STM32F373 SDADC+DMA

SDADC为 Sigma-delta AD转换器。Sigma-delta 转换器又称过采样转换器，它包含两个基本电路:调制器和数字滤波器。 在调制器中，输入信号被加至数模转换器 (DAC)输出的负反馈信号。通过集成电路之后， 信号的差值到达比较器的输入 (1 位 ADC)，在此与参考电压比较 (比较器作为 1 位量化器 工作)。比较器的输入信号 (1 位 ADC)控制着 1 位转换器，到达数字滤波器的输入。数字 滤波器降低流速，将 1 位的流转换为 16 位的字。使用的滤波器拓扑确保了低通的阶为 Sinc3。

SDADC总体框架如下所示，可以看出以下特性：

(1).时钟6M或1.5M,最小500kHz

(2).可编程增益:x0.5、 x1、 x2、 x4、 x8、 x16 及 x32

(3).可选参考电压:VDDSD、 1.22 V、 1.8 V 及 VREF

(4).可设置偏移量offset

SDADC有三种输入模式：(1)差分模式，(2)单端偏移模式，(3)单端零参考模式

在差分模式中，SDADC 转换的是 SDADCx_AINyP 和 SDADCx_AINyM 的差值。结果可能是 正值或负值，取决于5个输入电压更高。SDADC 无法测量负电压，并且每个通道的输入电压都必须在器件的电气极限之内。 输入范围为 [-Vref/(2*gain), + Vref/(2*gain)]，转换值范围为 [-32767, +32767]。

在单端偏移模式中，通过将负输入内部连至 0 V 进行转换，负输入的相应引脚(SDADCx_AINyM) 可用作其它用处。要测量的信号施加于正输入 SDADCx_AINyP。此工作模式与差分模式类 似，只是输出数据范围仅为 0 到 +32767，而不是 –32767 到 +32767，因此有一半的动态范 围损失，导致 SNR 下降。

单端零参考模式中，信号施加于正输入 SDADCx_AINyP，负输入设为信号参考 (一般为 0 V)。此模式将一半标 度的输入共模注入 ADC，以此保持了与差分模式一样的动态范围 (-32767 到 +32767)。在 此模式中，注入的共模取决于增益变化。

以差分模式的SDADC的通道6，配合DMA采集为例：

static void MX_SDADC1_Init(void)
{
  SDADC_ConfParamTypeDef ConfParamStruct = {0};
  hsdadc1.Instance = SDADC1;
  hsdadc1.Init.IdleLowPowerMode = SDADC_LOWPOWER_NONE;
  hsdadc1.Init.FastConversionMode = SDADC_FAST_CONV_ENABLE;
  hsdadc1.Init.SlowClockMode = SDADC_SLOW_CLOCK_DISABLE;
  hsdadc1.Init.ReferenceVoltage = SDADC_VREF_VDDA;
 
  if (HAL_SDADC_Init(&hsdadc1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
 
  ConfParamStruct.InputMode = SDADC_INPUT_MODE_DIFF;
  ConfParamStruct.Gain = SDADC_GAIN_1;
  ConfParamStruct.CommonMode = SDADC_COMMON_MODE_VDDA;
  ConfParamStruct.Offset = 0;
	
  if(HAL_SDADC_PrepareChannelConfig(&hsdadc1, SDADC_CONF_INDEX_0, &ConfParamStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
	
  if(HAL_SDADC_AssociateChannelConfig(&hsdadc1,SDADC_CHANNEL_6, SDADC_CONF_INDEX_0) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
	
  HAL_SDADC_CalibrationStart(&hsdadc1, SDADC_CALIBRATION_SEQ_1);
 
   if (HAL_SDADC_PollForCalibEvent(&hsdadc1, 50) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
 
  if(HAL_SDADC_SelectRegularTrigger(&hsdadc1, SDADC_SOFTWARE_TRIGGER) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
	 
  if(HAL_SDADC_ConfigChannel(&hsdadc1,SDADC_CHANNEL_6,SDADC_CONTINUOUS_CONV_ON) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
 
  HAL_SDADC_Start_DMA(&hsdadc1, (uint32_t *)sdadc1_sample_value, MAX_SAMPLE_COUNT);
	
}
 
void HAL_SDADC_MspInit(SDADC_HandleTypeDef* hsdadc)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  if(hsdadc->Instance==SDADC1)
  {
  /* USER CODE BEGIN SDADC1_MspInit 0 */
 
  /* USER CODE END SDADC1_MspInit 0 */
    /* Peripheral clock enable */
    __HAL_RCC_SDADC1_CLK_ENABLE();
  
    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
    /**SDADC1 GPIO Configuration    
    PB0     ------> SDADC1_AIN6P
    PB1     ------> SDADC1_AIN6M 
    */
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
 
    /* SDADC1 DMA Init */
    /* SDADC1 Init */
    hdma_sdadc1.Instance = DMA2_Channel3;
    hdma_sdadc1.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
    hdma_sdadc1.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
    hdma_sdadc1.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
    hdma_sdadc1.Init.PeriphDataAlignment =  DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;
    hdma_sdadc1.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORD;
    hdma_sdadc1.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;
    hdma_sdadc1.Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW;
 
    if (HAL_DMA_Init(&hdma_sdadc1) != HAL_OK)
    {
      Error_Handler();
    }
 
    __HAL_LINKDMA(hsdadc,hdma,hdma_sdadc1);
 
  /* USER CODE BEGIN SDADC1_MspInit 1 */
 
  /* USER CODE END SDADC1_MspInit 1 */
  }
}
static void MX_DMA_Init(void) 
{
  /* DMA controller clock enable */
  __HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE();
 
  /* DMA interrupt init */
  /* DMA2_Channel3_IRQn interrupt configuration */
  HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Channel3_IRQn, 0, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Channel3_IRQn);
 
 
}