Как запустить заданное количество преобразований АЦП с DMA с помощью аппаратного таймера?

Я работаю над STM32F767 с STM32CubeIDE, используя HAL (у меня нет времени, чтобы полностью изучить голый металл, я занимаюсь этим в свободное время). У меня TIM2 настроен как ШИМ как на канале 1, так и на канале 2 с периодом 200 мксек и рабочим циклом 25% для канала 1 и прибл. 30% для CH2. У меня также настроен ADC1 на 1,8 Msps. Я хочу, чтобы на переднем фронте PWM CH2 для запуска АЦП, DMA считывал 50 выборок (или любого другого размера буфера, который я в конечном итоге выбираю. Сейчас это 50), а затем, чтобы АЦП / DMA ждал до следующего нарастания фронт PWM CH2 для запуска ADC / DMA еще для 50 выборок. Проще говоря, я хочу, чтобы буфер АЦП размером 50 заполнялся каждый раз при повышении PWM CH2. Я уже добился этого с помощью прерываний и опросов, но я хочу, чтобы ЦП не участвовал в этом, насколько это возможно. Я хочу, чтобы у этого процесса было как можно меньше накладных расходов на ЦП.

Проблема: как только первый нарастающий фронт PWM CH2 активирует АЦП сразу после сброса платы, он просто работает бесконечно, преобразовывая сигнал, и DMA обновляет буфер. Я хочу, чтобы ШИМ постоянно запускал АЦП или DMA, а не просто запускал АЦП один раз, а затем работал вечно.

Главный:

volatile uint16_t ADC_Val[50];// = {0};
volatile uint16_t ADC_Total[250] = {0};

/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_ADC1_Init();
  MX_TIM2_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, ADC_Val, sizeof(ADC_Val));
  HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1);
  HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_2);


  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

настройка и завершение обратного вызова преобразования, где я переключаю GPIO для справки:

static void MX_ADC1_Init(void)
{

  /* USER CODE BEGIN ADC1_Init 0 */

  /* USER CODE END ADC1_Init 0 */

  ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};

  /* USER CODE BEGIN ADC1_Init 1 */

  /* USER CODE END ADC1_Init 1 */
  /** 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_DIV4;
  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_RISING;
  hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_EXTERNALTRIGCONV_T2_CC2;
  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();
  }
  /** 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();
  }
  /* USER CODE BEGIN ADC1_Init 2 */

  /* USER CODE END ADC1_Init 2 */

}

/**
  * @brief TIM2 Initialization Function
  * @param None
  * @retval None
  */
static void MX_TIM2_Init(void)
{

  /* USER CODE BEGIN TIM2_Init 0 */

  /* USER CODE END TIM2_Init 0 */

  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
  TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};

  /* USER CODE BEGIN TIM2_Init 1 */

  /* USER CODE END TIM2_Init 1 */
  htim2.Instance = TIM2;
  htim2.Init.Prescaler = 0;
  htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
  htim2.Init.Period = 20000;
  htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
  htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
  if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_UPDATE;
  sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
  if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
  sConfigOC.Pulse = 5000;
  sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
  sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
  if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM2;
  sConfigOC.Pulse = 6000;
  if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /* USER CODE BEGIN TIM2_Init 2 */

  /* USER CODE END TIM2_Init 2 */
  HAL_TIM_MspPostInit(&htim2);

}

/** 
  * Enable DMA controller clock
  */
static void MX_DMA_Init(void) 
{

  /* DMA controller clock enable */
  __HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE();

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

}

/**
  * @brief GPIO Initialization Function
  * @param None
  * @retval None
  */
static void MX_GPIO_Init(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

  /* GPIO Ports Clock Enable */
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();

  /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);

  /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);

  /*Configure GPIO pin : PA4 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_4;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pin : PB0 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pins : PD8 PD9 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
  GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART3;
  HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);

}

/* USER CODE BEGIN 4 */

void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{

    GPIOA->ODR ^= (1 << 4);
    ADC_flag ++;
    //ADC1->SR &= ~(1 << 0x4);
    asm("NOP");

