【回路】STM32にDAC PT8211を取り付ける（重箱の隅）

昨日の投稿で、DAC搭載STM32が少ないので自分でつけるべくアキバへ行った件の続報．

　DAC付きのSTM32ってなぜか少ない件　→秋月へ走るPT8211

秋月でPT8211を買いました．

↓weactのSTM32F401基板に取り付けました．動きました．

少してこづったので要点を書いときます．

まずclk構成です．

STM32F401のclkは84MHz

I2Sの内部で分周してサンプリングclk 8kHzをつくります（Master Mode)

I2SはLRCK=8kHzを出力します

DATAは16bitです（LRだから32bit）

BCKは8x32=256kHz

ここで、サンプリングclk(Fs)がI2Sによって生成されてしまうことを留意しておきましょう．後で気分が悪い事態に直面します．

気分が悪いことの１つを先に書いときますと、I2Sが生成するFsの選択肢はこれだけです．中間値は選択できません．

ならばSlave Modeを使えばいいと思うでしょうけど、SlaveだとBCKとLRCK=BCK/32を与えなくてはいけないので、外部clkでI2Sを動かしたければ外部にFPGAでも搭載して÷32までせにゃいけません．楽したいからSTM32を使うのにわざわざFPGAを載せたりするかフツー？

こうゆうclk系の不都合って出鼻を挫かれるのですごく嫌いなんです、わたしは．

一番遅い8kHzで動かすことにします．

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それではSTM32CubeMXの設定をば．

↓キモの部分は赤線のところでしょう．

とりわけ MSB First（Left Justified）、16bit on 16bit は重要で、PT8211のI2S timingにマッチさせるにはこれ以外の選択肢はないと思います．

clock pol.は効いてるのか効いてないのかよくわかりません．というか何が変わったのか分かりません．

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↓8kHzに間に合わせてI2Sを動かすにはDMAが必須です．I2SにDMAを紐づけときます．

bufferはCircularです．16bitなのでHalf Wordです．

↓DMAのcallback()を利用するので割込みも必要です．

↓STM32F401のピン配置．この３本をPT8211へ接続します．

↓PT8211のピン配置．WSはLRCKのことです．

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codeへ．

まずデータ準備．

PT8211は２の補数の16bitです．実験ですので何も考えずにベタ並べしときます．

偶数番目がLch、奇数番目がRchということ．（逆かもｗ）

int16_t DACbuf[26];

  DACbuf[0]  = -30000;  DACbuf[1]  =  30000;

  DACbuf[2]  = -25000;  DACbuf[3]  =  25000;

  DACbuf[4]  = -20000;  DACbuf[5]  =  20000;

  DACbuf[6]  = -15000;  DACbuf[7]  =  15000;

  DACbuf[8]  = -10000;  DACbuf[9]  =  10000;

  DACbuf[10] = -5000;   DACbuf[11] =  5000;

  DACbuf[12] = 0;  DACbuf[13] =  0;

  DACbuf[14] = 5000;  DACbuf[15] = -5000;

  DACbuf[16] = 10000;  DACbuf[17] = -10000;

  DACbuf[18] = 15000;  DACbuf[19] = -15000;

  DACbuf[20] = 20000;  DACbuf[21] = -20000;

  DACbuf[22] = 25000;  DACbuf[23] = -25000;

  DACbuf[24] = 30000;  DACbuf[25] = -30000;

DMA関連

main()の始まりの方でDMAを起動．26wordを送信させるおまじない．

  HAL_I2S_Transmit_DMA( &hi2s3, DACbuf, 26);

DMAのcallback関数、何処かで_weak宣言されているので自作関数で上書きする．DMA送信完了したらすぐさま次のDMAを起動している．

void HAL_I2S_TxCpltCallback(I2S_HandleTypeDef *hi2s){

HAL_I2S_Transmit_DMA( &hi2s3, DACbuf, 26);

}

追記：bufferがcircularなので↑このDMA都度起動はしなくても良いかもしれない．

以上で、こんな波形がでるというわけ．

続きます．

続きはADCとの連携動作．

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DACはI2Sが生成するFsで動きました．

でも、これでおしまいじゃないです．

最終的には、ADC→信号処理→DAC のように信号を流したいわけです．つまり、ADCとDACが同じclkで動かなくちゃいけません．

でも、I2Sは勝手に動きます．

ADCはI2Sとは別の動きをします．　←こいつら同期しないじゃん！ fuckでしょこんなの

ADCとI2Sをどうやって同期させるか？

↓無理やりですがこうすれば同期できると思います．

たぶん意味が判らんと思います．

I2Sの分周器の分周比と、TIM1の分周比を同じにすればADC系列とI2S系列を同期できるという理屈です．

84MHz→8kHzを作るのですから分周比＝10500だと予想できます．

しかし、この分周比が10500じゃないんですよ．

精密に実測したところ、分周比は10495でした．厳密に8kHzじゃないんです．8003Hzとかそんななの．I2Sの内部回路なにやってんの？ イミフすぎて腰が抜けるんだが．．．．

ともあれ10495というmagic numberが判明したのですから、TIM1の分周比も同じくします．この操作によって、全処理系のclkが同期しました．

続きます．

あでゅ～