不韋 呂
オシロスコープ． このプログラムの説明は，CQ出版社「トランジスタ技術」の2021年10月号から開始された連載記事「STM32マイコンではじめるPC計測」の中にあります．このプログラムといっしょに使うPC側のプログラムについても同誌を参照してください．
Dependencies: Array_Matrix mbed SerialTxRxIntr DSP_ADDA_Dual
Revision 0:4440ad009afe, committed 2021-09-09
- Comitter:
- MikamiUitOpen
- Date:
- Thu Sep 09 08:47:03 2021 +0000
- Commit message:
- 1
Changed in this revision
diff -r 000000000000 -r 4440ad009afe Array_Matrix.lib --- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000 +++ b/Array_Matrix.lib Thu Sep 09 08:47:03 2021 +0000 @@ -0,0 +1,1 @@ +https://os.mbed.com/users/MikamiUitOpen/code/Array_Matrix/#d3aa1ddb57e1
diff -r 000000000000 -r 4440ad009afe DSP_ADDA_Dual.lib --- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000 +++ b/DSP_ADDA_Dual.lib Thu Sep 09 08:47:03 2021 +0000 @@ -0,0 +1,1 @@ +https://os.mbed.com/users/MikamiUitOpen/code/DSP_ADDA_Dual/#a3148d75c1ea
diff -r 000000000000 -r 4440ad009afe InputBuffer.hpp
--- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000
+++ b/InputBuffer.hpp Thu Sep 09 08:47:03 2021 +0000
@@ -0,0 +1,58 @@
+//--------------------------------------------------------
+// バッファの template クラス
+//
+// 2021/07/19, Copyright (c) 2021 MIKAMI, Naoki
+//-------------------------------------------------------
+
+#ifndef INPUT_BUFFER_HPP
+#define INPUT_BUFFER_HPP
+
+#include "Array.hpp"
+using namespace Mikami;
+
+class InputBuffer
+{
+public:
+ // コンストラクタ
+ explicit InputBuffer(int size, float initValue = 0)
+ : N_(size), buf_(2*size, initValue), index_(0), full_(false) {}
+
+ // データを格納
+ void Store(float data1, float data2)
+ {
+ buf_[index_] = data1;
+ buf_[N_+index_++] = data2;
+ }
+
+ // バッファからデータの取り出し
+ Array<float> Get() const { return buf_; }
+
+ // バッファが満杯で次の準備を行う
+ bool IsFullNext()
+ {
+ if (index_ < N_) return false;
+
+ index_ = 0;
+ full_ = true;
+ return true;
+ }
+
+ // バッファが満杯で，true を返す
+ bool IsFull()
+ {
+ bool temp = full_;
+ if (full_) full_ = false;
+ return temp;
+ }
+
+private:
+ const int N_; // バッファのサイズに対応する値
+ Array<float> buf_; // バッファ
+ int index_; // 入力データのカウンタ
+ bool full_; // 満杯の場合 true
+
+ // コピー･コンストラクタおよび代入演算子の禁止のため
+ InputBuffer(const InputBuffer&);
+ InputBuffer& operator=(const InputBuffer&);
+};
+#endif // INPUT_BUFFER_HPP
\ No newline at end of file
diff -r 000000000000 -r 4440ad009afe SerialTxRxIntr.lib --- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000 +++ b/SerialTxRxIntr.lib Thu Sep 09 08:47:03 2021 +0000 @@ -0,0 +1,1 @@ +https://os.mbed.com/users/MikamiUitOpen/code/SerialTxRxIntr/#268977533f95
diff -r 000000000000 -r 4440ad009afe XferBase.hpp
--- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000
+++ b/XferBase.hpp Thu Sep 09 08:47:03 2021 +0000
@@ -0,0 +1,49 @@
+//---------------------------------------------------------------------
+// データを PC へ転送するための抽象基底クラス
+//
+// 2021/07/11, Copyright (c) 2021 MIKAMI, Naoki
+//---------------------------------------------------------------------
+
+#include <string>
+#include "SerialRxTxIntr.hpp"
+using namespace Mikami;
+
+#ifndef XFER_ABSTRACT_BASE_HPP
+#define XFER_ABSTRACT_BASE_HPP
+
+class XferBase
+{
+public:
+ // コンストラクタ
+ XferBase(SerialRxTxIntr& rxTx, int size)
+ : SIZE_(size), xn_(size), rxTx_(rxTx) {}
+
+ // データを PC へ転送（0 ～ 10,000 の範囲の値を 2 文字で表すコード化を利用）
+ void ToPC(const float data[])
+ {
+ Convert(data);
+ string str = "";
+ for (int n=0; n<SIZE_; n++)
+ {
+ str += ((xn_[n] >> 7) & 0x7F) + 0x10;
+ str += (xn_[n] & 0x7F) + 0x10;
+ }
+ rxTx_.TxString(str+"\n");
+ }
+
+protected:
+ const int SIZE_; // PC に送るデータの数
+ Array<uint16_t> xn_; // PC に送るデータ
