【安富莱二代示波器教程】第6章 示波器设计—双通道ADC驱动

席萌0209

完整教程下载地址：http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=45785

第6章        示波器设计—双通道ADC驱动

    本章节为大家讲解示波器的ADC驱动，采用STM32自带ADC实现。关于STM32F429的ADC，可以说处处有地雷，不小心就踩上了，如果简单的使用，不会发现，复杂使用就很容易踩到了。

    6.1     3个ADC的快速交替采样

    6.2     双通道ADC采样

    6.3     拓展阅读

    6.4         总结

6.1  3个ADC的快速交替采样

    起初二代示波器是打算像一代示波器那样，准备做成3ADC（ADC1，ADC2和ADC3）快速交替采样，后期才改成双通道。这里将3ADC的各种奇葩问题也给大家做个说明，防止大家踩坑。

    3个ADC快速交替采样的两个可选的方案及其存在的问题。

6.1.1      方案一

    依然采用一代示波器那种方式，3个ADC都独立配置自己的DMA通道和相应的定时器进行触发。经过详细的测试发现，在最高采样率2.8Msps * 3 = 8.4Msps的情况下，F429的总线矩阵已经处理不过来了，导致的现象就是3个ADC中有两个已经停止工作。

    下面的测试都是在我们STM32-V6开发板上面进行的，主频168MHz。

1、测试方法

    直接调试状态看ADC1，2，3的三个大缓冲即可，看数据缓冲的数据是否在变化。

ADC1：

                              

ADC2：

ADC3：

（1）测试一

条件：

    开启ADC1，ADC2和ADC3及其配套的DMA，采用定时器触发，未开启emWin（要用到LTDC，DMA2D和FMC外接的SDRAM）。

现象：

    这种情况下，3个ADC可以正常工作。

（2）测试二

条件：

    开启ADC1，ADC2和ADC3及其配套的DMA，采用定时器触发。仅使用ADC1，开启emWin（要用到LTDC，DMA2D和FMC外接的SDRAM）。

现象：

    ADC1在最高采样率2.8Msps的情况下，工作几秒钟，停止工作。

（3）测试三

条件：

    开启ADC1，ADC2和ADC3及其配套的DMA，采用定时器触发。仅使用ADC2，开启emWin（要用到LTDC，DMA2D和FMC外接的SDRAM）。

现象：

    ADC2在最高采样率2.8Msps的情况下，停止工作。

（4）测试四

条件：

    开启ADC1，ADC2和ADC3及其配套的DMA，采用定时器触发。仅使用ADC3，开启emWin（要用到LTDC，DMA2D和FMC外接的SDRAM）。

现象：

    ADC3在最高采样率2.8Msps的情况下，正常工作。

（5）测试五

条件：

    开启ADC1，ADC2和ADC3及其配套的DMA，采用定时器触发。同时使用ADC3，ADC2和ADC1，开启emWin（要用到LTDC，DMA2D和FMC外接的SDRAM）。

现象：

    每个ADC都是在最高采样率2.8Msps，刚开始ADC1还工作，过会ADC1停止工作，ADC2一直没有工作，ADC3一直在工作。

2、测试现象

    ADC工作不正常时，二代示波器波形显示效果如下：

3、总结

    对于STM32F429来说，如果三个ADC配合自己的DMA采用最高采样率2.8Msps * 3，且采用的定时器触发，在未使用emWin（要用到LTDC，DMA2D和FMC外接的SDRAM）时，可以正常工作，使用了的话，将会出现ADC1和ADC2不工作的情况。

    可能的原因是定时器触发太快，F429总线矩阵在这种情况下已经无法正常工作。

6.1.2      方案二

    采用F429自带的3个ADC快递交替采样模式，这个模式的问题最多，表现在以下三个方面：

（1）这种方式不能用于定时器触发，因为这三个ADC之间的采样间隔只有5个ADC时钟周期到20个ADC时钟周期可选，这样采用定时器触发的时候就没有办法做到等间隔采样。

（2）采集出来的波形效果比较差，基本没有使用价值。

（3）这种方式的3个ADC快递交替采样外加开启emWin（使能DMA2D，LTDC和FMC驱动的SDRAM），轻轻松松就将F429的总线矩阵干趴下了，直接导致ADC不工作了。

    测试条件：STM32-V6开发板，采用STM32F429支持的3个ADC快速交替采样，使能DMA，采用的软件触发。

（1）测试一

    配置采样率2.1Msps。

1. /****************************************************************************  
   
2. 
   
