2017年02月20日

デジタルシグマ型ADC読込

今回はデルタシグマ型ADC(SDADC)について紹介させて頂きます。

デルタシグマ型ADC(SDADC)は、
一般的な内臓の逐次比較型に比べ、
変換速度は遅いものの、ノイズが少なく、高分解能にAD変換できる特徴があります。

・デルタシグマ型ADC(SDADC)
16bit
16.6 ksps @マルチチャンネル変換
50 ksps @1チャンネル変換
差動信号入力可

・逐次比較型ADC
12bit
最大1Msps
シングル信号のみ


今回はSTM32F373に内臓のSDADCを使用してみました。
HALライブラリで公開されているサンプルは1chのみですが、
2ch読み込みを実験してみました。




環境はSDADC内臓の373シリーズ
・STM32F373CC
 +SW4STM32(System Workbench for STM32)
 +STM32CubeMX(HAL ライブラリ、F3 ver. 1.60)
です。


◆CubeMXの設定としては、
PB1→SDADC1_AIN5P
PB2→SDADC1_AIN4P


CubeMXで自動生成される初期化関数は下記の通りです。
static void MX_SDADC1_Init(void)
{

  SDADC_ConfParamTypeDef ConfParamStruct;

  hsdadc1.Instance = SDADC1;
  hsdadc1.Init.IdleLowPowerMode = SDADC_LOWPOWER_NONE;
  hsdadc1.Init.FastConversionMode = SDADC_FAST_CONV_DISABLE;
  hsdadc1.Init.SlowClockMode = SDADC_SLOW_CLOCK_DISABLE;
  hsdadc1.Init.ReferenceVoltage = SDADC_VREF_VDDA;
  if (HAL_SDADC_Init(&hsdadc1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }


  ConfParamStruct.InputMode = SDADC_INPUT_MODE_SE_ZERO_REFERENCE;
  ConfParamStruct.Gain = SDADC_GAIN_1;
  ConfParamStruct.CommonMode = SDADC_COMMON_MODE_VSSA;
  ConfParamStruct.Offset = 0;
  if (HAL_SDADC_PrepareChannelConfig(&hsdadc1,
                      SDADC_CONF_INDEX_0,
                      &ConfParamStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  if (HAL_SDADC_PrepareChannelConfig(&hsdadc1,
                     SDADC_CONF_INDEX_1,
                     &ConfParamStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

}


◆割り込み関数
追加する割り込み処理として下記の関数を追加します。
void HAL_SDADC_InjectedConvCpltCallback(SDADC_HandleTypeDef *hsdadc)
{
     int16_t tmp=HAL_SDADC_InjectedGetValue(hsdadc,
                      (uint32_t *) &Channel);
    if(Channel==5)InjectedConvData=tmp;       //PB1
    else if(Channel==4)InjectedConvData2=tmp;  //PB2
}



◆define例として

#define SDADC_RESOL           (uint32_t) 65535
#define SDADC_INIT_TIMEOUT    30
#define SDADC_CAL_TIMEOUT     4*30720
#define SDADC_VREF2            (float) 3.300
#define SDADC_GAIN            (uint32_t) 1 

◆グローバル変数

 float inputVoltage = 0;
 int16_t ConvData = 0;
 uint32_t Channel = 0;

 float inputVoltage2 = 0;
 int16_t ConvData2 = 0;
 uint32_t Channel2 = 1;

mainコード内の例として、

MX_SDADC1_Init();
初期化実行後、詳細設定とキャリブレーション、割り込み開始を実行します。

if (HAL_SDADC_AssociateChannelConfig(&hsdadc1,
                SDADC_CHANNEL_4|SDADC_CHANNEL_5,
                SDADC_CONF_INDEX_0) != HAL_OK)
       {
                  printf("ERROR:  HAL_SDADC_AssociateChannelConfig");
       }

   
       if (HAL_SDADC_InjectedConfigChannel(&hsdadc1,
               SDADC_CHANNEL_4|SDADC_CHANNEL_5,
               SDADC_CONTINUOUS_CONV_ON) != HAL_OK)
       {
                printf("ERROR:  HAL_SDADC_InjectedConfigChannel");
       }


      if (HAL_SDADC_SelectInjectedTrigger(&hsdadc1,
              SDADC_SOFTWARE_TRIGGER) != HAL_OK)
    {
              printf("ERROR:  HAL_SDADC_SelectInjectedTrigger");
    }

  
    if (HAL_SDADC_CalibrationStart(&hsdadc1,
              SDADC_CALIBRATION_SEQ_2) != HAL_OK)
    {
              printf("ERROR:  HAL_SDADC_CalibrationStart");
    }

  
    if (HAL_SDADC_PollForCalibEvent(&hsdadc1,
              HAL_MAX_DELAY) != HAL_OK)
    {
           printf("ERROR:  HAL_SDADC_PollForCalibEvent");
    }

 
    if (HAL_SDADC_InjectedStart_IT(&hsdadc1) != HAL_OK)
    {
         printf("ERROR:  HAL_SDADC_InjectedStart_IT");
    }


while関数内では
 inputVoltage = (((ConvData + 32768) * SDADC_VREF2)
              / (SDADC_GAIN * SDADC_RESOL));
 inputVoltage2 = (((ConvData2 + 32768) * SDADC_VREF2)
              / (SDADC_GAIN * SDADC_RESOL));

 printf("SDADC PB1:%d %1.3f, PB2:%d %1.3f\n\r",
                                 ConvData,
                                 inputVoltage,
                                 ConvData2,
                                 inputVoltage2);
 HAL_Delay(300);



可変抵抗をつけて実際に読み込んでみました。

SDADC.png


確かに値は安定して変化しているようです。

今回は差動入力でなく、シングル入力ですが、
値としては差動として読み込まれるようで、
0V入力で-32768、3.3入力で32768となりました。

温度計など大きく値がぶれない処理によいと思います。

タグ:STM32 HAL 部品
posted by Crescent at 13:16| Comment(0) | TrackBack(0) | ナレッジ | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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