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STM32F4-Base/Drivers/BSP/TPAFE5160/README.md
T
wandering1 9bbe117f97 adc: 节拍源 TIM6->TIM3 + ADC1 走 DMA 乒乓双缓冲,消除 2 ms 忙等(P1-5 单拍硬上界办结)
用户选定最彻底方案(B2):DMA + 定时器 TRGO 硬件触发 + 消费上一拍
已完成的半区。对应 P1-5 拆出的"单拍硬上界",现已办结。

硬件事实更正(查 CubeMX 器件库 + 本仓 HAL 头证实):F4 上 ADC1 的
外部触发清单里没有 TIM6/TIM7 TRGO(只接 DAC)。故 1 kHz 节拍源由
TIM6 改为 TIM3(PSC 83 / ARR 999,TRGO=UPDATE),同一个更新事件
同时 ① ISR 脉冲 TPAFE CONVST ② 经 TRGO 触发 ADC1 一轮 9 通道
③ 置位 ADC_WAKE_FLAG 唤醒 adcTask。TIM6 从 .ioc 整体移除。

代码:
- Src/tim.c/h:新增 MX_TIM3_Init(含 MasterSlaveMode),删 htim6
- Src/adc.c:ExternalTrigConv=T3_TRGO + EDGE_RISING +
  DMAContinuousRequests=ENABLE;MspInit 挂 hdma_adc1(DMA2_Stream4
  循环模式)。DDS 位关掉 = 一轮只发一次请求,静默丢 8 路
- Src/dma.c:DMA2_Stream4 NVIC 优先级 6(CubeMX 换流会把它重置为 0,
  优先级 0 会抢占 FreeRTOS 临界区,违反"外设中断 ≥5")
- Src/main.c:周期回调加 TIM3 分支;stm32f4xx_it.c 向量同步
- App/algo/adc_input.c:stm32_scan() → stm32_take(),逐通道
  PollForConversion 全删;乒乓半区由完成计数奇偶推出(只读一个
  32 位量 → 与 ISR 无竞态);STM32 侧数据固定滞后 1 拍
- App/task/adc_task.c:心跳日志拆出四类计数

观测性:adc1_seq(完成计数)/ adc1_gap(seq 前进 >1 = 丢帧)/
adc1_err(连续 ≥2 拍无新帧 = 停摆)/ adc1_hw(HAL 错误回调)。
单拍无新帧是消费者相位伪影(DMA 完成落在唤醒后 ≈67 µs),不计故障。

验证:
- 主机单测 79 → 101 全绿;反向验证四连均咬(半区奇偶取反 11 条、
  停摆拍置 valid 4 条、STALL_RUN_MAX 改 1 为 6 条、gap 阈值 1 条)
- @build 0 错 0 警,Code 256872 → 257660
- @test PASS:adcp 122 µs → 8 µs、adc1_err=0、adc1_hw=0、
  adc1_gap=27/20002 拍、adc1_seq 与 seq 恒定偏移 2
- stack_report 7/7 PASS,adcTask 832 B / 余 59%(不变)
- cubemx-survival 新增 5 项审计(TIM3 分支 / T3_TRGO / DDS /
  DMA 挂载 / 流优先级),28 通过 0 失败

文档:ADC 采样节拍设计说明新增 §11;看门狗停摆分析 §4.4 与 §8 收口;
算法规划 L1-1/L1-3、通道映射、测试说明、各 README 同步。
2026-10-11 00:31:33 +08:00

3.9 KiB
Raw Blame History

Drivers/BSP/TPAFE5160/ — TPAFE5160 高精度 ADC 驱动

TPAFE5160 是并行 16 位接口的高精度 ADC。本目录为寄存器级驱动: 转换启动(CONVST)、忙信号(BUSY)、数据读取(RD)时序管理。

文件一览

文件 作用
tpafe5160.c/h ADC 初始化、转换启动(轮询 + 中断)、16 位并行数据读取

硬件接口

  • 并行 16 位:PG0–PG15 数据总线 / PC8 RD(读选通)/ PC9 CONVST(转换启动)/ PC7 BUSY(转换中)/ PC6 FRSTDATA(首通道标记,板上 R24 4.7k 上拉)/ PA12·PA11·PA8 = OS0·OS1·OS2(过采样选择)——V0.1 网表口径(V0.0 曾为 PD3/PD4/PD7,已作废)
  • 部分引脚为 GPIO 模拟时序(非硬件 SPI/FSMC)

