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【实战经验】PWM硬件间隔触发ADC

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zero99 发布时间:2017-1-4 17:05
前言
- S* @4 P& s8 m: o, E* ?0 L在各种应用场景中,比如电机,电源,变频器等应用中,ADC的采样点会有很严格的要求,如果采样点选择错误,会给整个控制系统造成严重后果,本文针对STM32Fxxx的PWM波硬件间隔ADC采样实现方式做简要介绍;8 ]/ z" ^) O) W/ B
) a- M6 W6 l, i# b* r6 O% g
PWM硬件触发ADC
3 y" R; N8 ~+ |7 T) u- q+ B在STM32Fxxx中Timer1一般用于产生互补输出的ADC,一般的设定都是使用PWM波中心点,或者是Timer1的第四通道(TIM1_CH4) 作为ADC的触发输入信号(可改变采样点的选取);该设定一般是每个PWM周期触发ADC采样一次,软件设定也比较成熟:* z2 B: F6 W2 o5 g2 |2 i
PWM波中心点触发ADC设定:6 L) t5 _' J0 x
41.jpg 8 t8 g7 Q# U7 H( e9 R, ?! [( H
TIM1_CH4作为ADC的触发信号设定:
! e; D2 P: U0 B! ] 42.jpg
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- k8 ^+ @- v9 ?5 |PWM硬件间隔触发ADC4 W/ q( Z/ N: G/ W6 T* y8 L
有些应用场景下,ADC硬件触发转换结束后会进行系统的关键程序的计算,比如电机的FOC算法,电源的电流环控制等,当客户使用的芯片速度没有足够快,比如使用了STM32F0xx(48MHz主频),或者PWM波太快,比如电源60KHZ的PWM波,在一个PWM波周期内无法完成ADC转化以及核心算法计算,这时候需要在2个PWM周期或者是多个PWM周期进行ADC的触发转化,此时就需要将ADC的硬件触发转化变为间隔采样;
" m& ~# S/ H( k# a6 l 43.jpg ! F) r, M6 l4 M2 H0 z

6 g4 ^  R* H: gPWM波中心点间隔触发ADC设定
" S3 G* j" l# n: l在STM32Fxxx中最直接有效的设定,使用Repetition寄存器,同时设定Timer1的update信号作为触发输出,图一的蓝色箭头即为此种情况的触发点设定- \# Z: A& ]/ V+ k- I: [) A
44.jpg
! Y: g) j" ^1 _. \; M& U0 E& r/ ~9 {3 z9 c# F" O& y9 I1 v! y" {
可改变采样点的间隔触发ADC设定
8 k2 d8 v* l( x可改变采样点的间隔ADC触发,即图一中的绿色箭头,使用TIM1_CH4这种方式不能实现纯硬件触发采样,这种情况下有两种方法可实现这个采样方式:
, _* b1 G  `: Z一,硬件触发+软件计数方式
: w& X, f) I% y$ BADC的采样及转化时间很短,基本上需要间隔采样方式,时间基本上都是消耗在算法实现上,所以可以采用每个PWM周期都进行硬件触发ADC,但算法计算则是间隔实现,使用全局变量的计数方式,也就是在ADC转换完成结束后,进行计数,当计数值达到间隔采样数据后才进行算法计算,这种方法即兼容了ADC可改变采样点以及间隔计算的目的,比较实用;! P# Y5 W0 `# R
二,纯硬件方式
% q( l$ j" k) K! L9 S此时需要引入辅助Timer来实现,辅助Timer的频率设定为Timer1的倍数关系,倍数的数值设定为间隔周期,辅助Timer的比较寄存器数据设定为采样点的数据(比如上面所说的TIM1_CCR4); d  D! z, q2 P' ~6 ^( Y, K
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7 o% Y+ I5 P, m" [) c& j" m9 Y8 j: f0 W" I$ v* B  T

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  a% L8 K$ ~  _3 d# F  P更多实战经验
收藏 3 评论12 发布时间:2017-1-4 17:05

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12个回答
leo121_3006061 回答时间:2017-1-4 20:24:10
谢谢分享,非常好的资料
五哥1 回答时间:2017-1-4 23:07:08
学习了,这个以后会用到
5265325 回答时间:2017-1-5 08:39:12
dear祝子 回答时间:2017-1-5 08:59:03
电机控制领域用的特别多,l你这是要干啥,
andypanfan 回答时间:2017-1-5 09:01:46
谢谢分享
TaoTaoCome 回答时间:2017-10-25 19:46:26
我用中心对齐pwm 定时器的 TRGO信号触发adc 每个pwm周期 有两次
8 C! I' Z7 `. j% U1 i怎么设置为一次啊, 高电平中间触发adc采样
goodyhb031 回答时间:2018-4-24 19:51:11
首先非常感谢您的这篇文章,其次,请问zero99兄,TIMER2/3/4如何设定PWM波中心点触发ADC?谢谢!
sys001 回答时间:2018-5-3 13:23:25
谢谢分享
sys001 回答时间:2018-5-3 13:23:45
谢谢分享
hip~hop 回答时间:2018-8-25 14:45:13
大佬您好,我是使用的48兆的M0内核单片机,因为ADC硬件触发条件中关于定时器1的只有123个捕获比较通道,但这三个通道我都用于产生互补PWM波了,于是我用定时器1使能触发定时器3,实现两个定时器同步,然后定时器3的更新设置为TRGO信号,硬件触发ADC,实验证明都是正确的,但是,我发现,当我在ADC完成中断中加入电机驱动算法的时候,ADC采集出现跳变,会出现时不时少触发一次ADC采集,这是为什么?
lmyyjx 回答时间:2019-4-20 09:20:08
必须顶一个,可能要用到
电子邱工 回答时间:2019-4-24 08:17:47
谢谢分享

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