STM32G4中ADC触发分频的实现方式

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@小白创作中心

STM32G4中ADC触发分频的实现方式

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https://www.wpgdadatong.com/blog/detail/75897

在现代数字电源设计中，ADC（模数转换器）与定时器是两个至关重要的外设。通常，算法会基于ADC的采样结果来计算并更新PWM输出，以实现环路控制。然而，在某些情况下，ADC的转换频率或环路计算频率可能跟不上PWM的频率，这就需要对ADC的触发进行分频，实现每N个PWM周期触发一次ADC转换。本文将详细介绍在STM32G474微控制器中，如何在高精度定时器和高级控制定时器中实现ADC触发分频。

1. 前言

当前的数字电源设计中，ADC与定时器是最重要的两个外设，算法基于ADC的采样结果来计算更新PWM输出，以实现环路控制。一般情况下使用定时器的复位/周期事件或是某一个比较事件来触发ADC转换，然后在ADC转换完成中断中执行环路算法，让ADC的转换频率、算法执行频率与PWM频率保持一致。但是某些情况下ADC的转换频率或是环路计算频率跟不上PWM的频率，需要对ADC的触发进行分频，实现每N个PWM周期触发一次ADC转换。本文基于STM32G474介绍在高精度定时器与高级控制定时器中如何实现ADC的触发分频。

2. 高精度定时器中ADC分频的实现

在G474的高精度定时器中有多达10路的ADC触发信道，每个触发通道有多达32种触发源可以选择，PWM发波可以与ADC触发非常灵活的关联。如下图所示为hrtim_adc_trg1~hrtim_adc_trg4与其对应可选触发源的框图。

高精度定时器中通过"ADC post-scaler"来实现ADC触发源的分频，配置ADCxPSC[4:0]即可。如下图所示为在定时器工作在up-counting计数模式下，设置某一个比较事件触发ADC转换，在ADCxPSC[4:0]配置不同的值时实现ADC触发分频输出的示意图。

当定时器工作在up-down counting计数模式下时，对于设定的比较值或是Roll-Over都存在两个点，所以首先还需通过设置ADROM来确定触发点，如下：

如下图所示为在定时器工作在up-down counting计数模式下，设置某一个比较事件触发ADC转换，在ADCxPSC[4:0]与ADROM[1:0]配置不同的值时实现ADC触发分频输出的示意图。

3. 高级控制定时器中ADC分频触发的实现

在高级控制定时器中，同样有很多事件可以用来自触发ADC转换，如更新事件、比较事件、定时器触发输出等。根据选择的触发事件，有不同的方案来实现ADC触发分频。

3.1. 定时器的UEV(更新事件) + RCR触发ADC转换

选择UEV方式触发ADC转换时，结合Repetition寄存器(RCR)即可实现ADC分频触发。若定时器工作在up counting或是down counting模式下，每个计数周期只有一个UEV事件，在定时器计数周期点产生；而当定时器工作在up-down counting模式下，每个计数周期有两个UEV事件，分别产生于周期点(crest)与0点(Valley)。下图为RCR为不同的值时，不同的计数模式下，UEV事件的产生方式。确定了UEV的产生方式后，ADC触发工作的方式也就确定了。需要注意的是在up-down counting模式下，要实现ADC分频且触发点固定，RCR要设置为大于等于3的奇数。