EEPW论坛

 最近在做一个采集卡的东西，需要采集电压电流，用STM32做主控芯片，考虑到还得驱动其他器件，所以就不能用中断的方式采集，于是有了下面的方法： TIM输出PWM触发ADC， 进行周期性采集，采集数据通过DMA传输至内存，保存64点后，产生一个中断表示采集完成，进行一次FFT变换，得到基波幅值。这样只在采集开始设置一下，然后采集结束后处理，处理过程中又可以进行下一次采集，效率很高。

1. /******************** (C) COPYRIGHT 2012 WildFire Team **************************
   
2. 2015.1.1
   
3. 1.TIM2 PWM触发ADC1采集，3200hz，采集完成后数据DMA存到内存，一次64点，采集64点完成产生DMA中断
   
4. 
   
5. 2.用ST公司自带库进行64点FFT运算，测试OK
   
6. 
   
7. 
   
8. **********************************************************************************/
   
9. #include "stm32f10x.h"
   
10. #include "led.h"
    
11. #include "sys.h"
    
12. #include "SysTickDelay.h"
    
13. #include <math.h>
    
14. #include <stdio.h>
    
15. #include "stm32_dsp.h"
    
16. #include "table_fft.h"
    
17. 
    
18. 
    
19. //#define    MI_ERR    (-2)
    
20. 
    
21. #define PI2  6.28318530717959
    
22. #define NPT 64            /* NPT = No of FFT point*/
    
23. #define Fs 3200
    
24. 
    
25. 
    
26. #define ADC1_DR_Address ((u32)0x40012400+0x4c)
    
27. 
    
28. void led_init(void);
    
29. void Adc_GPIO_Init(void);
    
30. void Adc_single_Init(void);
    
31. void ADC1_DMA_Init(void);
    
32. void TIM2_NVIC_Config_1s(void);
    
33. void TIM2_Config_1s(void);
    
34. void TIM2_Configration(void);
    
35. 
    
36. void dsp_asm_init(void);
    
37. void dsp_test(void);
    
38. void dsp_asm_powerMag(void);
    
39. 
    
40. 
    
41. 
    
42. long lBUFIN[NPT];         /* Complex input vector */
    
43. long lBUFOUT[NPT];        /* Complex output vector */
    
44. long lBUFMAG[NPT + NPT/2];/* Magnitude vector */
    
45. long lBUFMAG_base;
    
46. float average = 0.0;
    
47. 
    
48. float voltage = 0.0;
    
49. extern uint16_t TableFFT[];
    
50. 
    
51. 
    
52. __IO uint16_t ADCConvertedValue[64];
    
53. 
    
54. uint8_t DMA_FLAG = 0;
    
55. uint8_t led_flag = 0;
    
56. int main(void)
    
57. {
    
58.         led_init();//pc 3 4 5 
    
59.         
    
60.         SysTick_Initaize();
    
61.         
    
62.         Adc_GPIO_Init();//pc2
    
63.         Adc_single_Init();
    
64.         ADC1_DMA_Init();
    
65.         
    
66.         TIM2_Configration();
    
67. 
    
68.         
    
69.         while(1)
    
70.         {        
    
71.                 led0 = 0;
    
72.                 led0 = 1;
    
73.                 while(1)
    
74.                 {
    
75.                   while(DMA_FLAG == 0);
    
76.                         dsp_asm_init();
    
77.                         dsp_test();
    
78.                 }
    
79.                 
    
80.         }
    
81. }
    
82. 
    
83. 
    
84. 
    
85. 
    
86. 
    
87. 
    
88. 
    
89. 
    
90. 
    
91. 
    
92. 
    
93. void led_init(void)
    
94. {                
    
95.         /*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/
    
96.           GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
97. 
    
98.         /*开启GPIOC的外设时钟*/
    
99.           RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE); 
    
100. 
     
101.         /*选择要控制的GPIOC引脚*/                                                                                                                           
     
102.           GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5;        
     
103. 
     
