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D/Aコンバータ処理

 
　テストボードのP4.7には、LEDが接続されています。

　P4.4からP4.7は、A/Dコンバータ、D/Aコンバータとの
　兼用ピンになっているので、GP3CONで接続を切替えて
　使います。




　P4.7に接続されたLEDに、正弦波を出力して
　じわーっとした点灯と消灯をさせてみます。
　P4.7には、DAC3が割当てられています。

　D/Aコンバータは12ビットなので、0〜4095を
　２の12乗で割った振幅テーブルを作成します。
　2048を、中央の出力電圧としておきます。

　テーブルを配列で実現するとして、0〜63の
　範囲で出力を繰り返すと、仕様で与える点灯
　と消灯になる寸法です。



　振幅テーブルTcl/Tkを利用して作成しました。
　Tcl/Tkのソースコードは、以下です。

#!/bin/sh
# initialize amplitude
set mulx 2047
# generate pi
set pi2 [expr 2*(atan(1) * 4)]
# clear string
set tmp ""
# generate code
for { set j 0 } { $j < 64 } { incr j } {
  # calculate
  set valx [expr int($mulx * ( sin((2 * $j * $pi2) / 64) + 1)) ]
  # concatenate
  set i [format "0x%04X," $valx]
  # concatenate
  set tmp "$tmp $i"
  # judge
  if { [expr $j % 8 ] == 7 } {
    puts $tmp
    # clear
    set tmp ""
  }
}

　I/Oリダイレクトを利用して、次のようにパラメータを
　ファイルに保存しました。
------------------------------------------------------------------
  0x07FF, 0x098E, 0x0B0E, 0x0C70, 0x0DA6, 0x0EA5, 0x0F62, 0x0FD6,
  0x0FFE, 0x0FD6, 0x0F62, 0x0EA5, 0x0DA6, 0x0C70, 0x0B0E, 0x098E,
  0x07FF, 0x066F, 0x04EF, 0x038D, 0x0257, 0x0158, 0x009B, 0x0027,
  0x0000, 0x0027, 0x009B, 0x0158, 0x0257, 0x038D, 0x04EF, 0x066F,
  0x07FE, 0x098E, 0x0B0E, 0x0C70, 0x0DA6, 0x0EA5, 0x0F62, 0x0FD6,
  0x0FFE, 0x0FD6, 0x0F62, 0x0EA5, 0x0DA6, 0x0C70, 0x0B0E, 0x098E,
  0x07FF, 0x066F, 0x04EF, 0x038D, 0x0257, 0x0158, 0x009B, 0x0027,
  0x0000, 0x0027, 0x009B, 0x0158, 0x0257, 0x038D, 0x04EF, 0x066F,
------------------------------------------------------------------
　振幅テーブルは、配列で次の記述にしました。

const static UWORD table_sin[BUFSIZE] = {
  0x07FF, 0x098E, 0x0B0E, 0x0C70, 0x0DA6, 0x0EA5, 0x0F62, 0x0FD6,
  0x0FFE, 0x0FD6, 0x0F62, 0x0EA5, 0x0DA6, 0x0C70, 0x0B0E, 0x098E,
  0x07FF, 0x066F, 0x04EF, 0x038D, 0x0257, 0x0158, 0x009B, 0x0027,
  0x0000, 0x0027, 0x009B, 0x0158, 0x0257, 0x038D, 0x04EF, 0x066F,
  0x07FE, 0x098E, 0x0B0E, 0x0C70, 0x0DA6, 0x0EA5, 0x0F62, 0x0FD6,
  0x0FFE, 0x0FD6, 0x0F62, 0x0EA5, 0x0DA6, 0x0C70, 0x0B0E, 0x098E,
  0x07FF, 0x066F, 0x04EF, 0x038D, 0x0257, 0x0158, 0x009B, 0x0027,
  0x0000, 0x0027, 0x009B, 0x0158, 0x0257, 0x038D, 0x04EF, 0x066F
};

　P4.7をDAC3に割当て設定は、以下です。
  　GP4CON = 0x20000000 ;

　31〜28の４ビットで、DACを指定します。
　この４ビット以外は、GPIOで利用する
　設定としました。

　D/Aコンバータは、timer1と同期して値を変化
　させられるので、振幅テーブルから値をもって
　くるように指定します。

　この設定には、CON(CONFIGURE)レジスタの５ビット
　が該当するので、このビットを１に設定します。

　D/Aコンバータ、A/Dコンバータには、リファレンス
　電圧が必要になるので、AVddを選択します。

　この指定は、CONレジスタの１、０ビット目で指定します。

    

