STM32™ 的 ADC 模式.pdf单通道、单次转换模式，多通道（扫描）、单次转换模式、单通道连续

文件名称: STM32™ 的 ADC 模式.pdf

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详细说明：单通道、单次转换模式，多通道（扫描）、单次转换模式、单通道连续转换模式、多通道（扫描）连续转换模式、注入转换模式、双 ADC 常规同步模式、双 ADC 快速交替模式、双 ADC 慢速交替模式、双 ADC 交替触发模式、双 ADC 组合常规/ 同步注入模式、双 ADC 组合：同步注入 + 交替模式。这些ADC转换模式的详细说明AN3116 目录 2.6双ADC组合:同步注入+交辇模式 I1 D ,,,,14 26.1说明 14 2.62应用示例 ,,,,14 结论 15 版本历史 16 文档1D16840第1版 3/17 图片索引 AN3116 图片索引单通道、单次转换模式图2 ADC设定顺序以不同的采样时间转美7个通道图3 多通道、单次转换模式图4 单通道、连续转模式图5. 多通道、连续转换模式.. 图6. 注入转换模式 5566789 图7 双ADG常规同步模式图8 同时测量电压和电流图9 双ADC快速交替模式 10 图10 双ADC慢速交替模式图1 双ADC交替佃发模式.. 13 图12 双ADC组合常规/同步注入模式.. 图13 双ADC组合:同步注入+交替模式 14 图14 UPS系统 4/17 文档1D16840第1版 / AN3116 独立模式独立模式单通道、单次转换模式 1.11 说明这是最简单的ADC模式。在此模式下,ADC执行单个通道ⅹ的单次转换(单次采样)(请参见图1),并在转换完成后停止。注本应用答记未是供该模式的件小例图1 单通道、单次转换模式廾始停止 17600 112应用示例此模式可用于测量电压,以确定是否可启动系统。启动系统之前应测量电氾电压:如果电池电压低,则显示消息“电池电量低”。在这种情况下,不要启动系统。 12 多通道(扫描)、单次转换模式 1.2.1 说明此模式用于在独立模式下对一些通道进行依次转换。通过ADG定序器,可以使用该ADC模式以不同的采样时间和采样顺序对任意序列的通道(最多16个)依次进行配置。例如,可以执行图2所示的序列。通过这种方式,用户不必在转换过程中停止ADC,即可以不同的采样时间重新配置下一个通道。此模式可以邂免额外的CPU负载以及繁重的软件开发。图2. ADc设定顺序以不同的采样时间转换7个通道通道1 通道2 通道8 通道7 通道7 通道7 通道11 1.5周期|135周 7.5周期7.5周期 715周期周期15周期本店用答记木提供该模式的固件小例。文档1D16840第1版 5/17 独立模式 AN3116 图3. 多通道、单次转换模式开始 CHX 停上 Hi17602 122应用示例当系统的启动取决于一些参数(例如,在机械臂系统中,需要知道杋械臂顶端的坐标)讨, 可以使用此模式。在这种情况下,必须在上电吋读取札械臂系统中每个关节的位置,才能确定机械臂顶端的坐标。此模式还可以用于单次测量多个信号(电压、压力、温度等)以确定是否可以启动系统,从而确保人身和设备安全。模式同样可以用于对来自应交仪的信号过行转换,以确定物体的不同应变的方向和值 1.3 单通道连续转换模式 1.3.1 说明单通道连续转换模式可在常规通道转换中对单个通道进行连续不断的转换此连续模式允许ADC在后台工作。因此,ADC可在没有任何CPU干领的情况下连续转换通道。此外,还可以在循环模式下使用DMA,从而降低CP∪负载。注本应用笔记提供了一个固件示例:Sig1 Channe/Continuous。该示例使用两种方法 DMA和中断。要送择其中一种方法,只需在main.C文件中注释或取消注穋并 define USE DMA Transfer。图4. 单通道、连续转换模式开始 ai17603 6/17 文档1D16840第1版 / AN3116 独立模式 132应用示例此ADC模式可用于监视电池电压、测量和调节烤箱温度等应用。在用于调节烤箱温度时,系统将读取温度并与用户设置的温度进行比较。当烤箱温度达到所需温度时,关闭加热电阻器的电源。 14 多通道(扫描)连续转换模式 14.1 说明多通道(或扫描)连续模式可用于在ADG处于独立模式时对一些通道进行依次转换。通过定序器,用户能以不同的采样时间和顺序对仼意序列的通道(最多16个)依次进行配置。此模式与多通道单次转换模式相似,只是在完成序列的最后一个通道后不会停止转换,而是从第一个通道重新开始转换并无限继续下图5 多通道、连续转换模式 CH CHn 17604 142应用示例此模式可用于监视多电池充电器中的多个电压和温度。系统在充电过程中读取每节电池的电压和温度。