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adc 采样时间 采样周期 采样频率计算

时间:2015-04-08 09:20:28      阅读:211      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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ADC转换就是输入模拟的信号量,单片机转换成数字量。读取数字量必须等转换完成后,完成一个通道的读取叫做采样周期采样周期一般来说=转换时间+读取时间技术分享。而转换时间=采样时间+12.5个时钟周期。采样时间是你通过寄存器告诉stm32采样模拟量的时间,设置越长越精确





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

    /* HCLK = SYSCLK */

    RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);


    /* PCLK2 = HCLK */

    RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);

 

    /* PCLK1 = HCLK/2 */

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

15:14 ADCPREADC预分频

由软件设置来确定ADC时钟频率

00PCLK2 2分频后作为ADC时钟

01PCLK2 4分频后作为ADC时钟

10PCLK2 6分频后作为ADC时钟

11PCLK2 8分频后作为ADC时钟

我们可对其进行设置 例如:

    /* ADCCLK = PCLK2/4 */

RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div4);

 

另外 还有 ADC 时钟使能设置

/* Enable ADC1, ADC2 and GPIOC clock */

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_ADC2 |

                         RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

   

    (4)16.7 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_SMPR1ADC_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(转换时间) = 采样时间+ 12.5 个周期

例如:

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。

0001.5周期10041.5周期

0017.5周期10155.5周期

01013.5周期11071.5周期

01128.5周期111239.5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 = 100 us

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72MHz1.17μs)

 (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 采样点间隔为 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 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 6 分频后作为ADC 的时钟,则可知ADC 时钟频率为 12MHz

adc 采样时间 采样周期 采样频率计算

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原文地址:http://blog.csdn.net/qq_17242957/article/details/44925963

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