測(cè)試代碼中使用DMA傳輸，定時(shí)器觸發(fā)ADC

有人在使用STM32G0芯片的ADC模塊時(shí)，往往因?yàn)閽呙枘Ｊ降睦斫獠坏轿换蜻x擇不當(dāng)導(dǎo)致些問(wèn)題。這里就該話題做點(diǎn)簡(jiǎn)單分享介紹，不妨以一個(gè)實(shí)例展開(kāi)。

現(xiàn)在共用到ADC1模塊的4個(gè)ADC通道，即1個(gè)片內(nèi)Vrefint通道和其它三個(gè)外部通道CH8,CH10,CH17。下面測(cè)試代碼中使用DMA傳輸，定時(shí)器觸發(fā)ADC.

它們的硬件連接情況如下,其中VRefint為內(nèi)部參考電壓，其電壓值大概1.2V樣子。

對(duì)于STM32G0系列，ADC掃描模式可以有兩種，分別是不完全配置序列模式和完全配置序列模式。我們先看看不完全配置序列模式。

不完全配置序列模式

在該模式下，ADC_CFGR1寄存器中的CHESELRMOD位必須被清零。

被轉(zhuǎn)換通道的掃描順序按照ADC通道固有序號(hào)的大小順序依次進(jìn)行，掃描方向可以軟件配置為向前【forward】或后退【backward】。任何ADC通道都可以配置進(jìn)該序列中，總的序列長(zhǎng)度由寄存器ADC_CHSELR中被置位的CHSELx個(gè)數(shù)決定，最多可配置18個(gè)通道。

我們以上面提到的CH8、CH10、CH17和VRefint通道【它對(duì)應(yīng)ADC通道CH13】為例，若將上述4個(gè)通道配置為不完全序列模式，只需將ADC_CHSELR寄存器中的CHSELx相應(yīng)位進(jìn)行置1即可。如下圖所示：

若選擇forward掃描模式，則按通道號(hào)從小到大的順序依次實(shí)施轉(zhuǎn)換，生成對(duì)應(yīng)于CH8、CH10、CH13、CH17的結(jié)果。使用STM32CubeMx的配置如下：

既然掃描按默認(rèn)通道號(hào)大小順序進(jìn)行，自然就無(wú)須RANK順序的配置了。

編譯運(yùn)行后可以看到結(jié)果，我在內(nèi)存里放了兩組數(shù)據(jù)以便比較觀察。

從結(jié)果來(lái)看跟實(shí)際情況是一致的，轉(zhuǎn)換結(jié)果依次來(lái)自CH8/CH10/CH13/CH17。其中那個(gè)149x數(shù)值來(lái)自對(duì)內(nèi)部Vrefint的轉(zhuǎn)換結(jié)果。

那么，對(duì)于同樣的ADC通道及硬件連接，若采用完全配置序列模式會(huì)怎么樣呢？

完全配置序列模式

在該模式下，ADC_CFGR1寄存器中的CHESELRMOD位必須被置1。

全序列可支持的通道數(shù)最多8個(gè)，掃描順序不是依照硬件約定的通道號(hào)來(lái)安排，而是依據(jù)ADC_CHSELR寄存器中的從SQ1[3:0]到SQ8[3:0]所選擇的通道順序進(jìn)行，即按照我們?cè)贑ubeMX或代碼中配置的RANK順序進(jìn)行，不再涉及掃描方向forward/backward的配置，并且只有通道0 到 通道14可以被選擇！

還有，當(dāng)SQn[3:0]里的賦值等于0b1111,即0x0f時(shí)則該通道選擇域以及后續(xù)SQn的通道選擇無(wú)效。比方說(shuō)，假設(shè)SQ3[3:0]的數(shù)據(jù)為0b1111，則表示從SQ3[3:0]開(kāi)始直到SQ8[3:0]的通道選擇無(wú)效。由于SQn[3:0]才4位，所有它也沒(méi)法選擇高于14的有效通道號(hào)?！菊?qǐng)?zhí)貏e注意這些特性！】

看到這里，我們不禁想到前面預(yù)先安排的4個(gè)通道中的有個(gè)CH17，顯然不適合這種模式。如果被錯(cuò)誤地強(qiáng)行使用該模式，基于CubeMx配置和現(xiàn)有Cube庫(kù)所產(chǎn)生的代碼運(yùn)行結(jié)果會(huì)怎么樣呢？

先用CubeMX進(jìn)行配置:

4個(gè)通道的掃描順序配置如下，相比前面多了RANK順序配置。

先撇開(kāi)CH17合法性不談，不難看出這里跟前面的掃描順序配置有點(diǎn)不一樣，這里的配置為我們提供了更多的自主性及便利性，轉(zhuǎn)換掃描并不固定于通道號(hào)的順序，具體由SQn[3:0]的配置選擇決定。我這里讓SQ1選擇CH8,SQ2選擇CH10,SQ3選擇CH17,SQ4選擇CH13，分別對(duì)應(yīng)配置中的RANK1、RANK2、RANK3、RANK4順序。