}

/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */

  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

Обработчики прерываний для полноты:

void ADC_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN ADC_IRQn 0 */

  /* USER CODE END ADC_IRQn 0 */
  HAL_ADC_IRQHandler(&hadc1);
  /* USER CODE BEGIN ADC_IRQn 1 */

  /* USER CODE END ADC_IRQn 1 */
}

/**
  * @brief This function handles TIM2 global interrupt.
  */
void TIM2_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN TIM2_IRQn 0 */

  /* USER CODE END TIM2_IRQn 0 */
  HAL_TIM_IRQHandler(&htim2);
  /* USER CODE BEGIN TIM2_IRQn 1 */

  /* USER CODE END TIM2_IRQn 1 */
}

/**
  * @brief This function handles DMA2 stream0 global interrupt.
  */
void DMA2_Stream0_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN DMA2_Stream0_IRQn 0 */

  /* USER CODE END DMA2_Stream0_IRQn 0 */
  HAL_DMA_IRQHandler(&hdma_adc1);
  /* USER CODE BEGIN DMA2_Stream0_IRQn 1 */

  DMA_flag ++;
 // memcpy(ADC_Total + conversion_flag, ADC_Val, sizeof(ADC_Total));
  
    /* USER CODE BEGIN W1_UsageFault_IRQn 0 */
    /* USER CODE END W1_UsageFault_IRQn 0 */
  /* USER CODE END DMA2_Stream0_IRQn 1 */
}

Я настроил GPIO для переключения при каждом преобразовании. TIM2 CH1 - желтый, TIM2 CH2 - синий, а переключатель ADC Complete GPIO - фиолетовый. Как вы можете видеть здесь, при первом нарастающем фронте PWM CH2 GPIO переключается из-за завершения преобразования АЦП. Это идеально, и я хочу, чтобы это повторялось на каждом подъеме. Однако на втором изображении он больше не переключается в одно и то же время. Он просто постоянно запускает АЦП и переключается независимо от таймера. введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

Я убежден, что я на 90%, и все, что мне нужно сделать, это немного очистить регистр, где-то готовый для следующего триггера таймера, но справочное руководство не совсем понятно, поэтому я привел к пробам и ошибкам. Любая помощь или идеи были бы замечательными. Кажется, что нет никакого контроля над этой функцией в регистрах ADC_SR или ADC_CR1 / CR2. Благодарю.


person ChrisD91    schedule 15.07.2020    source источник
comment
в этом красота HAL. У меня есть версия с голым регистром для этого микроконтроллера, делающая то же самое - 50 строк, и я точно знаю, что происходит, и включая прочтение документации, потребовалось несколько часов .. HAL настолько прост, что люди тратят недели, пытаясь угадать, какие значения добавить в магию. HAL Structs - в угоду легкости и скорости разработки :). IMO забывает о HAL при работе с UARTS, SPI, I2C, таймерами, ADC, DAC и аналогичными простыми периферийными устройствами. Я (как ленивый) использую HAL только для Ethernet и USB - чтобы не писать целые стеки.   -  person 0___________    schedule 15.07.2020
comment
Я получаю HAL плохо, голый металл - хорошо. Я старался избегать подобных комментариев в первом предложении моего вопроса. Вы заявили, что сделали именно то, чего я хочу достичь, но еще не предоставили ничего, что могло бы помочь с этим вопросом. Зачем комментировать?   -  person ChrisD91    schedule 16.07.2020


Ответы (2)


Я вижу, это довольно старая тема. Тем не менее, если вы хотите, чтобы преобразование АЦП запускалось каждый раз при определенном событии запуска, вам не следует использовать непрерывный режим. Другими словами, измените:

  hadc1.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;

to

  hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
person Emil Velikov    schedule 23.11.2020

Я думаю, что вам нужно остановить DMA после того, как ваши 50 преобразований будут завершены. Вот API Для этого вы можете использовать прерывание, которое генерирует ADC / DMA, когда присоединенный буфер заполнен. API прерывания

person le_lemon    schedule 12.10.2020