H7 调试ADC遇到问题

求是虫 · 发表于 2021-11-1 23:08:15

采用版上的V7-019_ADC定时器触发+DMA双缓冲实现例程，稍微加以改动，TIME1的触发时钟改为了1MHz，预期实现1MHz 16位的单路AD采样，AD接到PB1(CH5)上，调试了一周发现采样的AD值跳动非常大，现在不知道如何下手解决，求指点。

硬件用的是STM32H750V，100PIN的，硬件相关电路如下。目前测试接入一个电压，AD采样值跳动无规律，上百个字都有。

相关代码改动如下：
/* 选择ADC的时钟源 */
//#define ADC_CLOCK_SOURCE_AHB    /* 选择AHB时钟源 */
#define ADC_CLOCK_SOURCE_PLL    /* 选择PLL时钟源 */

/* 方便Cache类的API操作，做32字节对齐 */
uint16 temp[1024];
ALIGN_32BYTES(__attribute__((at(0x38000000))) uint16_t ADCxValues[1024]);

__IO uint8_t s_DmaFlag = 0;  /* 1表示进DMA半传输完成中断，2表示进入DMA传输完成中断 */
DMA_HandleTypeDef DmaHandle = {0};

static void TIM1_Config(void)
{
TIM_HandleTypeDef  htim ={0};
TIM_OC_InitTypeDef sConfig = {0};

__HAL_RCC_TIM1_CLK_ENABLE();
HAL_TIM_Base_DeInit(&htim);
//配置TIM1 1MHz
htim.Instance = TIM1;
htim.Init.Period          = 199;
htim.Init.Prescaler       = 0;
htim.Init.ClockDivision    = 0;
htim.Init.CounterMode    = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim.Init.RepetitionCounter = 0;
HAL_TIM_Base_Init(&htim);

sConfig.OCMode    = TIM_OCMODE_PWM1;
sConfig.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_LOW;

//占空比50%
sConfig.Pulse = 500;
HAL_TIM_OC_ConfigChannel(&htim, &sConfig, TIM_CHANNEL_1);
HAL_TIM_OC_Start(&htim, TIM_CHANNEL_1);
}

void InitADC(void)
{
ADC_HandleTypeDef AdcHandle = {0};
ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
GPIO_InitTypeDef       GPIO_InitStruct;

/* ## - 1 - 配置ADC采样的时钟 ####################################### */
#if defined (ADC_CLOCK_SOURCE_PLL)
/* 配置PLL2时钟为的72MHz，方便分频产生ADC最高时钟36MHz */
RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInitStruct = {0};
PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC;
PeriphClkInitStruct.PLL2.PLL2M = 25;
PeriphClkInitStruct.PLL2.PLL2N = 504;
PeriphClkInitStruct.PLL2.PLL2P = 7;
PeriphClkInitStruct.PLL2.PLL2Q = 7;
PeriphClkInitStruct.PLL2.PLL2R = 7;
PeriphClkInitStruct.PLL2.PLL2RGE = RCC_PLL2VCIRANGE_0;
PeriphClkInitStruct.PLL2.PLL2VCOSEL = RCC_PLL2VCOWIDE;
PeriphClkInitStruct.PLL2.PLL2FRACN = 0;
PeriphClkInitStruct.AdcClockSelection = RCC_ADCCLKSOURCE_PLL2;
HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInitStruct);
#elif defined (ADC_CLOCK_SOURCE_AHB)

  /* 使用AHB时钟的话，无需配置，默认选择*/

#endif

/* ## - 2 - 配置ADC采样使用的引脚 ####################################### */
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

/* ## - 3 - 配置ADC采样使用的时钟 ####################################### */
__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();
DmaHandle.Instance                = DMA1_Stream1;          /* 使用的DMA1 Stream1 */
DmaHandle.Init.Request          = DMA_REQUEST_ADC1;       /* 请求类型采用DMA_REQUEST_ADC1 */
DmaHandle.Init.Direction          = DMA_PERIPH_TO_MEMORY; /* 传输方向是从外设到存储器 */
DmaHandle.Init.PeriphInc          = DMA_PINC_DISABLE;       /* 外设地址自增禁止 */
DmaHandle.Init.MemInc             = DMA_MINC_ENABLE;       /* 存储器地址自增使能 */
DmaHandle.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;  /* 外设数据传输位宽选择半字，即16bit */
DmaHandle.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORD;  /* 存储器数据传输位宽选择半字，即16bit */
DmaHandle.Init.Mode             = DMA_CIRCULAR;          /* 循环模式 */
DmaHandle.Init.Priority          = DMA_PRIORITY_LOW;       /* 优先级低 */
DmaHandle.Init.FIFOMode          = DMA_FIFOMODE_DISABLE; /* 禁止FIFO*/
DmaHandle.Init.FIFOThreshold    = DMA_FIFO_THRESHOLD_FULL; /* 禁止FIFO此位不起作用，用于设置阀值 */
DmaHandle.Init.MemBurst          = DMA_MBURST_SINGLE;    /* 禁止FIFO此位不起作用，用于存储器突发 */
DmaHandle.Init.PeriphBurst       = DMA_PBURST_SINGLE;    /* 禁止FIFO此位不起作用，用于外设突发 */
HAL_DMA_Init(&DmaHandle);

