ADC模数转换器是STM32中最重要的外设之一，在许多场景都有非常广泛的运用。本期我们利用STM32的ADC外设配合DMA实现高速率，定采样率的ADC采样。这种配合DMA使用的情况适合于一段连续信号的采样。

    根据奈奎斯特采样定律，ADC的采样率至少要是信号中最高频率的信号两倍才能顺利的重建信号，但是实际上，ADC的采样率可以在考虑缓存区的情况下尽可能的高，这样子可以帮助我们顺利的重建信号和信号处理。

本期我们使用的单片机为STM32G474（当然本文的所有流程其它系列的ST单片机均可以复刻）,G4系列的模拟外设功能非常强大。

  板载有5个ADC外设，7个高速比较器，4路DAC还有六个运算放大器，在这方面它远超其他系列的单片机。

  它的板载运算放大器也十分的优秀也有非常多的功能可以使用。

    其ADC最高支持2.4 MSps因此本期我们利用它来信号采集。

 在ADC中选择一个通道开启，并且打开ADC对应的DMA，DMA选择默认模式即可。由于ADC的位数是12位ADC,因此DMA的位宽选择为Half Word即16位。

 将ADC的触发模式更改为Timer3的事件触发。之后进行定时器的配置。

例如我们的主频是170MHZ，设置分频系数是170-1，计数值为10，这样子我们的定时器触发频率就是100KHZ.

    之后将定时器触发输出修改为更新事件。

这样子每次定时器触发都会让ADC进行一次采集，就可以实现精准的采样率设置采集。

    接着就可以生成我们的代码了。




//全局
uint16_t ADC_Buffer[1024];//ADC数据缓存区
uint8_t Transmit;//传输完成标志位
char tx_buffer[64];  // 用于存储格式化后的数据
int len;
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);     
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc2,(uint32_t *)ADC_Buffer,1024);
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */

    /* 等待 ADC 转换完成 */
    if(hadc2.DMA_Handle->State == HAL_DMA_STATE_READY)
    {
      HAL_ADC_Stop_DMA(&hadc2);
      for(int i = 0;i<1024;i++)
      {
        len = sprintf(tx_buffer,"A:%d\r\n",ADC_Buffer[i]);
        HAL_UART_Transmit(&hlpuart1,tx_buffer,len,0xFF);
      }
      HAL_ADC_Start_DMA(&hadc2,(uint32_t *)ADC_Buffer,1024);
    }
  }

  我们在主循环中利用轮询的方式检查DMA是否传输完成，传输完成之后将重启DMA传输。

可以看到正常的采集到了信号，接着我们接入一个方波或者正弦波信号。

用串口示波器就可以看到我们采集的波形了。

    这种ADC+DMA的操作对一段数据的连续采样，并且采样率可以做的较高，也可以通过双通道DMA实现无缝采样，在处理第一段数据的时候，DMA可以在不消耗CPU资源的情况下采集第二段数据。

   STM32G4的模拟外设极其强大，下一期我们介绍如何使用STM32实现DAC的波形输出。


嘉立创PCB

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