2026年6月11日木曜日

【STM32】DACのDMAを4MHzよりも速くするとCPUがhangup

メモリ上のリングバッファに置いたsine波tableをDACから出力させます.
TIM2→DMA→DAC3 の流れです.
sine波は10点で1波です.
したがって、400kHzのsine波を出すためには、TIM2→DMA→DAC3が4MHzで動きまくる必要があります.

さてここでトラブルが発生しました.
トラブル: sine波400kHzまではOKなんですが、440kHzよりも周波数を高くするとCPUがhangupします.

検証:
・メモリの問題はなさそう
・DAC3は15MHzまでは対応可
・TIM2の設定は正常

だとすると残りはDMAが速度違反で死んでると想像されるが、たかが4MHzで死ぬDMAなんざDMAじゃねぇ.

というわけでAIに質問したらなかなか的確な回答が返ってきました.

Q: STM32G431において、TIM2からDMAへのトリガ周期を4MHzよりも高速な設定にするとCPUがhangupします.原因はなんでしょうか?

A: 最大の原因はDMA転送要求が多発してバスが飽和し、CPUが命令をフェッチ・実行するためのバス帯域を喪失したことです。DACは15MSPSです。しかしこれは「DACが処理できる限界」であり、手前の「バスが処理できる限界」が4MHz付近で先に限界を迎えます。

A: TIM2はAPB1バスにぶら下がっています。DMAがTIM2にアクセスする際、AHBからAPBへのブリッジを通過する必要があります。

やっぱりそうか...
これについてはAIのおっしゃることを信用してよろしかろう.

AIは対策をいくつか提案してくれたけど、
うまくいかなくて詰みました.

撤退でぇす.

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その後も詰んでいるのは相変わらずなんですが、、、
DMA_complete_IRQ()みたいな割込みハンドラがバス帯域を喰ってると思うので、NVICを操作してIRQを片っ端から削除してみたら、DMAがcircular動作しなくなっちゃって、DMAの自動グルグル回しにIRQが関与してるんだなぁ.完全hardじゃないみたいよ.

ーーーー
撤退後・・・

いま作っている装置が0.1Hz~100Hzぐらいの測定帯域なのでsine波発生器を自作したのでした.ところが1MHzまで帯域を伸ばすことになったけど信号発生器を持ってないので改造に着手しました.しかしそもそも1MHzまでsine波で出そうとしてDACを使って死んだというのが事の発端だったので、sine波は諦めて、矩形波でOKにします.矩形波ならばTIMERで簡単に出せます.

Arduino nanoで作るのでAIにcodeを生成させました.しかしArduino nanoを探したら先日の投稿のとおりmini-USBのnanoしか在庫が無くて、嫌になっちゃった.

CPU箱を探したら以前作ったSTM32G030の基板があったので、AIに
 「CPUをSTM32G030F6P6に変えてcode出して」
と頼んだらそれっぽいcodeが出てきたので丸パクリして焼いたら一発で動いた.らっき~
↓かわいいケースに入れました.1kHz~3MHzまでパルスを出せます.

かしこ

8 件のコメント:

  1. z80 は 4MHz がメモリ読み出しや ロジックICのタイミングの限界だったから 4MHz限界説 毒者

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    1. BUSにいろんなものがぶらさがっているというアーキテクチャは、
      最初は面食らいました
      BUSの調停はおまかせで

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  2. >AIに質問したらなかなか的確な回答が返ってきました
    なかなか侮れない、最近のAI(笑)
    ※このブログも、しっかり「時代の流れに」乗っているようで何よりです。
    私も最近は、知らないことがあるとすぐ、
    ・Google AI に、質問!
    ですからねぇ・・・
    (ちなみに、「有料のAI」は、未だに使ったことが無い。)

    >丸パクリして焼いたら一発で動いた
    いやホント、もはや「プログラマ要らず」の時代もすぐそこなのか!?

    どーなんですかね?

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    1. APBとAHBの帯域不足についてAIはsys clk周波数がなんちゃらでとやたら饒舌に喋りまくっていました.

      喋りまくるといえば、geminiのアプリをスマホに入れると音声会話ができるらしいですね.もうお友達じゃんgemini.独身でもパートナーに困りません.

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    2. そう言えば、最近「Ani ちゃん」は、どーしてるんだろ?
      もう誰も話題にしなくなっちゃったな

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    3. 次はもっとロリなキャラがデビューするんでしょう

      そして電脳は軌道上を周回するのです

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  3. 結構、良い動画だったので、シェアします
    https://www.youtube.com/watch?v=ruI26x4WMyc
    なぜ基板はネットで安く買えるようになったのか──電子基板民主化の20年史
    ※最後のまとめで見ると、日本のP版.com も、この手のサービスの中では結構早い方だったんだなと思った。

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    1. はじまりはUSだったとは知らなかった
      古いハナシなんかどうやって調べたんだかねぇ

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