电机FOC控制（三）STM32 CUBEMX 配置ADC采样_cubemx adc 电机采样

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前言

本文在电机FOC控制（二）STM32 CUBEMX 配置三相PWM互补输出基础上，继续讲述如何STM32 CUBEMX 配置ADC寄存器，使TIMER1 PWM互补输出CC4触发ADC注入采样的过程。

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一、设置STM32G431 ADC时钟树

打开Clock Configuration界面，将ADC设置为42.5MHz。

二、设置STM32G431 ADC1和ADC2采样通道。

设定ADC1通道7和通道8为单端输入：

设定ADC2通道6和通道7为单端输入：

三、设置STM32G431 ADC采样基本属性：规则采样与注入采样。

ADCs_Commmon_Setting
Mode：选择独立模式，本工程只需要单个ADC采样，不需要多个ADC联合使用。
ADC_Setting：
Clock Prescaler：是ADC工作频率，选择Asynchronous clock mode divided by 1（1分频）。
Resolution ：ADC分辨率，配置为12位分辨率。
Data Alignment：数据对齐方式，配置为左对齐。
Gain Compensation：由于STMG431内置放大器，由于没有使用，配置放大器增益为0，不需要放大器增益补偿。
Scan Conversion Mode：规则采样使用连续扫描转换。配置为ENABLE。
End Of Conversion Selection：结束转换选择，配置为End Of Single Conversion。
Low Power Auto Wait：低功耗自动等待，配置为Disable。
Continuous Conversion Mode：连续转换模式，不使能相当于单次转换模式，使能的话，相当于连续转换模式，配置为Disable。
Discontinuous Conversion Mode：规则组转换序列的不连续方式，启动转换，转换结束后，等待启动信号，配置为Disabled。
*** Continuous Conversion Mode与Discontinuous Conversion Mode不能同时使能，两者不能共存。
DMA Continuous Requests：DMA连续请求模式，采集完数据后，是否自动关闭ADC1和DMA。配置为Disabled。
Overrun behaviour：如果数据没有读取，新的ADC转换结果是否覆盖原来的结果，配置为Overrun data preserved 保留原来的数据。

ADC规则采样设定：

ADC Regular ConversionMode：
Enable Regular Conversion：启用常规转换模式，配置为Enable。
Enable Regular Oversampling：是否使用过采样模式 ，配置为：Diasble。
Number Of Conversion：此为规则组通道数量，配置为2个。
External Trigger Conversion Source：规则组通道采样的触发源，配置为软件触发。
External Trigger Conversion Edge：规则组通道采样的触发源的触发方式，由于采用软件触发，配置为：None。
Rank 1 ：配置规则组通道的采样顺序和各通道的采样时间。
Channel：选择Channel 2做为第一通道。
Sample Time：配置为47.5周期。
Offset Number：配置为No offset。不设定偏置。
Rank 2 ：配置规则组通道的采样顺序和各通道的采样时间。
Channel：选择Channel 8做为第一通道。
Sample Time：配置为47.5周期。
Offset Number：配置为No offset。不设定偏置。

ADC注入采样设定

ADC Injected ConversionMode

Enable Injected Conversions：是否使能注入转换。注入通道只有在规则通道存在时才会出现。
Number Of Conversion：ADC转换的注入通道数，配置为2
External Trigger Source：配置为Timer1触发事件
External Trigger Conversion Edge：配置为上升沿触发。
Enable Injected Oversampling：配置为关闭状态。
Injected Conversion Mode：配置为无。
Injected Queue：配置为关闭状态。
Rank 1：通道1。
Channel ： 设定为Channel 1，配置成1通道。
Sampling Time：设定采样周期为6.5个周期。
Offset Number：设定为没有偏置。
Rank 2：通道2。
Channel ： 设定为Channel 7，配置成7通道。
Sampling Time：设定采样周期为6.5个周期。
Offset Number：设定为没有偏置。

ADC2设定：

Rank 1：通道1。
Channel ： 设定为Channel 1，配置成1通道。
Sampling Time：设定采样周期为6.5个周期。
Rank 2：通道2。
Channel ： 设定为Channel 7，配置成7通道。
Sampling Time：设定采样周期为6.5个周期。

