STM32 besitzt je nach Chipvariante eine serielle Audio-Schnittstelle SAI. Durch diese Schnittstelle kann über übliche Protokolle mit Audio-Codecs kommuniziert werden.

Audio-Clocks

Das Codec und die SAI-Schnittstelle müssen synchronisiert werden. Dabei gibt es konkrete Vorgaben bzw. Randbedingungen seitens Codecs.

Audio-Abtastfrequenz $F_s$ wählen.
Den Multiplikator $k_{MCLK}$ (Codecs haben oft Multiplikatortabellen z.B. 256 oder 512 bei 48kHz) wählen.
Daraus die erforderliche Master-Clock-Frequenz berechnen. (Oft $F_{MCLK}F_s \cdot k_{MCLK}$ )
Master-Clock-Quelle konfigurieren (Externer Quarz bzw. interne Clockquellen)

Übertragung

Unter dem Aspekt gibt es (wie für viele andere Hardwarekomponenten) hauptsächlich drei Möglichkeiten eine Codec-Schnittstelle zu steuern bzw. auszulesen:

Normaler Modus (Blockierend)
Interrupt-Modus (Nicht-blockierend)
Per DMA auslesen (Nicht-blockierend)

Bei einer echtzeitkritischen Audio-DSP-Anwendung kommt nur DMA-Schnittstelle in Frage. Die Konfiguration der Software und Hardware ist hier beschrieben.

SAI und DMA Konfiguration

Beim Flex 500 ist feste 48kHz Abtastrate gewählt. Bei CS4272 kann der Multiplikator 256 oder 512 gewählt werden. Um auch zukünftig 96kHz zu unterstützen wurde hierbei 512 gewählt. Zu Stabilitätszwecken wurde für einen externen Quarz entschieden. Die Frequenz des Quarzes berechnet sich also als

(1) $\begin{equation*} F_{MCLK}=F_S \cdot k_{MCLK} = 48000 \cdot 512 = 24,576 MHz \end{equation*}$

In dem Fall ist der Codec der Master und generiert den Bitclock. Der DSP ist Slave und erhält den Bitclock und dazugehörige Streams.

Die Konfiguration sieht folgendermaßen aus:

Low level Treiber: (*_hal_msp.c)

void HAL_SAI_MspInit(SAI_HandleTypeDef* hsai)
{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
/* SAI1 */
    if(hsai->Instance==SAI1_Block_A)
    {
    /* Peripheral clock enable */
    if (SAI1_client == 0)
    {
       __HAL_RCC_SAI1_CLK_ENABLE();
    }
    SAI1_client ++;
    
    /**SAI1_A_Block_A GPIO Configuration    
    PE4     ------> SAI1_FS_A
    PE5     ------> SAI1_SCK_A
    PE6     ------> SAI1_SD_A 
    */
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF6_SAI1;
    HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);

    /* Peripheral DMA init*/
    /* DMA controller clock enable */
    __HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE();
    
    hdma_sai1_a.Instance = DMA2_Stream1;
    hdma_sai1_a.Init.Request = DMA_REQUEST_SAI1_A;
    hdma_sai1_a.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
    hdma_sai1_a.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
    hdma_sai1_a.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
    hdma_sai1_a.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_WORD;
    hdma_sai1_a.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_WORD;
    hdma_sai1_a.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;
    hdma_sai1_a.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH;
    hdma_sai1_a.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE;
//    hdma_sai1_a.Init.FIFOThreshold = DMA_FIFO_THRESHOLD_HALFFULL;
//	hdma_sai1_a.Init.MemBurst = DMA_MBURST_SINGLE;
//	hdma_sai1_a.Init.PeriphBurst = DMA_PBURST_SINGLE;
    if (HAL_DMA_Init(&hdma_sai1_a) != HAL_OK)
    {
//      _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    }

    /* DMA2_Stream1_IRQn interrupt configuration */
    HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Stream1_IRQn, 1, 0);
    HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Stream1_IRQn);

