在本文中,我们将探讨如何利用AT32微控制器的高级特性,包括高速ADC采样、PWM变频以及DMA(直接存储器访问)技术,来实现高效的数据处理和控制任务。AT32F437是一款高性能的微控制器,其内部集成了多个ADC单元和PWM定时器,以及强大的DMA控制器,这使得它非常适合于需要高速采样和实时控制的应用场景。 我们关注的是如何将AT32的ADC采样率提升至14.4MHz。常规的ADC采样率为4MHz,但通过巧妙地利用芯片资源,我们可以将其提高三倍。方法是利用三个独立的ADC通道,每个通道错开采集同一输入信号,然后将数据拼接,从而达到12MHz的采样率。在该过程中,ADC的时钟被设置为最大值的72MHz,每个12位转换需要15个ADC时钟周期。通过计算,我们可以得知采样频率为72MHz除以15乘以3,即14.4MHz。在实际测试中,通过配置Timer1触发ADC采样,使用DMA模式2进行数据传输,结果显示采样率接近14MHz,与理论计算相符。 接下来,我们讨论如何实现PWM频率从900kHz到1.1MHz的变频。这一任务需要用到DMA的多路复用功能,以及高级或通用定时器的DMA突发模式。具体操作中,选择Timer1的通道1映射到GPIOA的第8管脚,以驱动PWM输出。配置时,确保Timer的DMA设置正确,同时对GPIO进行适当配置,以便信号能够正确输出。在实际的实验中,虽然示波器捕获的波形并不完全按照900kHz到1.1MHz的频率变化,但证明了通过DMA和Timer的配合可以实现PWM频率的动态调整。 总结,通过AT32F437的ADC、PWM和DMA功能,我们可以实现高速的模拟信号采样和动态的数字信号输出。这样的技术组合对于实时信号处理和控制应用,例如音频处理、电机控制或者电力电子设备监控等,具有重要的价值。理解并熟练掌握这些技术,对于开发高效能的嵌入式系统至关重要。
2024-11-26 17:44:11 1.55MB AT32
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在STM32系列的单片机中,ADC采样是由定时器触发的。而在DMA模式下,定时器产生的触发信号可以控制DMA的数据传输。本文将详细介绍ADC采样的DMA方式与定时器的相关知识。 一、DMA数据传输模式 DMA是“直接存储器访问”(Direct Memory Access)的缩写。DMA使用专门的控制器,把CPU从数据传输过程中解放出来,让CPU可以集中处理程序的逻辑。DMA数据传输模式分为两种: 抢占模式:每次DMA传输时都会占用总线,因此如果有多个DMA在同时传输时,会出现争用问题,导致DMA数据传输出现不稳定情况。 循环模式:DMA会循环传输数据。如果需要传输的数据长度大于DMA缓冲区大小,DMA会自动从缓冲区首地址重新开始传输数据,直到传输完毕。 二、ADC采样的DMA方式 ADC采样通常使用DMA方式来保存采样的数据。DMA控制器将采样到的数据存储在缓冲区中,当缓冲区满时通知CPU去处理数据。DMA传输模式可以使用抢占模式或循环模式。 在STM32微控制器中,ADC(模拟数字转换器)采样经常采用DMA(直接存储器访问)方式,配合定时器触发,以实现高效、低延迟的数据采集。下面将详细阐述这种工作模式的实现步骤及关键知识点。 了解DMA的基本原理。DMA是一种允许外设直接访问内存的技术,无需CPU参与数据传输过程。它分为抢占模式和循环模式。抢占模式下,多个DMA传输可能引发总线冲突,影响数据传输的稳定性;而循环模式则能确保数据连续传输,即使数据量大于缓冲区大小,也能自动从缓冲区头开始继续传输。 在ADC采样过程中,DMA模式的应用使得ADC转换完成后,结果能直接存入预先设定的内存区域,即DMA缓冲区。当缓冲区满时,DMA控制器会通过中断通知CPU处理这些数据,避免了频繁的上下文切换,提高了系统效率。 接下来,我们来看实现ADC采样DMA方式的具体步骤: 1. **配置DMA**:使用STM32的HAL库,调用`HAL_ADC_Start_DMA()`函数启动DMA传输。在此之前,需设置DMA控制器参数,如传输方向(从ADC到内存),传输数据大小(通常为16位),以及数据缓冲区的起始地址。 2. **配置ADC**:在初始化ADC时,选择外部触发模式,并指定定时器作为触发源。