【经验】武汉芯源微控制器CW32F030系列芯片如何运用DMA功能实现高级定时器和ADC的同步触发采样
在做BLDC电机控制时，需要ADC的采样时刻和定时器产生的PWM波形相配合，才能获取准确的采样值，本文介绍了武汉芯源半导体微控制器CW32F030系列芯片通过运用DMA功能实现高级定时器和ADC的同步触发采样的功能。
PWM输出实现
1.1输出端口的配置
根据GPIO复用功能分配表，选取期望输出互补PWM波形的引脚，如本例中PA8、PA9、PA10、PB13、PB14、PB15，如下表所示：
PA8和PB13组成一对互补输出通道CH1，PA9和PB14组成一对互补输出通道CH2，PA10和PB15组成一对互补输出CH3。
步骤如下：
1.将相关的GPIO设置为输出；
2.将GPIO配置为ATIM的比较输出复用功能。
代码如下：
1.2ATIM的配置
ATIM包含一个16位的计数器/定时器和7个比较单元。7个比较单元中，有六个具有捕获功能，并且这6个捕获/比较单元可以成对使用，组成互补输出的功能。
本文以产生一个驱动BLDC电机所需的20kHz的三路互补输出的PWM波形为例，选取ATIM的时基信号为PCLK。
本例中PCLK为64MHz，并通过ATIM的预分频器进行16分频后，以4MHz频率进行计数。
为方便设定ADC的采样时间ATIM采用中央对齐模式计数，设置ATIM的自动重载寄存器（ARR）为100，则ATIM的将先从0累加至99，再从100递减至1，故计数周期为2倍的ARR寄存器的值，即PWM的频率为20kHz。
通过设置ATIM的控制寄存器（CR）的COMP位为1，使得PWM以互补的方式输出，CH1A和CH1B的脉宽由通道1比较/捕获寄存器A（CH1CCRA）决定，CH1B的输出脉宽不再由通道1比较/捕获寄存器B（CH1CCRB） 决定，CH1CCRB仍可用于设定CH1B比较匹配的值。CH2A和CH2B，CH3A和CH3B与之类似。
在设置输出PWM互补输出时，可以对互补通道加入死区时间，由死区时间寄存器（DTR）控制。
ATIM配置输出3对互补带死区的PWM波形，详细配置代码如下：
▼ 产生的 PWM 波形如下：
1.3ADC的配置
1.3.1序列采样
当需求的采样通道小于等于4路时，可以通过ADC的序列采样模式实现，并且可以通过ATIM的通道1~3比较/捕获寄存器B中任意一个寄存器设定ADC的采样时刻，这些操作都可以由硬件自动完成，减轻了CPU的工作量。
以采样AIN0~AIN3这4路输入为例，设定采样时刻为ATIM计数达到ARR时，其参考代码如下：
上述方法完全由硬件实现，不需要CPU和中断的参与，执行效率非常高，不足的地方是采样通道限制为4路。
1.3.2DMA扩展采样
如果需要对超过4路的模拟量进行采样，则需要结合DMA的功能，以实现较少的CPU参与。其思路如下：
1.ADC配置为单通道单次转换，完成转换后硬件触发DMA；
2.DMA的CH1用于将ADC的转换结果传输到RAM中，本例中将采样6个ADC通道，因此传输次数CNT为6，源地址固定为ADC的RESULT0寄存器，目的地址需要递增；
3.DMA的CH2用于更改ADC的采样通道，当ADC转换完成后，从RAM中取ADC的通道配置参数，自动配置ADC的寄存器值，因此源地址为RAM，地址递增，目的地址为ADC的通道控制寄存器；
4.DMA的CH3用于再次启动ADC，因为ADC配置为单次转换，当转换完成后，ADC自动停止转换，所以需要通过DMA向ADC的转换启动寄存器置位，以再次启动ADC转换；
5.DMA的CH1传输完成后，ADC的6路转换也完成了，并且转换结果也被传输到RAM，可通过CH1的传输完成中断，将DMA的参数重新配置，就实现了多路ADC的循环采样；
6.通过ATIM的比较通道4，去触发DMA的CH4，向ADC的转换启动寄存器置位，启动ADC。
其参考代码如下：
• ADC的配置：
ADC配置为单次单通道采样，采样完成后可触发DMA。
• DMA的配置：
这种方法可以实现多于4个模拟通道的采样，采样结果自动保存在内存中，并且仅在最后一个通道采样完成后， 进入一次中断服务程序对DMA的配置进行复位，所以CPU的开销是比较小的，而且可以通过ATIM的比较通道4灵活设置采样时机。
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