    /* Several peripheral DMA handle pointers point to the same DMA handle.
     Be aware that there is only one channel to perform all the requested DMAs. */
    __HAL_LINKDMA(hsai,hdmarx,hdma_sai1_a);

    __HAL_LINKDMA(hsai,hdmatx,hdma_sai1_a);

    }
    if(hsai->Instance==SAI1_Block_B)
    {
      /* Peripheral clock enable */
      if (SAI1_client == 0)
      {
       __HAL_RCC_SAI1_CLK_ENABLE();
      }
    SAI1_client ++;
    
    /**SAI1_B_Block_B GPIO Configuration    
    PE3     ------> SAI1_SD_B 
    */
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF6_SAI1;
    HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);

    /* Peripheral DMA init*/
    
    hdma_sai1_b.Instance = DMA2_Stream0;
    hdma_sai1_b.Init.Request = DMA_REQUEST_SAI1_B;
    hdma_sai1_b.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH;
    hdma_sai1_b.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
    hdma_sai1_b.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
    hdma_sai1_b.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_WORD;
    hdma_sai1_b.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_WORD;
    hdma_sai1_b.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;
    hdma_sai1_b.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH;
    hdma_sai1_b.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE;
//    hdma_sai1_b.Init.FIFOThreshold = DMA_FIFO_THRESHOLD_HALFFULL;
//    hdma_sai1_b.Init.MemBurst = DMA_MBURST_SINGLE;
//    hdma_sai1_b.Init.PeriphBurst = DMA_PBURST_SINGLE;
    if (HAL_DMA_Init(&hdma_sai1_b) != HAL_OK)
    {
//      _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    }

    /* DMA interrupt init */
    /* DMA2_Stream0_IRQn interrupt configuration */
    HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Stream0_IRQn, 1, 0);
    HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Stream0_IRQn);

    /* Several peripheral DMA handle pointers point to the same DMA handle.
     Be aware that there is only one channel to perform all the requested DMAs. */
    __HAL_LINKDMA(hsai,hdmarx,hdma_sai1_b);
    __HAL_LINKDMA(hsai,hdmatx,hdma_sai1_b);
    }
}

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void HAL_SAI_MspInit(SAI_HandleTypeDef* hsai)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

/* SAI1 */

if(hsai->Instance==SAI1_Block_A)

{

/* Peripheral clock enable */

if (SAI1_client == 0)

{

__HAL_RCC_SAI1_CLK_ENABLE();

}

SAI1_client ++;

/**SAI1_A_Block_A GPIO Configuration

PE4 ------> SAI1_FS_A

PE5 ------> SAI1_SCK_A

PE6 ------> SAI1_SD_A

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6;

GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;

GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;

GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF6_SAI1;

HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);

/* Peripheral DMA init*/

/* DMA controller clock enable */

__HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE();

hdma_sai1_a.Instance = DMA2_Stream1;

hdma_sai1_a.Init.Request = DMA_REQUEST_SAI1_A;

hdma_sai1_a.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;

hdma_sai1_a.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;

hdma_sai1_a.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;

hdma_sai1_a.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_WORD;

hdma_sai1_a.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_WORD;

hdma_sai1_a.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;

hdma_sai1_a.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH;

hdma_sai1_a.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE;

// hdma_sai1_a.Init.FIFOThreshold = DMA_FIFO_THRESHOLD_HALFFULL;

// hdma_sai1_a.Init.MemBurst = DMA_MBURST_SINGLE;

// hdma_sai1_a.Init.PeriphBurst = DMA_PBURST_SINGLE;

if (HAL_DMA_Init(&hdma_sai1_a) != HAL_OK)

{

// _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);

}

/* DMA2_Stream1_IRQn interrupt configuration */

HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Stream1_IRQn, 1, 0);

HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Stream1_IRQn);

/* Several peripheral DMA handle pointers point to the same DMA handle.

