一、为什么需要HT与TC中断配合？

在STM32中使用ADC+DMA进行连续转换时，DMA通常配置为循环模式，自动将ADC数据搬运到指定内存数组。若只使用传输完成中断（TC），则必须等待整个缓冲区填满才能处理数据，导致：

  • 数据处理延迟大，实时性差；
  • 若处理速度跟不上采集速度，新数据会覆盖未处理数据；
  • 无法实现“乒乓”式分块处理。

半传输中断（HT） 在DMA传输完成一半时触发，与TC中断配合，可将缓冲区分为前后两块，实现“采集一块、处理另一块”的流水线操作，显著提高系统响应速度与数据安全性。

二、DMA双缓冲与分块原理

假设ADC采集缓冲区大小为 BUFFER_SIZE（偶数），DMA循环模式下的传输过程：

  1. DMA从外设（ADC）搬运数据到内存，计数器递减；
  2. 当传输过半（即搬运了 BUFFER_SIZE/2 个数据）时，触发HT中断；
  3. 当传输全部完成（BUFFER_SIZE 个数据）时，触发TC中断，同时DMA自动重装载计数器，开始下一轮循环。

因此，HT中断时前半缓冲区 [0, BUFFER_SIZE/2-1] 已满，可安全处理；TC中断时后半缓冲区 [BUFFER_SIZE/2, BUFFER_SIZE-1] 已满。两者交替，实现连续无缝处理。

注意：HAL库中DMA中断回调为 HAL_ADC_ConvHalfCpltCallback() 和 HAL_ADC_ConvCpltCallback()，分别对应HT和TC。

三、CubeMX配置步骤

  1. ADC配置：选择连续转换模式（Continuous Conversion Mode = Enabled），DMA连续请求（DMA Continuous Requests = Enabled）；
  2. DMA配置：添加ADC对应的DMA通道，模式设为Circular，数据宽度根据ADC分辨率选择（通常Half Word），内存地址自增；
  3. NVIC配置：使能DMA通道的HT和TC中断；
  4. 生成代码：HAL库会自动初始化并启动ADC+DMA。

四、完整代码示例

#include "main.h"

#define BUFFER_SIZE  256
#define HALF_SIZE    (BUFFER_SIZE / 2)

uint16_t adc_buffer[BUFFER_SIZE];
volatile uint8_t half_ready = 0;
volatile uint8_t full_ready = 0;

/* HT中断回调：前半缓冲区就绪 */
void HAL_ADC_ConvHalfCpltCallback(ADC_HandleTypeDef *hadc)
{
    if (hadc->Instance == ADC1) {
        half_ready = 1;
        // 可在此处快速处理前半数据，或置标志由主循环处理
        // process_data(&adc_buffer[0], HALF_SIZE);
    }
}

/* TC中断回调：后半缓冲区就绪 */
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef *hadc)
{
    if (hadc->Instance == ADC1) {
        full_ready = 1;
        // 可在此处快速处理后半月数据
        // process_data(&adc_buffer[HALF_SIZE], HALF_SIZE);
    }
}

int main(void)
{
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();
    MX_DMA_Init();
    MX_ADC1_Init();

    // 启动ADC+DMA连续转换
    HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t*)adc_buffer, BUFFER_SIZE);

    while (1) {
        if (half_ready) {
            half_ready = 0;
            // 处理前半缓冲区数据（此时DMA正在填充后半部分）
            process_data(&adc_buffer[0], HALF_SIZE);
        }
        if (full_ready) {
            full_ready = 0;
            // 处理后半缓冲区数据（此时DMA已重新开始填充前半部分）
            process_data(&adc_buffer[HALF_SIZE], HALF_SIZE);
        }
    }
}

五、注意事项

  • 缓冲区大小必须为偶数，否则HT中断位置不准确；
  • 中断回调中避免耗时操作，建议只置标志位，由主循环或RTOS任务处理数据；
  • 数据一致性：处理某半区时，DMA不会写入该半区（循环模式下HT/TC交替），但若处理时间超过半缓冲区采集时间，仍可能被覆盖，需评估采样率与处理速度；
  • HAL库版本差异：部分系列（如G0/G4）DMA中断回调可能需通过 HAL_DMA_IRQHandler 间接调用，确保在 stm32fxx_hal_msp.c 中正确使能中断；
  • 调试时：可在HT/TC回调中翻转GPIO，用示波器观察中断频率，验证分块时序；
  • 若使用RTOS：可在回调中释放信号量，由任务处理数据，避免在中断上下文中进行复杂运算。

六、总结

通过HT与TC中断的配合，ADC+DMA连续转换可实现高效的双缓冲分块处理，既保证了数据采集的连续性，又为数据处理留出了充足时间。掌握这一模式，是开发高性能数据采集系统的关键技能。