ADC 队列

3 Mar 2025

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在 ADC 模块中，采用队列方式进行采样转换。通过寄存器设置队列的采样点数以及每个节点对应的通道，可以精确控制采样过程。

当触发信号到来时，ADC 会根据队列的设置，从节点 0 开始，依次对每个节点进行采样转换，直至完成队列中所有节点的采样转换。

ADC 内置实时队列和常规队列，特点如下：

表 1. ADC 内置队列特性描述
队列模式	优先级	特性	触发信号
实时队列 (Q1, Q2, QC)	优先级最高，可打断常规队列 QN 的当前请求。	实时队列包括队列 Q1、Q2： Q1、Q2 或 QC 在触发信号作用下，根据队列长度及设置完成采样转换。队列配置不支持动态写入，仅在任务完成后可修改。支持过采样功能，以提高采样精度。结果数据可通过 FIFO 或寄存器读取。	Q1: EPWM_ADC_CVRA、ADC_TIRGE、S/W Q2: EPWM_ADC_CVRB、S/W QC: EPWM_ADC_CVRA、EPWM_ADC_CVRB、ADC_TIRGE、S/W
常规队列 (QN)	优先级低于实时队列。当实时队列有采样请求时，常规队列的任务会被暂时打断，直到实时队列的任务完成后，常规队列才会从被打断的地方继续执行。	支持单次或连续执行，连续模式下可配置间隔时间。最多支持 24 个节点，每个节点的采样时间可配置。不支持过采样模式。队列配置支持动态写入，可在每次任务完成后更新配置。	S/W

实时队列配置

实时队列支持下列模式：

双队列模式：Q1 和 Q2 独立工作，各支持最多 12 个节点。
合并队列模式：Q1 和 Q2 合并成 QC，合并后形成的 QC 队列最多支持 24 个节点。
需对 Q1 和 Q2 的节点寄存器进行配置，以确定每个节点对应的通道。

两种模式均支持以下配置：

表 2. 实时队列模式通用配置说明
参数	描述	备注
Q1/2_TRIG_CNT	队列采样节点数	-
ADC_Q1_NODE	各节点对应的采样通道	-
ADC_Q2_NODE	各节点对应的采样通道	-
ADC_ACQ	采样时间	各个节点可以通过寄存器选择四种采样时间，从而满足不同节点的不同采样时间需求，详情可查看ADC 采样率设置。
ADC_ACQ_1	采样时间
ADC_ACQ_2	采样时间
ADC_ACQ_3	采样时间
Q1_SMP_SETn	过采样设置，各节点默认采用单点采集。	通过寄存器可以选择进行 2/ 4/ 8/ 16/ 32 倍的过采样。
Q2_SMP_SETn	过采样设置，各节点默认采用单点采集。	通过寄存器可以选择进行 2/ 4/ 8/ 16/ 32 倍的过采样。
ADC_RES_FLTn	对 ADC 结果寄存器的数据支持进行平均算法滤波。	如不需要额外 ADC 数据处理，使用默认值即可。关于详细说明，可查看ADC 数据处理。
ADC_OFF_EN	偏置调整，调整 ADC 转换结果的偏置。	如不需要额外 ADC 数据处理，使用默认值即可。关于详细说明，可查看ADC 数据处理。

如实时队列配置示例所示，队列 Q1 设置采样节点数为 3，节点 1 对 CH5 进行 4 倍过采样，节点 2 对 CH1 进行单点采样，节点 3 对 CH2 进行 2 倍过采样。

节点 1 在完成 4 倍过采样后，即进行连续 4 次采样转换并结果求平均后，视为此节点任务完成，平均后的结果即为过采样的结果。

双队列模式配置

在实时队列下，可配置 ADC 为双队列模式，即队列 1（Q1）和队列 2（Q2）独立工作，各自最大可支持 12 个节点。

表 3. 双队列模式配置说明
参数	描述	备注
Q1/2_TRIG_CNT	队列采样节点数	-
ADC_Q1_NODE	各节点对应的采样通道	-
ADC_Q2_NODE	各节点对应的采样通道	-
ADC_ACQ	采样时间	各个节点可以通过寄存器选择四种采样时间，从而满足不同节点的不同采样时间需求，详情可查看ADC 采样率设置。
ADC_ACQ_1	采样时间
ADC_ACQ_2	采样时间
ADC_ACQ_3	采样时间
Q1_SMP_SETn	过采样设置，各节点默认采用单点采集。	通过寄存器可以选择进行 2/ 4/ 8/ 16/ 32 倍的过采样。
Q2_SMP_SETn	过采样设置，各节点默认采用单点采集。	-
ADC_RES_FLTn	对 ADC 结果寄存器的数据支持进行平均算法滤波。	如不需要额外 ADC 数据处理，使用默认值即可。关于详细说明，可查看ADC 数据处理。
ADC_OFF_EN	偏置调整，调整 ADC 转换结果的偏置。	如不需要额外 ADC 数据处理，使用默认值即可。关于详细说明，可查看ADC 数据处理。
EPWM_ADC_CVRA	EPWM 产生的触发信号 A，此信号为所有 CVRA 的 OR 逻辑信号（n=0/1/2/…/11）。	Q1 支持的触发信号。
EPWM_ADC_CVRB	EPWM 产生的触发信号 B，此信号为所有 CVRB 的 OR 逻辑信号（n=0/1/2/…/11）。	Q2 支持的触发信号。
ADC_TRIGE	外部的触发信号，通过外部管脚输入。	Q1 支持的触发信号。
SW_TRIG	软件触发信号，通过软件写寄存器字段 TRIGS 产生。	Q1 和 Q2 支持的触发信号。

