APM32F425与STM32F407程序兼容性验证——以伺服方案ADC问题为例

2026-04-20 18:40:06/ By Admin

　　APM32F425是珠海极海半导体推出的工业级高性能扩展型MCU，作为上一代APM32F407的引脚兼容升级版本，在内存资源和计算效率上进行了有效优化。该芯片与APM32F407、STM32F407、GD32F470等可实现程序全兼容，即无需更换硬件、无需修改软件，仅更换芯片并烧录原有代码即可正常运行，极大方便用户进行产品升级。

　　本报告以通用伺服方案的软件工程为例，实际验证APM32F425与STM32F407的程序兼容性。源程序为基于STM32F407开发的伺服方案，底层采用ST的LL库。我们将该LL库伺服代码不做任何修改，直接烧录至APM32F425，以评估其实际兼容程度。

　　程序运行结果

　　程序烧录至APM32F425后，伺服各功能模块（除ADC采样外）均验证正常。但在实际伺服运行时，上电显示ADC采样初始值异常报警，伺服无法运行。

　　通过仿真发现，APM32F425的ADC注入结果寄存器无法更新数据，具体如下图所示：

　　图1 APM32F425仿真时的ADC采样结果（寄存器异常）

　　图2 APM32F425仿真时的ADC采样结果（详细数据）

　　作为对比，STM32F407和APM32F407的ADC采样结果完全正确。需要说明的是，本伺服方案的电流采样中，硬件电路将初始电压拉至1.65V，从而利用0~3.3V的电压范围表征正负电流。因此，ADC采样的初始值为2048（12位ADC，满量程4096），对应0电流。

　　APM32F425的ADC采样异常表现为以下两点：

　　a路电流采样的通道1数据异常；

　　b路电流采样的4个通道数据不更新。

　　ADC数据不更新问题的排查与定位

　　经多方排查，最终定位问题原因为ADC配置部分的代码顺序。

　　原有STM32F407/APM32F407的ADC初始化代码如下，运行正常：

MX_ADC1_Init();
MX_ADC2_Init();
MX_ADC3_Init();

LL_ADC_Enable(ADC1);
LL_ADC_Enable(ADC2);
LL_ADC_Enable(ADC3);

LL_ADC_INJ_StartConversionSWStart(ADC1);
LL_ADC_INJ_StartConversionSWStart(ADC2);
LL_ADC_INJ_StartConversionSWStart(ADC3);

LL_ADC_INJ_StartConversionExtTrig(ADC1, LL_ADC_INJ_TRIG_EXT_RISINGFALLING);
LL_ADC_INJ_StartConversionExtTrig(ADC2, LL_ADC_INJ_TRIG_EXT_RISINGFALLING);
LL_ADC_INJ_StartConversionExtTrig(ADC3, LL_ADC_INJ_TRIG_EXT_RISINGFALLING);

　　但在APM32F425上执行上述代码时，出现ADC不更新的异常。通过调整代码顺序——先配置注入通道转换，最后再使能ADC——问题得到解决。修改后的顺序如下：

MX_ADC1_Init();
MX_ADC2_Init();
MX_ADC3_Init();

LL_ADC_INJ_StartConversionSWStart(ADC1);
LL_ADC_INJ_StartConversionSWStart(ADC2);
LL_ADC_INJ_StartConversionSWStart(ADC3);

LL_ADC_INJ_StartConversionExtTrig(ADC1, LL_ADC_INJ_TRIG_EXT_RISINGFALLING);
LL_ADC_INJ_StartConversionExtTrig(ADC2, LL_ADC_INJ_TRIG_EXT_RISINGFALLING);
LL_ADC_INJ_StartConversionExtTrig(ADC3, LL_ADC_INJ_TRIG_EXT_RISINGFALLING);

LL_ADC_Enable(ADC1);
LL_ADC_Enable(ADC2);
LL_ADC_Enable(ADC3);

　　修改后，APM32F425的ADC仿真结果如下：

　　图3 APM32F425调整代码顺序后的ADC仿真结果

　　此时，ADC数据不更新的问题已解决。但仍可发现：a、b两路电流采样的通道1均存在约10%的偏差（与正常值2048相比），这在伺服应用中同样不可接受。

　　ADC通道1采样偏差问题的排查与定位

　　进一步排查发现，问题出在ADC采样周期配置上。

　　原有STM32F407/APM32F407采用28个采样周期，配置界面如下图所示：

　　图4 STM32F407程序的ADC采样配置（28 cycles）

　　在APM32F425中使用相同配置时，出现通道1采样偏差。

　　将采样周期修改为3个采样周期，配置如下：

　　图5 APM32F425修改后的ADC采样配置（3 cycles）

　　修改后的ADC采样结果如下：

　　图6 APM32F425修改采样周期后的ADC采样结果

　　至此，ADC的所有问题均已解决。仿真采样显示正常，实际伺服运行也恢复正常，电机可正常运行。

　　程序兼容性验证总结

　　极海APM32F425芯片确实能够实现与STM32F407的程序全兼容，即基于ST底层库的产品代码可直接在APM32F425上运行。但在ADC采样方面，可能存在以下两种差异现象：

　　ADC数据不更新（与代码顺序相关）

　　通道1采样偏差（与采样周期相关）

　　用户在移植过程中如遇到上述问题，可参考本验证报告提供的解决方案进行处理。