MCX A153 ADC DMA 定时器采样应用

概述

该演示程序在NXP MCXA153微控制器开发板上实现了使用DMA和硬件定时器触发的高速ADC采样。程序展示了LPADC、EDMA和LPTMR等外设的高级协调配置，实现连续数据采集功能。

系统配置

系统使用外部20MHz晶振，并通过FRO自动校准实现高精度时钟源：

• 内核时钟: 96MHz
• 定时器时钟: 96MHz，用于高精度计时
• 串口波特率: 115200

开发环境

• IDE: Keil MDK
• RTOS: RT-Thread

DMA+ADC+定时器采样模块

硬件配置

• ADC控制器: ADC0
• ADC通道: 通道0 (引脚P2_0, FRDM-MCXA153:J4-8)
• DMA控制器: EDMA
• DMA通道: 通道0
• 定时器: LPTMR0 (低功耗定时器)
• 触发链路: LPTMR0 → INPUTMUX → ADC0

核心功能

1. 可配置采样率

• 默认值: 6.4kHz采样率
• 接口: ADC_DMA_SetSampleRate(uint32_t sampleRateHz)

2. 连续DMA缓冲

• 缓冲区大小: 128个采样点 (ADC_DMA_BUFFER_LENGTH)
• 数据类型: 32位对齐，优化DMA性能
• 内存区域: 非缓存区段

工作流程

1. 初始化阶段

   • 配置ADC0：12位分辨率，硬件触发模式
   • 配置EDMA：循环传输模式，中断使能
   • 配置LPTMR0：定时触发ADC转换
   • 配置CTIMER0：高精度时间戳

2. 采样阶段

   • LPTMR0定时触发ADC转换
   • ADC完成转换后触发DMA传输
   • DMA将数据写入缓冲区
   • DMA中断处理：记录时间戳，更新计数

3. 数据处理

   • 通过ADC_DMA_GetResults()获取最新数据
   • 数据包含ADC值、时间戳和采样计数
   • 支持实时数据分析和处理

API接口

// 初始化ADC DMA定时器系统
status_t ADC_DMA_Init(void);

// 启动采样
status_t ADC_DMA_Start(void);

// 停止采样  
status_t ADC_DMA_Stop(void);

// 设置采样率
status_t ADC_DMA_SetSampleRate(uint32_t sampleRateHz);

// 获取采样结果
adc_dma_timer_result_t ADC_DMA_GetResults(void);

// 反初始化
void ADC_DMA_Deinit(void);

注意事项

1. DMA缓冲区: 使用非缓存内存区域，确保数据一致性
2. 中断优先级: DMA中断优先级需合理配置，避免数据丢失
3. 采样率限制: 受ADC转换时间和DMA传输速度限制
4. 电源管理: LPTMR0支持低功耗模式，适合电池供电应用

编译和运行

1. 在Keil MDK中打开工程
2. 编译并下载到FRDM-MCXA153开发板
3. 通过串口或调试器查看采样数据
4. 可通过修改g_currentSampleRate调整采样率