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细说STM32F407单片机2个ADC使用DMA同步采集各自的1个输入通道的方法

news 来源：原创 2025/9/18 4:28:42

一、示例说明

二、工程配置

1、RCC、DEBUG、CodeGenerator

2、USART6

3、TIM3

（1）Mode

（2）参数设置

（3） TRGO

（4）ADC1_IN0

1）ADCs_Common_Settings

2） ADC_Settings

3）ADC_Regular_ConversionMode

（5）ADC2_IN1

1）ADCs_Common_Settings

2） ADC_Settings

3）ADC_Regular_ConversionMode

（6）DMA

（7）NVIC

二、软件设计

三、运行与调试

本文将通过一个实例测试 STM32F407ZGT6使用2个ADC模块并通过DMA模式同步采集各自的1个通道的方法。

当一个ADC只有一个输入通道，在转换结束后可以及时读出结果数据寄存器的内容。

当一个ADC规则转换组有多个通道时，应该使用扫描转换模式(Scan Conversion Mode)，ADC在转换完一个通道后立刻转换下一个通道，直到规则组内的通道序列转换完。并启用DMA模式。

当多个ADC规则转换组各有一个（多个）通道时，应选择诸如Dual regular simultaneous mode only的选项，并开启DMA模式。如果某个ADC规则转换组只有一个通道，无须开启Scan Conversion Mode，如果某个ADC规则转换组不只有一个通道，还须同时开启Scan Conversion Mode。

一、示例说明

本文将继续使用旺宝红龙开发板STM32F407ZGT6 KIT V1.0。开发板1个可调电位器的模拟信号输入到PF8引脚，该管脚复选为ADC3_IN6。但是STM32F407**Datasheet规定，只允许ADC1和ADC2可以组合成二重ADC功能。否则，比如，如果设置了ADC1和ADC3，或者ADC2和ADC3，那么在ADCs_Common_Settings组里根本看不到诸如Dual regular simultaneous mode only这样的选项。

只能配置ADC1和ADC2完成二重ADC同步采集功能，这里配置为ADC1_IN0（PA0）和ADC2_IN1（PA1），为了在开发板上获得ADC通道的数据输入，可以用导线把PF8依次连接到PA0和PA1上，这样，就使得ADC1_IN0和ADC2_IN1通道有了数据输入。当然也可以配置ADC1和ADC2采集片内内部参考信号。

使用ADC1和ADC2同步采集两个通道的信号，双重ADC同步采集时（Dual regular simultaneous mode only），不能采集同一个通道；但如果ADC1和ADC2复选到同一个管脚上，并采集相同通道数据，则应选择仅双正交交织模式（Dual regular interleaved mode only）。

多重ADC模式只能采用DMA方式传输数据。

二、工程配置

1、RCC、DEBUG、CodeGenerator

RCC：外部晶振25MHz，HCLK=168MHz，PCLK1=42MHz，PCLK2=84MHz；
DEBUG：Serial Wire；
CodeGenerator：勾选☑Generate peripheral initialization as a pair of '.c/.h' files per peripheral

2、USART6

配置PG9、PG14为USART6，全部参数默认；

3、TIM3

（1）Mode

选择internal clock。

（2）参数设置

预分频因子：49999。
计数器方向：Up.
计数器周期：499.
内部时钟分频：No.
自动重装载：启用。

（3） TRGO

MSM bit：Disable。
Trigger Event：Update Envent。

（4）ADC1_IN0

1）ADCs_Common_Settings

Mode：选择Dual regular simultaneous mode only
DMA Access Mode：DMA access mode
Delay between 2 sampling phases：25Cycles

2） ADC_Settings

Clock Prescaler：PCLK2 divided by 4
Resolution：12 bits(15 ADC Clock cycles)
Data Alignment：Right alignment
Scan Conversion Mode：Disable
Continuous Conversion Mode：Disabled. 启用连续转换模式后，ADC结束一个转换后立即启动一个新的转换。启用后数据更新的频率会快很多。
Discontinuous Conversion Mode：Disabled. 这种模式一般用于外部触发时，将一组输入通道分为多个短的序列，分批次转换。
DMA Continuous Requests：Enabled
End Of Conversion Selection：EOC flag at the end of single channel conversion

3）ADC_Regular_ConversionMode

Number Of Conversion：1
External Trigger Conversion Source：Timer 3 Trigger Out event
External Trigger Conversion Edge：Trigger detecton on the rising edge
Rank1：通道0，采样周期15个周期；

（5）ADC2_IN1

1）ADCs_Common_Settings

Mode：选择Dual regular simultaneous mode only
DMA Access Mode：DMA access mode
Delay between 2 sampling phases：25Cycles