104.         /*设置引脚模式为通用推挽输出*/
     
105.           GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   
     
106. 
     
107.         /*设置引脚速率为50MHz */   
     
108.           GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
     
109. 
     
110.         /*调用库函数，初始化GPIOC*/
     
111.           GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                  
     
112. 
     
113.         /* 关闭所有led灯        */
     
114.         GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5);         
     
115. }
     
116. 
     
117. void Adc_GPIO_Init(void)
     
118. {
     
119.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
     
120.         
     
121.         RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE); 
     
122.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;        
     
123.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
     
124.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
     
125.         GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
     
126. }
     
127. 
     
128. void Adc_single_Init(void)
     
129. {
     
130.         ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
     
131.         
     
132.         ADC_DeInit(ADC1);
     
133.         
     
134.         RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); 
     
135.         RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);//设置ADC时钟（ADCCLK） 72MHZ/6 = 12MHZ
     
136.         
     
137.         ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;//独立模式
     
138.         ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;//单次模式(单通道)
     
139.         ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;//连续模式
     
140.         ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T2_CC2;//转换由TIM2 CC2 trig
     
141.         ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;//ADC数据右对齐
     
142.         ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;//规则转换的ADC的通道数目,取值范围为1-16
     
143.         ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);//初始化配置
     
144.    
     
145.         
     
146.         
     
147.         ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_12, 1, ADC_SampleTime_7Cycles5);
     
148.         
     
149.         
     
150.         ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);//enable DMA
     
151. 
     
152.         ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);// enable adc
     
153.         
     
154.         ADC_ResetCalibration(ADC1);
     
155.         while( ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));//获取ADC重置校准寄存器的状态 等待复位结束
     
156.         ADC_StartCalibration(ADC1);//开始指定ADC的校准状态
     
157.         while( ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) );
     
158.         
     
159.         ADC_ExternalTrigConvCmd(ADC1,ENABLE);
     
160.         
     
161.         
     
162.         
     
163. }
     
164. 
     
165. void ADC1_DMA_Init(void)
     
166. {
     
167.          DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
     
168.          NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
     
169.         
     
170.    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
     
171. 
     
172.    //ADC1 DMA channel 1
     
173.    DMA_DeInit(DMA1_Channel1);
     
174.    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;
     
175.    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&ADCConvertedValue;
     
176.    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
     
177.    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 64;
     
178.    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
     
179.    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//  内存自增
     
180.    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//16位
     
181.    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;//16位
     
182.    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;//DMA normal
     
183.    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
     
184.    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
     
185.    DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);
     
186.    
     
187.                 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel1_IRQn;
     
188.                 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;     // 主优先级为0
     
189.                 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;            // 次优先级为0
     
190.                 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
     
191.                 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
     
192. 
     
193.    DMA_ITConfig(DMA1_Channel1,DMA_IT_TC, ENABLE);//使能或者失能指定的通道x中断(DMA1 通道1)
     
194. 
     
195. 
     
196.    /* Enable DMA1 channel1 */
     
197.    DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
     
198. 
     
199. }
     
200. 
     
201. void TIM2_NVIC_Config_1s(void)
     
202. {
     
203.     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; 
     
204.     
     
205.     NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);                                                                                                          
     
206.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;          
     
207.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
     
208.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;        
     
209.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
     
210.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
     
211. }
     
212. 
     
213. void TIM2_Config_1s(void)
     
214. {
     
215.     TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
     
216.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2 , ENABLE);
     
217.     TIM_DeInit(TIM2);
     
218.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=10000;                                                                                 /* 自动重装载寄存器周期的值(计数值) */
     
219.     /* 累计 TIM_Period个频率后产生一个更新或者中断 */
     
220.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= (7200 - 1);                                    /* 时钟预分频数 72M/72 */
     
221.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;                 /* 采样分频 */
     
222.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; /* 向上计数模式 */
     
223.     TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
     
224.         
     
225.     TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);                                                                            /* 清除溢出中断标志 */
     
226.     TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);
     
227.     TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);                                                                                                                                                /* 开启时钟 */
     
228.     
     
