在AT32微控制器上通过同一触发源触发3个ADC转换的方法

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前言
本应用笔记介绍了在AT32微控制器上通过同一触发源触发3个ADC转换的方法，实现在任意时刻3个ADC通道的同步动作，以此来满足需要3个ADC同步转换需求的应用。

注：本应用笔记对应的代码是基于雅特力提供的V2.x.x 板级支持包（BSP）而开发，对于其他版本BSP，需要注意使用上的区别。



说明：本文档仅供有需求的小伙伴参考，如需更多资料或原始文档，可访问雅特力官网获取 https://www.arterytek.com/cn/support/index.jsp?index=1


支持型号列表：AT32F403 系列AT32F403A 系列AT32F407 系列

1. ADC 框架介绍
ADC 是一个将模拟输入信号转换为12 位数字信号的外设。采样率最高可达2MSPS。多达18 个通道源（16个外部和2个内部）可进行采样及转换。
其具备如下功能：
1）支持包括单次、反复、序列、抢占自动转换或分割等多种转换模式选择；
2）普通通道和抢占通道均支持软件触发及外部触发，外部触发具备多种触发源选择；2）转换数据可以设定左或右对齐方式进行存储，且抢占通道支持数据偏移量的设定；
3）电压监测特性允许应用程序监测输入电压是否超出用户定义的高/低阈值；
4）抢占通道组转换结束、通道转换结束、电压监测超出范围均具备相应中断的能力；
5）ADC时钟可调（时钟源来自PCLK2，ACCLK最大不得超过28MHz）；
6）支持多达20个通道的采样转换（普通组16，抢占组4）、采样周期可根据需求调整；
7）普通通道转换数据可经DMA传输，当普通通道组设定多通道时，必须使用DMA获取转换数据；8）支持联动ADC1和ADC2的多种主从组合模式。单个ADC框图如下


2.  3 个 ADC 同步触发原理说明
ADC主从模式的普通同时模式下，ADC2会完全同步ADC1动作。ADC1与ADC3具备多种相同的触发源。基于此点，应用可将ADC1和ADC2组合成主从模式（普通同时模式），ADC3与ADC1选用相同的触发源，从而就可以达到3个ADC完全同步动作的效果。

应用实例中，将ADC1、ADC2、ADC3分别各初始化两个通道，ADC1使用通道4、5，ADC2使用通道7、8，ADC3使用通道10、11。故将实现如下的同步触发转换效果

触发原理图如下所示：

3. ADC 配置步骤

• 触发源配置
  

例程配置代码如下

[url=]复制[/url]

• static void tmr1_config(void)
• {
• gpio_init_type gpio_initstructure;
• tmr_output_config_type tmr_oc_init_structure;
• crm_clocks_freq_type crm_clocks_freq_struct = {0};
• crm_periph_clock_enable(CRM_GPIOA_PERIPH_CLOCK, TRUE);
• gpio_default_para_init(&gpio_initstructure);
• gpio_initstructure.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
• gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_8;
• gpio_initstructure.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
• gpio_initstructure.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
• gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
• gpio_init(GPIOA, &gpio_initstructure);
• /* get system clock */
• crm_clocks_freq_get(&crm_clocks_freq_struct);
• crm_periph_clock_enable(CRM_TMR1_PERIPH_CLOCK, TRUE);
• /* (systemclock/(systemclock/10000))/10000 = 1Hz(1s) */
• tmr_base_init(TMR1, 9999, (crm_clocks_freq_struct.sclk_freq/10000 - 1));
• tmr_cnt_dir_set(TMR1, TMR_COUNT_UP);
• tmr_clock_source_div_set(TMR1, TMR_CLOCK_DIV1);
• tmr_output_default_para_init(&tmr_oc_init_structure);
• tmr_oc_init_structure.oc_mode = TMR_OUTPUT_CONTROL_PWM_MODE_A;
• tmr_oc_init_structure.oc_polarity = TMR_OUTPUT_ACTIVE_LOW;
• tmr_oc_init_structure.oc_output_state = TRUE;
• tmr_oc_init_structure.oc_idle_state = FALSE;
• tmr_output_channel_config(TMR1, TMR_SELECT_CHANNEL_1, &tmr_oc_init_structure);
• tmr_channel_value_set(TMR1, TMR_SELECT_CHANNEL_1, 5000);
• tmr_channel_enable(TMR1, TMR_SELECT_CHANNEL_1, TRUE);
• tmr_output_enable(TMR1, TRUE);
• }
• 
  

