RT1170 ADC 多通道采样实操：A/B 通道切换与链式采样实现

NXP RT1170 搭载双 LPADC 模块，支持 A/B 双路通道划分（ADC1 含 6A+6B 通道、ADC2 含 7A+7B 通道），默认 SDK 示例仅支持 A 通道单端采样，实际开发中若需使用 B 通道并实现多通道连续采样，需完成通道引脚配置、A/B 通道切换寄存器配置、链式采样命令设置三步核心操作。本文基于 RT1170-EVKB 开发板与 MCUXpresso IDE，以 ADC1 的 CH1B/CH2B/CH3B 三通道为例，详解 B 通道启用、多通道链式采样的代码修改与硬件测试流程，解决 B 通道采样失败、多通道轮询效率低等问题。

资料获取：[RT1170] ADC多通道采样实验

1. RT1170 ADC 核心特性与问题根源

1.1 双 ADC 模块与 A/B 通道架构

RT1170 的 LPADC 模块采用A/B 双通道分离设计，核心特性如下：

ADC1：共 12 通道，分为 6 个 A 通道（CH0A~CH5A）、6 个 B 通道（CH0B~CH5B），对应 GPIO_AD_06~GPIO_AD_15 引脚；
ADC2：共 14 通道，分为 7 个 A 通道（CH0A~CH6A）、7 个 B 通道（CH0B~CH6B），对应 GPIO_AD_16~GPIO_AD_25 引脚；
单端 / 差分模式：支持单端采样（单独 A/B 通道）、差分采样（A+B 通道对），由专用寄存器控制；
通道复用：双 ADC 模块共用 6 个通道资源，整机实际可用 20 个独立 ADC 通道。

1.2 B 通道采样失败的核心原因

SDK 默认示例（如lpadc_polling_cm7）仅能实现 A 通道采样，B 通道采样失败的根本原因是寄存器默认配置为 A 通道单端采样，关键控制位为 LPADC 转换命令中的 **sampleChannelMode与硬件寄存器的DIFF/ABSEL**：

寄存器位	配置值	采样模式	通道选择
DIFF（差分使能）	0	单端模式	由 ABSEL/`sampleChannelMode`决定
ABSEL（A/B 选择）	0	单端模式	选择 A 通道
ABSEL（A/B 选择）	1	单端模式	选择 B 通道
`sampleChannelMode`（SDK 枚举）	`kLPADC_SampleChannelSingleEndSideA`	单端模式	底层配置 ABSEL=0，A 通道
`sampleChannelMode`（SDK 枚举）	`kLPADC_SampleChannelSingleEndSideB`	单端模式	底层配置 ABSEL=1，B 通道

简单来说，SDK 默认将sampleChannelMode设为 A 通道，未修改该配置时，即使配置了 B 通道引脚，也无法实现有效采样。

1.3 多通道采样的两种实现方式

RT1170 支持两种多通道 ADC 采样方式，按需选择：

轮询采样：单命令单通道，循环触发不同通道的采样命令，实现简单但效率较低；
链式采样：多命令级联，配置通道采样命令的下一跳指令，由 ADC 模块自动完成多通道连续采样，无需 CPU 频繁干预，效率更高（本文重点实现）。

2. 实验环境准备

2.1 软硬件环境

硬件：RT1170-EVKB 开发板、杜邦线、电位器（用于模拟模拟量输入）、3.3V 电源（可选）；
软件：MCUXpresso IDE V11.9.0、RT1170 SDK 2.15.000；
基础工程：SDK 自带的lpadc_polling_cm7（ADC 轮询采样示例，基于 ADC1，默认 CH0A 采样）；
核心引脚：ADC1 的 CH1B/CH2B/CH3B 对应 RT1170-EVKB 引脚（均为 Freedom Header J26）：
- CH1B：GPIO_AD_09 → J26[10]
- CH2B：GPIO_AD_11 → J26[4]
- CH3B：GPIO_AD_13 → J26[8]

