STM32 TIM触发ADC 定时采样-笔记

本文详细介绍了如何使用STM32的TIM3更新事件来触发ADC进行定时采样。在ADC设置中选择TIM3 TRIGGER OUT,并确保连续转换模式禁用。在TIM3配置中设置适当的时间间隔,并启用TIM3。最后,需编写并重写回调函数以处理采样过程。
  1. 用TIM3的update触发adc,只需勾选Internal clock就可以了
    TIM3设置
  2. ADC设置,关键是选TIM3 TRIGGER OUT,(图中continuous coversion mode 应该选disable)在这里插入图片描述
  3. TIM3 设置时间间隔然后关键选Update event
    在这里插入图片描述
  4. 程序代码
    记得开启TIM3
	HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1); //STM32F1
	HAL_TIM_Base_Start(&htim3);
	HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t*)&ADC_Value,1024);

然后重写callback 函数

void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{
	if(hadc->Instance==ADC1)
	{
		//data processing for ADC1
	}
	else if(hadc->Instance==ADC2)
	{        

	}
}
<think>首先,用户的问题是关于STM32H750芯片中ADC、DMA和TIM的使用方法及相关技术资料。用户提到了引用[1]到[4],这些引用提供了具体的技术细节,比如ADC配置、DMA模式、采样时间计算等。 我的系统级指令包括: - 使用$...$格式表示行内数学表达式(如果有)。 - 独立公式使用$$...$$格式。 - 确保LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 回答中引用的段落末尾添加引用标识,如[^1]。 用户的需求是查找关于STM32H750芯片中ADC、DMA和TIM相关的技术资料、使用方法或解决方案。 从引用中提取关键点: - 引用[1]:使用DMA搬运ADC数据减少CPU消耗;配置为DMA循环模式;使用HAL库函数如HAL_ADC_Start_DMA;中断配置。[^1] - 引用[2]:ADC采样时间的计算;通过ADCx_SMPR1和ADCx_SMPR2寄存器配置采样时间;每个通道独立配置。[^2] - 引用[3]:DMA控制器介绍;DMA1服务于APB1外设,DMA2服务于APB2外设如ADC1/2/3。[^3] - 引用[4]:CubeMX设置;使用HAL_ADC_Start_DMA;回调函数HAL_ADC_ConvCpltCallback获取结果。[^4] 用户上一次的问题(在系统指令中提到)是示例,但在这个对话中,用户直接提出了这个问题,所以我没有先前的回答需要参考。系统指令说“尽可能多的参考用户上一次的问题和你的回答”,但这里是第一个用户消息,所以我专注于当前查询。 结构化我的回答: 1. **介绍**:简要概述ADC、DMA和TIMSTM32H750中的作用。 2. **ADC使用方法**:包括配置采样时间、通道设置等。 3. **DMA使用方法**:如何设置DMA来处理ADC数据传输。 4. **TIM使用方法**:TIM定时器)如何触发ADC采样。 5. **整合示例**:提供一个代码示例或配置步骤,基于引用。 6. **技术资料参考**:建议官方资料如数据手册、参考手册。 7. **生成相关问题**:在末尾添加相关问题。 确保回答清晰、逐步解决问题。既然用户提供了引用,我应该在适当的地方添加引用标识。 内容大纲: - **ADC配置**: - 采样时间计算:使用$T_{sample} = (cycles + 1) \times T_{ADC}$等公式(如果需要数学表达式)。 - 通道配置:每个通道独立设置采样时间。 - **DMA配置**: - 循环模式、内存地址递增。 - DMA控制器选择(DMA2用于ADC)。 - **TIM配置**: - 定时触发ADC采样- 在引用[1]中提到“TIM触发”,所以整合进去。 - **HAL库使用**: - 函数如HAL_ADC_Start_DMA等。 - **完整示例**:基于引用,给出一个代码片段。 生成相关问题: - 类似于示例,提出几个相关问题。 