/* 开启DMA1 Stream1的中断 */
HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Stream1_IRQn, 2, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Stream1_IRQn);

/* 关联ADC句柄和DMA句柄 */
__HAL_LINKDMA(&AdcHandle, DMA_Handle, DmaHandle);

/* ## - 4 - 配置ADC ########################################################### */
__HAL_RCC_ADC12_CLK_ENABLE();
AdcHandle.Instance = ADC1;
#if defined (ADC_CLOCK_SOURCE_PLL)
AdcHandle.Init.ClockPrescaler       = ADC_CLOCK_ASYNC_DIV2;       /* 采用PLL异步时钟，2分频，即72MHz/2 = 36MHz */
#elif defined (ADC_CLOCK_SOURCE_AHB)
AdcHandle.Init.ClockPrescaler       = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV4;    /* 采用AHB同步时钟，4分频，即200MHz/4 = 50MHz */
#endif
AdcHandle.Init.Resolution          = ADC_RESOLUTION_16B;          /* 16位分辨率 */
AdcHandle.Init.ScanConvMode       = ADC_SCAN_DISABLE;             /* 禁止扫描，因为仅开了一个通道 */
AdcHandle.Init.EOCSelection       = ADC_EOC_SINGLE_CONV;          /* EOC转换结束标志 */
AdcHandle.Init.LowPowerAutoWait    = DISABLE;                      /* 禁止低功耗自动延迟特性 */
AdcHandle.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;                      /* 禁止自动转换，采用的定时器触发转换 */
AdcHandle.Init.NbrOfConversion    = 1;                            /* 使用了1个转换通道 */
AdcHandle.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;                      /* 禁止不连续模式 */
AdcHandle.Init.NbrOfDiscConversion = 1;                            /* 禁止不连续模式后，此参数忽略，此位是用来配置不连续子组中通道数 */
AdcHandle.Init.ExternalTrigConv    = ADC_EXTERNALTRIG_T1_CC1;          /* 定时器1的CC1触发 */
AdcHandle.Init.ExternalTrigConvEdge  = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_RISING; /* 上升沿触发 */
AdcHandle.Init.ConversionDataManagement = ADC_CONVERSIONDATA_DMA_CIRCULAR; /* DMA循环模式接收ADC转换的数据 */
AdcHandle.Init.BoostMode             = ENABLE;                         /* ADC时钟超过20MHz的话，使能boost */
AdcHandle.Init.Overrun                = ADC_OVR_DATA_OVERWRITTEN;       /* ADC转换溢出的话，覆盖ADC的数据寄存器 */
AdcHandle.Init.OversamplingMode       = DISABLE;                      /* 禁止过采样 */
HAL_ADC_Init(&AdcHandle);
HAL_ADCEx_Calibration_Start(&AdcHandle, ADC_CALIB_OFFSET, ADC_SINGLE_ENDED);

/* 配置ADC通道  */
sConfig.Channel    = ADC_CHANNEL_5;             /* 配置使用的ADC通道 */
sConfig.Rank       = ADC_REGULAR_RANK_1;       /* 采样序列里的第1个 */
sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_64CYCLES_5;    /* 采样周期 */
sConfig.SingleDiff = ADC_SINGLE_ENDED;          /* 单端输入 */
sConfig.OffsetNumber = ADC_OFFSET_NONE;          /* 无偏移 */
sConfig.Offset = 0;                               /* 无偏移的情况下，此参数忽略 */
HAL_ADC_ConfigChannel(&AdcHandle, &sConfig);

/* ## - 5 - 配置ADC的定时器触发 ####################################### */
TIM1_Config();
HAL_ADC_Start_DMA(&AdcHandle, (uint32_t *)ADCxValues, 1024);
}

void DMA1_Stream1_IRQHandler(void)
{
/* 传输完成中断 */
if((DMA1->LISR & DMA_FLAG_TCIF1_5) != RESET)
{

/*
   1、使用此函数要特别注意，第1个参数地址要32字节对齐，第2个参数要是32字节的整数倍。
   2、进入传输完成中断，当前DMA正在使用缓冲区的前半部分，用户可以操作后半部分。
*/
SCB_InvalidateDCache_by_Addr((uint32_t *)(&ADCxValues[512]), 1024);
s_DmaFlag = 2;

/* 清除标志 */
DMA1->LIFCR = DMA_FLAG_TCIF1_5;
}

/* 半传输完成中断 */
if((DMA1->LISR & DMA_FLAG_HTIF1_5) != RESET)
{
/*
   1、使用此函数要特别注意，第1个参数地址要32字节对齐，第2个参数要是32字节的整数倍。
   2、进入半传输完成中断，当前DMA正在使用缓冲区的后半部分，用户可以操作前半部分。
*/
SCB_InvalidateDCache_by_Addr((uint32_t *)(&ADCxValues[0]), 1024);
s_DmaFlag = 1;