3.   PCLK2 = HCLK / 2
   
4. 
   
5.   下面选择的是2分频
   
6. 
   
7.   ADCCLK = PCLK2 /4 = HCLK / 4 = 168 / 4 = 42M
   
8. 
   
9.   三ADC采样频率： 42 / 20 = 2.1Mbps
   
10. 
    
11. *****************************************************************************/
    
12. 
    
13. 
    
14. 
    
15. /* ADC公共部分初始化---------------------------------------------------------------*/
    
16. 
    
17. ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_TripleMode_Interl;
    
18. 
    
19. ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_20Cycles;
    
20. 
    
21. ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_1;
    
22. 
    
23. ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div2;
    
24. 
    
25. ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);

复制代码

凑合还能干活，但是显示效果很差：

（2）测试二

    配置采样率4.2Msps，直接停止工作。

1. /****************************************************************************  
   
2. 
   
3.   PCLK2 = HCLK / 2
   
4. 
   
5.   下面选择的是2分频
   
6. 
   
7.   ADCCLK = PCLK2 /4 = HCLK / 4 = 168 / 4 = 42M
   
8. 
   
9.   三ADC采样频率： 42 / 10 = 4.2Mbps
   
10. 
    
11. *****************************************************************************/
    
12. 
    
13. 
    
14. 
    
15. /* ADC公共部分初始化---------------------------------------------------------------*/
    
16. 
    
17. ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_TripleMode_Interl;
    
18. 
    
19. ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_10Cycles;
    
20. 
    
21. ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_1;
    
22. 
    
23. ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div2;
    
24. 
    
25. ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);

复制代码

显示效果直接死机：

总结

    相比于三个ADC独立配置实现快速交替采样，F429自带的这种3ADC快速交替采样的显示效果极其差，基本没有利用价值，而且最重要的是这种方式轻轻松松就将F429的总线矩阵干趴下了。结果就是ADC不干活了。

    再来欣赏下F429的总线矩阵长什么样子：

6.1.3     选择方案一还是方案二

    最终决定继续采用方案一，将最高采样率锁定在6Msps，这样才稳定些。

席萌0209

6.2  双通道ADC采样

    相对于前面三通道ADC实现的快速交替采样，通过ADC1和ADC3实现双通道示波器，F429的硬件负担就稍轻松一些，不过依然存在一些问题。下面优先为大家说明ADC1和ADC3的驱动设计问题。

1、ADC1和ADC3被设置为定时器触发，DMA方式。其中ADC3使能了模拟看门狗，用于示波器上升沿的正常触发功能。另外，使用定时器触发是为了设置不同的采样率。

2、ADC2用于简单电压采集，未使用定时器和DMA。

1. <font size="3">/*
   
2. 
   
3. *********************************************************************************************************
   
4. 
   
5. *    函 数 名: bsp_InitADC
   
6. 
   
7. *    功能说明: ADC初始化
   
8. 
   
9. *    形    参: 无
   
10. 
    
11. *    返 回 值: 无
    
12. 
    
13. *********************************************************************************************************
    
14. 
    
15. */
    
16. 
    
17. void bsp_InitADC(void)
    
18. 
    
19. {
    
20. 
    
21. ADC_InitTypeDef       ADC_InitStructure;
    
22. 
    
23.     ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;
    
24. 
    
25.     DMA_InitTypeDef       DMA_InitStructure;
    
26. 
    
27.     GPIO_InitTypeDef      GPIO_InitStructure;
    
28. 
    
29. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    
30. 
    
31.    
    
32. 
    
33.     /* 配置模拟看门狗中断NVIC */
    
34. 
    
35.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = ADC_IRQn;
    
36. 
    
37.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    
38. 
    
39.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    
40. 
    
41.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    
42. 
    
43.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    
44. 
    
45.    
    
46. 
    
