如何在mm32f3270上为micropython创建ADC模块？

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问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 如何在mm32f3270上为micropython创建ADC模块？ 0
2022-2-7 07:09:26　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答小华同学该类别下有 12 个回答。邀请回答 jsqueh 该类别下有 12 个回答。邀请回答红旧衫该类别下有 12 个回答。邀请回答早知该类别下有 12 个回答。邀请回答 Ehunt 该类别下有 12 个回答。邀请回答张峰9998 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hy381 该类别下有 12 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 12 个回答。邀请回答举报罗星相关推荐 • 如何在Nodemcu开发板上运行MicroPython 1.8.2？ 673 • MicroPython C 模块怎么扩展？ 3355 • 在ESP8266上怎样对MicroPython进行开发呢 1039 • microPython 有没有在 STM32F103上运行的固件？ 13297 • MM32F103 ADC+DMA 多通道采样 2941 • XMC1404ADC端口P2.5接到3.3V进行采样结果寄存器中的值为3270 2858 • 在VSCode怎样去安装RT-Thread MicroPython插件呢 2472 • MicroPython固件怎么开发？ 2065 • TPYBoard-Micropython能干什么 1683 • MM32F103有没有DMA+ADC多通道的例程可参考啊？ 3083 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 在上文中，我根据micropython开发文档中的约定，设计了machine.ADC模块的接口，并分析了ADC模块的传参方式，并确定了ADC模块先启动转换器，再向转换序列中添加转换通道的实现思路。实现启动ADC转换器的思路虽然在 import ADC 时启动ADC转换器的时机是最理想的（只要确定要在程序中使用ADC，就先把ADC转换器预热起来），但我暂时没有找到micropython开放给底层移植的相关接口（也可能就真的没有，以后需要动内核才能实现）。我曾经想过在启动micropython的时候，直接把底层所有的外设（包括ADC）全部启动起来，即使完全不用ADC，也要让ADC转换器空跑着，但这样会让整个系统很浪费电。还有一种考虑，在实例化第一个ADC通道时启动ADC转换器，这确实是一个比较“智能”的做法。但最终，我选择了最笨的办法：在ADC类的实例化函数中，添加了一个关键字参数“init”，用来表示是否需要重新初始化ADC转换器，这样做的好处在于，用户在应用程序中可以在启用了多个通道之后，清空转换队列并重新构造新的转换队列。之前的实现，包括micropython开发文档中提供的API，都没有体现出关闭ADC转换器或者ADC转换通道的操作，在我使用的笨办法中，未增加API的前提下，使用一个关键字参数，在某种程序上实现了关闭部分ADC转换通道得需求（清空转换队列，再重建新队列）。其实，在理想情况下，我更希望能在micropython的gc回收adc的实例时，能触发某个开发者创建ADC类时编写的回调函数，将相应的ADC通道关闭。我使用了全局变量 adc_working_conv_seq 记录当前已经开启的转换通道，当init=True，adc_working_conv_seq = new_channel_mask，否则， adc_working_conv_seq \|= new_channel_mask。特别希望能找到import ADC的回调函数，用于实现启动ADC转换器的操作。特别希望能找到del adc的回调函数，用于实现停用ADC转换通道的操作。实现ADC API的回调函数 “machine_adc_type”就是ADC模块的回调入口： /* class locals_dict_table. / STATIC const mp_rom_map_elem_t machine_adc_locals_dict_table[] = { / Class instance methods. / { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_read_u16), MP_ROM_PTR(&machine_adc_read_u16_obj) }, { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_init), MP_ROM_PTR(&machine_adc_init_obj) }, }; STATIC MP_DEFINE_CONST_DICT(machine_adc_locals_dict, machine_adc_locals_dict_table); const mp_obj_type_t machine_adc_type = { { &mp_type_type }, .name = MP_QSTR_ADC, .print = machine_adc_obj_print, / __repr__(), which would be called by print(). / .call = machine_adc_obj_call, / __call__(), which can be called as (). / .make_new = machine_adc_obj_make_new, / create new class instance. / .locals_dict = (mp_obj_dict_t )&machine_adc_locals_dict, }; “.print”, “.call"和”.make_new"是内核级别的回调函数，其中make_new对应类对象的实例化函数，init函数将放于此。machine_adc_locals_dict里放的就是类对象内部可以用字符串索引的属性（方法）了，根据micropython开发手册中对ADC的描述，这里仅实现了init()函数和read_u16()函数。