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STM32H743IIT6_ADC采集误差分析与ADC_DMA

ds 2025/5/17 7:58:18

ADC采集如何减少误差

同样的程序，不同的测试版，我拿的测得结果误差为0.1内，但是另一块给测试组的结果误差为0.3内。测一下两块板子的参考电压，把精度高的那一个地方的电阻换到精度低的里面，用电阻检测仪器测一下电阻误差。建议买一个参考电压芯片，那个输出的3.3V很准，或者我们直接先用电源输出3.3V给参考电压。

ADC减少误差
软件上：过采样，去极大极小值，采样周期拉长，ADC校准，看时钟是否满足要求
硬件上：提高ADC参考电压的精度(可以直接用参考电压芯片)，提高分压电阻的精度(目前无法避免的误差)，电压转换芯片的反馈引脚和输出引脚本身也是有误差的，采用误差低的转换芯片。

时钟是否满足要求

把软件的时钟配置放到CUBEMX里面，配置这里都报警告了。所以要改到指定范围内。

在这里插入图片描述

ADC有时候准，有时候不准，是ADC的时钟配置的有问题导致。

HSI时钟精度是比较差的百分之1，HSE采用外部晶振，外部晶振误差万分之一。
所以用精度高的晶振。如果不需要精度高，需要低功耗那么选HSI
也可以直接用外部晶振不经过PLL(倍频分频)。

static void BOB_ADC_Clock_Config(void)
{RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInitStruct = {0};PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC;PeriphClkInitStruct.PLL3.PLL3M = 8;PeriphClkInitStruct.PLL3.PLL3N = 40;PeriphClkInitStruct.PLL3.PLL3P = 2;PeriphClkInitStruct.PLL3.PLL3Q = 2;PeriphClkInitStruct.PLL3.PLL3R = 2;PeriphClkInitStruct.PLL3.PLL3RGE = RCC_PLL3VCIRANGE_2;// 输入时钟范围 4-8  40(HSE)/PLL3M = 5PeriphClkInitStruct.PLL3.PLL3VCOSEL = RCC_PLL3VCOWIDE;// VCO频率范围PeriphClkInitStruct.PLL3.PLL3FRACN = 0.0;// 分数部分PeriphClkInitStruct.AdcClockSelection = RCC_ADCCLKSOURCE_PLL3;if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInitStruct) != HAL_OK)//当前配置的PLL3输出,P分频：100MHz{//Error_Handler();}
}

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晶振也分为有源晶振和无源晶振。
无源晶振便宜，需要起振电路，也是比较简单的，大多工程都是无源晶振。

在CUBEMX或者代码里都可以选择ADC的时钟源
CUBEMX上选择：
在这里插入图片描述
代码中选择：

PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC;
PeriphClkInitStruct.AdcClockSelection = RCC_ADCCLKSOURCE_CLKP;//PER_CK
//参考上面代码.把pll设置删掉即可

默认PER_CK就是HSI,如果感觉HSI时钟误差大，也可以把PER_CK设置为HSE

PER_CK（Peripheral Clock）是指外设时钟，它是一个独立的时钟源，用于为某些外设提供时钟信号。默认是采用HSI作为PER_CK

你怎么看你的PER_CK为哪里的时钟源呢？
可直接观察寄存器
如我的芯片STM32H743IIT6，HSI是固定的64MHz
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如何观察寄存器的值

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系统时钟和外设时钟配置

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延长采集时间

//分辨率为：16bit
ADC2_Handle.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_16B;
ADC2_Config.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_810CYCLES_5;
/*转换周期为810.5+7.5=818周期，频率为25MHz，则采集转化一次需要32.72us，1s可以执行30562次≈30.5kHz的采样速率*/

采样精度越大，采样周期越长，数据越准

使用高精度分压电阻

不要用百分之1误差的电阻，用千分之一的，而且虽然他说是千分之一，但是国产不要太相信他标的，可能还会超过千分之一呢。

确保参考电压稳定为3.3V

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量一量参考电压，想要ADC测得准，参考一定一定要准

电源转换芯片也有误差

在这里插入图片描述
算一下误差为2%

如果有预算，直接买一个参考电压芯片，就不用自己设计了

ADC_DMA

STM32H743_ADC的DMA很灵活，不像STM32F103那样(F103是DMA对应指定的ADC通道)，ADC3可以使用任意DMA的任意通道。

H743有 DMA1 DMA2 BDMA三个DMA

DMAMUX是STM32微控制器中用于管理DMA请求的一个重要组件。它通过复用多个外设的DMA请求到有限的DMA通道上，提高了DMA资源的使用效率，并提供了灵活的优先级管理和通道映射功能。STM32H7的机制可以让ADC3选择任意的DMA通道，而不是像STM32F103一样选择对应的DMA通道。
参考B友DMA笔记