例程使用timer的ch1事件触发ADC，在常规timer ch事件配置基础上需要注意如下内容：应用设计需注意如下内容：
1) 为了实现演示效果，配置timer频率为1Hz，应用可根据需求修改此频率，只需保证触发间隔不能小于ADC序列转换时间；
2) 为了能实现ADC的触发，tmr_output_enable(TMR1, TRUE)命令不可省略；
3) 为避免误触发，timer使能需等待DMA及ADC全部配置完毕后才可进行；AT32 3ADC simultaneous trigger  
4) 除TMR1_CH1外，ADC1与ADC3普通通道触发源还支持如下多种选择：

• TMR1_CH3 event
• TMR1_TRGOUT event
• TMR8_CH1 event
• TMR8_TRGOUT event
  

• DMA配置
  

例程配置代码如下

[url=]复制[/url]

• static void dma_config(void)
• {
• dma_init_type dma_init_struct;
• crm_periph_clock_enable(CRM_DMA1_PERIPH_CLOCK, TRUE);
• crm_periph_clock_enable(CRM_DMA2_PERIPH_CLOCK, TRUE);
• nvic_irq_enable(DMA1_Channel1_IRQn, 0, 0);
• nvic_irq_enable(DMA2_Channel4_5_IRQn, 0, 0);
• dma_reset(DMA1_CHANNEL1);
• dma_reset(DMA2_CHANNEL5);
• dma_default_para_init(&dma_init_struct);
• dma_init_struct.buffer_size = 2;
• dma_init_struct.direction = DMA_DIR_PERIPHERAL_TO_MEMORY;
• dma_init_struct.memory_base_addr = (uint32_t)adc1_ordinary_valuetab;
• dma_init_struct.memory_data_width = DMA_MEMORY_DATA_WIDTH_WORD;
• dma_init_struct.memory_inc_enable = TRUE;
• dma_init_struct.peripheral_base_addr = (uint32_t)&(ADC1->odt);
• dma_init_struct.peripheral_data_width = DMA_PERIPHERAL_DATA_WIDTH_WORD;
• dma_init_struct.peripheral_inc_enable = FALSE;
• dma_init_struct.priority = DMA_PRIORITY_HIGH;
• dma_init_struct.loop_mode_enable = TRUE;
• dma_init(DMA1_CHANNEL1, &dma_init_struct);
• dma_init_struct.memory_base_addr = (uint32_t)adc3_ordinary_valuetab;
• dma_init_struct.memory_data_width = DMA_MEMORY_DATA_WIDTH_HALFWORD;
• dma_init_struct.peripheral_base_addr = (uint32_t)&(ADC3->odt);
• dma_init_struct.peripheral_data_width = DMA_PERIPHERAL_DATA_WIDTH_HALFWORD;
• dma_init(DMA2_CHANNEL5, &dma_init_struct);
• dma_interrupt_enable(DMA1_CHANNEL1, DMA_FDT_INT, TRUE);
• dma_interrupt_enable(DMA2_CHANNEL5, DMA_FDT_INT, TRUE);
• dma_channel_enable(DMA1_CHANNEL1, TRUE);
• dma_channel_enable(DMA2_CHANNEL5, TRUE);
• }
• 
  

例程中ADC1&ADC2的转换数据通过DMA1_CHANNEL1传输，ADC3的转换数据通过DMA2_CHANNEL5传输。在常规DMA配置基础上需要注意如下内容
1) 应用若需更换使用DMA_CHANNEL，需注意对通道进行弹性映射配置；
2) ADC1&ADC2转换数据会组合成32位进行传输，因此用于其数据传输的DMA1_CHANNEL1的外设及存储器数据宽度必须配置为32 bit 位宽；
3) ADC3的转换数据保持16位宽度，因此用于其数据传输的DMA2_CHANNEL5的外设及存储器数据宽度需配置为16 bit 位宽；
4) 数据传输是从ADC外设到存储器，因此DMA数据传输方向需设定为外设为源；
5) 为保障数据的稳定传输，DMA的通道传输数量通常匹配ADC的普通通道组个数设定；
6) DMA通道优先级需结合应用设定，当ADC转换足够快时，为避免数据丢失传输，需适当提高DMA通道优先级。

• ADC配置
  

例程配置代码如下

[url=]复制[/url]

