不韋 呂 / F446_AD_DA_Multirate

　Nucleo-F446RE 内蔵の AD/DA を使うためのライブラリ．DA からの出力は，標本化周波数の４倍のレートで行う． 　このライブラリを登録した際のプログラム： Demo_F446_AD_DA_Multirate. Library for built-in ADC and DAC in Nucleo-F446RE. Sampling rate for DAC is four times of that for ADC.

Dependencies:   Array_Matrix

Dependents:   F446_UpSampling_GraphicEqualizer F446_UpSampling_ReverbSystem F446_UpSampling_FrqShifter_Weaver Demo_F446_AD_DA_Multirate ... more

F446_Multirate.hpp@5:4800dd3838d6, 2018-06-15 (annotated)

Committer:
MikamiUitOpen
Date:
Fri Jun 15 13:33:20 2018 +0000
Revision:
5:4800dd3838d6
Parent:
4:c853feefa216
Child:
6:a14d7f0bc3f5
6

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UserRevisionLine numberNew contents of line
MikamiUitOpen 5:4800dd3838d6 1 //-----------------------------------------------------------
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 2 // 出力を 4 倍にアップサンプリングするクラス（ヘッダ）
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 3 // Nucleo-F446RE 専用
MikamiUitOpen 5:4800dd3838d6 4 // 補間処理で使うフィルタとして，縦続形構成の IIR フィルタを使用
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 5 //
MikamiUitOpen 4:c853feefa216 6 // 入力端子： A0 (PA_0) -- デフォルト
MikamiUitOpen 4:c853feefa216 7 // A1 (PA_1) -- Start() で指定可能
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 8 // 出力端子： A2 (PA_4)
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 9 //
MikamiUitOpen 5:4800dd3838d6 10 // 2018/06/15, Copyright (c) 2018 MIKAMI, Naoki
MikamiUitOpen 5:4800dd3838d6 11 //-----------------------------------------------------------
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 12
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 13 #include "mbed.h"
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 14 #include "F446_ADC.hpp"
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 15 #include "F446_DAC.hpp"
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 16 #include "IIR_Cascade.hpp"
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 17
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 18 #ifndef F446_MULTIRATE_HPP
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 19 #define F446_MULTIRATE_HPP
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 20
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 21 namespace Mikami
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 22 {
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 23 class F446_Multirate
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 24 {
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 25 public:
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 26 // コンストラクタ
MikamiUitOpen 3:285cebe5823c 27 // コンストラクタの引数を与えない場合はデフォルトのフィルタを使用
MikamiUitOpen 3:285cebe5823c 28 // order = 0 にすると，補間フィルタなしの状態になる
MikamiUitOpen 3:285cebe5823c 29 F446_Multirate(int order = -1, const Biquad::Coefs ck[] = NULL,
MikamiUitOpen 3:285cebe5823c 30 float g0 = 1);
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 31
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 32 virtual ~F446_Multirate()
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 33 {
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 34 delete adc_;
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 35 delete interpolator_;
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 36 }
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 37
MikamiUitOpen 2:b55ae17ffd92 38 // 標本化の実行開始
MikamiUitOpen 4:c853feefa216 39 // frequency 入力の標本化周波数
MikamiUitOpen 4:c853feefa216 40 // pin 入力ピン（デフォルトは A0．A1 の指定も可）
MikamiUitOpen 4:c853feefa216 41 void Start(int frequency, PinName pin = A0);
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 42
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 43 // AD変換の結果を取り出す
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 44 float Input();
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 45
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 46 // 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
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 47 void Output(float yn);
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 48
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 49 private:
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 50 static const int FACTOR_ = 4; // アップサンプリング倍率：4 倍
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 51 // この倍率は 2 のべき乗にすること
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 52 static const int MASK_FACTOR_ = FACTOR_ - 1;
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 53 static const int MASK_BUF_ = 2*FACTOR_ - 1;
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 54
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 55 static AdcF446 *adc_; // AD変換器のオブジェクトのポインタ
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 56 static DacF446 dac_; // DA変換器のオブジェクト
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 57
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 58 static Array<float> buf_; // DA変換器に出力するデータ用バッファ
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 59 int indexW_; // buf_ へ書き込む際のインデックス
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 60 static int indexR_; // buf_ から読み出す際のインデックス
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 61 static float xn_; // AD変換器から入力されたデータ
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 62 static __IO bool okIn_; // AD変換されたデータが使える場合に true となる
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 63
MikamiUitOpen 3:285cebe5823c 64 // 補間用フィルタ用のメンバ
MikamiUitOpen 3:285cebe5823c 65 static const Biquad::Coefs HK_[]; // biquad 部の係数
MikamiUitOpen 3:285cebe5823c 66 static const float G0_; // 利得定数
MikamiUitOpen 3:285cebe5823c 67 IirCascade *interpolator_; // 補間用フィルタのポインタ
MikamiUitOpen 3:285cebe5823c 68
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 69 // 引数を 0 ～ (アップサンプリング倍率-1) の間でカウントアップ
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 70 static inline int ModCounter(int &index)
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 71 {
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 72 index = ++index & MASK_BUF_;
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 73 return index;
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 74 }
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 75 // 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
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 76 static void AdcIsr();
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 77 };
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 78 }
MikamiUitOpen 0:2447a7d225b1 79 #endif // F446_MULTIRATE_HPP