超音波距離計と似ていますが、アナログはもっと簡単で、タイミングはシビアです
40kHzのパルス作成とADCによる1Mspsでの読み込みを並列して行いたかったので、ハードウェアで処理してみました
イメージとしては上のような感じです
TIM3で40kHzのパルス作成(GPIO2本から正負の出力)
TIM4で1MHzのADCトリガ作成
TIM5で1Hzのソフトウェア割り込み作成
ADC1で波形のキャプチャ
DMA1でADCのデータを転送
TIM5の割り込みでTIM3とTIM4を有効化
しばらく放置するとDMA転送終了割り込みがかかるので、それでTIM3および4を無効化
その後TIM3とTIM4のカウンタをクリア
そしてフラグをセットし次の転送に備えてDMAを初期化
という動作です
タイマ3と4のカウンタをクリアしているのは、次回も確実に同じタイミングで動作するように という目的です これは1uSecのズレも問題となるためです(ならソフトウェアでタイマ有効化とかするな という話ですが…)
40kHzのパルスを出しつつ、1MspsでAD変換しつつ そのデータをメモリにコピーしつつ
という処理ですが、ソフトウェアで行っているのはタイマ2本の有効化/無効化と細々とした設定だけです
STM32のペリフェラルはCPUを介さずに連動させることができるので、複雑なことでも簡単に処理できます(初期化が面倒ですが。。)
この方法で読みだしたデータですが
ただ、40kHzを1MHzでサンプリングすると1周期25サンプルなので、波形としてはある程度形が出ますが、タイミング精度はあまり良くありません
できれば1ケタほどサンプリング周波数を上げたいですが、さすがにマイコン内蔵ADCだと難しいですね
次はこの波形をどうやって処理しようか を考えてみようと思います
各ペリフェラルの初期化は(気が向いたら)近いうちに書きます
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