47.     /* 使能 ADC1, ADC2, ADC3，DMA2 和 GPIO 时钟 ****************************************/
    
48. 
    
49.     RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2 | RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE);
    
50. 
    
51.      RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_ADC2 | RCC_APB2Periph_ADC3, ENABLE);
    
52. 
    
53.    
    
54. 
    
55.      /* DMA2 Stream1 channel1 配置用于ADC3 **************************************/
    
56. 
    
57.      //DMA_DeInit(DMA2_Stream1);
    
58. 
    
59.     DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_2;
    
60. 
    
61.      DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)ADC3_DR_ADDRESS;
    
62. 
    
63.      DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)&ADC3ConvertedValue;
    
64. 
    
65.      DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;
    
66. 
    
67.      DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1024*10;
    
68. 
    
69.      DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
    
70. 
    
71.      DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
    
72. 
    
73.      DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
    
74. 
    
75.      DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
    
76. 
    
77.      DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
    
78. 
    
79.      DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
    
80. 
    
81.      DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;        
    
82. 
    
83.      DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full;
    
84. 
    
85.      DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;
    
86. 
    
87.      DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;
    
88. 
    
89.      DMA_Init(DMA2_Stream1, &DMA_InitStructure);
    
90. 
    
91.      DMA_Cmd(DMA2_Stream1, ENABLE);
    
92. 
    
93.    
    
94. 
    
95.      /* DMA2 Stream0 channel0 配置用于ADC1 **************************************/
    
96. 
    
97.      //DMA_DeInit(DMA2_Stream0);
    
98. 
    
99.      DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_0;
    
100. 
     
101.      DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)ADC1_DR_ADDRESS;
     
102. 
     
103.      DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)&ADC1ConvertedValue;
     
104. 
     
105.      DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;
     
106. 
     
107.      DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1024*10;
     
108. 
     
109.      DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
     
110. 
     
111.      DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
     
112. 
     
113.      DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
     
114. 
     
115.      DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
     
116. 
     
117.      DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
     
118. 
     
119.      DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
     
120. 
     
121.      DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;        
     
122. 
     
123.      DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full;
     
124. 
     
125.      DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;
     
126. 
     
127.      DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;
     
128. 
     
129.      DMA_Init(DMA2_Stream0, &DMA_InitStructure);
     
130. 
     
131.      DMA_Cmd(DMA2_Stream0, ENABLE);
     
132. 
     
133. 
     
134. 
     
135.     /* 配置ADC引脚为模拟输入模式******************************/
     
136. 
     
137.      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
     
138. 
     
139.      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;
     
140. 
     
141.      GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ;
     
142. 
     
143.      GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
     
144. 
     
145.    
     
146. 
     
147.      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
     
148. 
     
149.      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;
     
150. 
     
151.      GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ;
     
152. 
     
153.      GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
     
154. 
     
155.         
     
156. 
     
157.     /*
     
158. 
     
159.      ***************************************************************************  
     
160. 
     
161.        PCLK2 = HCLK / 2
     
162. 
     
163.        下面选择的是2分频
     
164. 
     
165.        ADCCLK = PCLK2 /2 = HCLK / 4 = 168 / 4 = 42M
     
166. 
     
167.       ADC采样频率： Sampling Time + Conversion Time = 3 + 12 cycles = 15cyc
     
168. 
     
169.                     Conversion Time = 42MHz / 15cyc = 2.8Mbps.
     
170. 
     
171.      ****************************************************************************
     
172. 
     
173.      */
     
174. 
     
175.    
     
176. 
     
177.     /* ADC公共部分初始化**********************************************************/
     
178. 
     
179.     ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
     
180. 
     
181.     ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_8Cycles;
     
182. 
     
183.     ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled;
     
184. 
     
185.     ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div2;
     
186. 
     
187.     ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);
     
188. 
     
189.    
     
190. 
     
191.      /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
     
192. 
     
193.      /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
     
194. 
     
195. 
     
196. 
     
197.       /*ADC3的配置*****************************************************************/
     
198. 
     
199.      ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;
     
200. 
     
201.      ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
     
202. 
     
203.      ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
     
204. 
     
205.      ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_Rising;
     
206. 
     
207.      ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T1_CC3;
     
208. 
     