2） ADC_Settings

Clock Prescaler：PCLK2 divided by 4
Resolution：12 bits(15 ADC Clock cycles)
Data Alignment：Right alignment
Scan Conversion Mode：Disable
Continuous Conversion Mode：Disabled.
Discontinuous Conversion Mode：Disabled.
DMA Continuous Requests：Enabled
End Of Conversion Selection：EOC flag at the end of single channel conversion

3）ADC_Regular_ConversionMode

Number Of Conversion：1
External Trigger Conversion Source：没有这个选择项了
External Trigger Conversion Edge：没有这个选择项了
Rank1：通道1，采样周期15个周期；

（6）DMA

启用ADC1和ADC2。设置为Circular模式，数据长度设置为word。

（7）NVIC

设置USART6全局中断，抢占式优先级为1。因为文章中使用了其中断功能；

默认设置 DMA2 Stream0和 DMA2 Stream2全局中断，抢占式优先级为1。

设置ADC123的全局中断，抢占式优先级为1。

TIM3的全局中断开不开启都可以，无关紧要，因为程序中使用的时计数器的Update Envent，而这个事件的产生并不依赖于TIM3的全局中断。

二、软件设计

使用STM32CubeIDE建立本实例的软件工程，只需要修改main.c。其余的程序IDE自动生成。

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include <stdio.h>
/* USER CODE END Includes */

/* USER CODE BEGIN PV */
#define BATCH_DATA_LEN 1				// Dual ADC captures 32-bit data stored at once
uint32_t dmaDataBuffer[BATCH_DATA_LEN];	// DMA Buffer
/* USER CODE END PV */

/* USER CODE BEGIN 2 *///菜单设计uint8_t hello1[] = "Demo14_4_DualADC:测试二重ADC同步采集\r\n";HAL_UART_Transmit(&huart6,hello1,sizeof(hello1),500);	//阻塞模式HAL_Delay(10);uint8_t hello2[] = "多ADC同步采集需启用DMA模式。\r\n";HAL_UART_Transmit_IT(&huart6,hello2,sizeof(hello2));	//非阻塞模式HAL_Delay(10);printf("对于STM32F407，只可以ADC1和ADC2组合为二重ADC，并应该启用使用DMA模式。\r\n");printf("当规则转换组有多个通道时，还应该使用扫描转换模式(Scan Conversion Mode)，\r\n");printf("MCU管脚PF8，是外部模拟量输入通道，接可调电阻产生的可变电压。\r\n");printf("ADC1_IN0对应MCU管脚PA0，用导线把PA0连接PF8。\r\n");printf("ADC2_IN1对应MCU管脚PA1，用导线把PA1连接PF8。\r\n\r\n");HAL_ADCEx_MultiModeStart_DMA(&hadc1, dmaDataBuffer, BATCH_DATA_LEN);	// Start ADC1HAL_ADCEx_MultiModeStart_DMA(&hadc2, dmaDataBuffer, BATCH_DATA_LEN);	// Start ADC2HAL_TIM_Base_Start(&htim3);											// Start TIM3/* USER CODE END 2 */

/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{uint32_t Volt;uint32_t adcValue=dmaDataBuffer[0];			// Data for ADC2 and ADC1uint32_t ADC1_val = adcValue & 0x0000FFFF;	// The lower 16 bits are the data of ADC1Volt=3300*ADC1_val;Volt=Volt>>12;printf("ADC1 = %ld\r\n",Volt );uint32_t ADC2_val = adcValue & 0xFFFF0000;	// The higher 16 bits are the data of ADC2ADC2_val = ADC2_val>>16;Volt=3300*ADC2_val;							// mV unitVolt=Volt>>12;								// divided by 2^12printf("ADC2 = %ld\r\n",Volt );
}//串口打印
int __io_putchar(int ch)
{HAL_UART_Transmit(&huart6, (uint8_t*)&ch, 1, 0xFFFF);return ch;
}
/* USER CODE END 4 */

三、运行与调试

首次下载或运行，最先显示在串口助手上的是程序的菜单设计：

之后，连续显示ADC1_IN0和ADC2_IN1采集到的数据，因为二重ADC的各自的数据通道采用默认设置的相同的触发信号，因此是同步采集。

一、示例说明

二、工程配置

1、RCC、DEBUG、CodeGenerator

2、USART6

3、TIM3

（1）Mode

（2）参数设置

（3） TRGO

（4）ADC1_IN0

1）ADCs_Common_Settings

2） ADC_Settings

3）ADC_Regular_ConversionMode

（5）ADC2_IN1

1）ADCs_Common_Settings

2） ADC_Settings

3）ADC_Regular_ConversionMode

（6）DMA

（7）NVIC

二、软件设计

三、运行与调试

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