在STM32微控制器中，使用定时器(PWM输出)触发ADC采样是一种常见的应用场景，尤其是在需要精确控制采样时刻和频率的场合。本文将详细介绍如何使用STM32CubeMX配置定时器产生PWM波形，并使用DMA传输ADC采样结果。
1. 定时器PWM输出配置
首先，我们需要在STM32CubeMX中配置定时器以产生PWM波形。
- 选择定时器：选择一个适合的定时器，例如TIM3。
- 设置定时器时钟源：选择内部时钟源。
- 设置定时器CH1为PWM模式：对应管脚自动设置为复用模式。
- 使能定时器中断：如果需要使用中断处理PWM事件。
定时器参数设置
- Prescaler(预分频)：设置预分频值，例如31。
- Counter mode（计数模式）：选择向上计数模式。
- Counter period（计数周期）：设置计数周期，例如999。
- Auto-reload preload：启用自动重载预加载。
- Mode：选择PWM模式1。
- Pulse(占空比值)：初始设置为0。
2. ADC采样配置
接下来，配置ADC以使用定时器触发采样。
- 选择ADC通道：选择需要采样的ADC通道。
- 配置触发源：选择定时器作为ADC的触发源。
- 配置采样时间：设置ADC采样时间。
3. DMA配置
配置DMA以连续接收ADC采样结果。
- 选择DMA通道：选择一个DMA通道，例如DMA1_Channel1。
- 配置DMA传输：设置DMA为循环模式，以便连续接收ADC数据。
4. 代码实现
以下是基于STM32CubeMX配置的代码实现。
#include "stm32f1xx_hal.h"
ADC_HandleTypeDef hadc1;
DMA_HandleTypeDef hdma_adc1;
TIM_HandleTypeDef htim3;
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_ADC1_Init(void);
static void MX_TIM3_Init(void);
static void MX_DMA_Init(void);
int main(void) {
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_TIM3_Init();
MX_DMA_Init();
MX_ADC1_Init();
uint16_t adcValues[100]; // 假设我们有100个采样点
// 启动ADC采集，并通过DMA传输数据
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)adcValues, 100);
while (1) {
// 处理采集到的数据
// ...
}
}
static void MX_TIM3_Init(void) {
TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};
TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
htim3.Instance = TIM3;
htim3.Init.Prescaler = 71; // 72MHz / 71 = 1MHz
htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim3.Init.Period = 999; // 1MHz / 1000 = 1kHz
htim3.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
HAL_TIM_Base_Init(&htim3);
sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim3, &sClockSourceConfig);
sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim3, &sMasterConfig);
HAL_TIM_PWM_Init(&htim3);
HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);
}
static void MX_DMA_Init(void) {
__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();
hdma_adc1.Instance = DMA1_Channel1;
hdma_adc1.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
hdma_adc1.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
hdma_adc1.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
hdma_adc1.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;
hdma_adc1.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORD;
hdma_adc1.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;
hdma_adc1.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH;
HAL_DMA_Init(&hdma_adc1);
__HAL_LINKDMA(&hadc1, DMA_Handle, hdma_adc1);
}
static void MX_ADC1_Init(void) {
ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
hadc1.Instance = ADC1;
hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_ENABLE;
hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_EXTERNALTRIGCONV_T3_TRGO;
hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
HAL_ADC_Init(&hadc1);
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_1;
sConfig.Rank = 1;
sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5;
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);
}
5. 注意事项
- 时钟配置：确保定时器和ADC的时钟配置正确，以便定时器能够以正确的频率运行。
- GPIO配置：确保ADC通道对应的GPIO引脚已经配置为模拟输入模式。
- DMA配置：确保DMA通道、方向、数据宽度等参数正确配置。
- 中断处理：在中断服务函数中，确保正确处理ADC转换完成和DMA传输完成事件。
通过上述步骤，我们可以在STM32上使用定时器产生PWM波形触发ADC采样，并通过DMA传输ADC采样结果。这为开发需要精确时间控制的采样系统提供了基础。
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