一、为什么要用DMA
STM32的ADC是一个非常强大且灵活的外设，它不仅有着大量的通道，同时具备较好的精度。在笔者的实际测试中，在模拟参考电源较为稳定的情况下，使用STM32G4系列12位分辨率模式采样，数值波动范围可以小到正负3以内。
STM32系列的大多数产品ADC属于SAR型 （逐次逼近型），每次转换需要一定的时间，尤其是需要多个通道同事转换的场合，不同的程序设计方式对系统效率有着极大的影响。举例来说，假设每次adc采样需要1us，采样率8k，每次采样需要采4个通道，使用阻塞的方式进行AD转换，如果这4个通道共用一个ADC，那么AD转换将会占用系统约3%的资源，若这4个通道每个通道用一个ADC，那么4个通道的转换可以并行进行，系统资源占用降到了1%以下，如果4个通道采样使用DMA实现，系统资源占用可以忽略。随着通道数量的增加，DMA的优势会更加明显。
二、使用DMA的连续AD转换
以下以STM32G4 100脚单片机为例，对具体配置方法加以说明。
此处STM32CubeMX版本为5.2.0
首先使能需要采集的若干个通道，并将其配置为单端输入模式(除了单端输入模式外，G4系列芯片还支持差分输入)。
然后具体配置ADC参数如下图。
其中：
ADC模式->独立模式
分辨率->12位模式
数据对其方式->右对齐
扫描模式->使能
结束标志产生条件->整个序列转换完
连续转换模式->使能
不连续转换模式->关闭
DMA连续请求->使能
序列转换->开启
序列过采样->关闭
转换序列数目->7
外部触发源->软件触发
然后在rank中配置通道号，rank为每次转换的序号
注入模式关闭
看门狗不使能
然后对DMA进行配置，DMA请求模式设置为循环模式，DMA数据传递方向为外设到内存，外设地址不增加，内存地址自动增加，每次数据传递宽度为半字，对应uint16_t型
配置完成后生成代码，只需要对代码略作修改ADC即可开始工作。
定义长度和转换序列长度相等的数组用来储存数据，如
adc_buff[7]
在adc初始化代码后添加dma转换开始代码
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc2,(uint32_t *)adc_buff,7);
最终adc配置代码如下：
static void MX_ADC2_Init(void)
{
/* USER CODE BEGIN ADC2_Init 0 */
/* USER CODE END ADC2_Init 0 */
ADC_AnalogWDGConfTypeDef AnalogWDGConfig = {0};
ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
/* USER CODE BEGIN ADC2_Init 1 */
/* USER CODE END ADC2_Init 1 */
/** Common config
*/
hadc2.Instance = ADC2;
hadc2.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_ASYNC_DIV1;
hadc2.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
hadc2.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
hadc2.Init.GainCompensation = 0;
hadc2.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_ENABLE;
hadc2.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SEQ_CONV;
hadc2.Init.LowPowerAutoWait = DISABLE;
hadc2.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;
hadc2.Init.NbrOfConversion = 7;
hadc2.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
hadc2.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
hadc2.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;
hadc2.Init.DMAContinuousRequests = ENABLE;
hadc2.Init.Overrun = ADC_OVR_DATA_PRESERVED;
hadc2.Init.OversamplingMode = DISABLE;
if (HAL_ADC_Init(&hadc2) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure Analog WatchDog 1
*/
AnalogWDGConfig.Channel = ADC_CHANNEL_1;
if (HAL_ADC_AnalogWDGConfig(&hadc2, &AnalogWDGConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure Regular Channel
*/
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_4;
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_2CYCLES_5;
sConfig.SingleDiff = ADC_SINGLE_ENDED;
sConfig.OffsetNumber = ADC_OFFSET_NONE;
sConfig.Offset = 0;
if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc2, &sConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure Regular Channel
*/
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_12;
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_2;
if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc2, &sConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure Regular Channel
*/
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_6;
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_3;
if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc2, &sConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure Regular Channel
*/
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_7;
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_4;
if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc2, &sConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure Regular Channel
*/
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_8;
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_5;
if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc2, &sConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure Regular Channel
*/
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_9;
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_6;
if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc2, &sConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure Regular Channel
*/
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_11;
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_7;
if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc2, &sConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/* USER CODE BEGIN ADC2_Init 2 */
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc2,(uint32_t *)adc,7);
/* USER CODE END ADC2_Init 2 */
}
三、使用定时器触发的AD转换
在大多数应用中，并不需要连续的对数据进行采样，更多的场合是在需要进行ADC采样时触发一次采样。接下来，对上述配置进行修改，实现通过定时器触发AD转换。
想要实现通过定时器触发AD转换，只需要在外部触发源里面挑选一个定时器通道，此处选择timer2 compare2，即定时器2的2通道，想要让触发信号生效，需要在定时器2的2通道产生一个上升沿，此处把定时器2的2通道配置为pwm模式以实现电平变化。
此时不在需要ADC进行转换，把连续转换模式设为关闭
tim2配置如下，使能通道2，并配置为pwm模式，根据想要的采样频率配置分频系数psc以及计数周期arr。
其他配置保持不变。根据上述配置，cube生成的ADC初始化代码如下
static void MX_ADC2_Init(void)
{
/* USER CODE BEGIN ADC2_Init 0 */
/* USER CODE END ADC2_Init 0 */
ADC_AnalogWDGConfTypeDef AnalogWDGConfig = {0};
ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
/* USER CODE BEGIN ADC2_Init 1 */
/* USER CODE END ADC2_Init 1 */
/** Common config
*/
hadc2.Instance = ADC2;
hadc2.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_ASYNC_DIV1;
hadc2.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
hadc2.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
hadc2.Init.GainCompensation = 0;
hadc2.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_ENABLE;
hadc2.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SEQ_CONV;
hadc2.Init.LowPowerAutoWait = DISABLE;
hadc2.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
hadc2.Init.NbrOfConversion = 7;
hadc2.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
hadc2.Init.ExternalTrigConv = ADC_EXTERNALTRIG_T2_CC2;
hadc2.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_RISING;
hadc2.Init.DMAContinuousRequests = ENABLE;
hadc2.Init.Overrun = ADC_OVR_DATA_PRESERVED;
hadc2.Init.OversamplingMode = DISABLE;
if (HAL_ADC_Init(&hadc2) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure Analog WatchDog 1
*/
AnalogWDGConfig.Channel = ADC_CHANNEL_1;
if (HAL_ADC_AnalogWDGConfig(&hadc2, &AnalogWDGConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure Regular Channel
*/
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_4;
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_2CYCLES_5;
sConfig.SingleDiff = ADC_SINGLE_ENDED;
sConfig.OffsetNumber = ADC_OFFSET_NONE;
sConfig.Offset = 0;
if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc2, &sConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure Regular Channel
*/
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_12;
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_2;
if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc2, &sConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure Regular Channel
*/
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_6;
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_3;
if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc2, &sConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure Regular Channel
*/
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_7;
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_4;
if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc2, &sConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure Regular Channel
*/
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_8;
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_5;
if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc2, &sConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure Regular Channel
*/
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_9;
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_6;
if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc2, &sConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure Regular Channel
*/
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_11;
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_7;
if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc2, &sConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/* USER CODE BEGIN ADC2_Init 2 */
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc2,(uint32_t *)adc,7);
/* USER CODE END ADC2_Init 2 */
}
需要注意的是，cube生成的定时器初始化代码中不包含使能定时器以及使能pwm输出代码，需要添加使能配置。代码如下：
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);
HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_2);
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