深入ADC采样

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同步采样

需要同时采集多个信号怎么办，有没有一种方式可以让两个ADC同时开始转换，同时得到采样信息，这样的采样能更好的固定信号的相位差异
有的，兄弟有的
请看同步采样

同步采样的简单实现

基于一个ADC采集交流信号，TIM同时触发两个ADC进行采样

graph LR A[TIM] -->|TRGO触发|B[ADC1] A --> |TRGO触发|C[ADC2]

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同步采样的一般实现

ADC配置

ADC_Mode

  1. Independent mode 独立模式
  2. 双ADC模式
  • Dual Combined regular simultaneous mode
    同步规则组模式：两个ADC同步采样同一个规则通道（常用于差分输入或提高采样精度）
  • Dual Combined interleaved mode
    交叉模式：两个ADC交替采样同一个规则通道（ADC1转换时ADC2采样下一数据，实现单通道采样率翻倍）
  • Dual Combined alternate trigger mode
    交替触发模式：两个ADC轮流响应同一个触发信号（每次触发仅启动一个ADC，提高触发资源利用率）
  • Dual Combined injected simultaneous mode
    同步注入组模式：两个ADC同步采样同一个注入通道
  • Dual Injected simultaneous only mode
    仅注入组同步模式：只有注入通道使用同步模式，规则通道仍各自独立工作
  • Dual Regular simultaneous + injected simultaneous mode
    规则通道和注入通道都使用同步模式
  • Dual Interleaved + injected simultaneous mode
    规则通道使用交替模式（追求极高采样率），注入通道使用同步模式

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同步采样
请先食用上述主食再继续以下的饭后甜点
文中将ADC配置为双ADC规则同步模式。在这种模式下，ADC1和ADC2同时采样不同的通道（但使用同一个触发），然后将两个结果合并成一个32位数据（ADC1在低16位，ADC2在高16位）
ADC1 扫描通道CH0，CH1，CH2和CH3
ADC2 扫描通道CH4
双ADC同步模式下的转换过程
在双ADC规则同步模式下，每次触发（软件触发）会同时启动ADC1和ADC2的转换。转换规则如下：

  1. 第一次触发：
    • ADC1转换Rank1（Channel0，PA0）
    • ADC2同时转换Rank1（Channel4，PA4）
      转换完成后，数据组合成一个32位数据：
    • 低16位：ADC1的转换结果（PA0）
    • 高16位：ADC2的转换结果（PA4）
      这个32位数据被DMA传输到内存数组的第一个元素（ADC_result[0]）。
  2. 第二次触发：
    • ADC1转换Rank2（Channel1，PA1）
    • ADC2同时转换Rank2（Channel4，PA4）-> 再次采样PA4
      转换结果组合后存入ADC_result[1]：
    • 低16位：ADC1结果（PA1）
    • 高16位：ADC2结果（PA4）
  3. 第三次触发：
    • ADC1转换Rank3（Channel2，PA2）
    • ADC2转换Rank3（Channel4，PA4）-> 再次采样PA4
      存入ADC_result[2]。
  4. 第四次触发：
    • ADC1转换Rank4（Channel3，PA3）
    • ADC2转换Rank4（Channel4，PA4）-> 再次采样PA4
      存入ADC_result[3]。
  5. 由于配置了连续转换模式，且DMA为循环模式，上述过程会不断重复。
*************这样的检验方式属于作者的别出心裁，希望不要再有其他兄弟纠结在这里*****************

ADC与DMA

  • 在多通道中，我们设置ADC为扫描，这样的设置会使得ADC会不断扫描所有的规则组通道，转换的结果会都会储存在ADC转换
    寄存器中，后一个转换结果覆盖前一个转换结果，所以不能直接读取寄存器。
    一个好的办法是使用DMA（normal模式即可），ADC转换完成，ADC状态寄存器修改，DMA开始搬运，保存每次转换结果。

  • 同步采样中我们还设置ADC为连续转换，当ADC规则组通道全部转换完成，ADC会返回转换第一个通道，循环往复
    此时，我们的DMA也要配置为循环模式，不断覆盖之前的采样值。
    ADC设置连续模式时，ADC的触发方式应该设置为软件触发，结束一次转换后会重新转换。
    再之前的例子中博主直接设置扫描和连续转换，实属于一步到位了
    具体调用函数

采样方法

  • 多通道扫描 + 连续转换 + DMA循环模式
  • 单通道 + 连续转换 + DMA循环模式
  • 多通道扫描 + 单次转换 + DMA普通模式

超频采样

简单做个锚点，我向来不是极端玩家
等有需要再用

再谈ADC采样精度

在之前的文章中，我提到ADC的精度和其12位的设计有关，
因为电压的不确定，所以其有效位只是8-9位，也就是说，
有15（0000 0000 1111）是无效的，15*3.3/4096 = 0.012084
，即0.02V的误差
这只是很简单的理解，详情点击
那么如何提高其精度呢？(坑+1，待俺再学学)

posted @ 2025-07-28 16:36  loong2525  阅读(164)  评论(0)    收藏  举报