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: - STM32cubemx ADC+TIM+DMA超频采样
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
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。
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)
周期
:
ADC时钟的倒数,比如12M的ADC时钟,那么一个周期为
\frac{1}{12M}\approx0.0833us
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)
对应
\frac{1}{12M}\approx1.166us
采样率上限
采样率上限= \frac{ADC时钟}{采样时间+12.5}
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:
\frac{12M}{1.5+12.5}\approx{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:
\frac{12M}{7.5+12.5}={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:
\frac{56M}{64}=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
87.5k*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
100k*10=1M
。和我们预算一样。
后记
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