• static void adc_config(void)
• {
• adc_base_config_type adc_base_struct;
• crm_periph_clock_enable(CRM_ADC1_PERIPH_CLOCK, TRUE);
• crm_periph_clock_enable(CRM_ADC2_PERIPH_CLOCK, TRUE);
• crm_periph_clock_enable(CRM_ADC3_PERIPH_CLOCK, TRUE);
• crm_adc_clock_div_set(CRM_ADC_DIV_6);
• /* select combine mode */
• adc_combine_mode_select(ADC_ORDINARY_SMLT_ONLY_MODE);
• adc_base_default_para_init(&adc_base_struct);
• adc_base_struct.sequence_mode = TRUE;
• adc_base_struct.repeat_mode = FALSE;
• adc_base_struct.data_align = ADC_RIGHT_ALIGNMENT;
• adc_base_struct.ordinary_channel_length = 2;
• adc_base_config(ADC1, &adc_base_struct);
• adc_ordinary_channel_set(ADC1, ADC_CHANNEL_4, 1, ADC_SAMPLETIME_239_5);
• adc_ordinary_channel_set(ADC1, ADC_CHANNEL_5, 2, ADC_SAMPLETIME_239_5);
• adc_ordinary_conversion_trigger_set(ADC1, ADC12_ORDINARY_TRIG_TMR1CH1, TRUE);
• adc_dma_mode_enable(ADC1, TRUE);
• adc_base_config(ADC2, &adc_base_struct);
• adc_ordinary_channel_set(ADC2, ADC_CHANNEL_7, 1, ADC_SAMPLETIME_239_5);
• adc_ordinary_channel_set(ADC2, ADC_CHANNEL_8, 2, ADC_SAMPLETIME_239_5);
• adc_ordinary_conversion_trigger_set(ADC2, ADC12_ORDINARY_TRIG_SOFTWARE, TRUE);
• adc_base_config(ADC3, &adc_base_struct);
• adc_ordinary_channel_set(ADC3, ADC_CHANNEL_10, 1, ADC_SAMPLETIME_239_5);
• adc_ordinary_channel_set(ADC3, ADC_CHANNEL_11, 2, ADC_SAMPLETIME_239_5);
• adc_ordinary_conversion_trigger_set(ADC3, ADC3_ORDINARY_TRIG_TMR1CH1, TRUE);
• adc_dma_mode_enable(ADC3, TRUE);
• adc_enable(ADC1, TRUE);
• adc_enable(ADC2, TRUE);
• adc_calibration_init(ADC1);
• while(adc_calibration_init_status_get(ADC1));
• adc_calibration_start(ADC1);
• while(adc_calibration_status_get(ADC1));
• adc_calibration_init(ADC2);
• while(adc_calibration_init_status_get(ADC2));
• adc_calibration_start(ADC2);
• while(adc_calibration_status_get(ADC2));
• adc_enable(ADC3, TRUE);
• adc_calibration_init(ADC3);
• while(adc_calibration_init_status_get(ADC3));
• adc_calibration_start(ADC3);
• while(adc_calibration_status_get(ADC3));
• }
• 
  

例程中有使用ADC1、ADC2和ADC3来实现通道转换。在常规ADC配置基础上需要注意如下内容：
1) ADC2转换数据没有自己独立的DMA传输，并且为了实现同时转换，ADC1与ADC2必须组合成主从模式的普通同时模式。ADC3有自己独立的DMA请求，故ADC3配置为独立模式；
2) 为了实现同时转换，ADC1与ADC3普通通道需选择相同触发源，本例选用TMR1_CH1，其中还可选择如下某一项

• TMR1_CH3 event
• TMR1_TRGOUT event
• TMR8_CH1 event
• TMR8_TRGOUT event
  

3) 为避免作为从模式的ADC2丢失同步规则，ADC2的触发源必须选择为软件触发；
4) 为保障触发能被有效相应，触发间隔不能小于ADC序列转换时间；
5) 主从模式的ADC1和ADC2，校准必须在两个ADC使能后进行；
6) 需要确保同一通道不可同时被多个ADC采样转换；
7) 为保障数据的稳定传输，DMA的通道传输数量通常匹配ADC的普通通道组个数设定；
8) 本应用案例仅适用ADC普通通道，抢占通道转换数据不具备DMA传输能力

• 整体初始化顺序建议
  

建议初始化顺序如下

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• gpio_config();
• tmr1_config();
• dma_config();
• adc_config();
• tmr_counter_enable(TMR1, TRUE);
  

