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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! ~; K$ u# D5 }; s! t3 ]1 D- X: Z
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;
! B2 @/ e5 v* C& j- X
/ W: p% T( X% ?- tPWM硬件触发ADC
1 E* B- c" g8 I- c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:* F6 U" Y/ S  L
PWM波中心点触发ADC设定:
- X" C  z. q+ W2 r 41.jpg
1 D6 E& }9 q" `4 ~+ j2 x" }TIM1_CH4作为ADC的触发信号设定: , Q- S( k& ]) l( a( w3 A
42.jpg 5 p  [8 ?2 W4 d; u; w0 h
8 {9 @8 B; Z: m$ Z1 t5 c, V1 w
PWM硬件间隔触发ADC
9 Y% ~( p" x( ]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;
, F  F$ e  [5 g" L% P# \% b 43.jpg
0 s' V: V, f3 L# j7 D) q# I8 `$ ]* M, a& D
PWM波中心点间隔触发ADC设定2 x8 u9 M  i1 J0 z+ e
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
8 ?( y" T- \/ u" Z3 o# X: w 44.jpg 0 j' t7 |- g2 g/ D3 J' `
( s2 f1 L6 Y- C7 z3 D% H
可改变采样点的间隔触发ADC设定
% u! F9 S) e2 j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:
2 ]& _" t# p" z4 j5 \3 O7 L5 p一,硬件触发+软件计数方式8 t& G4 J/ `9 d
ADC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;
  S9 z4 n( p$ N! v4 n. i  r二,纯硬件方式7 m* E& v$ X) n' v+ I" E7 ~
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)8 p1 S* k$ ~& a' g
45.png
8 D2 C6 c0 J9 U9 l+ J1 S+ m1 [, }+ i
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6 j2 g% g% G% \" x# x$ P
文档下载, g) v7 y# ^* x

& g6 z& D4 n& r8 Z$ A# d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
/ z0 S4 @! U* i* ~- u0 \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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