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//  出力を 4 倍にアップサンプリングするクラス
//  補間処理で使うフィルタとして，直線位相 FIR フィルタを使用
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//  2020/05/25, Copyright (c) 2020 MIKAMI, Naoki
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#include "MultirateLiPh.hpp"
using namespace Mikami;

MultirateLiPh::MultirateLiPh()
    : indexW_(0), FIR_LOOP_(ORDER_/4), CENTER_(ORDER_/(FACTOR_*2)),
      un_(ORDER_/4, 0.0f),
      h1_(ORDER_/4, HK1_), h2_(ORDER_/4, HK2_), h3_(ORDER_/4, HK3_)
{
    // 割り込み優先順位の設定
    NVIC_SetPriority(ADC_IRQn, 0);      // ADC 終了割り込み：最優先
    NVIC_SetPriority(CAN2_TX_IRQn, 1);  // ソフトウェア割り込みで使用：２番目に優先
}

// 標本化の実行開始
void MultirateLiPh::Start(float fSampling, void (*Func)(),
                          PinName pin, ADC_TypeDef* const adc)
{
    // CAN2_TX によるソフトウェア割り込みに対応する設定
    NVIC_SetVector(CAN2_TX_IRQn, (uint32_t)Func);
    NVIC_EnableIRQ(CAN2_TX_IRQn);       

    // AD 変換器を使うための準備
    adc_ = new DspAdc_Intr(fSampling*FACTOR_, pin, adc);
    wait_us(1000);    // ある程度の待ち時間が必要
    adc_->SetIntrVec(&MultirateLiPh::AdcIsr);  // AD 変換終了に対応する ISR の設定
}

// 補間用フィルタを実行し，処理結果を出力用バッファへ書き込む
void MultirateLiPh::Output(float yn)
{
    un_[0] = yn;    // 補間フィルタ用バッファの先頭に書き込む

    buf_[ModIndex(indexW_)] = un_[CENTER_];
    buf_[ModIndex(indexW_)] = Interpolator(h1_);
    buf_[ModIndex(indexW_)] = Interpolator(h2_);
    buf_[ModIndex(indexW_)] = Interpolator(h3_);

    for (int k=FIR_LOOP_-1; k>0; k--) un_[k] = un_[k-1];
}

// ADC 変換終了割り込みに対する割り込みサービス･ルーチン
void MultirateLiPh::AdcIsr()
{
    static int count = 0;

    xn_ = adc_->Read();     // AD変換器の値を読み込む
    dac_.Write(buf_[ModIndex(indexR_)]);  // 出力バッファの内容を DAC へ書き込む

    if (count == 0)                 // AD変換器からの入力信号は４回に１回使う
        NVIC->STIR = CAN2_TX_IRQn;  // ソフトウェア割込み発生，信号処理を起動
    count = ++count & MASK_FACTOR_; // 入力を４回に１回行うための処理
}

// 補間用 FIR フィルタ
float MultirateLiPh::Interpolator(const float hk[]) const
{
    float y = 0;
    for (int n=0; n<FIR_LOOP_; n++) y += un_[n]*hk[n];
    return y;
}

// static メンバの実体の宣言/初期化
DspAdc_Intr *MultirateLiPh::adc_;    // AD変換器のオブジェクトのポインタ
DspDac MultirateLiPh::dac_;          // DA変換器のオブジェクト
Array<float> MultirateLiPh::buf_(2*FACTOR_, 0.0f);
int MultirateLiPh::indexR_ = FACTOR_;
float MultirateLiPh::xn_;