四、设置STM32G431 ADC中断源。

允许ADC1和ADC2全局中断，设定ADC1和ADC2中断优先级。

到此ADC基本配置完毕。

五、代码修改。

使用STM32 LL库

在main.c文件修改：

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM1_Init();
  MX_ADC1_Init();
  MX_ADC2_Init();
  
  /* Initialize interrupts */
  MX_NVIC_Init();
  
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  LL_TIM_EnableIT_CC4(TIM1);
  LL_TIM_EnableCounter(TIM1);
  
  /* Enable PWM channel */
  LL_TIM_CC_EnableChannel(TIM1, TIMxCCER_MASK_CH123);
//	LL_TIM_SetTriggerOutput(TIM1, LL_TIM_TRGO_OC4REF);
  LL_TIM_CC_EnableChannel(TIM1, LL_TIM_CHANNEL_CH4);
  /* Main PWM Output Enable */
  TIM1->BDTR |= LL_TIM_OSSI_ENABLE;
  LL_TIM_EnableAllOutputs(TIM1);

  /* - Exit from deep-power-down mode */
  LL_ADC_DisableDeepPowerDown(ADC1);
  /* Enable ADC internal voltage regulator */
  LL_ADC_EnableInternalRegulator(ADC1);
  
  LL_ADC_ClearFlag_JEOC(ADC1);
  LL_ADC_EnableIT_JEOC(ADC1);

  LL_ADC_StartCalibration(ADC1, LL_ADC_SINGLE_ENDED);
	
  while (1U == LL_ADC_IsCalibrationOnGoing(ADC1))
  {
    /* Nothing to do */
  }
	
  LL_ADC_Enable(ADC1);
	
  /* Clear JSQR from CubeMX setting to avoid not wanting conversion*/
  LL_ADC_INJ_StartConversion(ADC1);
  /* TODO: check if not already done by MX */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
    LED_RUN();
  }
  /* USER CODE END 3 */
}
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在stm32g4xx_it.c文件修改：
使用GPIOB的PIN12引脚做为波形输出引脚。

void ADC1_2_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN ADC1_2_IRQn 0 */
  //触发后为低电平
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_12,GPIO_PIN_RESET );
	
//	HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_12);
	
//	ADC_Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);   //获取AD值
  /* USER CODE END ADC1_2_IRQn 0 */
  HAL_ADC_IRQHandler(&hadc1);
  HAL_ADC_IRQHandler(&hadc2);
  /* USER CODE BEGIN ADC1_2_IRQn 1 */

  /* USER CODE END ADC1_2_IRQn 1 */
}
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修改HAL_TIM_IRQHandler函数，使CC4触发时，GPIOB的PIN12为高电平。

void TIM1_CC_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN TIM1_CC_IRQn 0 */

  /* USER CODE END TIM1_CC_IRQn 0 */
  HAL_TIM_IRQHandler(&htim1);
  /* USER CODE BEGIN TIM1_CC_IRQn 1 */

  /* USER CODE END TIM1_CC_IRQn 1 */
}
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/* Capture compare 4 event */
  if (__HAL_TIM_GET_FLAG(htim, TIM_FLAG_CC4) != RESET)
  {
    if (__HAL_TIM_GET_IT_SOURCE(htim, TIM_IT_CC4) != RESET)
    {
      __HAL_TIM_CLEAR_IT(htim, TIM_IT_CC4);
      htim->Channel = HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_4;
      /* Input capture event */
      if ((htim->Instance->CCMR2 & TIM_CCMR2_CC4S) != 0x00U)
      {
#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)
        htim->IC_CaptureCallback(htim);
#else
        HAL_TIM_IC_CaptureCallback(htim);
#endif /* USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS */
      }
      /* Output compare event */
      else
      {
	  //使GPIOB PIN12高电平
	  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_12,GPIO_PIN_SET );
				//HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_12);
#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)
        htim->OC_DelayElapsedCallback(htim);
        htim->PWM_PulseFinishedCallback(htim);
#else
        HAL_TIM_OC_DelayElapsedCallback(htim);
        HAL_TIM_PWM_PulseFinishedCallback(htim);
#endif /* USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS */
      }
      htim->Channel = HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_CLEARED;
    }
  }

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六、示波器查看波形。

可以看到CC4触发ADC采样开始至ADC采样结束的波形。

总结

通过以上实验，成功使STM32G431通过高级定时器TIMER1的CC4触发了ADC注入采样，并捕获了CC4触发ADC采样开始至ADC采样结束的波形。