这需要在ADC的初始化结构体中设置相应的触发配置。 3. **配置定时器**:定时器的配置至关重要,因为它决定了ADC采样的频率和节奏。需要设置计数器值、时钟分频因子、自动重载值以及触发模式,确保定时器产生的中断能够正确触发ADC的转换。 4. **启动设备**:依次启动定时器、ADC和DMA。定时器的启动使得其开始计数,达到预设值时产生中断,触发ADC采样;ADC在接收到触发信号后开始转换;而DMA则开始接收ADC转换后的数据并存入缓冲区。 在实际应用中,为了确保系统的稳定性和效率,还需要考虑以下几个方面: - **中断管理**:当DMA缓冲区满时,会产生中断请求。需要设置适当的中断服务函数,以便在CPU空闲时处理ADC采样数据。 - **资源分配**:合理规划DMA通道和定时器资源,避免冲突和资源浪费。 - **错误处理**:设置错误处理机制,监控ADC、DMA和定时器的状态,确保异常情况下的系统安全。 STM32通过DMA和定时器实现ADC采样,不仅可以提高数据采集速度,还能降低CPU负载,优化系统性能。这种方法广泛应用于实时数据处理和高精度测量系统中。在设计和实现过程中,理解每个组件的工作原理并恰当配置,是保证系统稳定高效运行的关键。
2024-07-17 18:58:32 13KB stm32
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基于STM32的ADC采样及各式滤波实现,滤波包含:一阶补偿滤波,算术平均滤波,中位值滤波,限幅平均滤波,滑动平均滤波和卡尔曼滤波。滤波可直接调用API函数,方便快捷,便于用于自己的项目中。(积分不够的朋友点波关注,无偿提供)
2024-07-17 08:58:37 13.3MB STM32 滤波算法
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此程序主要是基于STM32和UCOS系统,用来采集ADC数据进行模拟信号输入
2023-11-22 12:00:14 5.3MB stm32ucosII
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C8051F020实现ADC采样芯片外的模拟电压,通过LCD显示,并通过串口发送到PC机
2023-04-19 22:15:48 7KB ADC C8051F020
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电池_电池电量_电压电量显示_电池电量监测_电量检测 使用递归方式计算多次采样的ADC的平均值 adc检测电池电压做电量灯显示的跳动问题如何解决 区间法、回差控制(类似滞回比较器)的方法改善电池电量来回跳动问题
2023-04-06 09:22:03 5KB 电池电量 电池电量检测 电量显示
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基于Proteus软件仿真,实现51单片机对模拟信号采集,并实时显示到屏幕1602上。此次仿真主要利用adc832将模拟信号转为数字信号,并将数据上传至51单片机;控制器检测到信号后,周期性进行解算并显示到LCD1602屏幕上;本仿真还提供了串口接口/LED灯控制等等,适合初学者使用。
2023-04-02 00:37:05 150KB 单片机 ADC采样
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esp32_audio_spectrum 该存储库旨在显示使用adc采样音频数字信号以及经过FFT到频繁域的指南。
2022-12-23 22:46:39 18KB audio spectrum sample esp32
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多通道ADC采样,DMA传输数据,串口输出,可以自行设置为单通道。
2022-11-15 10:56:02 3.84MB STM32103 ADC DMA 定时器
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