  1. 00 power down

  2. 01 max voltage = DACref

  3. 10 max voltage = 2.5V

  4. 11 max voltage = AVdd


　さらに、D/Aコンバータのカウントレジスタを
　ユーザークリアかを、CONレジスタの４ビット
　で指定します。

　まとめると、以下となります。
  　DAC3CON = 0x33 ;

　timer1を使い、周期割込みを発生させD/Aコンバータに
　データを出力する方式を採用します。

　フラグを利用し一定周期で、DACレジスタ値を更新する
　方式としました。

　ADcU7026のタイマーは、ダウンカウントタイプなので
　LDレジスタにリロードのカウント値を設定します。
　また、CONレジスタでクロックソースの選択と分周比
　を指定します。


　全ソースコードは、以下。

#include <ADuC7026.h>

#define OFF 0
#define ON  OFF+1

/* data definitions */
typedef unsigned char  UBYTE ;
typedef   signed char  SBYTE ;
typedef unsigned short UWORD ;
typedef   signed short SWORD ;
typedef unsigned long  ULONG ;
typedef   signed long  SLONG ;

#define BUFSIZE 64

/* Table is placed in Flash/EE */
const static UWORD table_sin[BUFSIZE] = {
  0x07FF, 0x098E, 0x0B0E, 0x0C70, 0x0DA6, 0x0EA5, 0x0F62, 0x0FD6,
  0x0FFE, 0x0FD6, 0x0F62, 0x0EA5, 0x0DA6, 0x0C70, 0x0B0E, 0x098E,
  0x07FF, 0x066F, 0x04EF, 0x038D, 0x0257, 0x0158, 0x009B, 0x0027,
  0x0000, 0x0027, 0x009B, 0x0158, 0x0257, 0x038D, 0x04EF, 0x066F,
  0x07FE, 0x098E, 0x0B0E, 0x0C70, 0x0DA6, 0x0EA5, 0x0F62, 0x0FD6,
  0x0FFE, 0x0FD6, 0x0F62, 0x0EA5, 0x0DA6, 0x0C70, 0x0B0E, 0x098E,
  0x07FF, 0x066F, 0x04EF, 0x038D, 0x0257, 0x0158, 0x009B, 0x0027,
  0x0000, 0x0027, 0x009B, 0x0158, 0x0257, 0x038D, 0x04EF, 0x066F
};

void IRQ_Handler(void) __irq;
void init_usr(void);
void init_dac(void);
void init_timer1(void);
void dac_perform(void);

/* global variables */
volatile UWORD ptr ;
volatile UBYTE tflag ;

int main(void)
{
  /* initialize user */
  init_usr();	
  /* endless loop */
  while(ON)
  {
    /* cycle handler */
    if ( tflag == ON ) {
      /* clear flag */
      tflag = OFF ;
      /* DAC handling */
      dac_perform();
    }
  }
  /* dummy return */
  return (0);
}

void IRQ_Handler(void) __irq
{
  /* clear timer 1 interrupt flag */
  T1CLRI = 0xff ;
  /* USO timer handler */
  tflag = ON ;
}

void init_usr(void)
{
  /* initialize table pointer */
  ptr = 0 ;
  /* clear flag */
  tflag = 0 ;
  /* initialize timer1 */
  init_timer1() ;
  /* enable timer 1 interrupt */
  IRQEN = GP_TIMER_BIT ;
  /* P4.7 <= DAC3 */
  GP4CON = 0x20000000 ;
  /* initialize D/A converter */
  init_dac();
}

void init_timer1(void)
{
  /* set relocatable value */
  T1LD = 32768 ;
  /* select clock source , prescaler 1:1 */
  T1CON = (1 << 9);
}

void init_dac(void)
{
  /* DAC configuration
       synchoronuse timer_1 (2^5)
       range AVdd/AGND      (2^4)
  */
  DAC3CON = 0x33 ;
  /* start from midscale */
  DAC3DAT = 0x08000000;
}

void dac_perform(void)
{
  /* impress */
  DAC3DAT = (*(table_sin+ptr) << 16);
  /* update pointer */  
  ptr++;
  if ( ptr == BUFSIZE ) { ptr = 0 ; }
}
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