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[STM32F2]

STM32F205 TIM+DMA+ADC模式 采样率问题请教?

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七毛钱|  楼主 | 2022-11-8 10:01 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
AD, ADC, DM, DMA, ST
目前手上有个项目,用的是STM32F205,在使用TIM2+ADC+DMA模式的时候,发现采样率并不是很正确。
目的是检测待采信号的1K和2K的谐波,因此拟采用8KHz采样率采样512个点,做512的FFT,单点约耗时64ms,4096个点应该耗时在262S左右,但是在DEBUG的时候,发现48S左右就全部完成了;将TIM2的PERIOD改为9999999时,DEBUG可以看到ADC值为1S一次,有没有大神知道问题在哪?


代码如下:
/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * Copyright (c) 2022 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.
  *
  * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
  * in the root directory of this software component.
  * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "arm_math.h"                  //添加头文件
#include "arm_const_structs.h"


#define CLK_H                HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);
#define CLK_L                HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET);


#define CS_H                HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_SET);
#define CS_L                HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_RESET);

#define UD_H                HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_SET);
#define UD_L                HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_RESET);


#define  FFT_LENGTH        512         //FFT长度
#define  SAMPLE_FREQ       250000      //采样频率

float fft_inputbuf[FFT_LENGTH*2] = {0};      //FFT输入输出数组,此数组为arm_cfft_radix4_f32的输入输出数组,前一个元素为实部,后一个为虚部,每两个元素代表一个点.
float fft_outputbuf[FFT_LENGTH] = {0};       //arm_cmplx_mag_f32()幅度输出数组
arm_cfft_radix4_instance_f32 scfft;    //fft变换的初始化参数


__IO uint8_t AdcConvEnd = 0;
/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

#define sine_avg 3

//uint16_t Sine12bit[72] = {
//                124, 135, 146, 156, 167, 177, 186, 195, 204, 212, 219, 226,
//      
//                232, 237, 241, 244, 246, 248, 248, 248, 246, 244, 241, 237,
//      
//                232, 226, 219, 212, 204, 195, 186, 177, 167, 156, 146, 135, 124,
//      
//                113, 103, 92, 82, 72, 62, 53, 44, 36, 29, 22, 17,
//      
//                12, 7, 4, 2, 0, 0, 0, 2, 4, 7, 12, 17,
//      
//                22, 29, 36, 44, 53, 62, 72, 82, 92, 103, 113
//};//200mv ----72points

uint16_t Sine12bit[72] = {
                124, 135, 146, 156, 167, 177, 186, 195, 204, 212, 219, 226,
      
                232, 237, 241, 244, 246, 248, 248, 248, 246, 244, 241, 237,
      
                232, 226, 219, 212, 204, 195, 186, 177, 167, 156, 146, 135, 124,
      
                113, 103, 92, 82, 72, 62, 53, 44, 36, 29, 22, 17,
      
                12, 7, 4, 2, 0, 0, 0, 2, 4, 7, 12, 17,
      
                22, 29, 36, 44, 53, 62, 72, 82, 92, 103, 113
};//30mv ----72points

uint16_t Sinetosend[72] = {0};
uint16_t ADC_VALUE[512][2] = {0};        //ADC_VALUE[][0]-------PIN 8//ADC_VALUE[][1]-----------PIN10

uint16_t bias_vol, bias_num, bias_last;

uint16_t x, y, firstpoint, secondpoint;

float bias_back_firstwave[4096] = {0};

float bias_back_secondwave[4096] = {0};

float max, min, ratio;

float double_sum_first, double_sum_second;

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
ADC_HandleTypeDef hadc1;
DMA_HandleTypeDef hdma_adc1;

DAC_HandleTypeDef hdac;
DMA_HandleTypeDef hdma_dac2;

TIM_HandleTypeDef htim2;
TIM_HandleTypeDef htim6;

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_DMA_Init(void);
static void MX_ADC1_Init(void);
static void MX_DAC_Init(void);
static void MX_TIM6_Init(void);
static void MX_TIM2_Init(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
void RES_DW(uint8_t dat);
void RES_UP(uint8_t dat);
void RES_STOR(void);
/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 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 */
        CLK_H;
      
