STM32F407 ADC 与 DMA 实战：单外设同时采集 3 通道的方法详解

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#stm32 #嵌入式硬件 #单片机

STM32F407 ADC 与 DMA 实战：单外设同时采集 3 通道的方法详解

硬件配置与初始化

STM32F407 的 ADC 支持多通道扫描模式，结合 DMA 可实现高效数据搬运。硬件上需将目标模拟信号接入 ADC1 的通道 0、1、2（PA0、PA1、PA2）。配置 ADC 为连续转换模式，DMA 为循环模式，确保数据自动存储到指定数组。

初始化代码示例：

// ADC 初始化
ADC_HandleTypeDef hadc1;
hadc1.Instance = ADC1;
hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV4;
hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
hadc1.Init.ScanConvMode = ENABLE;
hadc1.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;
hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.DMAContinuousRequests = ENABLE;
HAL_ADC_Init(&hadc1);

// DMA 初始化
__HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE();
DMA_HandleTypeDef hdma_adc;
hdma_adc.Instance = DMA2_Stream0;
hdma_adc.Init.Channel = DMA_CHANNEL_0;
hdma_adc.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
hdma_adc.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
hdma_adc.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
hdma_adc.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;
hdma_adc.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORD;
hdma_adc.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;
HAL_DMA_Init(&hdma_adc);
__HAL_LINKDMA(&hadc1, DMA_Handle, hdma_adc);

多通道配置与校准

通过 HAL_ADC_ConfigChannel 函数配置 ADC 通道的采样顺序和周期。校准 ADC 以减少误差，确保数据准确性。

通道配置示例：

ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0;
sConfig.Rank = 1;
sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_56CYCLES;
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);

sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_1;
sConfig.Rank = 2;
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);

sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_2;
sConfig.Rank = 3;
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);

数据存储与处理

定义全局数组存储 DMA 搬运的 ADC 数据，数组长度需为通道数的整数倍。启动 ADC 和 DMA 后，数据会自动更新到数组中。

数据存储与读取示例：

uint16_t adcData[3]; // 存储 3 通道数据
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t*)adcData, 3);

// 主循环中直接访问数组
while (1) {
    uint16_t ch0 = adcData[0]; // 通道 0 数据
    uint16_t ch1 = adcData[1]; // 通道 1 数据
    uint16_t ch2 = adcData[2]; // 通道 2 数据
}