しろうさぎのblog

ロボカップは小4の時に始めてかれこれ…。元将軍キャプテンです。 情報公開や交流用に作りました。気が向いたらアップしていく感じですのでよろしくです。最近まで関白のブログって名前でしたが、関白って名前使っていないので変えました。

どうもしろうさぎです。

テスト前なのですがレスコンのほうもやばいので少しづつ進捗を生んでいる次第です。

さて今回はUARTデータロガーをSTM32F746VET6を使って作成しました。

簡単に言うと、別のマイコンがUARTでprintfした文字列を受け取ってそれをSDカードに書き込むデータロガーを作成しました。まぁTeraTarmとかで見ている文字列を保存して記録するものを作ったって感じです。

とりあえず全体像。
IMG_3543
BMQQ0218
こうやってマイコンから出てるUARTにつないだらこんな感じに記録されてます。(サークルのロボットで実験したため何が書いてあるのかわからないでしょうがまぁ適当に察してください)

それではどんな感じにやったのかをサラッと。

Cubeの設定画面を
キャプチャ

キャプチャ1
キャプチャ

キャプチャ2
キャプチャ3
キャプチャ4

ンでもってプログラムは、面倒なので適当に全文貼っておきます。

#include "main.h"
#include "stm32f7xx_hal.h"
#include "fatfs.h"

/* USER CODE BEGIN Includes */

/* USER CODE END Includes */

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

SD_HandleTypeDef hsd1;

UART_HandleTypeDef huart1;
UART_HandleTypeDef huart2;
DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_rx;

/* USER CODE BEGIN PV */
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
FATFS SDFatFs;  /* File system object for SD card logical drive */
FIL MyFile;     /* File object */
DIR mydir;  /*File directory*/
FILINFO fno; /*ファイル情報を持つ構造体。 主にディレクトリ読み込み関数の返り値を格納してくれる。*/
UINT i;
char SDPath[4]; /* SD card logical drive path */
#define MKFS
#ifdef __GNUC__
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif /* __GNUC__ */
void __io_putchar(uint8_t ch) {
HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*)&ch, 1, 1);
}

#define UART_CONVERTED_DATA_BUFFER_SIZE   ((uint32_t)  100)
/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
void Error_Handler(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_DMA_Init(void);
static void MX_SDMMC1_SD_Init(void);
static void MX_USART1_UART_Init(void);
static void MX_USART2_UART_Init(void);

/* USER CODE BEGIN PFP */
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/

/* USER CODE END PFP */

/* USER CODE BEGIN 0 */
int c = 0;
static uint8_t   UART_RX_DATA[UART_CONVERTED_DATA_BUFFER_SIZE];
uint8_t data[100];
FRESULT res;
uint32_t byteswritten, bytesread;
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
f_write(&MyFile,UART_RX_DATA,sizeof(UART_RX_DATA),(void *)&byteswritten);
f_sync(&MyFile);
}
/* USER CODE END 0 */

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();

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_SDMMC1_SD_Init();
  MX_FATFS_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  MX_USART2_UART_Init();

  /* USER CODE BEGIN 2 */

  setbuf(stdout, NULL);
  if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_3)==1){
 while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_3)){
 HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_9);
 HAL_Delay(100);
 }
 HAL_Delay(100);
 HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9,0);
  }
  f_mount(&SDFatFs, (TCHAR const*)SDPath, 0);
#ifdef MKFS
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9,1);
  f_mkfs((TCHAR const*)SDPath, 0, 0);
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9,0);
#endif
  NVIC_DisableIRQ(DMA2_Stream2_IRQn);
  f_open(&MyFile, "MyFatFs.txt",FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE);
  f_close(&MyFile);
  f_open(&MyFile, "MyFatFS.TXT", FA_WRITE);
  NVIC_EnableIRQ(DMA2_Stream2_IRQn);
  MX_USART1_UART_Init();
  MX_DMA_Init();
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_6,1);
  if (HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, (uint8_t *)UART_RX_DATA,UART_CONVERTED_DATA_BUFFER_SIZE) != HAL_OK)
    {
      Error_Handler();
    }
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
  /* USER CODE END WHILE */

