ADC+TIM+DMA采集交流（二）

前言

本文是《STM32HAL ADC+TIM+DMA采集交流信号》的续篇，这一篇我们将让ADC以1M的速度去采集。过程中会学习到ADC时钟，采样率控制的概念。

所需工具：

开发板:STM32F103C8T6 STM32CubeMX IDE: Keil-MDK

相关文章：

模式简介

前文介绍了ADC+TIM+DMA采集交流，以100k去采集交流信号，可是这样的配置是没法让ADC工作在1M采样率的。这里面需要更改时钟树，来开发ADC的采样上限。

ADC的时钟与采样率上限

ADC的时钟

这就是ADC的时钟，12M。我们可以更改前面的分频器ADC Prescaler来增大或者减小时钟大小。

STM32F1的ADC时钟上限是14M，如果超过了，就会报错。

转换时间

每一次采样都需要一定的时间。他们符合这个公式： 转 换 时 间 = 采 样 时 间 + 12.5 ( 周 期 ) 转换时间=采样时间+12.5 (周期) 转换时间=采样时间+12.5 (周期) 周期：

ADC时钟的倒数，比如12M的ADC时钟，那么一个周期为 1 12 M ≈ 0.0833 u s frac{1}{12M}approx0.0833us 12M1≈0.0833us

采样时间：

图上所示就是采样时间，这里选择的是1.5个周期，此时的转换时间是 1.5 + 12.5 = 14 （ 周 期 ） 1.5+12.5=14（周期） 1.5+12.5=14（周期）对应 14 ∗ 1 12 M ≈ 1.166 u s 14*frac{1}{12M}approx1.166us 14∗12M1≈1.166us

采样率上限

采 样 率 上 限 = A D C 时 钟 采 样 时 间 + 12.5 采样率上限=frac{ADC时钟}{采样时间+12.5} 采样率上限=采样时间+12.5ADC时钟

比如前一个文章的12MADC时钟，采样时间1.5周期，那么采样率上限为： 12 M 1.5 + 12.5 ≈ 857 k frac{12M}{1.5+12.5}approx{857k} 1.5+12.512M≈857k 如果我们如图把采样时间设置成7.5个周期呢？

那么采样率上限： 12 M 7.5 + 12.5 = 600 k frac{12M}{7.5+12.5}={600k} 7.5+12.512M=600k

提高采样率上限

相信大家已经注意到了，采样率上限没能达到1M的原因是ADC的时钟只有12M，没有达到上限14M。我们可以通过更改时钟树来让ADC的时钟达到上限14M。

我在后面的处理中，发现F1的ADC的TIM形式触发，正常操作没法开到1M。这一点我在开发F4,H7的过程中没有碰到，可能是我的能力不够理解，也可能是一个BUG。

更改时钟树

更改定时器

触发信号TRGO频率为： 56 M 64 = 875 k frac{56M}{64}=875k 6456M=875k

特别注意，TIM的时钟在上一步更改系统时钟树的时候，改成了56M。 实际测量发现，900k一下都没有问题。但是900k-1M会碰到触发异常的情况。

采样结果查看

让ADC去采集信号发生器产生的87.5k正弦信号，可以看到一个周期采集到了10个点，到推出采样率就是 87.5 k ∗ 10 = 875 k 87.5k*10=875k 87.5k∗10=875k。和我们设置的采样率相符。

如何开到1M采样率

不建议这样设置，因为900k和1M的采样效果相差不大。ADC连续模式下，采样率不可控，为了开到1M而牺牲采样率的可控不值得。 我将会在《STM32HAL ADC+TIM+DMA采集交流信号(三)》讲另外一种可行的方案。

更改时钟树

ADC配置

其他配置和ADC配置更改为连续采样，触发方式选择软件触发。

采样结果查看

让ADC去采集信号发生器产生的100k正弦信号，可以看到一个周期采集到了10个点，到推出采样率就是 100 k ∗ 10 = 1 M 100k*10=1M 100k∗10=1M。和我们预算一样。

后记

本文章收录于：

本文为系列文章中的冰山一角，欢迎进入小站查看。

配套程序：