編譯運(yùn)行查看結(jié)果：

前面說(shuō)過(guò)，CH17硬件上是接地的，顯然此時(shí)對(duì)應(yīng)于CH17的轉(zhuǎn)換值【綠色箭頭所指】跟實(shí)際情況完全不符，其它三個(gè)倒是跟實(shí)際情況吻合。409x對(duì)應(yīng)CH8接VDD，0對(duì)應(yīng)CH10接GND，149x對(duì)應(yīng)內(nèi)部vrefint。

我嘗試將CH17接到VDD，轉(zhuǎn)換結(jié)果還是跟實(shí)際情況還是完全不相符。

結(jié)合上面的介紹，我們知道對(duì)于完全配置序列模式不能選用高于通道14的通道號(hào)。我們不妨通過(guò)寄存器進(jìn)一步看看，當(dāng)我們錯(cuò)誤地強(qiáng)行使用CH17時(shí)在現(xiàn)有庫(kù)代碼的情況下，對(duì)應(yīng)的SQ3[3:0]真正的值是多少？到底選擇了什么通道？還是CH17嗎？

在調(diào)試環(huán)境下，打開(kāi)通道選擇寄存器，可以看到下面結(jié)果：

從上面通道選擇寄存器不難看出，除了SQ3外，其它三個(gè)配置都是正確的，跟我們預(yù)設(shè)的通道是一致的。但是，SQ3被錯(cuò)誤地配置為CH1了，也就是說(shuō)上面看到的所謂CH17的轉(zhuǎn)換結(jié)果都是來(lái)自CH1.難怪不論怎么改變CH17的外部連接時(shí)，SQ3選擇通道所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換結(jié)果沒(méi)有相應(yīng)變化，跟CH17的管腳電壓也沒(méi)啥關(guān)系。

看到這里有人可能會(huì)想，如果我們?cè)谇懊嬉?guī)劃ADC通道時(shí)把CH1同時(shí)規(guī)劃進(jìn)來(lái)、硬件上恰好也接地，這時(shí)就可能發(fā)生誤判！這種巧合性的誤判，有時(shí)可能給我們的調(diào)試帶來(lái)極大隱患而一會(huì)半會(huì)又找不到原因。當(dāng)然，具體會(huì)發(fā)生些什么要因具體應(yīng)用而定。這里只是簡(jiǎn)單提醒下，就此打住。

總之，這點(diǎn)在STM32G0 ADC應(yīng)用中是個(gè)很容易出錯(cuò)的地方，將本不該用在完全配置序列模式的通道被錯(cuò)誤地強(qiáng)行使用，雖有轉(zhuǎn)換結(jié)果，而轉(zhuǎn)換結(jié)果卻來(lái)自別的通道，往往為此覺(jué)得問(wèn)題詭異、不可思議而備受折騰。

最后，稍微小結(jié)下。對(duì)于STM32G0系列的ADC模塊來(lái)說(shuō)，其ADC通道在被轉(zhuǎn)換時(shí)涉及到轉(zhuǎn)換序列配置問(wèn)題，這里有兩種轉(zhuǎn)換序列配置模式，即不完全配置序列模式和完全配置序列模式。

所謂不完全配置序列模式，在進(jìn)行多個(gè)通道AD轉(zhuǎn)換時(shí)，轉(zhuǎn)換順序由各通道自身的硬件序列號(hào)和掃描方向決定，其中硬件序列號(hào)即CHn在數(shù)據(jù)手冊(cè)里已經(jīng)明確定義，掃描方向通過(guò)寄存器配置。整個(gè)轉(zhuǎn)換序列可支持的通道數(shù)多達(dá)18個(gè)，沒(méi)有被排除在外的通道。

而完全配置序列模式呢，在進(jìn)行多個(gè)通道AD轉(zhuǎn)換時(shí)，轉(zhuǎn)換順序由通道選擇寄存器中通道選擇域SQn[3:0]來(lái)決定，即按照SQ1，SQ2.。。。。SQ7,SQ8的順序，而且SQn[3:0]只能選擇CH0到CH14的通道，整個(gè)序列最多支持8個(gè)通道。顯然，CH15~CH18不能使用該模式。

說(shuō)到這里，或許有人會(huì)問(wèn)，如果只使用1個(gè)ADC通道，還有這個(gè)轉(zhuǎn)換序列模式的選擇問(wèn)題嗎？你把1個(gè)通道看成一個(gè)特殊的轉(zhuǎn)換序列來(lái)理解就知道有沒(méi)有這個(gè)模式選擇問(wèn)題了。

芯片設(shè)計(jì)人員在此提供了兩種轉(zhuǎn)換序列模式，本意旨在讓我們能在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)實(shí)際需求靈活選擇，然而，往往由于開(kāi)發(fā)人員的慣性思維和無(wú)視手冊(cè)導(dǎo)致在這個(gè)地方遇上點(diǎn)麻煩或困惑。在此分享之，祝君好運(yùn)！