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【BUG】记STM32F030多通道ADC DMA读取乱序问题

news 2025/6/10 5:09:37

STM32F0多通道ADC的校准顺序与DMA乱序问题的本质

声明：本段转载：https://www.cnblogs.com/chihirosan/p/5458673.html

问题描述
通过 uint16_t ConvData[8]保存DMA搬运的ADC转换数值，但是这个数组数值的顺序总是和ADC不是顺序对应的。比如用7个通道的ADC，
- 当设置ADC_InitStructure.ADC_ScanDirection = ADC_ScanDirection_Backward，是对应顺序是：0->0,1->7,2->6…7->1 ；
- 当设置ADC_InitStructure.ADC_ScanDirection = ADC_ScanDirection_Upward，是对应顺序是：0->7,1->0,2->1…7->6 。
问题原因
F0的ADC在使用之前需要校准。这个7位的校准值也是放在ADC_DR中的，它也会触发DMA请求。
可以参照F0的ADC-DMA例程，先做ADC校准、然后再设置DMA，再使能ADC的DMA。
实例代码

void ADC1_DMA_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = 0x00ff;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);ADC_DeInit(ADC1); //ADC恢复默认设置ADC_StructInit(&ADC_InitStructure); //初始化ADC结构ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b; //12位精度ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //规定模式装换工作在连续模式ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None;ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //数据对其为右对齐ADC_InitStructure.ADC_ScanDirection = ADC_ScanDirection_Upward; // ADC_ScanDirection_Backward; //ADC的扫描方向ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);ADC_ChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, ADC_SampleTime_239_5Cycles); /* Convert the ADC1 Channel 11 with 239.5 Cycles as sampling time */ADC_ChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, ADC_SampleTime_239_5Cycles); /* Convert the ADC1 Channel 11 with 239.5 Cycles as sampling time */ADC_ChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, ADC_SampleTime_239_5Cycles); /* Convert the ADC1 Channel 11 with 239.5 Cycles as sampling time */ADC_ChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, ADC_SampleTime_239_5Cycles); /* Convert the ADC1 Channel 11 with 239.5 Cycles as sampling time */ADC_ChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_4, ADC_SampleTime_239_5Cycles); /* Convert the ADC1 Channel 11 with 239.5 Cycles as sampling time */ADC_ChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_5, ADC_SampleTime_239_5Cycles); /* Convert the ADC1 Channel 11 with 239.5 Cycles as sampling time */ADC_ChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_6, ADC_SampleTime_239_5Cycles); /* Convert the ADC1 Channel 11 with 239.5 Cycles as sampling time */ADC_ChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_7, ADC_SampleTime_239_5Cycles); /* Convert the ADC1 Channel 11 with 239.5 Cycles as sampling time */ADC_GetCalibrationFactor(ADC1); /* ADC Calibration */ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); /* Enable ADCperipheral[PerIdx] */while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_ADRDY)); /* Wait the ADCEN falg *///设置DMA要在校准ADC之后DMA_DeInit(DMA1_Channel1); /* DMA1 Channel1 Config */DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t) 0x40012440; //ADC1->DR; //外设地址DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t) RegularConvData_Tab; //内存地址DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //外设作为数据传输的来源DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 8; //DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址寄存器不变DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址寄存器不变DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //数据宽度为16位DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //数据宽度为16位DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //DMA_Mode_Circular;DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; //DMA_Priority设定DMA通道x的软件优先级DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //DMA通道x没有设置为内存到内存传输DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);/* DMA1 Channel1 enable */DMA_ITConfig(DMA1_Channel1, DMA_IT_TC, ENABLE);ADC_DMARequestModeConfig(ADC1, ADC_DMAMode_Circular); /* Enable ADC_DMA */ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);ADC_StartOfConversion(ADC1); /* ADC1 regular Software Start Conv */}

原问题现象与深层原因

DMA在ADC中的应用
- ADC多通道扫描时，DMA用于自动搬运转换结果。但STM32F0系列的ADC包含校准值存储机制。
- 校准阶段：调用ADC_GetCalibrationFactor()时，会将一个7位的校准值写入ADC_DR寄存器（与转换结果共用同一地址），并触发DMA请求。
DMA乱序的成因
- 过早启用DMA（如在校准前）会导致DMA将校准值当做首个有效数据搬运，后续通道数据依次错位。
- 数值错位实例：
  - 若ADC通道0的值在ADC_DR中的实际存储顺序应为第1个，但因校准值的介入，DMA搬运时该值会出现在数组的第二个位置。

解决方案的工程意义

校准后配置DMA：确保DMA仅搬运有效转换结果。关键代码如下：

ADC_GetCalibrationFactor(ADC1);   // 先校准
DMA_Init(DMA1_Channel1, ...);     // 后配置DMA
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);         // 最后使能ADC的DMA请求

ADC扫描方向的补充解释
ADC_ScanDirection参数定义通道扫描的物理顺序：
- Upward模式：从通道编号低到高扫描（如0→1→2）。
- Backward模式：从编号高到低扫描（如2→1→0）。
  此参数需要与DMA数组的预期存储顺序一致，否则需软件层调整数组索引。