JP7FKFの備忘録

ヒトは，忘れる生き物だから．

STM32マイコンでADCを使ってみる話

stm32 electronics

最近はPICよりかはSTM32を用いて電子な工作をしている． 基本的なペリフェラルとして，GPIO(論理出力/入力)，ADC, PWM，Timer（割り込み），通信系(I2C,SPI,USART,I2S,CAN,USBなどなど)等がある．このうちでもセンシング等でよく利用されるのがADCであろう．秋月で簡単にチップが入手できるSTM32F042には，12bitというわりと分解能の高いADCが付いている．PICでは8bitや10bitが多い中，12bitもの分解能が得られるADCはありがたいものだ．

今回はこのSTM32のADCを利用する方法を簡単にまとめてみようと思う． 主に下記の記事を参考にさせていただいた．

STM32の少しややこしいところは，PICのようにチャネルを設定しADCをGOしてフラグが落ちるまで（ADC完了まで）待ち，データを取る．というシーケンスでチャネルを次々変えて変換すれば異なるチャンネルのADCができるというわけではないという点である．特に注意するべきがこの複数チャンネルのADCであり，これはDMAを使ってやるとかなり簡単に処理することができる．STM32でADCを利用するときはDMAの利用は必須と言えそうだ．

複数チャネルのADCについては，上記の記事でかなり詳細に紹介されているので，ここは自分が忘れない程度にざっくりと記載していく．参考にするのであれば上記の記事を参考にすることをお勧めする．

DMAを用いたADC

まずはSTM32CubeMXでペリフェラルの設定をする． ADCしたいピンをADCモードに設定する．GUIなので簡単である． f:id:jp7fkf:20180108234233p:plain:w500

さらにconfigurationタブから，ADCのconfigは下記のようにしておく．

  • Continuous Conversion Mode: Enable
  • DMA Continuous Requests: Enable
  • Overrun behaviour: Overrun data overwritten

f:id:jp7fkf:20180108233837p:plain:w500

さらにDMAのconfigをいじっておく．ADCからのDMAリクエストを追加して

  • Mode: Circular
  • Increment Address: Memory
  • Data width: half word

f:id:jp7fkf:20180108233855p:plain:w500
ここまでできたらCubeMXを用いた設定は終了なので，コードを生成する．

ここからはSW4STM32でコードを書いて行く． 追加するべきは，初期化や変数宣言をするあたりに下記のコードを追加するだけである．

enum{ ADC_BUFFER_LENGTH = 2 };
uint16_t g_ADCBuffer[ADC_BUFFER_LENGTH];

memset(g_ADCBuffer, 0, sizeof(g_ADCBuffer));
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc, g_ADCBuffer, ADC_BUFFER_LENGTH);

これで，任意の場所でg_ADCBufferの中身をみてやれば各chのADC値が読み取れる．ch1とch2を使っているのであればg_ADCBuffer[0]にch1が，g_ADCBuffer[1]にch2のADC値が入っている．
ADCを複数チャネルで利用する場合であっても，チャネルの若番から順に配列に格納されていく．ch1とch3のみを有効化した場合でもg_ADCBuffer[0]にch1, g_ADCBuffer[1]にch3の結果が入る．

というわけで，これだけでDMAを使ってADC値を得ることができる．ADCするためにCPUを使う必要もないし，いい感じである．CPUのリソースを有効に使える感じがする．これからもSTM32の勉強を進めて色々なモノづくりを進めてみようと思う．

References