当电压或温度达到最大值时,将切断相应电池与充电器的连接。 1.5注入转换模式 151说明当外部事件或软件触发转换时,应使用此模式。注入组的优先级高于常规通道组。它会中断常规通道组中当前通道的转换。本用答记提了一个国件示例: Indep_ njected group 文档1D16840第1版 7/17 独立模式 AN3116 图6. 注入转换模式 ADC1 CHO CH1 CH1 CH3 注入触发 ADc1上的平注入转结東 ADC CH10 采样交替触发模式屮断了转挨常规同步模式 ai17605 1.52 应用示例此模式可用于将通道的转换与事件同步。在一些电机控制应用中,晶体管的丌关会产生影响 ADC测量的噪声并导致转换出错,此时可使用此模式。在注入转换模式卜,可以使用定时器将ADC测量延迟到晶体管开关之后执行。 8/17 文档1D16840第1版 / AN3116 双ADc模式双ADc模式 sTM32微控制器具有两个ADC并提供双ADC模式:ADC1为主,ADC2为从。对于常规通道转换和注入通道转换,ADC1与ADC2在内部同步。ADC1与ADC2一起工作。些器件中有多达3个ADC:ADC1、ADC2和ADC3。在这种情况下,ADC3始终独立工作,而不与其它两个ADC同步。不要同时对两个ADC的同一通道近行采样,这会导致转换出错。 2.1 双ADc常规同步模式 2.1.1 说明双ADC常规同步模式用于同时执行两个转换,以实现ADC1与ADC2的同步。每个ADC 转换—个通道序列(凵使能扫并配置每个ADC的定序器)或者转换单个通道(凵禁止扫描)。可以从外部触发或通过软件启动转换。在此模式下,ADC1和ADC2的转换结果存储在ADC1的数据寄存器(32位格式)中。图7显示了ADC1和ADC2同时转换两个序列的方式。ADC1依次转换一个序列的16个通道:通道15到通道0,ADC2也依次转换一个序列的16个通道:通道0到通道15 本应用答记未提供国件示例。但是,STM32国件库提供了此模八的示例,路径为: ProjectlSTM32F10x_ StdPeriph_ EXamples lADC/_Dua/Mode 图7 双ADc常规同步模式 ADC2 口a口cn□ca-囗 CH15 ADC CH15 CH14 CH13 CH12-= CHO 触发常规道道 ADC1和ADC2上的转换结束采样转换 ai17606 2.12 应用示例双ADC常规同步模式可用于需要同时对两个信号进行采样和转换的应用。例如,测量单相或三相瞬时电功率并绘制其曲线:pn(t)=un()×in() 在这种情况下,应同时测量电压和电流,然后计算瞬时功率,即,un(t)与in(t)的乘积。图8显示了如何在双ADC常规同步模式下使用两个ADC测量功率要测量单相功率,将ADC1和ADC2与两个通道配合使用(1个通道用于测量电压,1个通道用于测量电流)。文档1D16840第1版 9/17 双ADC模式 AN3116 要测量三相功率,将ADC1和ADC2与6个通道配合使用(3个通道用于测量电压,3个通道用于测量电流)。图8 同时测量电压和电流单柜情沉: ADC2 CHy: i(t) CHy: i(t) CHy: i(t) p(t=u(tx in(t =CHX X CHy 三相情况 ADc1□cH:m1■cHw:uh2■chw01- ADC2 口ckLc2□!h- Pohl(t)=uoh1(t).ichi(t)=CHu x CHx pph2(t)=uph2(t). Iph2(t)= CHV X CHy Pph3(t)=uph3(t)iph(t)=CHW X CHZ ai17607 22双ADC快速交替模式 2.2.1 说明双ADC快这交替模式用于转换单个通道。ADC1和ADC2以7个ADC时钟周期为周期交替转换所选通道。这意味着每7个时钟周期转换一次通道。每个ADC每14个时钟周期转换次通道。如果使用14 MHZ ADC时钟,采样率可达到2M秒:14MHz7=2MHz(采样频率)。可通过外部触发器或软件启动转换,ADC1和ADC2的转换结果存储在ADC1的数据寄存器(32位格式)中。最大允许采样时间为7个时钟厝期,但为了避免在ADC1和ADC2转换同一通道时出现采样相位重叠,仅允许1.5周期的采样时间。注:1强建议使DMA所小使用中,以遊免数据丢关。 2本应用笔记提供了一个周件示例: Dual fastlnterleaved 图双ADC快速交替模式 ADC2 CHO CHO CHO 采样 ADC2上的转换结束 ADC1 转挨 CHO CHO CHO 触发常规通道 17个AC时针周期 ADC1⊥的转换结束 ai17608 10/17 文档1D16840第1版 /

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