2.2 工程导入

打开 MCUXpresso IDE，点击「Import SDK Examples」；
选择硬件为MIMXRT1170-EVK，筛选lpadc分类，导入lpadc_polling_cm7工程；
编译工程并烧录，默认可实现 CH0A（GPIO_AD_06）的单端采样，串口可输出采样值，验证基础工程有效性。

3. 核心配置步骤：B 通道启用 + 三通道链式采样

整个改造分为引脚配置、ADC 基础配置修改、链式采样命令配置、采样结果读取四步，基于原有轮询工程，实现 CH1B/CH2B/CH3B 的自动连续采样。

步骤 1：B 通道引脚配置（ConfigTool）

使用 IDE 自带的 ConfigTool 配置 B 通道引脚为 ADC1 输入功能，替代默认的 CH0A 引脚：

打开工程中的「Pins」配置工具（左侧栏 ConfigTools → Pins）；
筛选引脚GPIO_AD_09、GPIO_AD_11、GPIO_AD_13，将其功能均配置为ADC1输入；
配置引脚电气属性：慢摆率、高驱动能力、禁止上拉 / 下拉、禁止开漏（与默认 ADC 引脚配置一致，配置值 0x02U）；
点击「Update Code」，工具自动更新BOARD_InitPins.c文件，完成引脚底层初始化。

步骤 2：ADC 基础配置修改（启用 FIFO，支持多结果存储）

链式采样的多通道结果需通过 FIFO 暂存，需修改 ADC 初始化配置，设置 FIFO 水位线，确保能存储 3 个通道的采样结果：

找到工程中 ADC 初始化代码，修改LPADC_GetDefaultConfig后的配置项：

LPADC_Config_t mLpadcConfigStruct;
LPADC_GetDefaultConfig(&mLpadcConfigStruct);
// 关键修改：设置FIFO水位线为2，FIFO可存储3个采样结果（水位线=存储数-1）
mLpadcConfigStruct.FIFOWatermark = 2;
// 启用模拟预采样，提升采样精度
mLpadcConfigStruct.enableAnalogPreliminary = true;
// 初始化ADC1
LPADC_Init(DEMO_LPADC_BASE, &mLpadcConfigStruct);

宏定义保持 ADC1 为基础模块，无需修改：#define DEMO_LPADC_BASE LPADC1。

步骤 3：链式采样命令配置（核心：A/B 通道切换 + 命令级联）

RT1170 的 LPADC 支持最多 16 个采样命令（CMD0~CMD15），通过配置chainedNextCommandNumber实现命令级联，同时将sampleChannelMode设为 B 通道，实现 CH1B→CH2B→CH3B 的自动采样：

核心配置逻辑

命令 1（CMD1）：采样 CH1B，下一跳命令为 2（CMD2）；
命令 2（CMD2）：采样 CH2B，下一跳命令为 3（CMD3）；
命令 3（CMD3）：采样 CH3B，下一跳命令为 0（无后续命令，链式结束）；
所有命令的sampleChannelMode均设为kLPADC_SampleChannelSingleEndSideB，启用 B 通道。

完整代码实现

LPADC_ConvCommandConfig_t mLpadcCommandConfigStruct;
// 配置CMD1：CH1B，下一跳CMD2
LPADC_GetDefaultConvCommandConfig(&mLpadcCommandConfigStruct);
mLpadcCommandConfigStruct.chainedNextCommandNumber = 2; // 下一跳命令2
mLpadcCommandConfigStruct.sampleChannelMode = kLPADC_SampleChannelSingleEndSideB; // B通道
mLpadcCommandConfigStruct.channelNumber = 1; // CH1B
LPADC_SetConvCommandConfig(DEMO_LPADC_BASE, 1, &mLpadcCommandConfigStruct);

// 配置CMD2：CH2B，下一跳CMD3
LPADC_GetDefaultConvCommandConfig(&mLpadcCommandConfigStruct);
mLpadcCommandConfigStruct.chainedNextCommandNumber = 3; // 下一跳命令3
mLpadcCommandConfigStruct.sampleChannelMode = kLPADC_SampleChannelSingleEndSideB; // B通道
mLpadcCommandConfigStruct.channelNumber = 2; // CH2B
LPADC_SetConvCommandConfig(DEMO_LPADC_BASE, 2, &mLpadcCommandConfigStruct);