Be aware that there is only one channel to perform all the requested DMAs. */

__HAL_LINKDMA(hsai,hdmarx,hdma_sai1_a);

__HAL_LINKDMA(hsai,hdmatx,hdma_sai1_a);

}

if(hsai->Instance==SAI1_Block_B)

{

/* Peripheral clock enable */

if (SAI1_client == 0)

{

__HAL_RCC_SAI1_CLK_ENABLE();

}

SAI1_client ++;

/**SAI1_B_Block_B GPIO Configuration

PE3 ------> SAI1_SD_B

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3;

GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;

GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;

GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF6_SAI1;

HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);

/* Peripheral DMA init*/

hdma_sai1_b.Instance = DMA2_Stream0;

hdma_sai1_b.Init.Request = DMA_REQUEST_SAI1_B;

hdma_sai1_b.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH;

hdma_sai1_b.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;

hdma_sai1_b.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;

hdma_sai1_b.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_WORD;

hdma_sai1_b.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_WORD;

hdma_sai1_b.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;

hdma_sai1_b.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH;

hdma_sai1_b.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE;

// hdma_sai1_b.Init.FIFOThreshold = DMA_FIFO_THRESHOLD_HALFFULL;

// hdma_sai1_b.Init.MemBurst = DMA_MBURST_SINGLE;

// hdma_sai1_b.Init.PeriphBurst = DMA_PBURST_SINGLE;

if (HAL_DMA_Init(&hdma_sai1_b) != HAL_OK)

{

// _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);

}

/* DMA interrupt init */

/* DMA2_Stream0_IRQn interrupt configuration */

HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Stream0_IRQn, 1, 0);

HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Stream0_IRQn);

/* Several peripheral DMA handle pointers point to the same DMA handle.

Be aware that there is only one channel to perform all the requested DMAs. */

__HAL_LINKDMA(hsai,hdmarx,hdma_sai1_b);

__HAL_LINKDMA(hsai,hdmatx,hdma_sai1_b);

}

SAI Konfiguration

void c_sai::MX_SAI1_Init(void)
{

  hsai_BlockA1.Instance = SAI1_Block_A;
  hsai_BlockA1.Init.AudioMode = SAI_MODESLAVE_RX;
  hsai_BlockA1.Init.Synchro = SAI_ASYNCHRONOUS;
  hsai_BlockA1.Init.OutputDrive = SAI_OUTPUTDRIVE_DISABLE;
  hsai_BlockA1.Init.FIFOThreshold = SAI_FIFOTHRESHOLD_EMPTY;
hsai_BlockA1.Init.AudioFrequency = SAI_AUDIO_FREQUENCY_48K;
  hsai_BlockA1.Init.SynchroExt = SAI_SYNCEXT_OUTBLOCKA_ENABLE;
  hsai_BlockA1.Init.MonoStereoMode = SAI_STEREOMODE;
  hsai_BlockA1.Init.CompandingMode = SAI_NOCOMPANDING;
  hsai_BlockA1.Init.TriState = SAI_OUTPUT_NOTRELEASED;
  if (HAL_SAI_InitProtocol(&hsai_BlockA1, SAI_I2S_STANDARD, SAI_PROTOCOL_DATASIZE_32BIT, 2) != HAL_OK)
  {
//    _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
  }

  hsai_BlockB1.Instance = SAI1_Block_B;
  hsai_BlockB1.Init.AudioMode = SAI_MODESLAVE_TX;
  hsai_BlockB1.Init.Synchro = SAI_SYNCHRONOUS;
  hsai_BlockB1.Init.OutputDrive = SAI_OUTPUTDRIVE_DISABLE;
  hsai_BlockB1.Init.FIFOThreshold = SAI_FIFOTHRESHOLD_EMPTY;
  hsai_BlockB1.Init.SynchroExt = SAI_SYNCEXT_DISABLE;
  hsai_BlockB1.Init.MonoStereoMode = SAI_STEREOMODE;
  hsai_BlockB1.Init.CompandingMode = SAI_NOCOMPANDING;
  hsai_BlockB1.Init.TriState = SAI_OUTPUT_NOTRELEASED;
  if (HAL_SAI_InitProtocol(&hsai_BlockB1, SAI_I2S_STANDARD, SAI_PROTOCOL_DATASIZE_32BIT, 2) != HAL_OK)
  {
//    _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
  }

