DMA를 이용한 2ch ADC

DMA는 CPU 개입 없이 ADC에서 메모리로 변환 결과를 자동으로 전송하여 센싱 데이터를 실시간으로 측정가능하여, 머신 보호기능 구현에 사용한다. 

DMA를 사용하면, CPU 부하를 감소하여 CPU가 중요한 의사 결정 및 제어 기능에 집중할수 있고, 지속적이고 고속의 데이터 전송을 통해 보호 기능을 신속하게 구현 가능하다. 또한 CPU를 사용하지 않기 때문에 칩 전력 소비가 감소된다. 

STM32F401 Ucleo 보드에서 ADC1의 IN10과 IN11을 이용한다. 이를 위해 필요한 설정은 아래와 같다. Continuous Conversion Mode를 enabled하고 DMA Continuous Requests를 enable한다. DMA continuous requests는 DMA 설정을 한 후에 선택 가능하다. 2개의 채널을 변환하기 위해서 Number of conversion을 2로 설정하고 Rank1과 Rank2를 채널에 맞게 설정한다. ADC는 APB1 클럭을 이용하기 때문에 변환에 APB1 클럭의 3 cycle이 이용된다.

 

DMA 설정에서 모드를 Circular로하여 지속적으로 변환하도록 설정한다.

 

 

2채널 DMA ADC 코드

#include "main.h"

 

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN Includes */

 

/* USER CODE END Includes */

 

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PTD */

 

/* USER CODE END PTD */

 

/* Private define ------------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PD */

#define ADC_BUF_LEN 4096

 

uint32_t batteryVoltage, current1;

uint16_t adc_buf[ADC_BUF_LEN];

 

/* USER CODE END PD */

 

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PM */

 

 

 

/* USER CODE END PM */

 

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

ADC_HandleTypeDef hadc1;

DMA_HandleTypeDef hdma_adc1;

 

UART_HandleTypeDef huart2;

 

/* USER CODE BEGIN PV */

 

/* USER CODE END PV */

 

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/

void SystemClock_Config(void);

static void MX_GPIO_Init(void);

static void MX_DMA_Init(void);

static void MX_USART2_UART_Init(void);

static void MX_ADC1_Init(void);

/* USER CODE BEGIN PFP */

 

// printf function

#ifdef __GNUC__

/* With GCC, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printf

set to 'Yes') calls __io_putchar() */

#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)

#else

#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)

#endif /* __GNUC__ */

PUTCHAR_PROTOTYPE

{

/* Place your implementation of fputc here */

/* e.g. write a character to the EVAL_COM1 and Loop until the end of transmission */

HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);

 

return ch;

}

 

/* USER CODE END PFP */

 

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN 0 */

void HAL_ADC_ConvHalfCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc) {

HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_5); // heartbeat

}

 

void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc) {

batteryVoltage = adc_buf[0];

current1 = adc_buf[1];

printf("%d, %d \r\n", batteryVoltage, current1);

}

 

/* USER CODE END 0 */

 

/**

* @brief The application entry point.

* @retval int

*/

int main(void)

{

 

/* USER CODE BEGIN 1 */

 

/* USER CODE END 1 */

 

/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

 

/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */

HAL_Init();

 

/* USER CODE BEGIN Init */

 

/* USER CODE END Init */

 

/* Configure the system clock */

SystemClock_Config();

 

/* USER CODE BEGIN SysInit */

 

/* USER CODE END SysInit */

 

/* Initialize all configured peripherals */

MX_GPIO_Init();

MX_DMA_Init();

MX_USART2_UART_Init();

MX_ADC1_Init();

/* USER CODE BEGIN 2 */

HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t*)adc_buf, ADC_BUF_LEN);

/* USER CODE END 2 */

 

/* Infinite loop */

/* USER CODE BEGIN WHILE */

while (1)

{

/* USER CODE END WHILE */

 

/* USER CODE BEGIN 3 */

}

/* USER CODE END 3 */

}

 

 

 

※ 참고자료

https://www.youtube.com/watch?v=EsZLgqhqfO0

https://www.youtube.com/watch?v=Re60MW2xNmM 다채널 ADC