实现ADC的实例化函数 machine_adc_obj_make_new() -> machine_adc_obj_init_helper() machine_adc_init() -> machine_adc_obj_init_helper() make_new()和init() 都调用了machine_adc_obj_init_helper() , helper()函数就是对底层操作的可复用代码的打包。调用init()函数时，helper()函数的第一个参数已经指定了ADC转换通道的设备实例。但在调用make_new()函数时，通过参数传进来的只是一些提示片段，ADC通道号或者引脚编号等，此时就遇到了前文中提到的“找引脚”的问题。“找引脚”不仅仅要找到对应的ADC转换通道号以加入转换队列，还要找到对应的GPIO引脚以修改引脚的复用功能为模拟输入。 adc_find() 我希望实现多种方式定位到ADC的转换通道所对应的引脚：通过ADC转换通道号找到对应引脚。这需要维护一个以通道号作为索引的引脚表格，使用通道号找引脚。如果本身已经是一个ADC对象，则直接使用这个ADC对象实例化一个新的ADC对象（副本）。通过GPIO引脚对象，找到对应ADC的通道。这需要在“以通道号作为索引的引脚表格”进行倒排查询，使用引脚找通道。为此，类似于machine_pin_obj_t，我设计了 machine_adc_obj_t 表示adc转换通道对象，位于“machine_adc.h”文件中： /* ADC class instance configuration structure. / typedef struct { mp_obj_base_t base; // object base class. const machine_pin_obj_t pin_obj; ADC_Type * adc_port; uint32_t adc_channel; } machine_adc_obj_t; 如代码中所示，adc_obj 中必须包含base，这使得这个结构体类型的实例可以适用于micropython中的通用类处理方法。另外，ADC通道对象会绑定一个具体的引脚（配置复用功能，标记ADC通道等等），所以内部包含了一个 pin_obj。另外，adc_port和adc_channel就是adc_obj专属的ADC属性了。另外，我还定义了一个 adc_obj 的列表，machine_adc_objs，位于 machine_pin_board_pins.c中，这个表就是 adc_find() 需要的索引表。 ... const machine_adc_obj_t adc_CH15 = { .base = { &machine_adc_type }, .pin_obj = &pin_NUL, .adc_port = ADC1, .adc_channel = 15 }; ... /* for ADC pin. / const machine_pin_obj_t pin_NUL = { .base = { &machine_pin_type } }; const uint32_t machine_adc_num = 16u; const machine_adc_obj_t adc_CH0 = { .base = { &machine_adc_type }, .pin_obj = &pin_PA0, .adc_port = ADC1, .adc_channel = 0u }; const machine_adc_obj_t adc_CH1 = { .base = { &machine_adc_type }, .pin_obj = &pin_PA1, .adc_port = ADC1, .adc_channel = 1u }; const machine_adc_obj_t adc_CH2 = { .base = { &machine_adc_type }, .pin_obj = &pin_PA2, .adc_port = ADC1, .adc_channel = 2u }; const machine_adc_obj_t adc_CH3 = { .base = { &machine_adc_type }, .pin_obj = &pin_PA3, .adc_port = ADC1, .adc_channel = 3u }; const machine_adc_obj_t adc_CH4 = { .base = { &machine_adc_type }, .pin_obj = &pin_PA4, .adc_port = ADC1, .adc_channel = 4u }; const machine_adc_obj_t adc_CH5 = { .base = { &machine_adc_type }, .pin_obj = &pin_PA5, .adc_port = ADC1, .adc_channel = 5u }; const machine_adc_obj_t adc_CH6 = { .base = { &machine_adc_type }, .pin_obj = &pin_PA6, .adc_port = ADC1, .adc_channel = 6u }; const machine_adc_obj_t adc_CH7 = { .base = { &machine_adc_type }, .pin_obj = &pin_PA7, .adc_port = ADC1, .adc_channel = 7u }; const machine_adc_obj_t adc_CH8 = { .base = { &machine_adc_type }, .pin_obj = &pin_PB0, .adc_port = ADC1, .adc_channel = 8u }; const machine_adc_obj_t adc_CH9 = { .base = { &machine_adc_type }, .pin_obj = &pin_PB1, .adc_port = ADC1, .adc_channel = 9u }; const machine_adc_obj_t adc_CH10 = { .base = { &machine_adc_type }, .pin_obj = &pin_PC0, .adc_port = ADC1, .adc_channel = 10u }; const machine_adc_obj_t