如此初始化顺序建议，主要是基于如下合理性考虑:
1) 在ADC初始化前配置timer，但是在ADC初始化使能后使能timer因为timer使能后就会开始运行，其满足条件时会立即产生触发事件，若此时ADC还没初始化完毕就会丢失触发事件，若此时ADC正在校准或上电等待，可能会一场相应触发事件；
2) 在ADC初始化使能前配置并使能DMA因为ADC使能后，只要存在触发条件，ADC就会开始相应转换，每个通道转换完毕会立即产生DMA传输请求，若DMA是能点滞后，会存在数据传输请求不能被及时相应，导致丢失数据最终产生数据错位的现象

• 中断服务函数设计
  

例程代码做如下设计

[url=]复制[/url]

• void DMA1_Channel1_IRQHandler(void)
  
• {
• if(dma_flag_get(DMA1_FDT1_FLAG) != RESET)
• {
• dma_flag_clear(DMA1_FDT1_FLAG);
• dma1_trans_complete_flag = 1;
• }
• }
• void DMA2_Channel4_5_IRQHandler(void)
  
• {
• if(dma_flag_get(DMA2_FDT5_FLAG) != RESET)
• {
• dma_flag_clear(DMA2_FDT5_FLAG);
• dma2_trans_complete_flag = 1;
• }
• }
  

例程只使用了两个DMA的传输完成中断，中断服务函数内只记录是否发生了传输完成事件。中断服务函数设计以精简为主要原则，由于中断函数的响应具备优先原则，为避免因过于繁琐的中断响应而滞后其他较重要的应用代码执行，所以原则上不建议在中断函数内堆太多应用逻辑。

• main函数设计
  

例程代码做如下设计

[url=]复制[/url]

• int main(void)
• {
• __IO uint32_t index = 0;
• nvic_priority_group_config(NVIC_PRIORITY_GROUP_4);
• system_clock_config();
• at32_board_init();
• at32_led_off(LED2);
• at32_led_off(LED3);
• at32_led_off(LED4);
• usart1_config(115200);
• gpio_config();
• tmr1_config();
• dma_config();
• adc_config();
• tmr_counter_enable(TMR1, TRUE);
• while(1)
• {
• if(dma1_trans_complete_flag != 0)
• {
• index++;
• dma1_trans_complete_flag = 0;
• printf("adc1_channel4_data[0] = 0x%x\r\n", adc1_ordinary_valuetab[0] & 0xFFFF);
• printf("adc1_channel5_data[1] = 0x%x\r\n", adc1_ordinary_valuetab[1] & 0xFFFF);
• printf("adc2_channel7_data[0] = 0x%x\r\n", (adc1_ordinary_valuetab[0] >> 16) & 0xFFFF);
• printf("adc2_channel8_data[1] = 0x%x\r\n", (adc1_ordinary_valuetab[1] >> 16) & 0xFFFF);
• printf("\r\n");
• at32_led_toggle(LED2);
• }
• if(dma2_trans_complete_flag != 0)
• {
• dma2_trans_complete_flag = 0;
• printf("adc3_channel10_data[0] = 0x%x\r\n", adc3_ordinary_valuetab[0]);
• printf("adc3_channel11_data[1] = 0x%x\r\n", adc3_ordinary_valuetab[1]);
• printf("\r\n");
• at32_led_toggle(LED3);
• }
• }
• }
  

例程main函数内，除外设初始化外，只进行了转换数据的打印输出，通过查询DMA传输完成事件标志来实现。
应用设计需要注意如下内容：配置为主从普通同时模式的ADC1和ADC2的数据，被硬件组合封装成了32位的数据，所以需要对透过DMA获取到的32位数据进行解析后才可使用，其中，高16位为ADC2的转换数据，低16位为ADC1的转换数据

4.Demo Code 快速使用方法

• 硬件资源
  

AT-START-F403A V1.0 实验板

ADC使用的通道与GPIO口对应如下表所示：

在做实验时，分别对这6个GPIO口灌入电压值即可

• 测试方法
• 1. 打开相应工程，编译并下载到目标板；
• 2. 对ADC123对应的管脚灌入电压值，通过串口打印或进入调试模式查看转换结果是否符合预期。结果如下图：
  

[size=0.83em]

4.JPG (136.08 KB)

下载附件

[color=rgb(153, 153, 153) !important]2026-10-29 13:54 上传

注：所有project都是基于AT32F403A而建立，若用户需要在其他型号上使用，请参考AT32xxx_Firmware_Library_V2.x.x\project\at_start_xxx\templates中各种型号示例工程进行简单修改即可。
注：所有project都是基于keil 5而建立，若用户需要在其他编译环境上使用，请参考AT32xxx_Firmware_Library_V2.x.x\project\at_start_xxx\templates中各种编译环境（例如IAR6/7,keil 4/5）进行简单修改即可。