确保LaTeX格式正确:如果在回答中提到采样时间公式,可以用行内数学表达式。 最终回答结构: 1. 开头解释。 2. 详细使用方法。 3. 示例代码块。 4. 相关问题。 </think>以下是关于STM32H750芯片中ADC、DMA和TIM的使用方法及相关技术资料的详细解答。STM32H750是一款高性能微控制器,其ADC(模数转换器)用于模拟信号采样,DMA(直接内存访问)用于高效数据传输(减少CPU负载),TIM定时器)可触发ADC采样以实现精确时序控制。解答基于您提供的引用内容和我对STM32知识的整合,确保真实可靠。我将从基本配置、使用方法、整合示例到技术资料逐步展开。解答中涉及的技术细节均参考官方文档和您的引用内容。 ### 1. ADC、DMA和TIM基本配置与使用方法 #### (1) ADC配置 - **功能概述**:ADC用于将模拟信号转换为数字值。STM32H750支持多通道采样(最多23个通道),每个通道可独立配置采样时间。 - **关键配置步骤**: - **采样时间设置**:通过寄存器`ADCx_SMPR1`和`ADCx_SMPR2`配置采样时间(单位为ADC时钟周期)。采样时间公式为:$T_{sample} = (cycles + 1) \times T_{ADC}$,其中$T_{ADC}$是ADC时钟周期(通常为系统时钟分频后的值),$cycles$是寄存器中设置的采样周期数。引用[2]提到,每个通道的采样时间可独立设置,以确保精度需求[^2]。 - **通道选择**:在CubeMX或代码中启用所需通道(例如,ADC1_CH1)。 - **校准**:在ADC启动前需执行校准以提高精度,使用HAL库函数如`HAL_ADCEx_Calibration_Start()`。 - **技术要点**:采样时间影响转换精度;较短时间适合高频信号,较长时间可减少噪声。 #### (2) DMA配置 - **功能概述**:DMA用于自动搬运ADC采样数据到内存,减少CPU开销。STM32H750有两个DMA控制器:DMA1(用于APB1外设)和DMA2(用于APB2外设如ADC)。引用[3]指出,ADC1/2/3通常连接到DMA2[^3]。 - **关键配置步骤**: - **模式设置**:推荐使用循环模式(Circular Mode),使DMA连续搬运数据而不停止。 - **数据传输**:配置内存地址递增(Memory Increment Enable),数据长度设置为半字(Half-Word)以匹配ADC分辨率(如12位)。 - **中断管理**:可禁用不必要的中断(如传输错误DMA_IT_TE),仅启用传输完成中断(DMA_IT_TC)。 - **技术要点**:循环模式适合连续采样场景;内存地址递增确保数据有序存储到数组。 #### (3) TIM配置 - **功能概述**:TIM定时器)可用于触发ADC采样,实现精确采样率(例如,1kHz采样频率)。 - **关键配置步骤**: - **触发源设置**:在CubeMX中,将TIM的更新事件(Update Event)链接为ADC的外部触发源。 - **TIM参数**:配置TIM时钟分频、重载值以计算采样频率。公式:$f_{sample} = \frac{f_{TIM}}{(PSC + 1) \times (ARR + 1)}$,其中$f_{TIM}$是TIM输入时钟频率,$PSC$是预设分频器值,$ARR$是自动重载值。 - **技术要点**:TIM触发确保采样的同步性和定时精度,适用于实时应用。 #### (4) ADC、DMA和TIM整合 - **工作流程**: 1. TIM定时器溢出事件触发ADC采样。 2. ADC完成转换后,自动通过DMA将数据传输到内存缓冲区。 3. DMA在循环模式下持续工作,CPU仅在数据处理时介入。 - **优势**:减少CPU利用率(DMA处理数据传输),提高系统效率(TIM确保时序准确)。 ### 2. 完整示例:TIM触发ADC并使用DMA传输 以下是一个基于STM32 HAL库的代码示例,整合了ADC、DMA和TIM。参考您的引用[1][4],使用CubeMX生成初始配置,并在主函数中添加关键代码[^1][^4]。示例假设使用ADC1、DMA2通道和TIM2定时器。 ```c // CubeMX配置建议: // - ADC1设置: 启用所需通道, Data Management Mode为"DMA Circular Mode" // - DMA设置: 选择DMA2通道, 模式为循环, 数据长度半字(Half-Word), 内存地址递增 // - TIM设置: TIM2配置为触发模式, 时钟源内部, 更新事件作为ADC触发源 // 全局变量定义 #define ADC_BUFFER_SIZE 100 // 缓存大小,根据通道数调整 uint32_t adcBuffer[ADC_BUFFER_SIZE]; // DMA传输目标内存 int main(void) { // 初始化HAL库、时钟等 HAL_Init(); SystemClock_Config(); // 初始化外设 MX_ADC1_Init(); MX_DMA_Init(); MX_TIM2_Init(); // ADC校准(必需,引用[1]) HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1, ADC_CALIB_OFFSET, ADC_SINGLE_ENDED); HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1, ADC_CALIB_OFFSET_LINEARITY, ADC_SINGLE_ENDED); // 启动DMA传输(循环模式) HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)adcBuffer, ADC_BUFFER_SIZE); // 配置DMA中断(可选,仅启用传输完成中断) __HAL_DMA_ENABLE_IT(&hdma_adc1, DMA_IT_TC); __HAL_DMA_DISABLE_IT(&hdma_adc1, DMA_IT_TE); __HAL_DMA_DISABLE_IT(&hdma_adc1, DMA_IT_HT); __HAL_DMA_DISABLE_IT(&hdma_adc1, DMA_IT_DME); // 启动TIM定时器以触发ADC采样 HAL_TIM_Base_Start(&htim2); while (1) { // 主循环可处理adcBuffer数据(例如,计算均值), CPU负载低 } } // DMA传输完成回调函数(引用[4]) void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc) { if (hadc->Instance == ADC1) { // 数据已更新到adcBuffer,可在此处理新数据 // 示例: uint32_t latestValue = adcBuffer[0]; } } ``` **解释关键点**: - **DMA传输**:`HAL_ADC_Start_DMA`启用DMA搬运ADC数据到`adcBuffer`数组。缓冲区大小需根据通道数和采样次数调整(如引用[1]中的`ADC_CHANNEL_NUM*ADC_TIMES`)[^1]。 - **TIM触发**:TIM2的启动`HAL_TIM_Base_Start`使定时器开始计数,触发ADC采样事件。 - **中断处理**:`HAL_ADC_ConvCpltCallback`在DMA传输完成时被调用,用于实时数据处理。 - **性能优化**:DMA循环模式确保连续采样无CPU干预,采样率由TIM配置控制(例如,设置TIM参数实现100Hz采样)。 ### 3. 相关技术资料推荐 - **官方文档**: - **STM32H750参考手册**:详细描述ADC、DMA和TIM寄存器和配置方法(重点章节:ADC章节、DMA控制器章节)。下载链接:ST官网。 - **STM32CubeH7 HAL库用户指南**:提供API函数说明(如`HAL_ADC_Start_DMA`)。参考您的引用[1][4],使用V1.8.0版本[^1][^4]。 - **应用笔记**:AN5354(STM32 ADC模式详解)、AN4031(DMA最佳实践)。 - **实用资源**: - **STM32CubeMX**:图形化配置工具,自动生成初始化代码(引用[4]示例)[^4]。 - **社区论坛**:ST社区或GitHub项目提供示例代码(搜索“STM32H750 ADC DMA TIM Example”)。 - **调试建议**:使用逻辑分析仪或STM32CubeMonitor验证采样时序和DMA传输。 ### 注意事项 - **时钟配置**:确保ADC时钟不超过最大频率(STM32H750 ADC最大约36MHz)。 - **电源噪声**:高精度采样时,优化PCB布局减少干扰。 - **HAL库版本**:使用与引用一致的STM32Cube FW_H7 V1.8.0,避免兼容性问题[^1]。 如果您提供更多细节(如具体采样率或通道数),我可以优化示例。
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