ADC + DMA Anwendung, Zeit fehlerhaft

[dotcom (Gast)]

Guten Tag liebe Community!

Bei der folgenden Anwendung wird das STM32f4 Board verwendet und ich 
benutze die Programmierumgebung KeilUV4.

Ich beschäftige mich schon seit längerer Zeit mit dem Messen 4 
verschiedener Signale, die alle die gleiche Periodendauer haben.
Ich verwende dazu den ADC1 mit 4 verschiedenen Kanälen und dazu brauche 
ich dann den DMA. Ich starte die Wandlung alle 20us, mein Signal hat 
eine Periodendauer T=4,5ms. Es werden 4 Kanäle verwendet und daraus 
ergibt sich eine Buffergröße von 900(Im angehängten Programm 
kommentiert).
Ich habe ein Signal mit einer Peridendauer von 4,5ms angelegt und den 
DMA ausgelesen. Jedoch bekomme ich dann nicht die erwartete 
Periodendauer von 4,5ms sonden ein Signal mit der Periodendauer von etwa 
45ms. Die Amplitude des Signal stimmt mit dem angelegten Signal überein.
Ich habe echt schon viel ausprobiert, jedoch kann ich den Fehler meines 
Programmes nicht finden und darum ist die gewünschte Messung immer 
fehlerhaft.
Ich kann zwar den Sysreload ändern, aber ich verstehe nicht, wieso meine 
Berechnung nicht stimmt.
Wenn ich den Sysreload auf 360 ändere, bekomme ich ein gemessenes Signal 
mit der Periodendauer von 4,8ms. Ich brauche aber unbedingt eine 
Periodendauer von 4,5ms.

Vielen Dank im Voraus für eure Hilfe!
MfG Coman

  #include "stm32f429i_discovery_lcd2.h"
  #include "stdlib.h"
  #include "tm_stm32f4_usart.h"


        #define Sysreload 3600  
        // 3600/180MHz = 20us--> Interrupt alle 20us
                                    

        #define Buffergroesse 900      
        // Signal hat eine Periodendauer 4,5ms
        // 225*20us = 4,5ms
        // --> ADC mit 4 Kanäle--> 225*4 = 900

    void adc1_init(void);  
    uint16_t ADC1_result[Buffergroesse];
    u16 Transferwerte[Buffergroesse];    

int main(void)
{  
  
  SysTick_Config(Sysreload);      // IR alle 20us
  adc1_init();  
  while(1)
  {  

  }


}


void DMA2_Stream0_IRQHandler(void)
{

  DMA_ClearITPendingBit(DMA2_Stream0, DMA_IT_TCIF0); 
}

void SysTick_Handler(void)
{

  ADC_SoftwareStartConv(ADC1);

}

void adc1_init(void)
{
  
  GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStruct;                                             
  ADC_InitTypeDef  ADC_InitStructure;
  ADC_CommonInitTypeDef  ADC_CommonInitStructure;
  NVIC_InitTypeDef   NVIC_InitStructure;
  DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

  
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE);                          //Takt AHB1 fuer PC freischalten    
  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);                          //Takt AHB1 fuer PC freischalten    
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);                          //Takt APB2 (ADC1) freischalten
  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2, ENABLE);

  
/*******Konfigurieren des Ports PC1 (ADC1 Channel11) als analog input **********/
  GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
  GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;
  GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ;
  GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
  
//PC2 PC1 PA7 PA5 funktionieren für ADC
/*******Konfigurieren des Ports PC2 (ADC1 Channel12) als analog input **********/
  GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
  GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
  
/*******Konfigurieren des Ports PA7 (ADC1 Channel7) als analog input **********/
  GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
  
/*******Konfigurieren des Ports PA5 (ADC1 Channel5) als analog input **********/
  GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
  