  /* USER CODE BEGIN 3 */

  HAL_GPIO_TogglePin(GPIOD,GPIO_PIN_10);
  HAL_Delay(20);
  if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_3)==1){
   while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_3)){
   HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_9);
   HAL_Delay(100);
   }
   HAL_Delay(100);
   HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9,0);
   }
  }
  /* USER CODE END 3 */

}

/** System Clock Configuration
*/
void SystemClock_Config(void)
{

  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;
  RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInitStruct;

    /**Configure the main internal regulator output voltage 
    */
  __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();

  __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);

    /**Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks 
    */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = 16;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 8;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 216;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

    /**Activate the Over-Drive mode 
    */
  if (HAL_PWREx_EnableOverDrive() != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

    /**Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks 
    */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_7) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_USART1|RCC_PERIPHCLK_USART2
                              |RCC_PERIPHCLK_SDMMC1|RCC_PERIPHCLK_CLK48;
  PeriphClkInitStruct.Usart1ClockSelection = RCC_USART1CLKSOURCE_PCLK2;
  PeriphClkInitStruct.Usart2ClockSelection = RCC_USART2CLKSOURCE_PCLK1;
  PeriphClkInitStruct.Clk48ClockSelection = RCC_CLK48SOURCE_PLL;
  PeriphClkInitStruct.Sdmmc1ClockSelection = RCC_SDMMC1CLKSOURCE_CLK48;
  if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

    /**Configure the Systick interrupt time 
    */
  HAL_SYSTICK_Config(HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000);

    /**Configure the Systick 
    */
  HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);

  /* SysTick_IRQn interrupt configuration */
  HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0, 0);
}

/* SDMMC1 init function */
static void MX_SDMMC1_SD_Init(void)
{

  hsd1.Instance = SDMMC1;
  hsd1.Init.ClockEdge = SDMMC_CLOCK_EDGE_RISING;
  hsd1.Init.ClockBypass = SDMMC_CLOCK_BYPASS_DISABLE;
  hsd1.Init.ClockPowerSave = SDMMC_CLOCK_POWER_SAVE_DISABLE;
  hsd1.Init.BusWide = SDMMC_BUS_WIDE_1B;
  hsd1.Init.HardwareFlowControl = SDMMC_HARDWARE_FLOW_CONTROL_DISABLE;
  hsd1.Init.ClockDiv = 8;

}

/* USART1 init function */
static void MX_USART1_UART_Init(void)
{

  huart1.Instance = USART1;
  huart1.Init.BaudRate = 9600;
  huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
  huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
  huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
  huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
  huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
  huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
  huart1.Init.OneBitSampling = UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;
  huart1.AdvancedInit.AdvFeatureInit = UART_ADVFEATURE_NO_INIT;
  if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

}

/* USART2 init function */
static void MX_USART2_UART_Init(void)
{

  huart2.Instance = USART2;
  huart2.Init.BaudRate = 9600;
  huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
  huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
  huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
  huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
  huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
  huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
  huart2.Init.OneBitSampling = UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;
  huart2.AdvancedInit.AdvFeatureInit = UART_ADVFEATURE_NO_INIT;
  if (HAL_UART_Init(&huart2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

}

/** 
  * Enable DMA controller clock
  */
static void MX_DMA_Init(void) 
{
  /* DMA controller clock enable */
  __HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE();

  /* DMA interrupt init */
  /* DMA2_Stream2_IRQn interrupt configuration */
  HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Stream2_IRQn, 1, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Stream2_IRQn);

}

/** Configure pins as 
        * Analog 
        * Input 
        * Output
        * EVENT_OUT
        * EXTI
*/
static void MX_GPIO_Init(void)
{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

  /* GPIO Ports Clock Enable */
  __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

  /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_RESET);

  /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_RESET);

  /*Configure GPIO pin : PD10 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pin : PB3 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pins : PB6 PB9 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_9;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

}

/* USER CODE BEGIN 4 */

/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @param  None
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
  while(1) 
  {
  }
  /* USER CODE END Error_Handler */ 
}

#ifdef USE_FULL_ASSERT

/**
   * @brief Reports the name of the source file and the source line number
   * where the assert_param error has occurred.
   * @param file: pointer to the source file name
   * @param line: assert_param error line source number
   * @retval None
   */
void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
    ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */

}

#endif


まぁとりあえずDMAのコールバック関数の中でSDカードに書きこませてます。
いやーDMA便利ですねぇ(シロメ)wwww

説明めんどくさいので端折ります。(がれすたの兄貴が書いてくれるさっ)

どうもです。しれっとブログ名変えておきました。
まぁ関白って名前で大会出ることもほぼなく、自分にもあってないのでしろうさぎにしました。

そんなことは置いておいて、今回はSTMのエンコーダペリフェラルをHALで使ってみたいと思います。
まずピン設定。
適当にTim3をエンコーダモードにします。F303KだとTim1~Tim3までがエンコーダモードにできます。

キャプチャ
もはや必要かどうか知らないけどクロック設定。キャプチャ1
それでTim3の詳細設定

キャプチャ2
この時マクソンのケツエンコーダーで実験していてギヤヘッドの先を1回転させると(確か)3万カウントもしてしまうので、3000で分周してやっています。すると3000カウントするとカウンターが1増えたり減ったりします。Counter Periodはなるべく多くとってやってます。

こんな感じにしてジェネレートして適当な環境にインポートしてあげます。

static void MX_TIM3_Init(void)などのTimのInit関数の中の下の変数をグローバルに移動しておきます。

TIM_Encoder_InitTypeDef sConfig;
TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig;

それでカウンターの値を入れておく適当な変数を用意します。

uint32_t uwDirectionCount = 0;

こんな感じで。

int main()のwhile(1)の外にこれを置いておきます。

  if(HAL_TIM_Encoder_Init(&htim3, &sConfig) != HAL_OK)
     {
       Error_Handler();
     }
 HAL_TIM_Encoder_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_ALL);
 TIM3->CNT=3000;

まぁとりあえずエンコーダーモードを使うよって言ってスタートさせます。最後の行はカウンターの値をまず真ん中の3000にしておきますよ。っていうのです。こうしないと0から減っていくときにマイナスになるのではなく最初に設定した6000から減っていく形になるので若干面倒かなってことでこうなっています。

それでwhile(1)の中に 

uwDirectionCount = TIM3->CNT;

と書いてあげます。そしてデバッグをして、エンコーダーを回しながらステップ進めていくと、uwDirectionCount の値がどんどん変化していくととがわかると思います。


これで終了です。
簡単でしょ?(がれすた兄貴に教えてもらったのをまとめただけ)

サークルのロボットの4輪メカナムのエンコーダーの値をF446でとっていますがかなり高精度に取れているので楽しいです。

こんな感じですね。それでは。

どうもです。今回はがれすた兄貴と一緒にHALをやったものでロボットで使いそうなペリフェラルのデモになるような記事をまとめておきたいと思います。
・初めにLチカ
STM32F103C8T6をHALで使う

・PWM
HALでPWMを出力させる

・UART
STM32でUARTをやってみる1
STM32でUARTを使ってみる2

・printf関数を実装する
STM32でUARTをやってみる6(float型printfをUART経由で出力)
これはコードサイズが急に増えるのであまりお勧めしない。デバッガを使えばぶっちゃけ不要。

・I2C
STM32でI2C通信をやってみる

・タイマー割り込み
(自分用メモ)STM32のベーシックタイマー(TIM6/TIM7を使う)

・マスタークロックアウト
STM32のMCO機能を使ってGPIOからクロックを出してみる


・ADC(1chのみ)
STM32でADCをやってみる1(レギュラ変換)

・DMA
STM32でADCをやってみる2(DMAを使ったレギュラ変換)
こっちだと多チャンネルを一気に使えるし、メモリ転送をハードでやるので早い。

・エンコーダー
エンコーダペリフェラルをCubeHALで使う

・SPI
STM32でSPI通信をやってみる1(ポーリングでマイコン同士で通信編)

・DSPライブラリ
STM32でCMSIS DSPライブラリを使ってみる
こいつを使うと三角関数などが超高速で計算できる。参考( CMSIS-DSP Library 研究室)

こんなところですかね。
書いてて思ったけどわしPWMしかやってない・・・。

まぁがれすた兄貴とはハードウェアをワイが書いてソフトを兄貴にお願いするってので始まったのでこんなもんです。

それでは。

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