229.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2 , ENABLE);                /*先关闭等待使用*/    
     
230. }
     
231. 
     
232. void TIM2_Configration(void)
     
233. {
     
234.         TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
     
235.         TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
     
236.         //TIM_DeInit(TIM2);
     
237.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2 , ENABLE);
     
238.         
     
239.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=100;                                                                                 /* 自动重装载寄存器周期的值(计数值) */
     
240.         /* 累计 TIM_Period个频率后产生一个更新或者中断 */
     
241.   TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= (225 - 1);                                    // 时钟预分频数 72000000/3200 = 22500 = 225 * 100
     
242.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;                 /* 采样分频 */
     
243.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; /* 向上计数模式 */
     
244.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
     
245.         TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
     
246.         
     
247.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;//PWM模式1
     
248.         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//使能
     
249. 
     
250.         TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 50;//脉冲宽度,由这个设置占空比
     
251.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;//LOW电平有效
     
252. 
     
253.         TIM_OC2Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);//初始化
     
254.                 
     
255.         TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
     
256.         
     
257.         TIM_InternalClockConfig(TIM2);
     
258.         TIM_OC2PreloadConfig(TIM2,TIM_OCPreload_Enable);
     
259.         TIM_UpdateDisableConfig(TIM2,DISABLE);
     
260.         
     
261.         
     
262. }
     
263. 
     
264. void dsp_asm_init(void)
     
265. {
     
266.         uint16_t i = 0;
     
267.         //float fx;
     
268.         for( i = 0;i<NPT;i++ )
     
269.         {
     
270.                 //fx = 4000 * sin(PI2*i*50.0/Fs ) + 4000*sin(PI2*i*2500.0/Fs) + 4000*sin(PI2*i*2550.0/Fs);
     
271.                 average = average + ADCConvertedValue[i];
     
272.         }
     
273.         average = average / NPT;
     
274.         
     
275.         for( i = 0;i<NPT;i++ )
     
276.         {
     
277.                 lBUFIN[i] = ((int16_t)(ADCConvertedValue[i] - average)) << 16;
     
278.         }
     
279.         
     
280. }
     
281. 
     
282. void dsp_test(void)
     
283. {
     
284.         cr4_fft_64_stm32(lBUFOUT, lBUFIN, NPT);
     
285.         dsp_asm_powerMag();
     
286. }
     
287. 
     
288. 
     
289. // int main(void)
     
290. // {        
     
291. //         dsp_asm_init();
     
292. //         dsp_test();
     
293. //         dsp_test();
     
294. // }
     
295. 
     
296. 
     
297. 
     
298. void dsp_asm_powerMag(void)
     
299. {
     
300.         int16_t lX,lY;
     
301.         uint32_t i;
     
302.         float X =0.0;
     
303.         float Y =0.0;
     
304.         float Mag = 0.0;
     
305.         for(i=0;i<NPT/2;i++)
     
306.         {
     
307.                 lX = ( lBUFOUT[i] << 16 ) >> 16;
     
308.                 lY = ( lBUFOUT[i] >> 16 );
     
309.                 {
     
310.                          X = NPT * ((float)lX) / 32768;
     
311.                          Y = NPT * ((float)lY) / 32768;
     
312.                          Mag = sqrt ( X*X + Y*Y)/NPT;
     
313.                         lBUFMAG[i] = (uint32_t)(Mag*65536);
     
314.                 }
     
315.         }
     
316.         voltage = (float)(lBUFMAG[1]) / 4096.0 * 3.3;
     
317.         
     
318. //         lX = ( lBUFOUT[1] << 16 ) >> 16;
     
319. //         lY = ( lBUFOUT[1] >> 16 );
     
320. //   X = NPT * ((float)lX) / 32768;
     
321. //         Y = NPT * ((float)lY) / 32768;
     
322. //   Mag = sqrt ( X*X + Y*Y)/NPT;
     
323. //   lBUFMAG_base = (uint32_t)(Mag*65536);        
     
324.         
     
325. }