[iiv 19]

Добрый день,

 

надо быстро проверить гипотезу, по которой надо одновременно оцифровывать 8, может 16, а может и 24 канала одновременно, и на каждом канале будет сигнал примерно 50кГц, то есть надо где-то 150-200КГц на канал. Хочется без бубнов это все в DMA.

 

Я такое умею только через внешний оцифровщик + плиска, но тут и с разводкой проваландаюсь, и программированием. Хочется простой МК, и чтоб с первого раза все поехало. Вроде требования не запредельные.

 

На тех МК, что умею, есть или только двухканальный DMA, без права одновременного семплинга с больше двух каналов (teensy 4.1), или только все ручками. Мне важен DMA, так как я хочу потом эти данные сразу друг с другом коррелировать и сохранять только корреляционные коэффициенты.

 

Скажите, пожалуйста, стоит ли на каком-то STM32 пробовать, или PIC32, или еще на чем-то? Целевая функция - потратить минимум времени на разработку платы и программирование сбора этих данных.

 

Спасибо!

[Obam 34]

Я такое умею только через внешний оцифровщик + плиска, но тут и с разводкой проваландаюсь, и программированием. Хочется простой МК, и чтоб с первого раза все поехало.
Одновременно не получится - входы поочерёдно к АЦП подключаться будут.
ПЛИС с N шт АЦП (тем более ими владеете) будет лучше.

[_pv 61]

у tms320c28 АЦП ещё достаточно быстрый, несколько МГц и каналов до 24.

Где-то у меня валяется старая плата https://www.olimex.com/Products/DSP/Development/TMX320-P28027/

бралась как-то давно тоже для проверки гипотезы и оцифровки нескольких аналоговых линейных sin/cos энкодеров 20мкм до 1м/c те же 50кГц.

smultaneous sampling нету (только два АЦП + мультиплексоры), но интерполятор сделать который момент сэмплирования подтянет у всех каналов к одному времени вроде не особо затратно.

А если именно совсем честный simultaneous sampling хочется, то для проверки гипотезы возможно дешевле будет готовую оценочную плату https://www.ti.com/tool/ADS1278EVM-PDK , схема есть, usb bootloader, прошивку свою можно подсунуть.

Родная прошивка от ti не то чтобы совсем открыта, но есть какие-то примеры и можно своим софтом данные из АЦП вытащить, с некоторыми ограничениями. 

Как минимум 8 каналов на 24 бита на 144кГц непрерывно напрямую без обработки в full speed usb не пролезут,

но на плате то ли 16 то ли 32МБайта памяти есть.

но можно и ft232h вместо "материнской платы" подцепить и все данные на полной скорости в ПК забрать.

Ну и с некими танцами с бубном несколько плат пожалуй можно заставить синхронно работать для 16,24, ... каналов.

[jcxz 217]

4 часа назад, iiv сказал:

одновременного семплинга с больше двух каналов

Что такое "одновременного"? 24 параллельных АЦП да на 150kS/s??? Такого нет ни в одном МК.

А если тривиально - подключение множества каналов к нескольким АЦП через мультиплексоры, таких МК думаю много. Например XMC4700. А насколько "просто и чтоб с первого раза все поехало" - то зависит только от ваших умений.

4 часа назад, iiv сказал:

потратить минимум времени на разработку платы и программирование сбора этих данных

Это зависит только от ваших умений, о которых мы не можем судить.

[tonyk_av 39]

Насколько помню, у STM32 из трёх АЦП только два могут через DMA. Если правильно помню, то в одной из наших разработок было 11 каналов с частотой выборки 12000выб/с на канал и это было уже около предела возможностей АЦП. Если сократить время выборки для УВХ и понизить количество преобразуемых разрядов АЦП, то можно получить желаемое, но вот устроит ли полученная точность- вопрос. И аналоговую часть нужно будет делать вдумчиво.

Изменено 26 января, 2023 пользователем tonyk_av

[gridinp 2]

В 26.01.2023 в 02:06, Obam сказал:

Одновременно не получится - входы поочерёдно к АЦП подключаться будут.

ну каналы можно совместить после оцифровки сдвинув каждый на соответствующую разницу во времени

[iiv 19]

Спасибо большое всем за дельные советы!