// 配置CMD3：CH3B，下一跳0（链式结束）
LPADC_GetDefaultConvCommandConfig(&mLpadcCommandConfigStruct);
mLpadcCommandConfigStruct.chainedNextCommandNumber = 0; // 无后续命令
mLpadcCommandConfigStruct.sampleChannelMode = kLPADC_SampleChannelSingleEndSideB; // B通道
mLpadcCommandConfigStruct.channelNumber = 3; // CH3B
LPADC_SetConvCommandConfig(DEMO_LPADC_BASE, 3, &mLpadcCommandConfigStruct);

步骤 4：采样结果读取（循环读取 FIFO，区分通道）

链式采样触发后，ADC 模块自动完成 3 个通道的采样，结果依次存入 FIFO，通过LPADC_GetConvResult循环读取 FIFO 数据，并根据commandIdSource区分采样通道（对应 CMD1/CMD2/CMD3）：

LPADC_ConvResultConfig_t mLpadcResultConfigStruct;
while (1)
{
    // 按任意键触发链式采样（SDK默认串口触发，可改为自动触发）
    GETCHAR();
    // 触发CMD1，启动链式采样（1U为trigger0掩码）
    LPADC_DoSoftwareTrigger(DEMO_LPADC_BASE, 1U);

    // 读取CMD1（CH1B）结果
    while (!LPADC_GetConvResult(DEMO_LPADC_BASE, &mLpadcResultConfigStruct)){}
    PRINTF("ADC CMD1(CH1B) value: %drn", (mLpadcResultConfigStruct.convValue) >> g_LpadcResultShift);

    // 读取CMD2（CH2B）结果
    while (!LPADC_GetConvResult(DEMO_LPADC_BASE, &mLpadcResultConfigStruct)){}
    PRINTF("ADC CMD2(CH2B) value: %drn", (mLpadcResultConfigStruct.convValue) >> g_LpadcResultShift);

    // 读取CMD3（CH3B）结果
    while (!LPADC_GetConvResult(DEMO_LPADC_BASE, &mLpadcResultConfigStruct)){}
    PRINTF("ADC CMD3(CH3B) value: %drn", (mLpadcResultConfigStruct.convValue) >> g_LpadcResultShift);
    PRINTF("-------------------------rn");
}

注：g_LpadcResultShift为采样结果移位值，SDK 默认定义，用于将原始采样值转换为实际有效数值（RT1170 ADC 为 12 位，取值 0~4095）。

4. 硬件测试与结果验证

4.1 硬件接线

用电位器模拟模拟量输入，验证 B 通道采样有效性：

将电位器的两个固定端分别连接开发板的GND和3.3V；
电位器的滑动端通过杜邦线连接到 CH1B（J26 [10]），CH2B/CH3B 可接固定电平（GND/3.3V）作为对比；
连接开发板的 UART 串口（GPIO_AD_24/TXD、GPIO_AD_25/RXD）到 PC，配置串口工具（波特率 115200、8N1）。

4.2 烧录与测试

编译修改后的工程，烧录到 RT1170-EVKB 开发板；
打开串口工具，复位开发板，串口输出提示信息：LPADC Polling Example ADC Full Range:4096；

按串口工具的任意键，触发链式采样，串口输出采样结果：

Please press any key to get user channel's ADC value.
ADC CMD1(CH1B) value: 1256
ADC CMD2(CH2B) value: 0
ADC CMD3(CH3B) value: 4095
-------------------------
ADC CMD1(CH1B) value: 2048
ADC CMD2(CH2B) value: 0
ADC CMD3(CH3B) value: 4095
-------------------------

旋转电位器，CH1B 的采样值会随电位器阻值变化在 0~4095 之间连续变化，说明 B 通道采样有效；CH2B 接 GND 值为 0，CH3B 接 3.3V 值为 4095，验证采样精度正常。