        CS_H;
      
        UD_H;
  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_ADC1_Init();
  MX_DAC_Init();
  MX_TIM6_Init();
  MX_TIM2_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
        uint16_t m;
      
        RES_DW(60);
      
      
        for(m=0; m<72; m++)
        {
                Sinetosend[m] = Sine12bit[m] / sine_avg;
        }
      
      
        HAL_TIM_Base_Start(&htim6);
      
        HAL_DAC_Start_DMA(&hdac,DAC_CHANNEL_2,(uint32_t *)Sinetosend,72,DAC_ALIGN_12B_R);
      
//        RES_DW(3);
      
      
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
                HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);
               
                        HAL_Delay(500);
                       
                        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET);
               
                        HAL_Delay(500);
               
                        for(bias_vol = 0; bias_vol < 4095; bias_vol++)
                        {
                                HAL_DAC_Start(&hdac,DAC_CHANNEL_1);
                              
                                HAL_DAC_SetValue(&hdac, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, bias_vol);
                              
                                HAL_TIM_Base_Start(&htim2);
                              
                                HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)ADC_VALUE, 1024);
                              
                                HAL_Delay(64);
                              
                                while(!AdcConvEnd);
                              
                                uint16_t i = 0;
                              
                                for(i=0;i<FFT_LENGTH;i++)//生成信号序列
                                {
                                        fft_inputbuf[2*i]= ADC_VALUE[0] * 3.3/4096; //生成实部
                                       
                                        fft_inputbuf[2*i+1]=0;//虚部全部为0
                                }
                              
                                arm_cfft_f32(&arm_cfft_sR_f32_len512, fft_inputbuf, 0, 1);

                                arm_cmplx_mag_f32(fft_inputbuf, fft_outputbuf, FFT_LENGTH);
                              
                                fft_outputbuf[0] /= 512;
                              
                                bias_back_firstwave[bias_vol] = fft_outputbuf[64] / 256;
                              
                                bias_back_secondwave[bias_vol] = fft_outputbuf[128] / 256;
                              

                                HAL_TIM_Base_Stop(&htim2);
                              
                              
                        }
                       
                        max = 0;
                       
                        min = 65535;
                       
                        for(x=0; x < 4095; x++)
                        {
                                if(bias_back_firstwave[x] > max)
                                {
                                        max = bias_back_firstwave[x];
                                       
                                        firstpoint = x;
                                }
                              
                        }
                       
                        for(y=0; y < 4095; y++)
                        {
                                if((bias_back_secondwave[y] < min) && (bias_back_secondwave[y] > 0))
                                {
                                        min = bias_back_secondwave[y];
                                       
                                        secondpoint = y;
                                }
                              
                        }
                       
                       
                        HAL_DAC_SetValue(&hdac, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, secondpoint);
                       
                        HAL_Delay(120000);
    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 25;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 240;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 4;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_3) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /** Enables the Clock Security System
  */
  HAL_RCC_EnableCSS();
}

/**
  * @brief ADC1 Initialization Function
  * @param None
  * @retval None
  */
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_DIV2;
  hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
  hadc1.Init.ScanConvMode = ENABLE;
  hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = ENABLE;
  hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_RISING;
  hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_EXTERNALTRIGCONV_T2_TRGO;
  hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
  hadc1.Init.NbrOfConversion = 2;
  hadc1.Init.DMAContinuousRequests = ENABLE;
  hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_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_12;
  sConfig.Rank = 1;
  sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_15CYCLES;
  if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != 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_10;
  sConfig.Rank = 2;
  if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /* USER CODE BEGIN ADC1_Init 2 */

  /* USER CODE END ADC1_Init 2 */

}

/**
  * @brief DAC Initialization Function
  * @param None
  * @retval None
  */
static void MX_DAC_Init(void)
{

  /* USER CODE BEGIN DAC_Init 0 */

  /* USER CODE END DAC_Init 0 */

  DAC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};

