STM32
ADC采样频率的确定
1. 先看一些资料,确定一下ADC 的时钟:
(1)、 由时钟控制器提供的ADCCLK 时钟和PCLK2(APB2 时钟)同步。CLK 控制器为
ADC时钟提供一个专用的
可编程预分频器。
(2)、 一般情况下在程序 中将 PCLK2 时钟设为与系统时钟相同
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
(3)、 在时钟配置寄存器(RCC_CFGR) 中有为ADC
时钟提供一个专用的可编程预分器。
位15:14 ADCPRE:ADC预分频由软件设置来确定ADC时钟频率
00:PCLK2
2分频后作为ADC时钟
01:PCLK2 4分频后作为ADC时钟
10:PCLK2 6分频后作为ADC时钟
11:PCLK2 8分频后作为ADC时钟
我们可对其进行设置例如:RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div4);
另外ADC 时钟使能设置:
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1| RCC_APB2Periph_ADC2
| RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
(4)、 可编程的通道采样时间 ADC 使用若干个ADC_CLK
周期对输入电压采样,采样周期数目可以通过
ADC_SMPR1 和ADC_SMPR2 寄存器中的SMP[2:0]位而更改。每个通道可以以不同的时间采样。
总转换时间如下计算: TCONV = 采样时间+ 12.5
个周期 例如:当ADCCLK=14MHz 和1.5 周期的
采样时间 TCONV = 1.5 + 12.5 = 14 周期 =
1μs SMPx[2:0]:选择通道x的采样时间这些位用于
独立地选择每个通道的采样时间。在采样周期中通道选择位必须保持不变。
000:1.5周期
100:41.5周期
001:7.5周期
101:55.5周期
010:13.5周期
110:71.5周期
011:28.5周期
111:239.5周期
注:
– ADC1的模拟输入通道16和通道17在芯片内部分别连到了温度传感器和VREFINT。
– ADC2的模拟输入通道16和通道17在芯片内部连到了VSS。
2. 具体分析如下:
(1) 我们的输入信号是50Hz (周期为20ms),初步定为1周期200个采样点,
(注:一 周期最少采20个点,即采样率最少为1k) ,每2个采样点间隔为
20ms/200=100us
ADC可编程的通道采样时间我们选最小的
1.5 周期,则 ADC采样周期一周期大小为100us /1.5=66us 。
ADC 时钟频率为 1/66us =15 KHz。ADC可编程的通道采样时 间我们选71.5 周期,
则ADC采样周期一周期大小为(100us /71.5)。ADC 时钟
频率为7.15MHz。
(2) 接下来我们要确定系统时钟:我们 用的是 8M Hz 的外部晶振做时钟源(HSE),估计得经过 PLL倍频
PLL 倍频系数分别为2的整数倍,最大72 MHz。为了提高数据
计算效率,我们把系统时钟定为72MHz,
(PLL 9倍频)。
则PCLK2=72MHz,PCLK1=36MHz;我们通过设置时钟配置寄存器(RCC_CFGR) 中
有为ADC 时钟提供一个专用的可编程预分器,将PCLK2 8 分频后作为ADC 的时 钟,则可知ADC 时钟频率
为 9MHz 。 从手册可知: ADC 转换时间:STM32F103xx 增强型产品:ADC
时钟为56MHz 时 为1μs
(ADC 时钟为72MHz 为1.17μs)
(3) 由以上分析可知:不太对应,我们重新对以上中 内容调整,提出如下两套方案:
方案一:
我们的输入信号是50Hz (周期为20ms),
初步定为1周期2500个采样点,(注:一周期最
少采20个点, 即采样率最少为1k), 每2个采样为20ms /2500= 8
us ADC可编程的通道采样时间我们
选71.5 周期,则 ADC采样周期一周期大小为 8us /71.5 。 ADC 时钟频率约为 9
MHz。将PCLK2进行8分
频后作为ADC 的时 钟,则可知ADC 时钟频率为 9MHz。
方案二:
我们的输入信号是50Hz (周期为20ms),初步定为1周期1000个采样点,(注:一
周期最少采20个
点,即采样率最少为1k) ,每2个采样点间隔为20ms /1000= 20 us ADC可编程的通道采样时间我们选
239.5周期,则 ADC采样周期一周期大小为 20us /239.5 。 ADC 时钟频率约为 12 MHz。将PCLK2
进行
6 分频后作为ADC 的 时钟,则可知ADC 时钟频率为 12MHz 。
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