关键点

  • 周期重触发由 TIM3 更新事件(1 kHz)驱动(2026-10-10):app_main_init 末尾 HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3) 启动节拍,Src/main.c 的 HAL_TIM_PeriodElapsedCallback 在 TIM3 分支内调 tpafe5160_start_conv_irq()(ISR 内仅两次 GPIO 写)。B1 阶段曾由 adcTask 每 1 ms 软触发(已改)。⚠ 节拍源必须是 TIM3 而非 TIM6:TIM3 的同一个更新事件还经 TRGO 硬件触发 STM32 ADC1,两片转换器由此同源对齐;F4 上 TIM6/TIM7 的 TRGO 只接 DAC,喂不到 ADC1
  • 取数只用 tpafe5160_snapshot(int16_t *dst, uint8_t count)(仅任务上下文,内部临界区原子拷贝;返回 1=新帧 / 0=无新帧 / -1=参数无效)。配套的 tpafe5160_frame_seq() 给帧序号、tpafe5160_frstdata_err() 给"FRSTDATA 无跳变"帧计数
  • ⚠️ 不要用缓冲区指针取数:旧的 get_buf() / data_ready() / clear_ready() 已于 2026-10-10 删除(审计 E-45 / E-58)——get_buf 只给指针、任务再逐通道拷,中间被 BUSY EXTI 抢占就拷回两帧混合数据;s_ready 电平标志在 start_conv_irq 里被清 0,等于用重触发去丢帧。现由帧序号(只增不清)+ 临界区快照取代
  • tpafe5160_init() 做首帧有效性自检(E-44):完整跑一帧转换+读取,若整帧读下来 FRSTDATA 没有发生任何跳变(芯片没在驱动并行总线;板上上拉会把它钉死为高)→ 返回 TPAFE5160_FRSTDATA_ERR(-3) 并打 [ERR] Init FRSTDATA no-toggle。判据刻意不锁死"哪个 RD 边沿拉高/拉低"(手册只给"RD 下降沿 → FRSTDATA 高/低"两个跳变,本板未实测边沿次序),只要求"一帧内必须跳变" → 既抓死芯片,也不会因极性假设错误误杀好芯片
  • 采样数据的消费者 App/task/adc_task.c 已实现(B1,2026-10-10:tpafe5160_snapshot() 原子取数 + 帧统计;adcTask 在 Src/freertos.c 的 USER CODE 区创建)。v2.2(2026-10-10):采样节拍改由定时器更新中断硬件触发,本任务退化为纯消费者;v2.8(2026-10-10):节拍源改 TIM3(同时经 TRGO 触发 ADC1 + DMA),STM32 侧改为消费 DMA 乒乓缓冲,单拍耗时 122 µs → 8 µs
  • CONVST→BUSY→RD 三段时序对建立/保持时间敏感,改动需对照芯片手册
  • ⚠️ 本项目 ADC 相关功能新增任务/缓冲前须核算 RAM(见 docs/内存管理/);接消费者前的强制门禁见根 AGENTS.md「接 ADC / RS-485 消费者前的强制门禁」
  • ⚠️ 通道语义不是通道号:buf[i] 对应哪个电气量必须查 docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md(buf[2]=IA、buf[5]=UN、buf[6]=UA);V0.1 上 8 路电气量分属两片转换器属硬件缺陷(N-18)→ 禁止跨转换器做相位/功率/功率因数类运算

已知问题

  • docs/问题记录/TPAFE5160.md 有 16 张图片断链(文档引用了但图从未入库)——已登记,暂缓处理

相关文档

  • 芯片手册转录:docs/芯片手册/TPAFE5160.md(注:其配图有断链)
  • 任务实现:App/task/adc_task.c
  • 硬件引脚:根 README.md「外设接口」