  /* USER CODE BEGIN DAC_Init 1 */

  /* USER CODE END DAC_Init 1 */

  /** DAC Initialization
  */
  hdac.Instance = DAC;
  if (HAL_DAC_Init(&hdac) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /** DAC channel OUT1 config
  */
  sConfig.DAC_Trigger = DAC_TRIGGER_NONE;
  sConfig.DAC_OutputBuffer = DAC_OUTPUTBUFFER_ENABLE;
  if (HAL_DAC_ConfigChannel(&hdac, &sConfig, DAC_CHANNEL_1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /** DAC channel OUT2 config
  */
  sConfig.DAC_Trigger = DAC_TRIGGER_T6_TRGO;
        sConfig.DAC_OutputBuffer = DAC_OUTPUTBUFFER_DISABLE;
  if (HAL_DAC_ConfigChannel(&hdac, &sConfig, DAC_CHANNEL_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /* USER CODE BEGIN DAC_Init 2 */

  /* USER CODE END DAC_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_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};
  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};

  /* USER CODE BEGIN TIM2_Init 1 */

  /* USER CODE END TIM2_Init 1 */
  htim2.Instance = TIM2;
  htim2.Init.Prescaler = 5;
  htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
  htim2.Init.Period = 1249;
  htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
  htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
  if (HAL_TIM_Base_Init(&htim2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
  if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim2, &sClockSourceConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_UPDATE;
  sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
  if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /* USER CODE BEGIN TIM2_Init 2 */

  /* USER CODE END TIM2_Init 2 */

}

/**
  * @brief TIM6 Initialization Function
  * @param None
  * @retval None
  */
static void MX_TIM6_Init(void)
{

  /* USER CODE BEGIN TIM6_Init 0 */

  /* USER CODE END TIM6_Init 0 */

  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};

  /* USER CODE BEGIN TIM6_Init 1 */

  /* USER CODE END TIM6_Init 1 */
  htim6.Instance = TIM6;
  htim6.Init.Prescaler = 0;
  htim6.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
  htim6.Init.Period = 833;
  htim6.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
  if (HAL_TIM_Base_Init(&htim6) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_UPDATE;
  sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
  if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim6, &sMasterConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /* USER CODE BEGIN TIM6_Init 2 */

  /* USER CODE END TIM6_Init 2 */

}

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

  /* DMA controller clock enable */
  __HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();

  /* DMA interrupt init */
  /* DMA1_Stream6_IRQn interrupt configuration */
  HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Stream6_IRQn, 0, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Stream6_IRQn);
  /* 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_GPIOH_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

  /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);

  /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);

  /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_RESET);

  /*Configure GPIO pins : PA6 PA8 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_8;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pin : PA7 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_7;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pins : PB8 PB9 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

}

/* USER CODE BEGIN 4 */
void RES_UP(uint8_t dat)
{
        uint8_t S0;
      
        UD_H;
      
        HAL_Delay(5);
      
        CS_L;
      
        HAL_Delay(5);
      
        for(S0=dat;S0>0;S0--)
        {
                CLK_L;
               
                HAL_Delay(5);
               
                CLK_H;
               
                HAL_Delay(5);
        }
      
        CS_H;
      
}

void RES_DW(uint8_t dat)
{
        uint8_t S1;
      
        UD_L;
      
        HAL_Delay(5);
      
        CS_L;
      
        HAL_Delay(5);
      
        for(S1=dat;S1>0;S1--)
        {
                CLK_L;
               
                HAL_Delay(5);
               
                CLK_H;
               
                HAL_Delay(5);
        }
      
        CS_H;
}

void RES_STOR(void)
{
        CS_L;
      
        HAL_Delay(5);
      
        CLK_H;
      
        UD_L;
      
        HAL_Delay(5);
      
        UD_H;
               
        HAL_Delay(5);
               
        UD_L;
               
        HAL_Delay(5);
      
        CS_H;
}

/* 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 */
  __disable_irq();
  while (1)
  {
  }
  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

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