adc_CH11 = { .base = { &machine_adc_type }, .pin_obj = &pin_PC1, .adc_port = ADC1, .adc_channel = 11u }; const machine_adc_obj_t adc_CH12 = { .base = { &machine_adc_type }, .pin_obj = &pin_PC2, .adc_port = ADC1, .adc_channel = 12u }; const machine_adc_obj_t adc_CH13 = { .base = { &machine_adc_type }, .pin_obj = &pin_PC3, .adc_port = ADC1, .adc_channel = 13u }; const machine_adc_obj_t adc_CH14 = { .base = { &machine_adc_type }, .pin_obj = &pin_NUL, .adc_port = ADC1, .adc_channel = 14u }; const machine_adc_obj_t adc_CH15 = { .base = { &machine_adc_type }, .pin_obj = &pin_NUL, .adc_port = ADC1, .adc_channel = 15u }; const machine_adc_obj_t machine_adc_objs[] = { &adc_CH0 , &adc_CH1 , &adc_CH2 , &adc_CH3 , &adc_CH4 , &adc_CH5 , &adc_CH6 , &adc_CH7 , &adc_CH8 , &adc_CH9 , &adc_CH10, &adc_CH11, &adc_CH12, &adc_CH13, &adc_CH14, &adc_CH15, }; /* CH14 & CH15 are for internal sensors. / 同pin_obj类似，这里使用了静态数组的方式创建adc_obj，避免了再make_new() 时动态分配内存创建，无论是在代码执行效率还是系统安全性上，对于MCU平台都是十分友好的。这里还有一个设计要点，创建了 “pin_NUL” 表示没有具体指定 GPIO 端口号的引脚。如此，对于ADC_CH14和ADC_CH15，就只能通过ADC通道号索引到对应的adc_obj了。好了，让我们再看一下最终的 adc_find() 函数的实现： const machine_adc_obj_t adc_find(mp_obj_t user_obj) { //const machine_pin_obj_t pin_obj; / 如果传入参数本身就是一个ADC的实例，则直接送出这个ADC。 / if ( mp_obj_is_type(user_obj, &machine_adc_type) ) { return user_obj; } / 如果传入参数本身就是一个Pin的实例，则通过倒排查询找到包含这个Pin对象的ADC通道。 / if ( mp_obj_is_type(user_obj, &machine_pin_type) ) { for (uint32_t i = 0u; i < machine_adc_num; i++) { machine_pin_obj_t pin_obj = (machine_pin_obj_t )(user_obj); if ( (pin_obj->gpio_port == machine_adc_objs->pin_obj->gpio_port) && (pin_obj->gpio_pin == machine_adc_objs->pin_obj->gpio_pin) ) { return machine_adc_objs; } } } / 如果传入参数是一个ADC通道号，则通过索引在ADC清单中找到这个通道，然后送出这个通道。 / if ( mp_obj_is_small_int(user_obj) ) { uint8_t adc_idx = MP_OBJ_SMALL_INT_VALUE(user_obj); if ( adc_idx < machine_adc_num ) { return machine_adc_objs[adc_idx]; } } mp_raise_ValueError(MP_ERROR_TEXT("ADC doesn't exist")); } 在函数中，使用系统函数 mp_obj_is_type() 判断传入对象的类型，例如 adc_type、pin_type，从而相应各自不同的处理方式。特别注意，在其中传入pin_obj时，是在machine_adc_objs 中，逐个比较表中的ADC通道内的GPIO编号，从而选定他们的父结构作为目标对象。我一时没有想到更巧妙的索引方法，暂时用笨办法实现，所幸这些操作只是在应用的初始化过程中使用，对整个应用的执行效率影响不大。 make_new() make_new()函数是另一个设计要点。make_new() 函数要把adc_obj参数从一开始无差别的参数清单中解析出来，并且要为解析关键字参数 init 做准备。 / return an instance of machine_pin_obj_t. / mp_obj_t machine_adc_obj_make_new(const mp_obj_type_t type, size_t n_args, size_t n_kw, const mp_obj_t args) { mp_arg_check_num(n_args, n_kw, 1, MP_OBJ_FUN_ARGS_MAX, true); const machine_adc_obj_t adc = adc_find(args[0]); if ( (n_args >= 1) \|\| (n_kw >= 0) ) { mp_map_t kw_args; mp_map_init_fixed_table(&kw_args, n_kw, args + n_args); /* 将关键字参数从总的参数列表中提取出来，单独封装成kw_args。 / machine_adc_obj_init_helper(adc, n_args - 1, args + 1, &kw_args); } return (mp_obj_t)adc; } 当micropython内核调用make_new()函数时，在第一个参数传入的，是micropython认为是该类实例对象的类型，而不是包含初始化信息的实例化新对象。