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.AD の読み込みにはソフトウェア割り込みを使用. このライブラリを登録した際のプログラム: Demo_F446_AD_DA_MultirateSWI. Library for built-in ADC and DAC in Nucleo-F446RE using software interrupt for reading ADC. Sampling rate for DAC is four times of that for ADC.
Dependents: F446_UpSampling_LPF_HPF_Variable Demo_F446_AD_DA_MultirateSWI
F446_MultirateSWI.cpp
- Committer:
- MikamiUitOpen
- Date:
- 2020-02-09
- Revision:
- 2:c8aa7ae0012c
- Parent:
- 0:3e5b7187753d
File content as of revision 2:c8aa7ae0012c:
//----------------------------------------------------------- // 出力を 4 倍にアップサンプリングするクラス:高域の補正を行う場合 // Nucleo-F446RE 専用 // 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 // // 2018/10/29, Copyright (c) 2018 MIKAMI, Naoki //----------------------------------------------------------- #include "F446_MultirateSWI.hpp" namespace Mikami { F446_MultirateSWI::F446_MultirateSWI(int order, const Biquad hk[], float g0) : indexW_(0) { // 補間用フィルタの初期化 if (order == -1) // デフォルトの補間用フィルタを使用 interpolator_ = new IirCascade(8, HK_, G0_); else // コンストラクタの引数で与えられた係数の補間用フィルタを使用 interpolator_ = new IirCascade(order, hk, g0); // 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(EXTI4_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 F446_MultirateSWI::Start(int frequency, void (*Func)(), PinName pin) { adc_ = new AdcF446(frequency*FACTOR_, pin); // AD変換器の初期化 wait_us(1000); // ある程度の待ち時間が必要 adc_->SetIntrVec(&F446_MultirateSWI::AdcIsr); // ISR の設定 // EXTI4 によるソフトウェア割り込みに対応する設定 NVIC_SetVector(EXTI4_IRQn, (uint32_t)Func); NVIC_EnableIRQ(EXTI4_IRQn); } // 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 F446_MultirateSWI::Output(float yn) { for (int n=0; n<FACTOR_; n++) { buf_[ModCounter(indexW_)] = interpolator_->Execute(yn); yn = 0; // 2回目からは補間用フィルタの入力を 0 値とする } } // 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 F446_MultirateSWI::AdcIsr() { static int count = 0; xn_ = adc_->Read(); // AD変換器の値を読み込む dac_.Write(buf_[ModCounter(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 |= EXTI4_IRQn; // ソフトウェア割り込み発生 count = ++count & MASK_FACTOR_; // 出力時に4倍にアップサンプリングするので, // 入力を4回に1回行うための処理 } // static メンバの実体の宣言/初期化 AdcF446 *F446_MultirateSWI::adc_; DacF446 F446_MultirateSWI::dac_; Array<float> F446_MultirateSWI::buf_(2*FACTOR_, 0.0f); int F446_MultirateSWI::indexR_ = FACTOR_; float F446_MultirateSWI::xn_; // 補間用フィルタの係数(AD 変換器の標本化周波数は 10 kHz を想定している) // // 補間用フィルタ全体は biquad フィルタ4段とする. // 最初の3段は 6 次の LPF を使用し,最後の1段は,外付けの 1 次のアナログフィル // タによる,高域の低下分を補正するための 2 次の LPF を使用. // 利得定数は,両者の利得定数の積に sqrt(2) を乗算した.これは 2 次のフィルタの // 利得の最大値が 1 倍のため,この利得の最大値を sqrt(2) 倍にするため //-------------------------------- // 1 ~ 3 段目 // 低域通過フィルタ // 連立チェビシェフ特性 // 次数 : 6 次 // 標本化周波数: 40.00 kHz // 遮断周波数 : 4.80 kHz // 通過域のリップル: 0.50 dB // 阻止域の減衰量 :35.00 dB //-------------------------------- const Biquad F446_MultirateSWI::HK_[] = { Biquad(1.370091E+00f, -5.353523E-01f, 2.500437E-01f, 1.0f), // 1段目 Biquad(1.402004E+00f, -8.228448E-01f, -1.182903E+00f, 1.0f), // 2段目 Biquad(1.426447E+00f, -9.646314E-01f, -1.362836E+00f, 1.0f), // 3段目 //-------------------------------- // 4 段目:高域補正用フィルタ // 低域通過フィルタ // 連立チェビシェフ特性 // 次数 : 2 次 // 標本化周波数: 40.00 kHz // 遮断周波数 : 5.20 kHz // 通過域のリップル: 3.00 dB // 阻止域の減衰量 : 8.00 dB //-------------------------------- Biquad(1.240986E+00f, -7.647923E-01f, -1.053681E+00f, 1.0f)}; // 4段目 // 利得定数 const float F446_MultirateSWI::G0_ = FACTOR_*3.016500E-02f*3.918621E-01f*1.41421f; }