在双队列模式下，Q1 和 Q2 是独立的两个队列，为了避免 Q1 和 Q2 互相干扰，设置各自的触发信号时需保证 ADC 完成某一个队列后再完成下一个队列。以 ADC0 举例说明队列 1 和队列 2 的使用方法：

队列 1 设置 3 个采样节点 (Node0~Node2)，依次对 CH0、CH1、CH2 进行采样。当接收到队列 1 的有效触发信号后，按顺序完成这三个通道的采样转换，完成后队列 1 任务结束，ADC0 进入空闲状态。
由于队列 1 里设置 3 个采样节点，所以队列 1 中的 Node3~Node11 都不会生效。
队列 2 设置 4 个采样节点 (Node0~Node3)，依次对 CH4、CH5、CH6、CH7 进行采样。当接收到队列 2 的有效触发信号后，按顺序完成这四个通道的采样转换，完成后队列 2 任务结束，ADC0 进入空闲状态。
由于队列 2 设置 4 个采样点，所以队列 2 中的 Node4~node11 都不会生效。

合并队列模式

在实时队列下，可配置 ADC 为单队列模式，即 Q1 和 Q2 进行合并而成的 QC 队列，最大支持 24 个节点。

表 4. 双队列模式配置说明
参数	描述	备注
Q1_TRIG_CNT	队列采样节点数	-
ADC_Q1_NODE	0~11 节点各自对应的采样通道	-
ADC_Q2_NODE	12~23 节点各自对应的采样通道	-
ADC_ACQ	采样时间	各个节点可以通过寄存器选择四种采样时间，从而满足不同节点的不同采样时间需求，详情可查看ADC 采样率设置。
ADC_ACQ_1	采样时间
ADC_ACQ_2	采样时间
ADC_ACQ_3	采样时间
Q1_SMP_SETn	过采样设置，各节点默认采用单点采集。	通过寄存器可以选择进行 2/ 4/ 8/ 16/ 32 倍的过采样。
Q2_SMP_SETn	过采样设置，各节点默认采用单点采集。	-
ADC_RES_FLTn	对 ADC 结果寄存器的数据支持进行平均算法滤波。	如不需要额外 ADC 数据处理，使用默认值即可。关于详细说明，可查看ADC 数据处理。
ADC_OFF_EN	偏置调整，调整 ADC 转换结果的偏置。	如不需要额外 ADC 数据处理，使用默认值即可。关于详细说明，可查看ADC 数据处理。
EPWM_ADC_CVRA	EPWM 产生的触发信号 A，此信号为所有 CVRA 的 OR 逻辑信号（n=0/1/2/…/11）。	QC 支持的触发信号。
EPWM_ADC_CVRB	EPWM 产生的触发信号 B，此信号为所有 CVRB 的 OR 逻辑信号（n=0/1/2/…/11）。
ADC_TRIGE	外部的触发信号，通过外部管脚输入。
SW_TRIG	软件触发信号，通过软件写寄存器字段 TRIGS 产生。

以 ADC0 举例说明合并队列 QC（采用 15 个采样节点）的使用方法：

设置采用合并队列 QC，并设置 15 个采样节点（Node0~Node14）。
对 Q1 的节点寄存器依次配置为 CH0、CH1、CH2 等表示 Node0 - Node11 节点。
对 Q2 的节点寄存器依次配置为 CH12、CH13、CH14，表示 Node12~Node14。
ADC 在接收到合并队列的有效触发信号后，依次对通道进行一次采样转换，完成后 ADC0 进入空闲状态。

由于合并队列 QC 里设置 15 个采样节点，所以队列中的 Node15~Node23 都不会生效.

ADC0/1 实时队列采样同步

ADC0 和 ADC1 各自拥有实时队列 Q1 和 Q2，用于存储 ADC 转换的结果数据。ADC0 的 Q1 和 Q2 与 ADC1 的 Q1 和 Q2 对应相同的触发信号，这意味着当触发信号到来时，两台 ADC 将同时开始转换过程。通过配置 ADC0 的寄存器字段 ADC_SMP_SYC_EN = 0x1（仅 ADC0 拥有此字段），可以启用 ADC0 和 ADC1 之间的同步功能。

使能同步后，ADC0 的 Q1 与 ADC1 的 Q1 进行同步，同时 ADC0 的 Q2 与 ADC1 的 Q2 也进行同步。两个 ADC 在相同的时间点上对输入信号进行采样和转换，确保数据的一致性和准确性。