【STM32】定时器TIM触发ADC采样，DMA搬运到内存（超详细讲解）

一般情况下&＃xff0c;当我们需要进行采样的时候&＃xff0c;需要用到ADC。例如&＃xff1a;需要对某个信号进行定时采样&＃xff08;也就是隔一段时间&＃xff0c;比如说2ms&＃xff09;。

本文提供的解决方案是&＃xff1a;使用ADC的定时器触发ADC单次转换的功能&＃xff0c;然后使用DMA进行数据的搬运&＃xff01;

这样只要设置好定时器的触发间隔&＃xff0c;就能实现ADC定时采样转换的功能&＃xff08;即采样速率&＃xff09;&＃xff0c;然后可以在程序的死循环中一直检测DMA转换完成标志&＃xff0c;然后进行数据的读取&＃xff0c;或者使能DMA转换完成中断&＃xff0c;这样每次转换完成就会产生中断。

主要需要解决的一个问题&＃xff1a;定时器触发ADC采样&＃xff0c;如何实现&＃xff1f;

定时器触发ADC采样&＃xff0c;是属于外部触发转换的一种方式。在《STM32中文参考手册》中&＃xff0c;找到了关于这部分的内容&＃xff1a;

配合上ADC外设的框图&＃xff1a;

可以看出&＃xff0c;STM32的ADC1和ADC2用于规则通道的外部触发可以有以上6个事件信号&＃xff0c;本文使用TIM2_CH2触发ADC1。

ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv &＃61; ADC_ExternalTrigConv_T2_CC2; //使用外部触发模式
ADC_ExternalTrigConvCmd(ADC1, ENABLE); //设置外部触发模式使能


对于ADC的配置不太熟悉的&＃xff0c;可以参考博文&＃xff1a;【STM32】ADC的基本原理、寄存器&＃xff08;超基础、详细版&＃xff09;、
【STM32】ADC库函数、一般步骤详解&＃xff08;实例&＃xff1a;内部温度传感器实验&＃xff09;

同时注意一下外部触发的触发条件&＃xff1a;当外部触发信号被选为ADC规则或注入转换时&＃xff0c;只有它的上升沿可以启动转换。

如何有上升沿呢&＃xff1f;定时器配置为PWM输出模式&＃xff0c;这是重点。通过调用TIM_OC2Init(Tim2, & TIM_OCInitStructure)&＃xff0c;完成对TIM2_CH2的PWM配置。

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode &＃61; TIM_OCMode_PWM1; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式1
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState &＃61; TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse &＃61; 1000;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity &＃61; TIM_OCPolarity_Low; //输出极性:TIM输出比较极性低
TIM_OC2Init(TIM2, & TIM_OCInitStructure); //初始化外设TIM2_CH2


对于PWM的配置不太熟悉的&＃xff0c;可以参考博文&＃xff1a;【STM32】通用定时器的PWM输出&＃xff08;实例&＃xff1a;PWM输出&＃xff09;、【STM32】通用定时器的基本原理&＃xff08;实例&＃xff1a;定时器中断&＃xff09;


其次&＃xff0c;就是DMA将采样的数据由ADC1外设搬运到内存中。

配置DMA的外设地址和内存地址&＃xff0c;并设置方向为从外设到内存即可。

可以看到ADC1可以作为DMA1的外设请求信号&＃xff0c;那么ADC1的地址在哪里呢&＃xff1f;

根据ADC1寄存器组的起始地址&＃xff0c;找到偏移值&＃xff1a;

最终得到ADC1_DR_Address&＃61;0x4001244C。

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr &＃61; ADC1_DR_Address; //ADC1地址
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr &＃61; (uint32_t)&ADC_ConvertedValue; //内存地址
DMA_InitStructure.DMA_DIR &＃61; DMA_DIR_PeripheralSRC; //方向(从外设到内存)


对于DMA的配置不太熟悉的&＃xff0c;可以参考博文&＃xff1a;STM32】DMA基本原理、寄存器、库函数&＃xff08;DMA一般步骤&＃xff09;

