[原创] 用SPI_MOSI输出任意频率方波

tomzbj

前两天试了一下用GD32的一组8位GPIO接成R2R DAC做DDS
https://www.amobbs.com/thread-5767262-1-1.html

之后想到如果只需要方波的话, 用SPI的MOSI就可以了. 256字节的波形表不需要了,  只需要32字节的输出缓冲区, DMA循环输出, 正好是256比特.
DMA的半满和全满中断改成这样, 循环展开是必须的, 否则实在太慢.

1. void DS_DMA_FTF(void)
   
2. {
   
3.     for(register int i = 0; i < 16; i++) {
   
4.         dma_tab[i + 16] = 0;
   
5.         counter += step;
   
6.         dma_tab[i + 16] |= ((counter >> 31) << 7);
   
7.         counter += step;
   
8.         dma_tab[i + 16] |= ((counter >> 31) << 6);
   
9.         counter += step;
   
10.         dma_tab[i + 16] |= ((counter >> 31) << 5);
    
11.         counter += step;
    
12.         dma_tab[i + 16] |= ((counter >> 31) << 4);
    
13.         counter += step;
    
14.         dma_tab[i + 16] |= ((counter >> 31) << 3);
    
15.         counter += step;
    
16.         dma_tab[i + 16] |= ((counter >> 31) << 2);
    
17.         counter += step;
    
18.         dma_tab[i + 16] |= ((counter >> 31) << 1);
    
19.         counter += step;
    
20.         dma_tab[i + 16] |= ((counter >> 31) << 0);
    
21.     }
    
22. }
    
23. void DS_DMA_HTF(void)
    
24. {
    
25.     for(register int i = 0; i < 16; i++) {
    
26.         dma_tab[i] = 0;
    
27.         counter += step;
    
28.         dma_tab[i] |= ((counter >> 31) << 7);
    
29.         counter += step;
    
30.         dma_tab[i] |= ((counter >> 31) << 6);
    
31.         counter += step;
    
32.         dma_tab[i] |= ((counter >> 31) << 5);
    
33.         counter += step;
    
34.         dma_tab[i] |= ((counter >> 31) << 4);
    
35.         counter += step;
    
36.         dma_tab[i] |= ((counter >> 31) << 3);
    
37.         counter += step;
    
38.         dma_tab[i] |= ((counter >> 31) << 2);
    
39.         counter += step;
    
40.         dma_tab[i] |= ((counter >> 31) << 1);
    
41.         counter += step;
    
42.         dma_tab[i] |= ((counter >> 31) << 0);
    
43.     }
    
44. }
    

复制代码

实测这两个中断子程序需要470个时钟周期左右, SPI时钟用主频的四分频, 128*4=512, 稍微有点紧张, 用8分频就很宽松了.
其他基本不变, 把涉及dac的部分改成spi就完事.

实测在200M左右的GD32上输出几百k的方波, 波形相当稳, 输出几M时就比较抖了.

huangqi412

SPI是单线，要输出DA, 当成PWM用？ 跟IO并口比，速度不是慢了很多吗。

tomzbj

huangqi412 发表于 2022-6-26 17:07
SPI是单线，要输出DA, 当成PWM用？ 跟IO并口比，速度不是慢了很多吗。
(引用自2楼)

不是pwm, 和dds类似, 关键是可以输出任意频率啊.

rei1984

tomzbj 发表于 2022-6-26 17:13
不是pwm, 和dds类似, 关键是可以输出任意频率啊.
(引用自3楼)

lz 是高手， 看了知乎上的回答，  感觉高度很高

zrp123

DMA全传输完成中断改成

1. for(i = 16; i < 32; i++)
   
2. {
   
3. tab[i] = ...;
   
4. }
   

复制代码

是否能快一点？

tomzbj

zrp123 发表于 2022-6-27 08:07
DMA全传输完成中断改成

是否能快一点？
(引用自5楼)

有可能, 不过估计这里编译器已经给优化过了吧

sczh0001

改成汇编470 clock是否会明显减少么

tomzbj

sczh0001 发表于 2022-6-29 13:57
改成汇编470 clock是否会明显减少么
(引用自7楼)

应该差不多到头了, 128个点, 470/128, 一个点只有3.67个时钟周期

每个点要累加, 两次移位, 再位与, 应该是这部分优化到了3个时钟周期, 128*3=384.

再加上循环体两头的load/store, 循环变量累加, 比较, 函数体入栈/出栈, 没多少优化空间了.