5. 扩展配置：支持更多 B 通道 / 混合 A/B 通道采样

5.1 增加 B 通道数量

若需采样更多 ADC1 B 通道（如 CH4B/CH5B），仅需新增采样命令配置，延续链式即可：

// 配置CMD4：CH4B，下一跳CMD5
mLpadcCommandConfigStruct.chainedNextCommandNumber = 5;
mLpadcCommandConfigStruct.sampleChannelMode = kLPADC_SampleChannelSingleEndSideB;
mLpadcCommandConfigStruct.channelNumber = 4;
LPADC_SetConvCommandConfig(DEMO_LPADC_BASE, 4, &mLpadcCommandConfigStruct);
// 同时调整FIFO水位线为通道数-1，确保能存储所有结果

5.2 混合 A/B 通道采样

若需同时采样 A 通道和 B 通道（如 CH1A+CH2B+CH3B），仅需将对应命令的sampleChannelMode分别设为 A/B 通道即可：

// CMD1：CH1A（A通道）
mLpadcCommandConfigStruct.sampleChannelMode = kLPADC_SampleChannelSingleEndSideA;
mLpadcCommandConfigStruct.channelNumber = 1;
// CMD2：CH2B（B通道）
mLpadcCommandConfigStruct.sampleChannelMode = kLPADC_SampleChannelSingleEndSideB;
mLpadcCommandConfigStruct.channelNumber = 2;

5.3 改为硬件触发 / 自动采样

若需去掉串口按键触发，实现硬件触发（如 GPIO、定时器）或自动循环采样，仅需修改触发逻辑：

// 自动循环采样，间隔100ms
while (1)
{
    LPADC_DoSoftwareTrigger(DEMO_LPADC_BASE, 1U);
    // 读取采样结果...
    HAL_Delay(100); // 延时100ms
}

6. 常见问题排查与避坑指南

6.1 B 通道采样值固定为 0/4095，无变化

原因 1：引脚未正确配置为 ADC1 功能，仍为默认 GPIO 功能；
原因 2：sampleChannelMode未改为kLPADC_SampleChannelSingleEndSideB，仍为 A 通道；
原因 3：引脚电气属性配置错误（如开启上拉 / 下拉，导致电平被固定）；
解决：重新通过 ConfigTool 配置引脚功能，核对sampleChannelMode配置，确保引脚电气属性为 0x02U。

6.2 链式采样仅能读取第一个通道结果

原因 1：FIFO 水位线设置过小，未存储后续通道结果；
原因 2：chainedNextCommandNumber配置错误（如下一跳命令号为 0，导致链式提前结束）；
原因 3：未循环调用LPADC_GetConvResult，仅读取了一次 FIFO 数据；
解决：将 FIFO 水位线设为通道数 - 1，核对命令级联配置，确保按通道数循环读取 FIFO。

6.3 采样结果乱序，通道与数值不匹配

原因：链式命令的channelNumber与commandIdSource对应关系错误，或 FIFO 读取顺序与采样顺序不一致；
解决：确保命令号与通道号一一对应（CMD1→CH1B、CMD2→CH2B），按命令级联顺序依次读取 FIFO，不打乱读取顺序。

6.4 编译报错：`kLPADC_SampleChannelSingleEndSideB`未定义

原因：SDK 版本过低，未支持 B 通道枚举定义；
解决：升级 RT1170 SDK 至 2.15.000 及以上版本，或直接通过寄存器配置 ABSEL=1（不推荐，不如 SDK 枚举直观）。

RT1170 实现 ADC B 通道多通道链式采样的核心是两个关键配置：一是将sampleChannelMode设为kLPADC_SampleChannelSingleEndSideB，启用 B 通道；二是配置采样命令的chainedNextCommandNumber，实现多通道自动级联。同时需配合引脚配置、FIFO 水位线设置，确保采样结果的正确存储与读取。

该方案基于 SDK 原有工程改造，无需编写底层寄存器操作代码，实现简单、兼容性强，既支持纯 B 通道采样，也支持 A/B 通道混合采样，可灵活扩展通道数量。相比传统轮询采样，链式采样由 ADC 模块自动完成多通道连续采样，大幅降低 CPU 干预频率，提升采样效率，适用于工业检测、数据采集等需要多通道连续 ADC 采样的场景。