如果这里打算用动态内存分配，倒是可以用 mp_obj_is_type() 判断 type 参数的类型，然后对应分配一块内存用于保存该类型的对象。真正的传参信息位于args数组中。 args中保存的即是实例化参数列表，其中第一个参数，就是用以索引ADC通道的关键信息，args[0] 被传入adc_find()函数，返回adc_type 类型的对象。这个转换仅发生一次，之后的字符串方法的第一个参数，都已经是这里已经查找好的adc_obj了。 n_args记录了字符串参数的总个数，n_kw记录了字符串参数列表中关键字参数的个数。这里是我在具体调试环节中遇到的一个坎。在我原本的设计中，用于表示是否重置转换队列的 init 关键字总是无法正确识别，我甚至尝试在 helper() 函数中调整了 init 参数的属性，仍是不起作用。一顿各种试之后，才改到这里。在Pin类的make_new函数实现中，对n_args和n_kw的判断条件是： if ( (n_args > 1) \|\| (n_kw > 0) ) 1 这是因为Pin的实例化函数的实际有效参数是两个以上，但对于ADC，只有第一个有效参数是必要的，因此判断条件应该加上等号 “=”，在n_kw = 0 时，也要能够执行到 helper() 函数。在helper() 函数中，n_kw值的不同将会对应不用的执行过程。 STATIC mp_obj_t machine_adc_obj_init_helper ( const machine_adc_obj_t self, /* machine_adc_obj_t类型的变量，包含硬件信息 / size_t n_args, / 位置参数数量 / const mp_obj_t pos_args, /* 位置参数清单 / mp_map_t kw_args ) /* 关键字参数清单结构体 / { printf("%machine_adc_obj_init_helper().rn"); static const mp_arg_t allowed_args[] = { //[ADC_INIT_ARG_MODE] { MP_QSTR_init , MP_ARG_REQUIRED \| MP_ARG_BOOL, {.u_bool = false} }, [ADC_INIT_ARG_MODE] { MP_QSTR_init , MP_ARG_KW_ONLY \| MP_ARG_BOOL, {.u_bool = false} }, }; ... } 在helper() 函数中的参数解析清单中，指定 init 参数的默认值为False。 PS：这里我也挺奇怪的，MP_QSTR_init被用了两次，init()函数和init参数，竟然没打架？其它常规实现函数剩下的就是常规操作：在helper() 函数中执行对底层API的调用完成print() 函数和 call() 函数完成init() 函数和 read_u16() 函数，init() 传入的是参数清单，read_u16()的第一个参数是adc_obj。这个传参模型还是有点迷惑？？？一些收尾工作在clock_init.c中为ADC模块打开时钟： void BOARD_InitBootClocks(void) { CLOCK_ResetToDefault(); CLOCK_BootToHSI96MHz(); ... / ADC1. */ RCC_EnableAPB2Periphs(RCC_APB2Periph_ADC1, true); RCC_ResetAPB2Periphs(RCC_APB2Periph_ADC1); } 在 modmachine.c 中添加ADC类的代码： extern const mp_obj_type_t machine_pin_type; extern const mp_obj_type_t machine_adc_type; ... STATIC const mp_rom_map_elem_t machine_module_globals_table[] = { ... { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_Pin), MP_ROM_PTR(&machine_pin_type) }, { MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_ADC), MP_ROM_PTR(&machine_adc_type) }, ... }; 在makefile中添加新增的文件，并且添加到QSTR检索路径中： SRC_HAL_MM32_C += $(MCU_DIR)/devices/$(CMSIS_MCU)/system_$(CMSIS_MCU).c ... $(MCU_DIR)/drivers/hal_adc.c ... SRC_C += main.c modmachine.c machine_pin.c machine_sdcard.c machine_adc.c ... $(SRC_TINYUSB_C) ... # List of sources for qstr extraction SRC_QSTR += modmachine.c machine_pin.c machine_adc.c modutime.c $(BOARD_DIR)/machine_pin_board_pins.c 然后启动编译，清理一下杂七杂八的编译包含问题等等，就可以执行代码了。实际执行目前用来调程序的板子上没有直接用来测量ADC的设备（全都是各种插针），好不容易找到两各连了上拉电阻的引脚，可以采一个接近VCC的电压回来，板子运行后，在终端中运行脚本如下： MicroPython v1.16 on 2021-10-26; MB_F3270 with MM32F3277G7P >>> from machine import Pin >>> from machine import ADC >>> pin0 = Pin('PB0') >>> adc0 = ADC(pin0, init=True) >>> adc0.read_u16() 65280 >>> print(adc0) ADC(8) >>> adc1 = adcADC(9) >>> adc1.read_u16() 65280 >>> print(adc1) ADC(9) >>>

2022-2-7 16:25:38 评论举报潘佼佼