stm32 定时器 触发 dma数据搬运

本文讨论了在STM32中如何使用HAL库启动定时器,并配置DMA进行内存到内存的数据传输。特别指出,DMA_MEMORY_TO_MEMORY模式不支持循环传输,并且数据传输的细节与MemDataAlignment参数有关。示例代码展示了如何设置定时器触发的DMA传输。

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	HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim1);
	HAL_DMA_Start_IT(htim1.hdma[TIM_DMA_ID_UPDATE], (uint32_t)buf1, (uint32_t)buf2,20);

DMA_MEMORY_TO_MEMORY 不支持 DMA_CIRCULAR

定时器触发的dma,DMA_MEMORY_TO_PERIPH 和 DMA_MEMORY_TO_PERIPH,一次搬运数据和MemDataAlignment 有关,

 

<think>我们根据引用内容,用户希望使用定时器触发ADC多通道扫描,并通过DMA数据搬运到内存,以实现高效的数据采集。引用[1]提到使用定时器触发ADC转换,然后使用DMA进行数据搬运,这样只需设置好定时器触发间隔,就能实现定时采样,并在DMA转换完成时产生中断。引用[2]给出了一个初始化配置的示例,包括DMA、ADC和定时器的配置,并提到转换时间计算。引用[3]提到使用标准库实现定时器触发ADC采集并通过DMA转运数据。因此,我们将基于HAL库(或标准库,但用户之前使用的是HAL库,这里使用HAL库)给出配置步骤。步骤:1.配置定时器,使其产生更新事件(或其他触发事件)作为ADC的外部触发源。2.配置ADC为多通道扫描模式,外部触发定时器触发,并使能扫描模式(多通道)和连续模式(这里实际上是每次触发转换一个序列,但连续模式应禁用,因为由外部触发控制转换)。3.配置DMA,将ADC的数据寄存器地址作为源地址,内存数组作为目标地址,并设置为循环模式。4.启动定时器,启动ADC的DMA转换。注意:在HAL库中,我们使用HAL_ADC_Start_DMA函数来启动ADC的DMA转换。下面给出具体代码示例(以STM32F4为例,其他系列类似,注意时钟和引脚配置):</think>### STM32 ADC多通道定时器触发+DMA数据搬运配置指南 以下配置基于STM32 HAL库实现**定时器触发ADC多通道扫描+DMA自动搬运数据**,实现高效无CPU干预的数据采集系统。核心配置流程如下: --- #### 1. 硬件初始化(关键配置) ```c // 全局变量定义 #define ADC_CHANNELS 3 // 3个ADC通道 #define SAMPLE_RATE 1000 // 采样率1kHz uint16_t adc_buffer[ADC_CHANNELS]; // DMA搬运目标地址 // 定时器配置(TIM3触发示例) void MX_TIM3_Init(void) { htim3.Instance = TIM3; htim3.Init.Prescaler = SystemCoreClock/1000000 - 1; // 1MHz计数 htim3.Init.Period = (1000000/SAMPLE_RATE) - 1; // 1ms触发周期 HAL_TIM_Base_Init(&htim3); TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0}; sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_UPDATE; HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim3, &sMasterConfig); } ``` #### 2. ADC配置(定时器触发+DMA) ```c void MX_ADC1_Init(void) { hadc1.Instance = ADC1; hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV4; hadc1.Init.ScanConvMode = ENABLE; // 多通道扫描 hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE; // 禁用连续转换(由定时器触发) hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_EXTERNALTRIGCONV_T3_TRGO; // TIM3触发 hadc1.Init.NbrOfConversion = ADC_CHANNELS; // 通道数 hadc1.Init.DMAContinuousRequests = ENABLE; // DMA连续请求 HAL_ADC_Init(&hadc1); // 配置通道(PA0-PA2) ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0}; sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_56CYCLES; sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0; // PA0 sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1; HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig); sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_1; // PA1 sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_2; HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig); sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_2; // PA2 sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_3; HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig); } ``` #### 3. DMA配置(循环搬运模式) ```c void MX_DMA_Init(void) { __HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE(); // 启用DMA2时钟(ADC1使用DMA2) hdma_adc1.Instance = DMA2_Stream0; hdma_adc1.Init.Channel = DMA_CHANNEL_0; hdma_adc1.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY; hdma_adc1.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE; // 外设地址固定 hdma_adc1.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE; // 内存地址自增 hdma_adc1.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD; hdma_adc1.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORD; hdma_adc1.Init.Mode = DMA_CIRCULAR; // 循环模式 hdma_adc1.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE; HAL_DMA_Init(&hdma_adc1); // 绑定ADC到DMA __HAL_LINKDMA(&hadc1, DMA_Handle, hdma_adc1); } ``` #### 4. 中断与主程序逻辑 ```c // DMA传输完成中断回调 void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc) { // 此时adc_buffer已更新最新数据 process_data(adc_buffer); // 数据处理函数 } int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_DMA_Init(); MX_TIM3_Init(); MX_ADC1_Init(); // 启动DMA传输(自动循环搬运) HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t*)adc_buffer, ADC_CHANNELS); // 启动定时器触发源 HAL_TIM_Base_Start(&htim3); while(1) { // CPU无需干预数据搬运 low_power_mode(); // 可进入低功耗模式 } } ``` --- ### 关键配置说明 1. **触发机制** 定时器通过更新事件(`TIM_TRGO_UPDATE`)触发ADC转换,采样率计算公式: $$f_{采样} = \frac{f_{定时器}}{N_{通道}}$$ 其中 $f_{定时器} = \frac{f_{TIM}}{(Prescaler+1) \times (Period+1)}$[^2] 2. **DMA优化** - 循环模式(`DMA_CIRCULAR`)实现零拷贝数据更新 - 内存地址自增(`DMA_MINC_ENABLE`)自动切换存储位置 - 半字对齐(`DMA_PDATAALIGN_HALFWORD`)匹配ADC分辨率[^3] 3. **时序验证** 使用逻辑分析仪检查TIM3_TRGO与ADC_SMPL信号,确保触发间隔精确: ``` TIM3_TRGO: |______|‾‾‾‾‾|______|‾‾‾‾‾| // 1ms周期 ADC_SMPL: ↑ CH0 ↑ CH1 ↑ CH2 // 每次触发转换3通道 ``` > ⚠️ 重要注意事项: > - **时钟配置**:确保ADC时钟 ≤ 36MHz(STM32F4) > - **采样时间**:最小采样时间 ≥ 通道切换稳定时间(建议 ≥ 15周期) > - **DMA优先级**:高速采样时提升DMA中断优先级 > - **数据对齐**:`adc_buffer`数组长度需匹配通道数 ### 性能优化技巧 1. **双缓冲技术**:配置双DMA缓冲区交替使用,避免数据处理延迟[^1] 2. **过采样处理**:在DMA中断中实现硬件过采样滤波 3. **时钟树优化**:通过PLL提升定时器时钟精度(如使用168MHz主频) 4. **低功耗模式**:在`while(1)`循环中调用`__WFI()`进入睡眠,由定时器唤醒系统 --- ### 相关问题 1. 如何计算ADC多通道采样的最大理论速率? 2. DMA循环模式与普通模式在功耗上有何差异? 3. 定时器触发ADC与PWM同步采集如何实现? 4. 如何验证DMA搬运数据的完整性? 5. STM32H7系列与F4系列的ADC-DMA配置有何区别? [^1]: STM32定时器触发ADC多通道DMA搬运原理 [^2]: ADC采样率与定时器配置的数学关系 [^3]: DMA数据对齐对采集精度的影响
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