209.      ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
     
210. 
     
211.      ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 1;
     
212. 
     
213.    
     
214. 
     
215.     /* ADC3 规则通道配置 */
     
216. 
     
217.      ADC_Init(ADC3, &ADC_InitStructure);
     
218. 
     
219.      ADC_RegularChannelConfig(ADC3, ADC_Channel_10, 1, ADC_SampleTime_3Cycles);
     
220. 
     
221. 
     
222. 
     
223.     /* 使能 ADC3 DMA */
     
224. 
     
225.      ADC_DMACmd(ADC3, ENABLE);
     
226. 
     
227.    
     
228. 
     
229.      /* 配置模拟看门狗的阀值 注意别配置反了，要不一直进入中断 */
     
230. 
     
231.     ADC_AnalogWatchdogThresholdsConfig(ADC3, 4095, 0);
     
232. 
     
233.    
     
234. 
     
235.     /* 配置模拟看门狗监测ADC3的通道10 */
     
236. 
     
237.     ADC_AnalogWatchdogSingleChannelConfig(ADC3, ADC_Channel_10);
     
238. 
     
239.    
     
240. 
     
241.     /* 使能一个规则通道的看门狗 */
     
242. 
     
243.     ADC_AnalogWatchdogCmd(ADC3, ADC_AnalogWatchdog_SingleRegEnable);
     
244. 
     
245. 
     
246. 
     
247.     /* 使能模拟看门狗中断 */
     
248. 
     
249.     ADC_ITConfig(ADC3, ADC_IT_AWD, ENABLE);
     
250. 
     
251.    
     
252. 
     
253.      /* 使能DMA请求 (多ADC模式) --------------------------------------------------*/
     
254. 
     
255.      ADC_DMARequestAfterLastTransferCmd(ADC3, ENABLE);
     
256. 
     
257. 
     
258. 
     
259.      /* Enable ADC1 --------------------------------------------------------------*/
     
260. 
     
261.      ADC_Cmd(ADC3, ENABLE);
     
262. 
     
263.    
     
264. 
     
265.      /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
     
266. 
     
267.      /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
     
268. 
     
269.    
     
270. 
     
271.      /*ADC1的配置******************************************************************/
     
272. 
     
273.     ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;
     
274. 
     
275.      ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
     
276. 
     
277.      ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
     
278. 
     
279.      ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_Rising;
     
280. 
     
281.     ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T1_CC1;
     
282. 
     
283.      ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
     
284. 
     
285.      ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 1;
     
286. 
     
287.    
     
288. 
     
289.     /* ADC1 规则通道配置 -------------------------------------------------------*/
     
290. 
     
291.      ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
     
292. 
     
293.      ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_13, 1, ADC_SampleTime_3Cycles);
     
294. 
     
295. 
     
296. 
     
297.     /* 使能 ADC1 DMA */
     
298. 
     
299.      ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
     
300. 
     
301.    
     
302. 
     
303.      /* 使能DMA请求 (多ADC模式) --------------------------------------------------*/
     
304. 
     
305.      ADC_DMARequestAfterLastTransferCmd(ADC1, ENABLE);
     
306. 
     
307. 
     
308. 
     
309.      /* Enable ADC1 --------------------------------------------------------------*/
     
310. 
     
311.      ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
     
312. 
     
313.    
     
314. 
     
315.      /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
     
316. 
     
317.      /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
     
318. 
     
319. 
     
320. 
     
321.     /*ADC2的配置*****************************************************************/
     
322. 
     
323.     ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;
     
324. 
     
325.      ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
     
326. 
     
327.      ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
     
328. 
     
329.      ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None;
     
330. 
     
331.     ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T1_CC2;
     
332. 
     
333.      ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
     
334. 
     
335.      ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 1;
     
336. 
     
337.    
     
338. 
     
339.     /* ADC2 规则通道配置 */
     
340. 
     
341.      ADC_Init(ADC2, &ADC_InitStructure);
     
342. 
     
343.      ADC_RegularChannelConfig(ADC2, ADC_Channel_10, 1, ADC_SampleTime_480Cycles);
     
344. 
     
345. 
     
346. 
     
347.      /* 使能 ADC2 */
     
348. 
     