  DMA_StructInit(&DMA_InitStructure);
  DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_0;  
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&(ADC1->DR);
  DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)&ADC1_result;
  DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;
  DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = Buffergroesse;
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
  DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
  DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
  DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;         
  DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_HalfFull;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;
  DMA_Init(DMA2_Stream0, &DMA_InitStructure);
  DMA_Cmd(DMA2_Stream0, ENABLE);
  
  DMA_ITConfig(DMA2_Stream0, DMA_IT_TC, ENABLE);

  // NVIC: IR für ADC einschalten und auf die niedrigste Priorität setzen
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA2_Stream0_IRQn;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x0F;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x0D;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  


/* ----------Allgemeine Initialisierung der ADCs -------------------------------*/
  ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;                        //Nur 1 einzelner ADC
  
  
  ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div2;                      //ADC Takt wird auf die hälfte geteilt = *  1/2
        
  ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled;         //kein DMA  
  ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;     //minimale Verzögerung zwischen 2 Abtastungen    
  ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);

/*------------------ Initialisierung des ADC1  ---------------------------------*/
  ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;                          //12 Bit Auflösung
  ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;                                    // nur ein Kanal
  ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;                              // single mode conversion
  
  //Keine externe Triggerung der Wandlung, 
  ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None;  
  ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T1_CC1;  
  
  ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;                           //Datenausrichtung
  ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 4;                                      // nur ein Kanal
  ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);


/*----------- ADC1 Konfiguration des Kanals (regular group) --------------------*/        
  ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_11, 1, ADC_SampleTime_15Cycles);        //Kanal 13, 1. Kanal, minimale Abtastzeit
  ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_12, 2, ADC_SampleTime_15Cycles);
  ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_5, 3, ADC_SampleTime_15Cycles);
  ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_7, 4, ADC_SampleTime_15Cycles);
  ADC_DiscModeCmd(ADC1,ENABLE);                                                      //Betriebsart Discontinuos Mode, eig. default

  
  ADC_DMARequestAfterLastTransferCmd(ADC1, ENABLE);

  ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
  
  
/* ----------------Enable ADC1 ------------------------------------------------*/
  ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
}

[dotcom (Gast)]

suche noch immer nach einer Lösung

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

dotcom schrieb:
> #define Sysreload 3600
>         // 3600/180MHz = 20us--> Interrupt alle 20us

Vergewissere dich erstmal, das das auch stimmt und in 
'system_stm32f4xx.c' auch so gesetzt wird. Für meine 168 Mhz SYSCLK 
steht dazu folgendes drin:

#define PLL_M      4
#define PLL_N      168
/* PLL_VCO = (HSE_VALUE or HSI_VALUE / PLL_M) * PLL_N */ 
// PLL VCO ist mit dem 8Mhz Quarz: 8/4 * 168 = 336 MHz 
// 
#define PLL_P      2
// SYSCLK = PLL_VCO / PLL_P

du setzt also für 180 MHz PLL_N auf 180 statt auf 168.
Du kannst dir testweise mal ein paar subclocks (AHB oder APB) auf MCO1 
oder MCO2 ausgeben lassen. Auch ein Timer im PWM Modus hilft dir, die 
Clockkonfiguration herauszufinden.

[Ingo L. (corrtexx)]

Lass doch einfach mal einen Pin in dem Systick Interrupt toggeln. Dann 
müsstest du dort 25kHz messen!

[dotcom (Gast)]

Hallo, danke für die Antworten!

Ich habe in der system_stm32f4xx.c nachgesehen und folgendes für meinen 
uC(STM32F429l) gefunden.

#if defined (STM32F427_437xx) || defined (STM32F429_439xx)
  uint32_t SystemCoreClock = 180000000;
#endif /* STM32F427_437x || STM32F429_439xx */

Ich habe GPIO_ToggleBits(GPIOB, GPIO_Pin_4) in den Systick_Handler 
geschrieben um ein Signal auszugeben.
Da habe ich gemessen, dass ein Puls 63us hat.

Ich habe den Sysreload auf 1200 gesetzt, nun messe ich 20us.

