【 ST NUCLEO-H743ZI测评】+ LIS25BA数据采集

sylar^z 发表于 2020-5-24 00:27

<div class='showpostmsg'> 本帖最后由 sylar^z 于 2020-5-24 00:36 编辑

    这是在EE之前的活动中获得的ST骨振动传感器板子，可以采集说话时通过骨头震动传递的音频信号，不受环境中其他声源的影响。具体可以参看论坛的帖子（<a href="https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1080360-1-1.html">https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1080360-1-1.html</a>）。



    在之前活动中，我分享过一篇基于NUCLEO-F767ZI的LIS25BA骨振动传感器数据采集帖（<a href="https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1089664-1-1.html">https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1089664-1-1.html</a>），部分说明性内容这里不再复述了。本帖介绍一下NUCLEO-H743ZI设置LIS25BA骨振动传感器参数、基于SAI采集LIS25BA骨振动传感器具体实现。

 

    控制通信部分，通过STM32CubeMX开启I2C1，配置为Fast Mode，速度为400Khz，其他默认。为了便于接线，将I2C1_SCL从默认的PB6调整为PB8，I2C1_SDA为PB9，可以在STM32CubeMX的pinout view界面直接点击引脚修改。



 

    数据采集选用了SAI1_A，NUCLEO-H743ZI将SAI1的统一引出到CN9上，连接很方便。开启SAI1_A的DMA传输，选了DMA2 Stream1，并使能DMA中断。





 

    关于LIS25BA骨振动传感器的数据采集时钟要求，在之前的帖子已经介绍过了。这里说一下H743ZI和F767ZI的SAI在这个应用中的不同之处。由于F767ZI的SAI中MCLK与FCLK的频率之间固定为256倍，使得F767ZI无法只是用一个SAI单独实现对LIS25BA骨振动传感器的数据采集。H743ZI则通过增加了一个OSR位，通过OSR位可以配置MCLK与FCLK的频率之间固定为256倍或512倍。MCLK频率为FCLK频率512倍刚好满足LIS25BA骨振动传感器24KHz采集时的始终要求。故H743ZI单个SAI就可以采集LIS25BA的数据。

 

LIS25BA骨振动传感器参数配置代码：

 

int32_t LIS25BA_Init()

{

  uint8_t ret = LIS25BA_OK;

  uint8_t id;

  lis25ba_tmd_ctrl_t tmd_ctrl;

  lis25ba_ctrl_t     ctrl;

 

  if(BSP_I2C1_ReadReg(LIS25BA_I2C_ADDRESS, LIS25BA_WHO_AM_I, &id, 1) != LIS25BA_OK)

  {

    return LIS25BA_ERROR;

  }

  if(LIS25BA_ID != id)

  {

    return LIS25BA_ERROR;

  }

 

  tmd_ctrl.not_used_01 = 0x0;

  tmd_ctrl.WCLK_fq = 0x1;

  tmd_ctrl.not_used_02 = 0x0;

  tmd_ctrl.mapping = 0x1;

  tmd_ctrl.data_valid = 0x0;

  tmd_ctrl.Delayed = 0x0;

  tmd_ctrl.TDM_pd = 0x0;

  if(BSP_I2C1_WriteReg(LIS25BA_I2C_ADDRESS, LIS25BA_TDM_CTRL, (uint8_t *)&tmd_ctrl, 1) != LIS25BA_OK)

  {

    return LIS25BA_ERROR;

  }

 

  ctrl.not_used_01 = 0x0;

  ctrl.PD = 0x0;

  ctrl.not_used_02 = 0x0;

  if(BSP_I2C1_WriteReg(LIS25BA_I2C_ADDRESS, LIS25BA_CTRL, (uint8_t *)&ctrl, 1) != LIS25BA_OK)

  {

    return LIS25BA_ERROR;

  }

 

 

  return ret;

}

 

LIS25BA骨振动传感器数据采集SAI初始化配置代码。其中红色字体代码为手动添加，用于设置OSR位。

 

static void MX_SAI1_Init(void)

{

 

  /* USER CODE BEGIN SAI1_Init 0 */

 

  /* USER CODE END SAI1_Init 0 */

 

  /* USER CODE BEGIN SAI1_Init 1 */

  hsai_BlockA1.Init.MckOverSampling = SAI_MCK_OVERSAMPLING_ENABLE;

 

  /* USER CODE END SAI1_Init 1 */

  hsai_BlockA1.Instance = SAI1_Block_A;

  hsai_BlockA1.Init.AudioMode = SAI_MODEMASTER_RX;

  hsai_BlockA1.Init.Synchro = SAI_ASYNCHRONOUS;

  hsai_BlockA1.Init.OutputDrive = SAI_OUTPUTDRIVE_DISABLE;

  hsai_BlockA1.Init.NoDivider = SAI_MASTERDIVIDER_ENABLE;

  hsai_BlockA1.Init.FIFOThreshold = SAI_FIFOTHRESHOLD_EMPTY;

  hsai_BlockA1.Init.AudioFrequency = SAI_AUDIO_FREQUENCY_22K;

  hsai_BlockA1.Init.SynchroExt = SAI_SYNCEXT_DISABLE;

  hsai_BlockA1.Init.MonoStereoMode = SAI_STEREOMODE;

  hsai_BlockA1.Init.CompandingMode = SAI_NOCOMPANDING;

  if (HAL_SAI_InitProtocol(&hsai_BlockA1, SAI_I2S_STANDARD, SAI_PROTOCOL_DATASIZE_16BIT, 8) != HAL_OK)

  {

    Error_Handler();

  }

  /* USER CODE BEGIN SAI1_Init 2 */

 

  /* USER CODE END SAI1_Init 2 */

 

}

 

 

开启、关闭LIS25BA骨振动传感器DMA数据采集功能。LIS25BA_AUDIO_IN_Record传入的指针地址和空间大小即DMA接收的数据缓冲区空间。

 

void LIS25BA_AUDIO_IN_Record(uint8_t* pbuf, uint16_t size)

{

       /* 开启 SAI1 BLOCK A外设 */

//  HAL_SAI_Receive_DMA(&hsai_BlockA2, dataTmp, SAI2_DATA_LEN);

  HAL_SAI_Receive_DMA(&hsai_BlockA1, pbuf, size);

}

 

uint8_t BSP_LIS25BA_AUDIO_IN_Stop(void)

{

       /* 禁能 SAI1 BLOCK A外设 */

       __HAL_SAI_DISABLE(&hsai_BlockA1);

  HAL_SAI_DMAStop(&hsai_BlockA1);

 

  return 0;

}

 

DMA接收缓冲区半满及全满时中断的处理函数，具体功能待实现。

void HAL_SAI_RxCpltCallback(SAI_HandleTypeDef *hsai)

{

  if(&hsai_BlockA1 == hsai)

  {

    BSP_AUDIO_IN_LIS25BA_TransferComplete_CallBack();

  }

}

 

void HAL_SAI_RxHalfCpltCallback(SAI_HandleTypeDef *hsai)

{

  if(&hsai_BlockA1 == hsai)

  {

    BSP_AUDIO_IN_LIS25BA_HalfTransfer_CallBack();

  }

}

 

    根据LIS25BA骨振动传感器书册的说明及配置。将提取有效数据，提取X,Y的数据作为左右声道数据。LIS25BA骨振动传感器的数据为8SLOT，程序中配置的图7模式。



上电



 

程序运行后，采集到缓冲区的数据。


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