349.      ADC_Cmd(ADC2, ENABLE);
     
350. 
     
351.    
     
352. 
     
353.      /**定时器配置********************************************************************/
     
354. 
     
355.      TIM1_Config();
     
356. 
     
357. }</font>

复制代码

使用这个驱动要注意以下四个问题：

1、当前ADC1和ADC3的DMA缓冲区都设置了10240个，这个大小已经够用。

2、DMA的FIFO功能一定要关闭，这是一个大坑。详情在这个帖子里面做了总结，必看：http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=77359 。

3、ADC的采样率不要设置低了，ADC设置的时钟速度一定要大于等于定时器触发速度。当前ADC1和ADC3配置的采样率都是2.8Msps。如果设置的定时器触发速度大于这个，ADC的采样速度是跟不上的。

4、ADC2的配置没有使用外部定时器触发和DMA，而且这里关闭了连续采样

    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode= DISABLE。

    如果用户使能为连续转换，调用函数ADC_SoftwareStartConv(ADC2)做一次软件触发即可。而我们将其关闭掉，触发一次读取一次，更方便些，适合做一些慢速的电压测量的工作。

   

      说完了上面的问题，还有一个定时器触发的问题，看下面的驱动代码：

1. <font size="3">/*
   
2. 
   
3. *********************************************************************************************************
   
4. 
   
5. *    函 数 名: TIM1_Config
   
6. 
   
7. *    功能说明: 配置定时器1，用于触发ADC1和ADC3。
   
8. 
   
9. *             当外部触发信号被选为ADC规则或注入转换时，只有它的上升沿可以启动转换。
   
10. 
    
11. *    形    参: 无
    
12. 
    
13. *    返 回 值: 无
    
14. 
    
15. *********************************************************************************************************
    
16. 
    
17. */
    
18. 
    
19. static void TIM1_Config(void)
    
20. 
    
21. {
    
22. 
    
23.     TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    
24. 
    
25.     TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
    
26. 
    
27.    
    
28. 
    
29.      /* 使能定时器1 */
    
30. 
    
31.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);   
    
32. 
    
33.    
    
34. 
    
35.      /* 先禁能再配置 */
    
36. 
    
37.     TIM_Cmd(TIM1, DISABLE);
    
38. 
    
39.    
    
40. 
    
41.     /*
    
42. 
    
43.      ********************************************************************************
    
44. 
    
45.     system_stm32f4xx.c 文件中 void SetSysClock(void) 函数对时钟的配置如下：
    
46. 
    
47. 
    
48. 
    
49.     HCLK = SYSCLK / 1     (AHB1Periph)
    
50. 
    
51.     PCLK2 = HCLK / 2      (APB2Periph)
    
52. 
    
53.     PCLK1 = HCLK / 4      (APB1Periph)
    
54. 
    
55. 
    
56. 
    
57.     因为APB1 prescaler != 1, 所以 APB1上的TIMxCLK = PCLK1 x 2 = SystemCoreClock / 2;
    
58. 
    
59.     因为APB2 prescaler != 1, 所以 APB2上的TIMxCLK = PCLK2 x 2 = SystemCoreClock;
    
60. 
    
61. 
    
62. 
    
63.     APB1 定时器有 TIM2, TIM3 ,TIM4, TIM5, TIM6, TIM7, TIM12, TIM13, TIM14
    
64. 
    
65.     APB2 定时器有 TIM1, TIM8 ,TIM9, TIM10, TIM11
    
66. 
    
67.          
    
68. 
    
69.     TIM1 更新周期是 = TIM1CLK / （TIM_Period + 1）/（TIM_Prescaler + 1）
    
70. 
    
71.     ********************************************************************************
    
72. 
    
73.     */
    
74. 
    
75.     //初始化定时器1的寄存器为复位值
    
76. 
    
77. TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);
    
78. 
    
79. //ARR自动重装载寄存器周期的值(定时时间）到设置频率后产生个更新或者中断(也是说定时时间到)
    
80. 
    
81. TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period =  168000000/g_SampleFreqTable[TimeBaseId][0] - 1;
    
82. 
    
83. //PSC时钟预分频数 例如：时钟频率=TIM1CLK/(时钟预分频+1)
    
84. 
    
85. TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = g_SampleFreqTable[TimeBaseId][1]-1;
    
86. 
    
87. TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0;                 //CR1->CKD时间分割值
    
88. 
    
89.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;     //CR1->CMS[1:0]和DIR定时器模式 向上计数
    
90. 
    
91. TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0x0000;          /* TIM1 和 TIM8 必须设置 */   
    
92. 
    
93.     TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);
    
94. 
    
95. 
    
96. 
    
97.     /**************ADC1的触发***********************************************/
    
98. 
    
99.     //CCMR2在向上计数时，一旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1时通道1为有效电平，否则为无效电平
    
100. 
     
101. TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;                  
     
102. 
     
103. TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;  //CCER 输出使能
     
104. 
     
105. //CCR3同计数器TIMx_CNT的比较，并在OC1端口上产生输出信号           
     
106. 
     
107. TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period/2;  
     
108. 
     
109. TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;       //CCER输出极性设置
     
110. 
     
111. /* only for TIM1 and TIM8. 此处和正相引脚不同 */   
     
112. 
     
113. TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Enable;
     
114. 
     
115. TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_High;   /* only for TIM1 and TIM8. */
     
116. 
     
117. TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Reset; /* only for TIM1 and TIM8. */
     
118. 
     
119. TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCNIdleState_Reset;/* only for TIM1 and TIM8. */  
     
120. 
     
121. TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);
     
122. 
     
123.    
     
124. 
     
125.      /**************ADC3的触发***********************************************/
     
126. 
     
127. TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;                  
     
128. 
     
129.     TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;   
     
130. 
     
131.     TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period-1;
     
132. 
     
133. TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;
     
134. 
     
135. /* only for TIM1 and TIM8. 此处和正相引脚不同 */   
     
136. 
     
137. TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Enable;   
     
138. 
     
139. TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_High;  /* only for TIM1 and TIM8. */
     
140. 
     
141. TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Reset; /* only for TIM1 and TIM8. */
     
142. 
     
143. TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCNIdleState_Reset;/* only for TIM1 and TIM8. */      
     
144. 
     
145.     TIM_OC3Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);
     
146. 
     
147.     //TIM_OC3PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable); //CMR2 设置预装载使能  更新事件产生时写入有效
     
148. 
     
149.     //TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE);               //CR1  设置ARR自动重装 更新事件产生时写入有效
     
150. 
     
151.     TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);
     
152. 
     
153.    
     
154. 
     
155.     /* 使能PWM输出 */
     
156. 
     
157.     TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);         
     
158. 
     
159. }</font>

复制代码

关于这个驱动设计，注意以下三个问题：

1、定时器TIM1是16位定时器，下面两个参数的配置切勿超过65535。

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler

2、关于定时器触发的配置，要特别注意下面参数的设置：

    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse

    如果大家将TIM1的OC1和OC3设置成一样的，那么定时器的触发频率大于2MHz时，很容易导致ADC触发失败。而且这种触发失败的现象还比较神奇，程序初始的触发频率大于2MHz，上电后导致ADC触发失败，但是切换几次不同频率，再切换回来，又正常工作了。为了安全起见这里将其区分开了。

3、另外使用TIM1或者TIM8做ADC采样触发，要注意结构体成员的配置，这两个定时器比其他定时器多一些参数要配置，大家配置的时候切勿忘记初始化，因为我们这里用的是局部变量，未初始化的话，它的值是随机的。

    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState= TIM_OutputNState_Enable;

    TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity= TIM_OCNPolarity_High;               TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState =TIM_OCIdleState_Reset;          TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState= TIM_OCNIdleState_Reset;

席萌0209

6.3   拓展阅读

    ADC的外部输入阻抗只有50KΩ，大家测量时要特别注意。另外，这里重点推荐两篇提高ADC精度的文档，是ST官方做的，对于阻抗和精度问题做了详细说明，下载地址：http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=82543 。

席萌0209

6.4  总结

    关于ADC的驱动就为大家讲解这么多，一定要实际操作配置下。如果需要ADC其它的配置方式，在我们论坛置顶帖STM32-V5的裸机例子基础篇里面下载即可：http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=1285 。