}

void c_sai::MX_SAI1_Init(void)

{

hsai_BlockA1.Instance = SAI1_Block_A;

hsai_BlockA1.Init.AudioMode = SAI_MODESLAVE_RX;

hsai_BlockA1.Init.Synchro = SAI_ASYNCHRONOUS;

hsai_BlockA1.Init.OutputDrive = SAI_OUTPUTDRIVE_DISABLE;

hsai_BlockA1.Init.FIFOThreshold = SAI_FIFOTHRESHOLD_EMPTY;

hsai_BlockA1.Init.AudioFrequency = SAI_AUDIO_FREQUENCY_48K;

hsai_BlockA1.Init.SynchroExt = SAI_SYNCEXT_OUTBLOCKA_ENABLE;

hsai_BlockA1.Init.MonoStereoMode = SAI_STEREOMODE;

hsai_BlockA1.Init.CompandingMode = SAI_NOCOMPANDING;

hsai_BlockA1.Init.TriState = SAI_OUTPUT_NOTRELEASED;

if (HAL_SAI_InitProtocol(&hsai_BlockA1, SAI_I2S_STANDARD, SAI_PROTOCOL_DATASIZE_32BIT, 2) != HAL_OK)

{

// _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);

}

hsai_BlockB1.Instance = SAI1_Block_B;

hsai_BlockB1.Init.AudioMode = SAI_MODESLAVE_TX;

hsai_BlockB1.Init.Synchro = SAI_SYNCHRONOUS;

hsai_BlockB1.Init.OutputDrive = SAI_OUTPUTDRIVE_DISABLE;

hsai_BlockB1.Init.FIFOThreshold = SAI_FIFOTHRESHOLD_EMPTY;

hsai_BlockB1.Init.SynchroExt = SAI_SYNCEXT_DISABLE;

hsai_BlockB1.Init.MonoStereoMode = SAI_STEREOMODE;

hsai_BlockB1.Init.CompandingMode = SAI_NOCOMPANDING;

hsai_BlockB1.Init.TriState = SAI_OUTPUT_NOTRELEASED;

if (HAL_SAI_InitProtocol(&hsai_BlockB1, SAI_I2S_STANDARD, SAI_PROTOCOL_DATASIZE_32BIT, 2) != HAL_OK)

{

// _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);

}

Starten vom Treiber

void c_sai::start(void){

	//Start SAI and DMA Streams
	printf("Initializing SAI DMA Receive stream...\n");
//	printf("Initializing SAI DMA Receive stream...\n");
	HAL_SAI_Receive_DMA(&hsai_BlockA1, (uint8_t*)&rx_buf, 4*buf_size);
	printf("SAI DMA Receive stream initialized!\n");
//	printf("Initializing SAI DMA transmit stream...\n");
	HAL_SAI_Transmit_DMA(&hsai_BlockB1, (uint8_t*)&tx_buf, 4*buf_size);
	printf("SAI DMA transmit stream initialized!\n");

}

void c_sai::start(void){

//Start SAI and DMA Streams

printf("Initializing SAI DMA Receive stream...\n");

// printf("Initializing SAI DMA Receive stream...\n");

HAL_SAI_Receive_DMA(&hsai_BlockA1, (uint8_t*)&rx_buf, 4*buf_size);

printf("SAI DMA Receive stream initialized!\n");

// printf("Initializing SAI DMA transmit stream...\n");

HAL_SAI_Transmit_DMA(&hsai_BlockB1, (uint8_t*)&tx_buf, 4*buf_size);

printf("SAI DMA transmit stream initialized!\n");

