STM32F4-Base/docs/问题记录/ADC_Trap_Records.md

ADC 采样陷阱记录（TRAP-ADC 系列）

ADC1 采样链路（TIM3 1 kHz 节拍 → ADC1 九通道扫描 → DMA2_Stream4 乒乓搬运 → adc_input 语义映射）的实证陷阱：现象、判读陷阱、定案根因、修复与回归判据。动 ADC 采样、通道映射或 诊断代码之前先读本文。

编号口径：按 docs/编号规范.md 采用 TRAP-ADC-<nn>，本域自 01 起连续。编号不复用、不重排。 状态图例：✅ 已修复定案 · ⏳ 待修。 设计侧口径（采样节拍、寄存器配置、铁律）不在本文，见 docs/子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md；本文只记「踩过的坑」与「怎么判断踩到了」。

索引

编号	标题	状态	一句话结论
TRAP-ADC-01	ADC 使能后闲置数秒才挂 DMA	✅	乒乓缓冲整体 +2 格旋转；挂 DMA 那一瞬 ADON 必须为 0
TRAP-ADC-02	RTOS 运行期校准被 TIM3 TRGO 打断	✅	adc1_calibrate() 返回 0xFFFF 超时哨兵，诊断读数全 65535

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TRAP-ADC-01 · ADC 使能后闲置数秒才挂 DMA → 乒乓缓冲 +2 格相位旋转

• 状态：✅ 已修复定案（2026-10-27，提交 1166ab1c）
• 发现时间：2026-10-27（台架，同开机对照实验）

现象：把 AIN2（UB / PC4 / CH14）的端子接地，UB 却读出 784 码（浮空量级）， 而本该浮空的 IB 读出 0。九路读数整体"错开两位"：接哪一路，0 就出现在往前数两路 的位置上。

表象与"映射表写错"或"注入点标签不对"完全一致，历史上据此误判过三轮——两次接地实验 （认为 AIN3→IC=0、AIN10→UB=0）都被读成"映射错了两个槽位"，实际夹子位置也在动 （U5.B7 与 U5.A8 在连接器上斜向相邻、间距不到 3 mm），两个因素叠加，谁也说不清。

判读陷阱（这条比根因更贵）：

adcr[CH_i] == adcb[i] 成立不能证明通道映射正确。

它只证明 stm32_take() 的拷贝循环是恒等映射（s_stm32_raw[k_stm32_rank_ch[i]] = src[i]）。 DMA 从序列中途开始搬运时，整个缓冲一起旋转，拷贝照样"恒等"——旋转后的缓冲被原样复制， 看起来完美自洽。我当时正是拿这个恒等性（11:18 那次 6/6 精确相等）宣布"DMA 从来没有错过"， 结论完全错误。

判通道映射只有两条路：

1. 按通道号索引的独立真值——关掉 DMA 与扫描，逐路软件触发、直接读 DR；
2. 先按本节修法消除旋转，再做任何比对。

从 adc: 的语义标签反推永远不算证据：标签一错，整条推断链跟着跑偏。

根因（定案）：触发条件是「ADC 被使能之后闲置了数秒才挂 DMA」。

MX_ADC1_Init() 在 main() 里就调用（使能 ADC），而挂 DMA 在 app_main_init() 步骤 4b， 两者之间隔着 GD5F 全片 BBT 扫描（数秒）。ADC 在这段时间里处于 ADON=1 的空转态； 等 DMA 挂上去时，搬运起点已经不在序列的 rank 1 上。

台架进一步收窄为：挂 DMA 的那一瞬间 CR2.ADON 必须为 0——不需要整个闲置期都为 0， 只要使能与搬运之间不留可观测间隔，旋转就不出现。

证据（同一次开机内对照，9/9 完美置换）：先用无 DMA 单通道方式逐路取真值，再与 DMA 路径 的同一批输入按通道号对照：

槽（rank）	通道	DMA 值	实际装的是	真值	差
1	CH0	850	CH2	850	0
2	CH1	932	CH3	931	1
3	CH2	853	CH4	852	1
4	CH3	819	CH5	817	2
5	CH4	946	CH6	945	1
6	CH5	954	CH7	953	1
7	CH6	0	CH14	0	0
8	CH7	690	CH0	691	1
9	CH14	790	CH1	785	5

即槽 i 装的是 rank ((i+1) mod 9)+1，整个缓冲从 rank 3 开始搬，固定错开 2 格。 差值全在 5 码以内（两种读法的噪声），不是随机抖动。