+
+private:
+ SerialRxTxIntr& rxTx_;
+
+ // データを転送する際の形式に変換
+ // data 元のデータ
+ virtual void Convert(const float data[]) = 0;
+
+ // コピー･コンストラクタおよび代入演算子の禁止のため
+ XferBase(const XferBase&);
+ XferBase& operator=(const XferBase&);
+};
+#endif // XFER_ABSTRACT_BASE_HPP
\ No newline at end of file
diff -r 000000000000 -r 4440ad009afe XferWaveform.hpp
--- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000
+++ b/XferWaveform.hpp Thu Sep 09 08:47:03 2021 +0000
@@ -0,0 +1,39 @@
+//---------------------------------------------------------------------
+// 波形データを PC へ転送するための XferBase の派生クラス
+//
+// 2021/07/11, Copyright (c) 2021 MIKAMI, Naoki
+//---------------------------------------------------------------------
+
+#include "XferBase.hpp"
+
+#ifndef XFER_WAVEFORM_DERIVED_HPP
+#define XFER_WAVEFORM_DERIVED_HPP
+
+class XferWaveform : public XferBase
+{
+public:
+ // コンストラクタ
+ XferWaveform(SerialRxTxIntr& rxTx, int size)
+ : XferBase(rxTx, size) {}
+
+private:
+ // 転送すべきデータを転送する形式に変換
+ // -1 <= xIn[] <= 1
+ // 対応関係：1 => 10000, -1 => 0
+ virtual void Convert(const float xIn[])
+ {
+ static const float FACTOR = 5000.0f;
+ for (int n=0; n<SIZE_; n++)
+ {
+ float x = FACTOR*(xIn[n] + 1.0f);
+ if (x > 10000) x = 10000;
+ if (x < 0) x = 0;
+ xn_[n] = (uint16_t)x;
+ }
+ }
+
+ // コピー･コンストラクタおよび代入演算子の禁止のため
+ XferWaveform(const XferWaveform&);
+ XferWaveform& operator=(const XferWaveform&);
+};
+#endif // XFER_WAVEFORM_DERIVED_HPP
\ No newline at end of file
diff -r 000000000000 -r 4440ad009afe main.cpp
--- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000
+++ b/main.cpp Thu Sep 09 08:47:03 2021 +0000
@@ -0,0 +1,64 @@
+//---------------------------------------------------------------------
+// オシロスコープ (Nucleo-F446RE 用)
+// ● 入力 A0: チャンネル1，A1 チャンネル2
+//
+// 2021/07/19, Copyright (c) 2021 MIKAMI, Naoki
+//---------------------------------------------------------------------
+
+#include <string>
+#include "DSP_AdcDualIntr.hpp"
+#include "InputBuffer.hpp"
+#include "XferWaveform.hpp"
+using namespace Mikami;
+
+#ifndef __STM32F446xx_H
+#error "Use Nucleo-F446RE"
+#endif
+
+const int N_FRAME_ = 1000; // １フレーム当たり標本化するデータ数
+
+DspAdcDualIntr myAdc_(100, A0, A1);
+InputBuffer buf_(N_FRAME_); // AD の結果を保存するバッファ
+
+// 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 AdcIsr()
+{
+ float sn1, sn2;
+ myAdc_.Read(sn1, sn2);
+ buf_.Store(sn1, sn2); // バッファへ格納
+ if (buf_.IsFullNext()) // バッファが満杯になったら ADC 割り込みを禁止する
+ myAdc_.DisableIntr();
+}
+
+int main()
+{
+ SerialRxTxIntr rxTx; // PC との通信用，最初は 9600 baud
+ XferWaveform tx(rxTx, 2*N_FRAME_); // PC に転送するためのオブジェクトの生成
+
+ myAdc_.SetIntrVec(&AdcIsr); // AD変換終了割り込みの割り当て
+ myAdc_.DisableIntr();
+ while (true)
+ {
+ // PC からのコマンドの解析
+ if (rxTx.IsEol()) // 受信バッファのデータが有効になった場合の処理
+ {
+ string str = rxTx.GetBuffer();
+ if (str == "Oscilloscope")
+ {
+ rxTx.TxString("ACK\n"); // PC からの "Oscilloscope" 受信に対して"ACK" を送信
+ wait_ms(10);
+ rxTx.Baud(460800); // 以降は 460,800 baud
+ }
+ else if (str.substr(0, 2) == "GO")
+ {
+ // str の [2..5] の内容：標本化周波数
+ int fs = atoi(str.substr(2, 4).c_str()); // 標本化周波数
+ myAdc_.SetFs(fs); // 標本化周波数再設定
+ myAdc_.EnableIntr(); // ADC 割り込みを有効にする
+ }
+ }
+
+ if (buf_.IsFull())
+ tx.ToPC(buf_.Get()); // データを PC へ転送
+ }
+}
\ No newline at end of file
diff -r 000000000000 -r 4440ad009afe mbed.bld --- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000 +++ b/mbed.bld Thu Sep 09 08:47:03 2021 +0000 @@ -0,0 +1,1 @@ +https://os.mbed.com/users/mbed_official/code/mbed/builds/65be27845400 \ No newline at end of file