STM32F407 HAL 库 ADC_DMA3 通道：定时器触发频率配置代码

STM32F407 ADC DMA三通道定时触发配置

原创于 2025-10-31 16:02:06 发布 · 291 阅读

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#stm32 #单片机 #嵌入式硬件

STM32F407 HAL库配置ADC_DMA三通道定时器触发

以下是配置定时器触发频率的关键代码，以TIM2触发ADC1为例，实现三通道DMA传输。假设系统时钟为168 MHz，目标采样率为10 kHz。

1. 定时器配置（TIM2）

TIM_HandleTypeDef htim2;

void MX_TIM2_Init(void)
{
  htim2.Instance = TIM2;
  htim2.Init.Prescaler = 83;                   // 分频系数
  htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
  htim2.Init.Period = 99;                      // 自动重载值
  htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
  HAL_TIM_Base_Init(&htim2);
  
  // 配置主模式触发输出
  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
  sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_UPDATE;  // 更新事件触发
  sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
  HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig);
}

触发频率计算：
$$f_{trigger} = \frac{f_{TIM}}{(PSC+1) \times (ARR+1)}$$
其中：

$f_{TIM} = 84\text{ MHz}$（APB1定时器时钟）
$PSC = 83$
$ARR = 99$
$f_{trigger} = \frac{84 \times 10^6}{(83+1) \times (99+1)} = 10\text{ kHz}$

2. ADC配置（三通道+DMA）

ADC_HandleTypeDef hadc1;
DMA_HandleTypeDef hdma_adc;

void MX_ADC1_Init(void)
{
  hadc1.Instance = ADC1;
  hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV4;  // ADC时钟=21 MHz
  hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
  hadc1.Init.ScanConvMode = ENABLE;          // 扫描模式
  hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;   // 禁用连续转换
  hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_RISING;  // 上升沿触发
  hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_EXTERNALTRIGCONV_T2_TRGO;  // TIM2触发
  hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
  hadc1.Init.NbrOfConversion = 3;            // 3个转换通道
  hadc1.Init.DMAContinuousRequests = ENABLE;  // 连续DMA请求
  HAL_ADC_Init(&hadc1);
  
  // 配置ADC通道（示例：通道0/1/2）
  ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
  sConfig.Rank = 1;  // 序列位置1
  sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0;
  sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_56CYCLES;
  HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);
  
  sConfig.Rank = 2;  // 序列位置2
  sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_1;
  HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);
  
  sConfig.Rank = 3;  // 序列位置3
  sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_2;
  HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);
}

void MX_DMA_Init(void)
{
  __HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE();
  hdma_adc.Instance = DMA2_Stream0;          // 使用DMA2 Stream0
  hdma_adc.Init.Channel = DMA_CHANNEL_0;     // ADC1对应通道0
  hdma_adc.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
  hdma_adc.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
  hdma_adc.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;    // 内存地址自增
  hdma_adc.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;
  hdma_adc.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORD;
  hdma_adc.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;         // 循环模式
  hdma_adc.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH;
  HAL_DMA_Init(&hdma_adc);
  __HAL_LINKDMA(&hadc1, DMA_Handle, hdma_adc);  // 关联ADC和DMA
}

3. 启动转换

uint16_t adc_buffer[3];  // 存储三通道数据的缓冲区

void Start_Conversion(void)
{
  HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t*)adc_buffer, 3);  // 启动DMA传输
  HAL_TIM_Base_Start(&htim2);  // 启动定时器触发
}

关键参数调整

修改采样率：
调整PSC和ARR值，例如：
- 20 kHz采样率：PSC=41, ARR=99
  $$f_{trigger} = \frac{84\text{ MHz}}{(41+1) \times (99+1)} = 20\text{ kHz}$$
ADC采样时间：
确保满足最小采样时间要求（取决于输入阻抗），例如：
```
sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_15CYCLES;  // 缩短采样时间
```

时钟验证：
通过RCC配置确认实际时钟：

RCC_ClkInitTypeDef clkconfig;
HAL_RCC_GetClockConfig(&clkconfig, &pFLatency);

注意：

定时器时钟源需与APB1总线匹配（STM32F407中TIM2挂载在APB1）
使用HAL_ADC_ConvCpltCallback处理转换完成中断
DMA缓冲区大小需匹配通道数量（本例中uint16_t[3]）