D.h. ich muss den Sysreload einfach auf 1200 setzen um die gewünschten 
Ergebnisse zu erhalten. Jedoch verstehe ich die Theorie dahinter nicht.
Denn meine Berechnungen müssten eigentlich richtig sein.

Anschließend habe ich GPIO_ToggleBits(GPIOB, GPIO_Pin_4) in den 
DMA2_Stream0_IRQHandler geschrieben.
Bei einem Sysreload von 1200 habe ich jetzt die gewünschten 20us beim 
Systick_Handler. Wenn ich die  Buffergröße von 900 einstelle messe ich 
hier 18ms.

Eigentlich müssen dass aber 4,5ms sein.
Denn:
Buffergröße: 900
Systick_Handler: 20us
Kanäle: 4

D.H. 20us * 225 = 4,5ms

/*------------------ Initialisierung des ADC1  ---------------------------------*/
  ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;                          //12 Bit Auflösung
  ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;                                    // nur ein Kanal
  ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;                              // single mode conversion
  
  //Keine externe Triggerung der Wandlung, 
  ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None;  
  ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T1_CC1;  
  
  ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;                           //Datenausrichtung
  ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 4;                                      // nur ein Kanal
  ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

Laut diesen Einstellungen müsste der uC pro ADC_SoftwareStartConv(ADC1); 
alle 4 Kanäle messen und nicht immer einen.

Als ich das jedoch im Debugger angesehen habe, habe ich festgestellt, 
dass pro ADC_SoftwareStartConv(ADC1); nur ein Wert in den Buffer 
geschrieben wird und nicht 4.

Vielen Dank im Voraus für eure Hilfe!
MfG Coman

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

dotcom schrieb:
> #if defined (STM32F427_437xx) || defined (STM32F429_439xx)
>   uint32_t SystemCoreClock = 180000000;
> #endif /* STM32F427_437x || STM32F429_439xx */

Sehr schön, aber das heisst noch lange nicht, das die PLL auch so 
gesetzt wird. Scroll mal in der Datei runter und suche die Werte, die 
wirklich in die PLL Register geschrieben werden. Wenn du schon dabei 
bist, schau auch gleich mal nach den AHB und APB Prescalern.

> Ich habe den Sysreload auf 1200 gesetzt, nun messe ich 20us.
Scheint also mit 60MHz zu laufen, wenn ich richtig rechne.

[dotcom (Gast)]

Danke für die schnelle Antwort!

Ich habe in der Datei folgendes für mein Board nachgesehen:

#if defined (STM32F427_437xx) || defined (STM32F429_439xx)
#define PLL_N      360
/* SYSCLK = PLL_VCO / PLL_P */
#define PLL_P      2
#endif /* STM32F427_437x || STM32F429_439xx */



 __I uint8_t AHBPrescTable[16] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9};

Am Anfang des files steht noch im Kommentar:

*                    Supported STM32F42xxx/43xxx devices
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *        System Clock source                    | PLL (HSE)
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *        SYSCLK(Hz)                             | 180000000
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *        HCLK(Hz)                               | 180000000
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *        AHB Prescaler                          | 1
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *        APB1 Prescaler                         | 4
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *        APB2 Prescaler                         | 2
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *        HSE Frequency(Hz)                      | 25000000
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *        PLL_M                                  | 25
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *        PLL_N                                  | 360
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *        PLL_P                                  | 2
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *        PLL_Q                                  | 7
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *        PLLI2S_N                               | NA
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *        PLLI2S_R                               | NA
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *        I2S input clock                        | NA
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *        VDD(V)                                 | 3.3
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *        Main regulator output voltage          | Scale1 mode
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *        Flash Latency(WS)                      | 5
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *        Prefetch Buffer                        | ON
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *        Instruction cache                      | ON
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *        Data cache                             | ON
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *        Require 48MHz for USB OTG FS,          | Disabled
  *        SDIO and RNG clock                     |
  *-----------------------------------------------------------------------------
  *=============================================================================

MfG Coman