/* 清除标志 */
DMA1->LIFCR = DMA_FLAG_HTIF1_5;
}

/* 传输错误中断 */
if((DMA1->LISR & DMA_FLAG_TEIF1_5) != RESET)
{
/* 清除标志 */
DMA1->LIFCR = DMA_FLAG_TEIF1_5;
}

/* 直接模式错误中断 */
if((DMA1->LISR & DMA_FLAG_DMEIF1_5) != RESET)
{
/* 清除标志 */
DMA1->LIFCR = DMA_FLAG_DMEIF1_5;
}
}

void GetAdcValues(void)
{
uint16  i;
uint8 Byte0,Byte1,Byte2;
//当前DMA操作是后半部分缓冲，发送前半部分缓冲
if(s_DmaFlag == 1)
{
s_DmaFlag = 0;
if(StartChannelCodeEn)
{
uint8 Response[1042]= {0x80,0x00,0x70};
ControlBox01.StdCastByts = 1025;
IntToBytes(ControlBox01.StdCastByts,&Byte0,&Byte1,&Byte2);
Response[15] = Byte1;
Response[16] = Byte2;
Response[17]= StdRollCounter++;
for(i=0;i<512;i++)
{
Response[i*2+18] = (uint8)(ADCxValues>>8);
Response[i*2+19] = (uint8)ADCxValues;

}
EthRequestResp(udppcb,Response);
}
}
//当前DMA操作是后前部分缓冲，发送后半部分缓冲
else if(s_DmaFlag == 2)
{
s_DmaFlag = 0;
if(StartChannelCodeEn)
{
uint8 Response[1042]= {0x80,0x00,0x70};
ControlBox01.StdCastByts = 1025;
IntToBytes(ControlBox01.StdCastByts,&Byte0,&Byte1,&Byte2);
Response[15] = Byte1;
Response[16] = Byte2;
Response[17]= StdRollCounter++;
for(i=512;i<1024;i++)
{
Response[(i-512)*2+18] = (uint8)(ADCxValues>>8);
Response[(i-512)*2+19] = (uint8)ADCxValues;

}
EthRequestResp(udppcb,Response);
}
}
}

求是虫 · 发表于 2021-11-1 23:14:52

采样时间用的是ADC_SAMPLETIME_8CYCLES_5，图上我在调整增加采样时间有没有效果，还是同样表现

eric2013 · 发表于 2021-11-2 09:13:42

求是虫发表于 2021-11-1 23:14
采样时间用的是ADC_SAMPLETIME_8CYCLES_5，图上我在调整增加采样时间有没有效果，还是同样表现

方便的话，发个开启过采样和没有开启过采样的效果对比图。

dghwjh · 发表于 2021-11-2 12:39:03

AD采样稳不稳，一方面是软件问题，但大部分为硬件设计部分未设计好

求是虫 · 发表于 2021-11-2 13:01:23

稍等，我得处理下。目前没有考虑用过采样，1MHz已经是这个100PIN极限了，感觉是AD的配置没对，采集的AD值就是杂乱无章的。检查代码又没发现问题。

硬件电路图好像不能上传，REF+接的+3.3VA，采用外部基准电压，采样电路就是用了分压电阻，分别测了5V和GND，跳动很大，不是过采样能覆盖的。是否需要试试8字节的？

求是虫 · 发表于 2021-11-2 13:01:57

谢谢老大回复！

dghwjh · 发表于 2021-11-4 09:15:40

硬汉兄
HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc3,ADC_CALIB_OFFSET_LINEARITY,ADC_SINGLE_ENDED);
HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1,ADC_CALIB_OFFSET_LINEARITY,ADC_SINGLE_ENDED);
这两条语句后，每次上电这个ADC采样不是固定的偏置，这个比较麻烦，对我做的东西精度有影响，您是如何
解决的，是上电后自校准吗？

求是虫 · 发表于 2021-11-4 11:18:11

dghwjh 发表于 2021-11-4 09:15
硬汉兄
HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc3,ADC_CALIB_OFFSET_LINEARITY,ADC_SINGLE_ENDED);
HA ...

您好！你有用0.5us的采样吗，跳动有多少个字吗

eric2013 · 发表于 2021-11-5 08:18:41

dghwjh 发表于 2021-11-4 09:15
硬汉兄
HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc3,ADC_CALIB_OFFSET_LINEARITY,ADC_SINGLE_ENDED);
HA ...

线性校准的话，注意这个问题没有

STM32H7的HAL库ADC线性度校准溢出时间设计小了，否则校准不成功，要特别注意！
http://www.armbbs.cn/forum.php?m ... 1436&fromuid=58
(出处: 硬汉嵌入式论坛)

dghwjh · 发表于 2021-11-5 13:15:32

可能，我的意思没表答清楚，再表达一下，就是每次下电再上电，经过校准函数，读取AD值不是固定的值，上下波动，是在另一个台阶上下波动

eric2013 · 发表于 2021-11-6 09:18:49

dghwjh 发表于 2021-11-5 13:15
可能，我的意思没表答清楚，再表达一下，就是每次下电再上电，经过校准函数，读取AD值不是固定的值，上下 ...

这个问题没遇到过。

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