基于STM32Cube的ADC模数采样设计

1.背景

        此实验建立在STM32F429核心板基础上，对于深刻了解STM32Cube使用具有深刻意义。利用DMA进行ADC采样，具有速度快，极大减少CPU消耗的优势，对于数据采集系统具有很大的优势，特别是其单路2.4MSPS采样速度，三路组合可以达到惊人的7.2MSPS采样速度，对于一般应用均可满足。

2.STM32Cube配置

     2.1 工程建立在前面均与简述，这里不做赘述，系统时钟180MHz。

       2.2 ADC参数配置

      

      Scan Conversion Mode 扫描模式，当使用多通道需要使能。

      Continuous Conversion Mode 连续转化模式，当一路转化完成立马开始新一轮转化。

      ADC的时钟触发有两种方式，一种是通过定时器等外部中断源触发，另一种是ADC自身的时钟触发。

      这里选择Timer 3 Caputure Cpmpare 1 event 触发。

         

       ADC通过DMA来实现数据采集，DMA Setting参数如上图所示。这里需要注意的是Memory需要自加    1，并且使用FIFO，采用半满阈值设置，为了做“乒乓”调度算法。因为ADC是12bit的，故采用Half Word。

      

     开启DMA中断。

    2.3  采样定时脉冲设置

      因为ADC使用了Timer 3，所以需要对Timer 3 进行配置。如果ADC采用内部ADC时钟触发，则无需配    置。

               

            

        这里采用频率设置为500KHz，定时器时钟为180/2=90MHz，9分频之后是10MHz，然后counter period 是20，采样周期10M/20=500KHz。

    

       2.4 通过STM32Cube产生源码，使用MDK打开工程。

       在大循环之前加入语句

       uint16_t Samples_In[512]={0};

       HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_1);

  HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t *)&Samples_In[0],512);

3. ADC效果验证

     3.1 利用前述章节配置串口波特率115200，DMA发送使能。

     3.2 在ADC的FIFO结束中断上，关闭ADC的DMA，使其不再工作，通过串口将ADC采集到的512组16进制数据发送到PC机上，利用串口调试助手将其保存到名为“test_sina.txt”的文件中；

    3.3 打开matlab软件，新建.m文件，命名为“test_getdata.m”。

          写入语句：

clc;clear;

sina =textread('test_sina.txt','%s')';%以字符形式打开文件 

alpha = hex2dec(sina)'; %16进制转化为10进制数，存入alpha矩阵 

len = (length(alpha(1,:))+1)/2;

%len = 511;

for i=1:1:len

    s(1,i) = alpha(1,2*i-1)+alpha(1,2*i)*256;

end

x = 1:len;

plot(x,s);

信号发生器发生1KHz的正弦信号，通过MATLAB将ADC采集的数据还原如上图所示，是一个周期多一点点的正弦波。

理论计算：500KHz的采样率，采集1KHz的正弦信号，能够采集1个周期多一点点，跟MATLAB显示的一样。

为了更加形象显示图像，下节会使用DAC利用“乒乓”调度算法将ADC的数据实时输出。

来自为知笔记(Wiz)

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