说明:这可能是STM32F4XX芯片的一个BUG。有些时候,单片机的问题非常奇怪,单一功能使用的时候没有问题,但同样的代码,在大型工程中漏洞百出;作为用户,我们无法知道芯片内部到底发生了什么,因为也只能一步步随机尝试。
问题:一个大型工程,在加入ADC的时候,发现HAL_ADC_Start_DMA始终只能触发一次,后续无论怎么Start,都没能成功。
在记录一下追踪的前因后果和解决方案。
使用STM32CubeMX的精简调试方案没有问题在找问题的过程中,首先是用CubeMX创建一个工程调试一下。为了简洁,去掉几乎所有的功能,只开启了System core中的RCC/SYS,以及ADC要调试的8个通道。代码非常简洁,我全部贴在下面,
Main.c
在该文件中,大家只要看MX_ADC3_Init就够了,不过下面的代码中,有两个地方值得注意,
hadc3.Init.ContinuousConvMode = ENABLE; 这个在实际应用中要改为DISABLE。 hadc3.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE; 这个一定要设置为DISABLE,否则开启一次后就会没完没了的采样,然后调用DMA中断,太耗资源了。本项目10mS左右采样一次,不需要这个。
如下
#include "main.h"
ADC_HandleTypeDef hadc3;
DMA_HandleTypeDef hdma_adc3;
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_DMA_Init(void);
static void MX_ADC3_Init(void);
uint32_t AD_DMA[8];
float AD_DMA_COPY[8];
int flag = 0;
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* AdcHandle)
{
//[i] Turn LED1 on: Transfer process is correct [/i]/
// BSP_LED_On(LED1);
//HAL_GPIO_WritePin (GPIOF,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_SET );
AD_DMA_COPY[0] = (float)AD_DMA[0];
AD_DMA_COPY[1] = (float)AD_DMA[1];
AD_DMA_COPY[2] = (float)AD_DMA[2];
AD_DMA_COPY[3] = (float)AD_DMA[3];
AD_DMA_COPY[4] = (float)AD_DMA[4];
AD_DMA_COPY[5] = (float)AD_DMA[5];
AD_DMA_COPY[6] = (float)AD_DMA[6];
AD_DMA_COPY[7] = (float)AD_DMA[7];
}
int main(void)
{
uint8_t idx = 0;
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_DMA_Init();
MX_ADC3_Init();
while (1)
{
for(idx=0; idxInstance==ADC3)
{
/* USER CODE BEGIN ADC3_MspInit 0 */
/* USER CODE END ADC3_MspInit 0 */
/* Peripheral clock enable */
__HAL_RCC_ADC3_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
/**ADC3 GPIO Configuration
PF3 ------> ADC3_IN9
PF4 ------> ADC3_IN14
PF5 ------> ADC3_IN15
PF6 ------> ADC3_IN4
PF7 ------> ADC3_IN5
PF8 ------> ADC3_IN6
PF9 ------> ADC3_IN7
PF10 ------> ADC3_IN8
*/
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6
|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
HAL_GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStruct);
/* ADC3 DMA Init */
/* ADC3 Init */
hdma_adc3.Instance = DMA2_Stream0;
hdma_adc3.Init.Channel = DMA_CHANNEL_2;
hdma_adc3.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
hdma_adc3.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
hdma_adc3.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
hdma_adc3.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_WORD;
hdma_adc3.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_WORD;
hdma_adc3.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;
hdma_adc3.Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW;
hdma_adc3.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE;
if (HAL_DMA_Init(&hdma_adc3) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
__HAL_LINKDMA(hadc,DMA_Handle,hdma_adc3);
/* USER CODE BEGIN ADC3_MspInit 1 */
/* USER CODE END ADC3_MspInit 1 */
}
}
/**
* @brief ADC MSP De-Initialization
* This function freeze the hardware resources used in this example
* @param hadc: ADC handle pointer
* @retval None
*/
void HAL_ADC_MspDeInit(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{
if(hadc->Instance==ADC3)
{
/* USER CODE BEGIN ADC3_MspDeInit 0 */
/* USER CODE END ADC3_MspDeInit 0 */
/* Peripheral clock disable */
__HAL_RCC_ADC3_CLK_DISABLE();
/**ADC3 GPIO Configuration
PF3 ------> ADC3_IN9
PF4 ------> ADC3_IN14
PF5 ------> ADC3_IN15
PF6 ------> ADC3_IN4
PF7 ------> ADC3_IN5
PF8 ------> ADC3_IN6
PF9 ------> ADC3_IN7
PF10 ------> ADC3_IN8
*/
HAL_GPIO_DeInit(GPIOF, GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6
|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10);
/* ADC3 DMA DeInit */
HAL_DMA_DeInit(hadc->DMA_Handle);
/* USER CODE BEGIN ADC3_MspDeInit 1 */
/* USER CODE END ADC3_MspDeInit 1 */
}
}
/* USER CODE BEGIN 1 */
/* USER CODE END 1 */
/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/
然后是stm32f4xx_it.c,这里只有一句是有用的,就不贴全部代码了,
void DMA2_Stream0_IRQHandler(void)
{
/* USER CODE BEGIN DMA2_Stream0_IRQn 0 */
/* USER CODE END DMA2_Stream0_IRQn 0 */
HAL_DMA_IRQHandler(&hdma_adc3);
/* USER CODE BEGIN DMA2_Stream0_IRQn 1 */
/* USER CODE END DMA2_Stream0_IRQn 1 */
}
然后运行,结果没有问题。每启动一次HAL_ADC_Start_DMA,就会采样一次,然后会在HAL_ADC_ConvCpltCallback中看到结果。开启与采样一一对应。
同样的代码在项目中无法运行我把同样的代码放到项目中去,发现运行根本没法和上面的一样,HAL_ADC_ConvCpltCallback只运行了一次,就死活没有第二次进入过。
因为我的工程太大了,完全去检查哪个的影响不太现实。反复调试后发现,如果在HAL_ADC_Start_DMA前,把ADC_CR2_DMA(第8位)清0,则能再次进入HAL_ADC_ConvCpltCallback函数。
无独有偶,我在这里https://electronics.stackexchange.com/questions/408907/stm32-adcdma-occurring-only-once 也发现了同样的讨论,直接摘录结果如下,
I know it's late, but I'm going to put my answer here for other people's reference. I was using the STM HAL library and ran into this problem. The HAL library had the same bug as the code above.
To solve it, either:
- Set the
CR2_DDS
bit, as in the accepted answer. However this might cause overrun error, as data is continuously converted. - Clear the
CR2_DMA
bit before setting it again (or callADC_HAL_Start_DMA
) to start the sampling again. This method should give you better control of when the sampling should be done.
在我的代码中,我没有理会DDS位,只是简单地在HAL_ADC_Start_DMA前面添加了一句:
hadc3.Instance->CR2 &= ~ADC_CR2_DMA; HAL_ADC_Start_DMA(&hadc3, ADC_ConvertedValue, g_def.NUM_ADC_CHANNELS);
发现一切回归正常,和预设的一样,问题解决。