代码收藏家技术教程 2024-03-07

STM32 ADC采样调试技巧与笔记

最近在搞STM32L051系列一个小MCU，要用这个去采集两路ADC作为输入。期间也碰到过一些问题，顺便记录下。

ADC采集原理不说了，主要采集电压，用数字进行细分，这样就可以知道输入电压多少了，网上也有很多相关文章。

我这边主要以下几个问题或知识点

1. 老工程里添加ADC模块

工程是原先的工程，虽然还是保留着ioc文件，理论可以通过STM32CubeMX进行配置。但这样比较麻烦要核对原先的其他有没有改动，前期工程包括功能又不想再调一遍。因此我这边的思路：先用STM32CubeMX进行配置，然后再把ADC相关一些代码移植过来。

配置前预习知识：

ADC采集总体来说，目标还是要读取到最终的值，对于MCU而言，读取ADC值有如下几种常见操作：

>> 需要的时候，开启采集，并读取采集到的值。很显然这种按需分配比较“省事”，对于实时性要求不高的可参考。但带来问题，明显采集会占时间周期，会打破原先逻辑。

>> 开启采集之后，一直轮询采集，并放到一个指定的缓存里（一般需要DMA技术），然后业务上需要的时候去读取DMA的值。相对于上面读取DMA的值要比采集一次快很多很多。

>> 开启采集之后，一直轮询采集，并放到一个指定的缓存里（需要DMA技术），然后DMA产生中断，在中断函数里将DMA数据转走。这样采集的数据更新更快，但也会带来更多的中断，如果对采集实时要求没那么高地方，可能不需要那么多的中断，此处需要权衡。当然DMA可以搞大一点，比如采集16次再产生中断，然后计算16次的平均值，这样即可以满足采集数据可靠性，也可以减少中断次数，是一种比较不错的方式。

还有其他方式吧，没有细细去想。

很显然，第二，第三方式比较合适，因此，STM32CubeMX需要配置ADC、以及DMA

ADC配置，其实就是属性的设置（不同芯片略有不同）：

这里配置关键点：

分频值（切记要好好理解下）、采集周期

需要理解下其含义，根据实际情况去调整。

DMA要配置：

生成代码，

然后进入main.c 把 void MX_ADC_Init(void) 这个函数拷贝自己工程里面

编译：直接出现

….. Error: L6218E: Undefined symbol LL_ADC_Init (referred from …..

类似这样的错误。说明LL_ADC_Init 没有被工程包含进来，可以按以下几个方面进行问题确认：

1. 调用地方是否include 对应的h文件。#include "stm32l0xx_ll_adc.h"

2. 对应原文件 "stm32l0xx_ll_adc.c" 是否在工程里面

3. 如果是用HAL方式的话，要在stm32l0xx_hal_conf.h

#define HAL_ADC_MODULE_ENABLED 这个是否生效

理论上编译会通过。

2. 添加必要的代码

显然如果仅仅拷贝CubeMX生成的代码，还不够ADC采集功能，也不能使用DMA来采集，需要添加自己的代码。共两处代码：

需要开启自动采集，建立DMA映射

DMA处理（应用）

以下代码调用顺序不要改变
void AdcDmaInit(uint32_t adcDmaBuf)
{
	/* ADC DMA buf Init */	
	LL_ADC_StartCalibration(ADC1);   //校准
	while (LL_ADC_IsCalibrationOnGoing(ADC1)) ;
  
	LL_ADC_Enable(ADC1);   ///使能
	while (LL_ADC_IsActiveFlag_ADRDY(ADC1) == 0){};
		
     / 开始ADC1采集
	LL_ADC_REG_StartConversion(ADC1);
	
     / 开启DMA方式（注意，在多通道采集的时候，如果不这样做会有个坑！！！后面会描述）
	LL_ADC_REG_SetDMATransfer(ADC1, LL_ADC_REG_DMA_TRANSFER_UNLIMITED);
	
	
	//DMA使能 这个是关键。注意最后的16这个数字，还要考虑adcDmaBuf的长度。我这边是两个通道，所以DMA采集完成的时候，实际已经采集了8次。类似：IN1 IN2 IN1 IN2 IN1 IN2 IN1 IN2 ... IN1 IN2 
	LL_DMA_SetDataLength(DMA1,LL_DMA_CHANNEL_2, 16);
	LL_DMA_SetPeriphAddress(DMA1,LL_DMA_CHANNEL_2,LL_ADC_DMA_GetRegAddr(ADC1,LL_ADC_DMA_REG_REGULAR_DATA));
//映射好
	LL_DMA_SetMemoryAddress(DMA1,LL_DMA_CHANNEL_2,(uint32_t)adcDmaBuf);
	LL_DMA_EnableChannel(DMA1,LL_DMA_CHANNEL_2);
}

/Channel2 定期采集
if (LL_DMA_IsActiveFlag_TC2(DMA1))
	{		
		debugCount++;
		if(debugCount > 10000)
		{			
			printf(">>> ADC = %04X %04X, %04X %04X, %04X %04X, %04X %04X \r\n %04X %04X, %04X %04X, %04X %04X, %04X %04X \r\n",			s_ptAdcValue[0],s_ptAdcValue[1],s_ptAdcValue[2],s_ptAdcValue[3],s_ptAdcValue[4],s_ptAdcValue[5],s_ptAdcValue[6],s_ptAdcValue[7],				s_ptAdcValue[8],s_ptAdcValue[9],s_ptAdcValue[10],s_ptAdcValue[11],s_ptAdcValue[12],s_ptAdcValue[13],s_ptAdcValue[14],s_ptAdcValue[15]);
			debugCount = 0;
		}
	}

3. 采集通道顺序问题

在MX_ADC_Init地方很明显采集的数据

/**ADC GPIO Configuration
PB0 ——> ADC_IN1
PB1 ——> ADC_IN2
*/

但实际从测试的时候，经常顺序颠倒来颠倒去

问题解决办法：

1. 在Init函数里，将改成NONE

ADC_REG_InitStruct.DMATransfer = LL_ADC_REG_DMA_TRANSFER_NONE;

2. 然后在校准完毕，开启采集之后，再开启DMA（切记顺序）

LL_ADC_REG_SetDMATransfer(ADC1, LL_ADC_REG_DMA_TRANSFER_UNLIMITED);

以上就是本人本阶段处理AD采样的一些记录。

作者：小刚学長