}

DMA Interrupts setzen die Flags. Die Software Architektur ist hier beschrieben.

void HAL_SAI_TxCpltCallback(SAI_HandleTypeDef *hsai)
{
	tx_status=0;
}


void HAL_SAI_TxHalfCpltCallback(SAI_HandleTypeDef *hsai){
	tx_status=1;
}

void HAL_SAI_RxCpltCallback(SAI_HandleTypeDef *hsai){
	rx_status=0;
}

void HAL_SAI_RxHalfCpltCallback(SAI_HandleTypeDef *hsai){
	rx_status=1;
}

void HAL_SAI_TxCpltCallback(SAI_HandleTypeDef *hsai)

{

tx_status=0;

}

void HAL_SAI_TxHalfCpltCallback(SAI_HandleTypeDef *hsai){

tx_status=1;

}

void HAL_SAI_RxCpltCallback(SAI_HandleTypeDef *hsai){

rx_status=0;

}

void HAL_SAI_RxHalfCpltCallback(SAI_HandleTypeDef *hsai){

rx_status=1;

}

Die CODEC-Treiber sind hier beschrieben:

CS4272 CODEC-Schnittstelle für Nucleo H743

WM8731 CODEC-Schnittstelle für Nucleo H743

Ressourcen

Der vollständige Code vom Communication Stack befindet sich auf den Repositories vom Controller und DSP unter den Ordnern „hw„.

DSP – Targetcode vom herunterladen

Controller- Targetcode vom herunterladen

STM32 hat je nach Chipvariante einen oder mehrere Analog-Digital-Wandler (ADC).

Der ADC konvertiert die am analogen Eingang anliegende Spannung in einen binären Wert. Dafür braucht er allerdings ein Paar Zyklen- je nach Einstellung aber mindestens um die 3 Zyklen. Zudem läuft ADC mit niedrigerer Frequenz als der Cortex-Kern. Man muss also wissen, dass eine Konvertierung einige Prozessorzyklen lang dauert.

Unter dem Aspekt gibt es (wie für viele andere Hardwarekomponenten) hauptsächlich drei Möglichkeiten einen Analog-Digital-Wandler zu steuern bzw. auszulesen:

Normaler Modus (Blockierend)
Interrupt-Modus (Nicht-blockierend)
Per DMA auslesen (Nicht-blockierend)

Normaler Modus

In diesem Modus läuft das Sampling im Hauptprogramm. Das heisst, man triggert das Sampling an, wartet(!) darauf, dass das Sampling fertig ist und macht weiter im Hauptprogramm. Das bedeutet viele verlorene Zyklen und darf nur in Ausnahmefällen bzw. in nicht leistungskritischen Applikationen eingesetzt werden.

Interrupt Modus

Im Interrupt-Modus stößt das Hauptprogramm das Sampling an und macht weiter mit seinen Aufgaben. Wenn das Sampling fertig ist, löst die ADC-Hardware einen Interrupt aus. Mit Hilfe dieses Interrupts kann dann dem Hauptprogramm mitgeteilt werden, dass nun das Register den neuen Digitalwert beinhaltet.

DMA MODUS

Im DMA-Modus schaufelt die DMA-Hardware im Hintergrund die ADC-Werte. Dabei wird die ADC-Hardware in den kontinuierlichen Modus gesetzt. Das heißt, sie fängt gleich mit dem nächsten Sampling an, wenn sie mit einem fertig ist. Das ist oft der effizienteste Modus.

