現在有STM32用戶使用STM32G474R芯片開發產品，其中用到TIM1做電源驅動，TIM1工作在中心對齊計數模式。現在有個應用需求，就是希望在TIM1每個周期的下圖箭頭所指時刻觸發外部ADC器件的采樣，等ADC完成轉換后并通過SPI接口將結果取回來。但有個要求，從觸發時刻【下圖中的A點】開始到把ADC結果取回來這個過程不能有CPU的參與。

該用戶覺得原理上可行，但經一番折騰感覺相應硬件時序的實現和DMA傳輸都遇到了些障礙。就像拼魔方一樣，規則和需求雖然很清晰，基本動作也簡單，但真要轉成功不太容易。

我們來進一步看看他目前所用ADC器件跟STM32G4在硬件時序上有哪些關聯與要求。下圖黃色欄里記錄的是外部ADC器件用到的幾個信號，綠色欄記錄的是它跟STM32G4芯片相連的信號或管腳。圖中紅色信號代表從ADC器件給到STM32的，藍色信號就是STM32芯片給到ADC器件的。

目前大致時序要求是，在TIM1每個計數周期的A點，STM32首先產生兩個ADC啟動信號，即上圖中的兩個下沿窄脈沖。等ADC轉換完成后根據ADC器件的BUSY信號的下沿到來，啟動STM32的SPI接收多個數據，顯然這里需要DMA出場。

現在的問題就是，如何將A點跟ADC啟動信號同步關聯起來？如何實現那兩個啟動脈沖？然后，ADC轉換完成信號出現后又如何跟STM32這邊的SPI接收關聯起來？記住，這整個過程不讓CPU插手。

我這里提供一個方案供參考。因為下面的驗證測試僅僅基于STM32G4芯片本身，并沒有連接上相應的ADC器件。所以，下面測試驗證過程中，我通過STM32G4芯片模擬產生ADC器件的Busy信號。另外用到SPI1和SPI2，SPI1作為STM32G4端的主SPI,負責從外部ADC器件讀回結果。SPI2模擬ADC器件那邊的從SPI設備，負責發送結果到STM32G4芯片。

我讓TIM2跟TIM1同步啟動，并設置相同的計數周期。TIM2計數到對應于TIM1的A點時產生OC1事件去同步啟動TIM3和TIM4，TIM3基于兩個通道輸出兩路ADC啟動脈沖后停下來，TIM4用來模擬產生ADC器件的BUSY信號。BUSY信號接到STM32G474RE芯片的PC2腳，基于PC2腳下沿觸發的外部中斷事件再作為STM32G474SPI1的DMA發送的同步信號。

我將上面描述的內容用下圖示意出來，即從A點開始到產生Busy信號的各種信號前后關系時序圖，這樣便于觀察和理解。具體參數可以根據實際情況適當調整。

要產生這個時序關系，所需核心知識點就是TIMER的主從觸發與同步以及TIMER不同輸出比較模式的特性，并加以活用。

解決了前面幾個信號間的時序關系，還不能萬事大吉。我們還需要對DMA以及DMAMUX的有關原理和SPI應用相關知識點有著清晰地把握，才能解決眼前的問題。

下面我會把全部配置及用戶代碼都貼出來供參考，這里就沒法逐字逐句解說了。

原理弄清晰后，我們就可以使用STM32開發神器-STM32CubeMx圖形化工具進行初始化配置。順便說明下，這里提到的方案不是一成不變的，能達到目的即可。尤其有關TIMER的具體實現方式往往靈活多樣。

一、有關TIM1的配置。它其實不是這里的重點，這里主要是基于它再構造一個跟它同步啟動的輔助定時器2。TIM1的主要任務是做它該做的驅動就好。

二、定時器2的配置。它被TIM1同步觸發啟動。計數周期跟TIM1一樣，并在特定計數點【前面提到的對應于A點的位置】產生OC1比較事件。

三、定時器3的配置，它被TIM2觸發啟動,工作在單脈沖模式。計數周期根據自身信號特征和時序要求來擬定。使用通道1和通道2來產生兩路相同的ADC啟動信號。

四、定時器4的配置，也是被TIM2觸發啟動,工作在單脈沖模式。計數周期根據自身信號特征和時序要求來擬定。這里使用其通道1模擬產生ADC器件的BUSY信號。

五、SPI的配置。SPI1作為主設備，負責從ADC器件讀取結果到RAM。SPI2模擬ADC器件的從設備，負責發送ADC結果給主設備。我這里啟用了SPI1收、發的DMA傳輸，并且DMA發送使用EXTI2事件做同步。另外我也啟用了SPI2的DMA發送功能。這里重點關注下SPI1發送功能的DMA配置。

需要重點關注的基本配置就是上面這些，其它有關時鐘、EXTI2配置就不貼圖了。創建工程后，添加用戶代碼。這里需添加的用戶代碼比較簡單。見下圖，清一色的啟動代碼，寥寥幾行。

因為這里只需接收數據，MOSI腳釋放出來無妨，所以才有了上面截圖的第一行，不做重點關注。下圖是我驗證測試過程中的實際波形圖：

上圖中的黃色波形是TIM1的輸出波形。兩路綠色波形是STM32G4給到ADC器件的啟動信號。紫色波形是STM32G4模擬產生的BUSY信號。

我們不妨看看基于上面配置及代碼的驗證結果。每次讀取4個數據回來。下面兩圖是基于兩次不同的模擬測試結果截圖。TxData是從SPI2發過來的數據，RxData是主SPI1收到的數據。

好，今天的話題就分享到這里，希望能帶給大家一些參考和啟示。上面內容涉及的東西較多，應該說有較強的綜合性，應用上也不失靈活。如果有啥相關問題，我們可以討論交流~！

審核編輯：劉清