A/B 对照（硬件完全不动，只换固件）：

固件形态	开机次数	UB 读数	结论
干净固件	7/7	783~786	旋转存在
挂 DMA 前重初始化 ADC	5/5	0	旋转消失
同一次开机内重新挂 DMA	1/1	0	旋转消失
修复后（MX_ADC1_Init() 末尾关闭）	4/4	0	旋转消失
修复后（步骤 4b-pre 调 adc1_disable()）	3/3	0	旋转消失

⚠ 跨开机对照无效：输入浮空时读数会随环境漂移，7 次和 5 次看着都"稳定"，但两组之间 不可比。必须同一次开机内、硬件不动，才能下结论。

修复：app_main_init() 步骤 4b-pre 调 adc1_disable()（实现见 Src/adc.c 的 USER CODE BEGIN 1），把 ADC 关掉；使能动作交给 HAL_ADC_Start_DMA() 内部完成——它自己 __HAL_ADC_ENABLE + 等 Tstab（约 20 µs），然后紧接着开 CR2.DMA 并启流。

⚠ 顺序不可调换：adc1_disable() 必须严格早于 adc_input_init()。若 ADC 在挂 DMA 时 仍处于使能态，旋转会重新出现。该顺序已写进 docs/子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md 的设计铁律第 8 条，并由 CubeMX 存活审计项 adc1-calibration-impl（整段守护 USER CODE BEGIN 1）的基线漂移兜底。

回归判据：

1. 把 AIN2（UB）端子接地后开机，adc: 行 UB 必须为 0（不是 700~800）；
2. 九路按 rank 序无错位——接地哪一路，0 就出现在该路上，不往前偏两格；
3. 同开机对照（DMA 值 vs 无 DMA 单通道真值）逐路差值 ≤5 码。

未证部分：微架构层面为什么恰好丢 2 拍仍未证出（ADON=1 空转态下内部状态机如何 预推进两格）。工程结论已足够：使能与搬运不该有可观测间隔。不要为了"解释清楚"去猜， 更不要据此改动 ADC 配置。

教训：

1. 恒等性 ≠ 正确性：拷贝循环恒等只能证明"没抄错"，证明不了"源头没偏"。
2. 同开机对照是唯一有效方法论：跨开机比浮空读数会把漂移当成差异。
3. 判映射只认按通道号索引的真值，不认语义标签反推。
4. "不报错的错"最贵：这一条全程没有任何编译/运行错误，只是数据整体错位两格。

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TRAP-ADC-02 · RTOS 运行期校准被 TIM3 TRGO 打断 → 返回 0xFFFF

• 状态：✅ 已定性（探针代码已删，本条作为以后再写校准/诊断代码的证词保留）
• 发现时间：2026-10-27（TRAP-ADC-01 的同开机对照探针）

现象：诊断探针在 RTOS 上下文里逐路取真值，从第二路起每次都是 truth=65535 min=65535 max=0——看起来像"这一路输入是满量程"，实际是校准失败。

根因：adc1_calibrate() 置 CR2.CAL 后轮询等它由硬件清零，超时上限 10 ms。但 TIM3 的 1 kHz 节拍（TRGO 触发 ADC1 常规转换）此时已经在跑，一次 TRGO 就启动常规转换、 打断 CAL 序列，CAL 位永远等不到清零 → 函数返回 0xFFFF 超时哨兵，调用方把它当成了 转换结果。固定发生在第二个被探通道，是因为第一路探完时 TIM3 还没启动。

修复（若再写探针）：校准前后屏蔽外部触发—— CLEAR_BIT(ADC1->CR2, ADC_CR2_EXTEN) → 校准 → 恢复 EXTEN。

判读要点：truth 恰好等于 0xFFFF（65535）且 min=65535 / max=0（最小值大于最大值） 是超时哨兵的指纹，不是满量程读数。看到这个组合先怀疑校准失败，不要怀疑输入。

教训：任何在 RTOS 运行期调用的 ADC 校准，都必须先断开外部触发；校准是独占操作， 不能与常规采样节拍并发。

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相关文档

• 设计侧口径、寄存器配置、9 行证据表的原始记录与复现方法： docs/子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md §4.5（设计铁律第 8 条）。
• 通道映射与引脚对应：docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md。
• 前端拓扑（③ 段变比 = 1:1，非分压）：docs/硬件平台/V0.0_网表详细分析报告.md §4.7。
• 零点/线性/映射的现场验证步骤与判据：docs/测试说明/ADC前端注入验证流程.md。