Beim Projekt Flex 500 wird z. B. das Expression-Pedal mit einem ADC interrupt-gesteuert gelesen. Der Grund dafür ist, dass man die Frequenz mit einem Timer einstellen möchte. Die ADC-Hardware ist folgendermaßen konfiguriert. Das

void c_sysconfig::MX_ADC1_Init(void)
{

  ADC_ChannelConfTypeDef sConfig;

    /**Configure the global features of the ADC (Clock, Resolution, Data Alignment and number of conversion)
    */
  hadc1.Instance = ADC1;
  hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV8;
  hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
  hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
  hadc1.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;
  hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;
  hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
  hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
  hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
  hadc1.Init.DMAContinuousRequests = ENABLE;
  hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SEQ_CONV;
  if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK)
  {
//    _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
  }

    /**Configure for the selected ADC regular channel its corresponding rank in the sequencer and its sample time.
    */
  sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_3;
  sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
  sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_3CYCLES;
  if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)
  {
//    _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
  }

}

void c_sysconfig::MX_ADC1_Init(void)

{

ADC_ChannelConfTypeDef sConfig;

/**Configure the global features of the ADC (Clock, Resolution, Data Alignment and number of conversion)

hadc1.Instance = ADC1;

hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV8;

hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;

hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;

hadc1.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;

hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;

hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;

hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;

hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;

hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;

hadc1.Init.DMAContinuousRequests = ENABLE;

hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SEQ_CONV;

if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK)

{

// _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);

}

/**Configure for the selected ADC regular channel its corresponding rank in the sequencer and its sample time.

sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_3;

sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;

sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_3CYCLES;

if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)

{

// _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);

}

Nach jedem Lesezyklus triggert man dabei das nächste Sampling. Das Interrupt wird dabei allerdings nicht benutzt, da der Zyklus kurz ist und das Interrupt sonst das Hauptprogramm unnötig oft unterbrechen würde.

uint16_t c_exppedal::get_value(void){

	//Interrupt mode
	HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);
	adc_val=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);

	return (uint16_t) adc_val;

}

uint16_t c_exppedal::get_value(void){

//Interrupt mode

HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);

adc_val=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);

return (uint16_t) adc_val;

}

Andere Möglichkeit wäre eben per DMA, dass man dabei die Hardware nur starten und stoppen muss:

void c_exppedal::start(void){

	//Request using interrupt mode
	HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, &adc_val,1);


}

void c_exppedal::stop(void){

	//Request using interrupt mode
	HAL_ADC_Stop_DMA(&hadc1);

}

void c_exppedal::start(void){

//Request using interrupt mode

HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, &adc_val,1);

}

void c_exppedal::stop(void){

//Request using interrupt mode

HAL_ADC_Stop_DMA(&hadc1);

}

Die Konfiguration des Timers ist folgendermaßen. Bei einer CPU-Frequenz von 216MHz ergibt sich eine Timerfrequenz von:

(1) $\begin{equation*} f_{TIM3}= \frac{216\cdot 10^6}{(1600+1)*(10000+1)} \approx 13.5Hz \end{equation*}$

void c_sysconfig::MX_TIM3_Init(void)
  {

    TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig;
    TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig;

    htim3.Instance = TIM3;
    htim3.Init.Prescaler = 10000;
    htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
    htim3.Init.Period = 1600;
    htim3.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    htim3.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;


    if (HAL_TIM_Base_Init(&htim3) != HAL_OK)
    {
//      _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    }

    sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
    if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim3, &sClockSourceConfig) != HAL_OK)
    {
//      _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    }

    sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
    sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
    if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim3, &sMasterConfig) != HAL_OK)
    {
//      _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    }

  }

void c_sysconfig::MX_TIM3_Init(void)

{

TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig;

TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig;

htim3.Instance = TIM3;

htim3.Init.Prescaler = 10000;

htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;

htim3.Init.Period = 1600;

htim3.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;

htim3.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;

if (HAL_TIM_Base_Init(&htim3) != HAL_OK)

{

// _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);

}

sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;

if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim3, &sClockSourceConfig) != HAL_OK)

{

// _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);

}

sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;

sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;

if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim3, &sMasterConfig) != HAL_OK)

{

// _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);

}

Ressourcen

Der vollständige Code vom Communication Stack befindet sich auf den Repositories vom Controller und DSP unter den Ordnern „hw„.

DSP – Targetcode vom herunterladen

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Can Kosar

Kategorie: STM32

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