STM32 ADC 采樣 頻率的確定

一STM32ADC采樣頻率的確定

1.：

先看一些資料，確定一下ADC的時(shí)鐘：

（1），由時(shí)鐘控制器提供的ADCCLK時(shí)鐘和PCLK2(APB2時(shí)鐘)同步。CLK控制器為ADC時(shí)鐘提供一個(gè)專用的可編程預(yù)分頻器。

（2） 一般情況下在程序 中將 PCLK2 時(shí)鐘設(shè)為 與系統(tǒng)時(shí)鐘 相同

/* HCLK = SYSCLK */

RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);

/* PCLK2 = HCLK */

RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);

/* PCLK1 = HCLK/2 */

RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);

(3)在時(shí)鐘配置寄存器(RCC_CFGR)中有為ADC時(shí)鐘提供一個(gè)專用的可編程預(yù)分器

位15:14 ADCPRE：ADC預(yù)分頻

由軟件設(shè)置來確定ADC時(shí)鐘頻率

00：PCLK2 2分頻后作為ADC時(shí)鐘

01：PCLK2 4分頻后作為ADC時(shí)鐘

10：PCLK2 6分頻后作為ADC時(shí)鐘

11：PCLK2 8分頻后作為ADC時(shí)鐘

我們可對其進(jìn)行設(shè)置 例如：

/* ADCCLK = PCLK2/4 */

RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div4);

另外 還有ADC時(shí)鐘使能設(shè)置

/* Enable ADC1, ADC2 and GPIOC clock */

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_ADC2 |

RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

（4）16.7可編程的通道采樣時(shí)間

ADC使用若干個(gè)ADC_CLK周期對輸入電壓采樣，采樣周期數(shù)目可以通過

ADC_SMPR1和ADC_SMPR2寄存器中的SMP[2:0]位而更改。每個(gè)通道可以以

不同的時(shí)間采樣。

總轉(zhuǎn)換時(shí)間如下計(jì)算：

TCONV=采樣時(shí)間+ 12.5個(gè)周期

例如：

當(dāng)ADCCLK=14MHz和1.5周期的采樣時(shí)間

TCONV=1.5 + 12.5 = 14周期= 1μs

SMPx[2:0]：選擇通道x的采樣時(shí)間

這些位用于獨(dú)立地選擇每個(gè)通道的采樣時(shí)間。在采樣周期中通道選擇位必須保持不變。

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的模擬輸入通道16和通道17在芯片內(nèi)部分別連到了溫度傳感器和VREFINT。

– ADC2的模擬輸入通道16和通道17在芯片內(nèi)部連到了VSS。

2.具體分析如下：

（1）我們的輸入信號是50Hz（周期為20ms），初步定為1周期200個(gè)采樣點(diǎn)，（注：一周期最少采20個(gè)點(diǎn)，即采樣率最少為1k） ，每2個(gè) 采樣點(diǎn)間隔為20ms /200 = 100 us

ADC可編程的通道采樣時(shí)間 我們選最小的1.5周期，則ADC采樣周期一周期大小為

100us /1.5=66us。ADC時(shí)鐘頻率為1/66us =15 KHz。

ADC可編程的通道采樣時(shí)間 我們選71.5周期，則ADC采樣周期一周期大小為

（100us /71.5） 。ADC時(shí)鐘頻率為7.15MHz。

（2）接下來我們要確定系統(tǒng)時(shí)鐘：我們 用的是8M Hz的外部晶振做時(shí)鐘源（HSE），估計(jì)得 經(jīng)過PLL倍頻PLL倍頻系數(shù)分別為2的整數(shù)倍，最大72 MHz。為了 提高數(shù)據(jù) 計(jì)算效率，我們把系統(tǒng)時(shí)鐘定為72MHz，(PLL 9倍頻)。則PCLK2=72MHz,PCLK1=36MHz；

我們通過設(shè)置時(shí)鐘配置寄存器(RCC_CFGR)中有為ADC時(shí)鐘提供一個(gè)專用的可編程預(yù)分器，將PCLK2 8分頻后作為ADC的時(shí)鐘，則可知ADC時(shí)鐘頻率為9MHz

從手冊可知：ADC轉(zhuǎn)換時(shí)間：

STM32F103xx增強(qiáng)型產(chǎn)品：ADC時(shí)鐘為56MHz時(shí)為1μs(ADC時(shí)鐘為72MHz為1.17μs)

（3）由以上分析可知：不太對應(yīng)，我們重新對以上中 內(nèi)容調(diào)整，提出如下兩套方案：

方案一：我們的輸入信號是50Hz（周期為20ms），初步定為1周期2500個(gè)采樣點(diǎn)，（注：一周期最少采20個(gè)點(diǎn)，即采樣率最少為1k） ，每2個(gè) 采樣點(diǎn)間隔為20ms /2500 = 8 us

ADC可編程的通道采樣時(shí)間 我們選71.5周期，則ADC采樣周期一周期大小為

8us /71.5。ADC時(shí)鐘頻率約為9 MHz。

將PCLK28分頻后作為ADC的時(shí)鐘，則可知ADC時(shí)鐘頻率為9MHz

方案二：我們的輸入信號是50Hz（周期為20ms），初步定為1周期1000個(gè)采樣點(diǎn)，（注：一周期最少采20個(gè)點(diǎn)，即采樣率最少為1k） ，每2個(gè) 采樣點(diǎn)間隔為20ms /1000= 20 us

ADC可編程的通道采樣時(shí)間 我們選239.5周期，則ADC采樣周期一周期大小為

20us /239.5。ADC時(shí)鐘頻率約為12 MHz。

將PCLK2 6分頻后作為ADC的時(shí)鐘，則可知ADC時(shí)鐘頻率為12MHz