模数转换器

将 ADC 输入引脚上的模拟信号转换为数字信号

自 R2021b 起

必需的附加功能：此功能需要 Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors 附加功能。

库:
Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors / STM32F1xx Based Boards
Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors / STM32F2xx Based Boards
Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors / STM32F3xx Based Boards
Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors / STM32F4xx Based Boards
Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors / STM32F7xx Based Boards
Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors / STM32G0xx Based Boards
Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors / STM32G4xx Based Boards
Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors / STM32H7xx Based Boards
Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors / STM32L4xx Based Boards
Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors / STM32L5xx Based Boards
Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors / STM32U5xx Based Boards
Embedded Coder Support Package for STMicroelectronics STM32 Processors / STM32WBxx Based Boards

描述

使用 Analog to Digital Converter 模块将 ADC 输入引脚上的模拟值转换为数字值。模块输出是一个 1×N 行向量，N 是转换次数。该模块测量模拟引脚的电压，该电压是相对于基于 STM32 处理器的板上的模拟输入参考电压而言的。

ADC 通道的转换时间在 STM32CubeMX 工程中配置。

对于基于 STM32H7xx 的板和基于 STM32G4xx 的板，ADC 模块的输入通道可以在 STM32CubeMX 工程中配置为差分模式或单端。用户可以在 STM32CubeMX 工程中指定选定通道的偏移值。

有关详细信息，请参阅处理基于 STM32H7xx 和 STM32G4xx 的板的 ADC 数据。

注意

在模型中，仅使用基于 STM32H7xx 的板库模块和基于 STM32H7xx 的目标硬件板。当运行具有映射到基于 STM32H7xx 的目标的 STM32 库模块的模型时，会出现一条错误消息。

注意

您可以在基于 STM32 处理器的板上以连接 IO 模式运行包含 Analog to Digital Converter 模块的 Simulink^® 模型。有关详细信息，请参阅Communicate with Hardware Using Connected IO。

示例

基于 STMicroelectronics STM32 处理器的板快速入门

此示例说明如何使用 Embedded Coder® Support Package for STMicroelectronics® STM32 Processors 在基于 STMicroelectronics STM32 处理器的硬件板上运行 Simulink® 模型。

打开模型

使用 Analog to Digital Converter 模块支持基于 STMicroelectronics STM32 处理器的板

此示例说明如何在 Simulink® 模型中使用 Analog to Digital Converter 模块，通过 Embedded Coder® Support Package for STMicroelectronics® STM32 Processors 对连接到模拟输入通道的模拟信号进行数字化处理。

打开模型

端口

输入

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Trigger — 触发转换的端口
标量

将 ADC 输入引脚上的模拟信号转换为数字信号。

触发 ADC 输入引脚进行转换。

1 - 已触发 ADC 开始转换
0 - 未触发 ADC 开始转换

依赖关系

要启用此端口，请将触发模式参数设置为 Trigger only。

数据类型: Boolean

msg — SoC Blockset™ 仿真消息
标量

仿真专用消息输入端口，当连接到 ADC Interface (SoC Blockset) 模块时，该端口在仿真期间充当直通端口，即 ADC Interface 模块的输入由 Analog to Digital Converter Block 模块的输出发出。

依赖关系

要启用此端口，请启用启用仿真端口参数。

数据类型: SoCData

输出

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Cnts — 计数
标量

该模块将从模数转换器 (ADC) 转换的选定模拟通道的数字值输出为 1×N 向量，其中 N 为转换次数。

依赖关系

要启用此端口，请将触发模式参数设置为 Trigger and read 或 Read results only。

数据类型: uint16

Status — ADC 的状态
标量

该模块输出 ADC 模块状态。

当触发模式为触发并读取或仅读取结果时，模块输出以下状态：

0 - 输出计数有效
1 - 输出计数不可用或设置了超限标志。

当触发模式为仅触发时，模块输出以下状态：

0 - 当 ADC 触发时
1 - 当 ADC 未触发时

依赖关系

要启用此端口，请选择输出状态参数。

数据类型: uint16

参数

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ADC 模块 — 用于转换的 ADC 模块
ADC1 (默认) | ADC2 | ADC3

选择用于转换的 ADC 模块。

转换组 — 用于 ADC 转换的选项
常规组 (默认) | 注入组

选择以下转换选项之一：

注入组 - 您最多可以转换四个模拟信号。在此模式下，可以在常规组通道转换期间注入 ADC 转换。
常规组 - 您最多可以转换 16 个模拟信号。

触发模式 — 用于触发 ADC 开始转换的选项
触发并读取 (默认) | 仅触发 | 仅读取结果

选择以下选项之一来触发转换。

触发并读取 - 选择此选项可在每个采样时间触发 ADC 开始转换。模块输出等待转换完成，并发出结果。此选项启用输出端口 Cnts。
仅触发 - 使用此选项读取触发子系统或使能子系统中的 ADC 转换结果。由于模块在此模式下不显示转换结果，请使用另一个 Analog to Digital Converter 模块（“触发模式”参数设置为仅读取结果）以显示转换结果。
仅读取结果 - 选择此选项读取新转换的 ADC 数据。如果没有新数据可用，则模块将状态输出为 1。此选项还会启用输出端口 Cnts。

转换次数 — ADC 转换次数
`1` (默认) | `1 to 4 for Inject group` | `1 to 16 for Regular group`