本文采用的外设为&＃xff1a;TIM2_CH2外部触发PA6&＃xff08;ADC1_CH6&＃xff09;采样&＃xff0c;通过DMA1搬运到内存。

#include "adc.h"volatile uint16_t ADC_ConvertedValue; //ADC采样的数据
#define ADC1_DR_Address ((u32)0x4001244C) //ADC1的地址//TIM2配置&＃xff0c;arr为重加载值&＃xff0c;psc为预分频系数
void TIM2_Init(u16 arr,u16 psc)
{TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); //时钟使能//定时器TIM2初始化TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period &＃61; arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler &＃61;psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision &＃61; TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS &＃61; Tck_timTIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode &＃61; TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode &＃61; TIM_OCMode_PWM1; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式1TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState &＃61; TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse &＃61; 1000;TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity &＃61; TIM_OCPolarity_Low; //输出极性:TIM输出比较极性低TIM_OC2Init(TIM2, & TIM_OCInitStructure); //初始化外设TIM2_CH2TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //使能TIMxTIM_CtrlPWMOutputs(TIM2, ENABLE);
}//DMA1配置
void DMA1_Init()
{DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE); //使能ADC1通道时钟//DMA1初始化DMA_DeInit(DMA1_Channel1);DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr &＃61; ADC1_DR_Address; //ADC1地址DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr &＃61; (uint32_t)&ADC_ConvertedValue; //内存地址DMA_InitStructure.DMA_DIR &＃61; DMA_DIR_PeripheralSRC; //方向(从外设到内存)DMA_InitStructure.DMA_BufferSize &＃61; 1; //传输内容的大小DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc &＃61; DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址固定DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc &＃61; DMA_MemoryInc_Disable; //内存地址固定DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize &＃61; DMA_PeripheralDataSize_HalfWord ; //外设数据单位DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize &＃61; DMA_MemoryDataSize_HalfWord ; //内存数据单位DMA_InitStructure.DMA_Mode &＃61; DMA_Mode_Circular ; //DMA模式&＃xff1a;循环传输DMA_InitStructure.DMA_Priority &＃61; DMA_Priority_High ; //优先级&＃xff1a;高DMA_InitStructure.DMA_M2M &＃61; DMA_M2M_Disable; //禁止内存到内存的传输DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure); //配置DMA1DMA_ITConfig(DMA1_Channel1,DMA_IT_TC, ENABLE); //使能传输完成中断NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel &＃61; DMA1_Channel1_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority &＃61; 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority &＃61; 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd &＃61; ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);
}//GPIO配置&＃xff0c;PA6
void GPIO_Init()
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能GPIOA时钟//PA6 作为模拟通道输入引脚 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin &＃61; GPIO_Pin_6;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed &＃61; GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode &＃61; GPIO_Mode_AIN;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}void Adc_Init(){ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;TIM2_Init(30000,7199); //72000000/7200&＃61;10000Hz&＃xff0c;每3s采集一次DMA1_Init();GPIO_Init();RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); //使能ADC1通道时钟//ADC1初始化ADC_InitStructure.ADC_Mode &＃61; ADC_Mode_Independent; //独立ADC模式ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode &＃61; DISABLE; //关闭扫描方式ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode &＃61; DISABLE; //关闭连续转换模式ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv &＃61; ADC_ExternalTrigConv_T2_CC2; //使用外部触发模式ADC_InitStructure.ADC_DataAlign &＃61; ADC_DataAlign_Right; //采集数据右对齐ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel &＃61; 1; //要转换的通道数目ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //配置ADC时钟&＃xff0c;为PCLK2的6分频&＃xff0c;即12HzADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_6, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5); //配置ADC1通道6为239.5个采样周期 //使能ADC、DMAADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);ADC_ResetCalibration(ADC1); //复位校准寄存器while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校准寄存器复位完成ADC_StartCalibration(ADC1); //ADC校准while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校准完成ADC_ExternalTrigConvCmd(ADC1, ENABLE); //设置外部触发模式使能
}//中断处理函数
void DMA1_Channel1_IRQHandler(void)
{if(DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC1)!&＃61;RESET){//中断处理代码printf("The current value &＃61;%d \r\n",ADC_ConvertedValue);DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC1);}
}


主程序中只需要调用Adc_Init()&＃xff0c;然后空循环即可。此时串口调试助手&＃xff0c;就会每隔3秒把ADC_ConvertedValue的值打印出来了。