根据您在转换组参数中选择的转换组设置 ADC 转换次数。

Inject group - 指定 1 到 4 之间的一个数字。
Regular group - 指定 1 到 16 之间的一个数字。

输出状态 — 启用输出状态
`off` (默认) | `on`

当您选择此参数时，模块会配置状态输出端口。状态端口输出 ADC 转换的状态。

依赖关系

要启用输出状态参数，请将触发模式参数设置为任一项的参数或仅读取结果。

采样时间 — 模块读取引脚值的频率
`-1` (默认) | `non-negative real value`

指定模块读取引脚值的频率（以秒为单位）。请输入大于零的值。当您将此参数指定为 -1 时，Simulink 根据模型中的模块上下文确定模块的最佳采样时间。

依赖关系

要启用采样时间参数，请将触发模式参数设置为触发并读取或仅读取结果。

启用仿真端口 — 启用模块的仿真端口
`off` (默认) | `on`

选择此参数以添加 SoC Blockset 兼容的仿真输出端口。

详细信息

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处理基于 STM32H7xx 和 STM32G4xx 的板的 ADC 数据

单端模式

在单端输入模式下，要为通道 i 转换的模拟电压是外部电压 VINP[i]（正输入）与固定的内部参考电压 VREF-（负输入）之差。

有关详细信息，请参考 STM32H7 参考手册和 STM32G4 参考手册。

您可以使用

stm32_adc_differential_offset

示例模型演示基于 STM32H7xx 的板的差分模式和偏移量。

在 MATLAB^® 命令提示符下输入以下命令。

open_system('stm32_adc_differential_offset');

差分模式

在差分输入模式下，要为通道 i 转换的模拟电压是外部电压 VINP[i]（正输入）与 VINN[i]（负输入）之差。

在差分模式下，该模块直接输出 ADC 数据寄存器值（无符号数据），无需任何处理。

当 VINP[i] 为 VREF- 且 VINN[i] 为 VREF+ 时，输出数据为 0x0000 (16-bit resolution mode)。
当 VINP[i] 为 VREF+ 且 VINN[i] 为 VREF- 时，输出数据为 0xFFFF。

有关详细信息，请参考 STM32H7 参考手册和 STM32G4 参考手册。

您可以使用

stm32_adc_differential_offset

示例模型演示基于 STM32H7xx 的板的差分模式和偏移量。

在 MATLAB 命令提示符下输入以下命令。

open_system('stm32_adc_differential_offset');

偏移量/左移位

通过在 STM32CubeMX 工程中指定 offset，可以减小转换后的值。也可以通过在 STM32CubeMX 工程中指定 left bit shift (LSHIFT) 来实现左移。

该模块输出经过处理的 ADC 数据寄存器值（无符号数据）。结果可能是负值，因此输出数据是有符号数据。用户可以验证输出数据中的 SEXT 位，以了解它是 positive 值还是 negative 值。

要处理偏移值，请参阅参考手册中的数据管理部分。该模型需要额外的逻辑将 ADC 模块输出转换为有意义的完整值 positive 或 negative。

有关详细信息，请参考 STM32H7 参考手册和 STM32G4 参考手册。

您可以使用

stm32_adc_differential_offset

示例模型演示基于 STM32H7xx 的板的差分模式和偏移量。

在 MATLAB 命令提示符下输入以下命令。

open_system('stm32_adc_differential_offset');

扩展功能

全部展开

C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

版本历史记录

在 R2021b 中推出

另请参阅

Model Configuration Parameters for STM32 Processor Based Boards | 使用 STM32CubeMX 和 Simulink 配置基于 STM32 处理器的板

模数转换器

描述

示例

基于 STMicroelectronics STM32 处理器的板快速入门

使用 Analog to Digital Converter 模块支持基于 STMicroelectronics STM32 处理器的板

端口

输入

Trigger — 触发转换的端口 标量

依赖关系

msg — SoC Blockset™ 仿真消息 标量

依赖关系

输出

Cnts — 计数 标量

依赖关系

Status — ADC 的状态 标量

依赖关系

参数

ADC 模块 — 用于转换的 ADC 模块 ADC1 (默认) | ADC2 | ADC3

转换组 — 用于 ADC 转换的选项 常规组 (默认) | 注入组

触发模式 — 用于触发 ADC 开始转换的选项 触发并读取 (默认) | 仅触发 | 仅读取结果

转换次数 — ADC 转换次数 1 (默认) | 1 to 4 for Inject group | 1 to 16 for Regular group

输出状态 — 启用输出状态 off (默认) | on

依赖关系

采样时间 — 模块读取引脚值的频率 -1 (默认) | non-negative real value

依赖关系

启用仿真端口 — 启用模块的仿真端口 off (默认) | on

详细信息

处理基于 STM32H7xx 和 STM32G4xx 的板的 ADC 数据

单端模式

差分模式

偏移量/左移位

扩展功能

C/C++ 代码生成 使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

版本历史记录

另请参阅

Trigger — 触发转换的端口
标量

msg — SoC Blockset™ 仿真消息
标量

Cnts — 计数
标量

Status — ADC 的状态
标量

ADC 模块 — 用于转换的 ADC 模块
ADC1 (默认) | ADC2 | ADC3

转换组 — 用于 ADC 转换的选项
常规组 (默认) | 注入组

触发模式 — 用于触发 ADC 开始转换的选项
触发并读取 (默认) | 仅触发 | 仅读取结果

转换次数 — ADC 转换次数
`1` (默认) | `1 to 4 for Inject group` | `1 to 16 for Regular group`

输出状态 — 启用输出状态
`off` (默认) | `on`

采样时间 — 模块读取引脚值的频率
`-1` (默认) | `non-negative real value`

启用仿真端口 — 启用模块的仿真端口
`off` (默认) | `on`

C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。