 

Да, я готов делать так, что "входы поочерёдно к АЦП подключаться будут", но чтобы это можно было бы сделать во время DMA - то есть если у МК есть два АЦП и каждый по 2.5МС/с, то если на каждый можно навесить 12 замультиплексиных ножек и одним DMA на каждый АЦП зачитать скажем, 12*128 семплов, то это будет как раз то, что надо.

 

В тех МК, на которых я уже программировал (esp32, nxp 1062) хоть и мультиплексоры каналов есть, на DMA  можно выбрать только один канал.

[jcxz 217]

Как я уже писал - XMC4700 или XMC4800 вполне справится с такой задачей. 4 АЦП, на каждом - 8 каналов, более 2MS/s на один АЦП. Остаётся ещё большой запас по скорости для вашей задачи. Естественно - всё через DMA, достаточно одного канала DMA для обслуживания всех 4-х АЦП. Имеется также аппаратное усреднение (до 4 отсчётов или аппаратная фильтрация; по желанию). STM32 и рядом не лежал.  😉

При желании можно посмотреть что-то более младшее/дешёвое: XMC4500, XMC4300, ... но надо читать даташит насчёт их возможностей.

29 минут назад, iiv сказал:

одним DMA на каждый АЦП

В дохлых STM32 может и нужно на каждый АЦП отдельный канал DMA, но в правильных МК для этого достаточно одного единственного DMA-канала. Диаграмма переключения мультиплексоров АЦП- какую запрограммируете, такая и будет. У XMC4xxx все АЦП свои результаты преобразования пишут либо в общее FIFO либо в FIFO каждого АЦП. Откуда потом можно читать данные либо процессором либо DMA.

[iiv 19]

3 hours ago, jcxz said:

Как я уже писал - XMC4700 или XMC4800 вполне справится с такой задачей. 4 АЦП, на каждом - 8 каналов, более 2MS/s на один АЦП. Остаётся ещё большой запас по скорости для вашей задачи. Естественно - всё через DMA, достаточно одного канала DMA для обслуживания всех 4-х АЦП.

Круто, спасибо! Мне собственно именно эта информация и нужна была! Если XMC4700 или XMC4800 внутри DMA сам может мультиплексить сигналы - это именно то, что я хочу.

[jcxz 217]

1 час назад, iiv сказал:

Если XMC4700 или XMC4800 внутри DMA сам может мультиплексить сигналы

Не совсем так. Не в DMA. Там есть 4 конвертора (АЦП) и к ним подключен довольно большой блок памяти (result memory). При конфигурировании работы АЦП-каналов, вы указываете - в какие области этой памяти класть данные от каких каналов и в каком порядке. Потом конфигурируете эту память как вам нужно: можно создать в ней одно или несколько FIFO, связывая ячейки этой памяти в цепочки FIFO и назначая из какой в какую делать пересылки, в каких ячейках делать суммированиее и фильтрацию (если нужно) сэмплов, какие ячейки должны генерить триггер-сигналы для DMA, прерывания для NVIC и для другой периферии и т.д. Это как бы - отдельный от АЦП блок постобработки. А потом уже натравливаете канал (или каналы) DMA на нужные ячейки этой памяти, чтобы DMA вытаскивал результирующие данные в основную память. Можно вообще связать все ячейки этой памяти в единый FIFO, и вытаскивать одним DMA-каналом сразу все данные. Но можно и создать внутри 4 отдельных FIFO и также их обслуживать единым DMA-каналом (посредством scatter/gather).

За счёт того, что эта память - сама по себе уже довольно большой буфер, можно вообще без DMA работать. Либо через DMA, но не обязательно с двойной буфериацией, непрерывным. Вполне нетрудно делать перезапуск DMA-транзакций - данные не потеряются, так как есть FIFO.

Порядок подключения каналов АЦП к преобразователям и их мультиплексирование, можно сделать например через QUEUE-преобразования, заполнив FIFO заданий для каждого преобразователя. В этих заданиях указывается: на каком шаге какой канал нужно преобразовывать, с какими опциями, на каком шаге ждать триггер-сигнала (от таймера например), сделать зацикливание и т.п. Это настраивается однократно перед стартом, потом делается старт и эти последовательности заданий для всех преобразователей будут непрерывно повторятся (если зациклены). А результаты будут поступать в result memory.

Это самый простой режим работы подсистемы АЦП. Там ещё много чего есть.

[iiv 19]

Спасибо большое, jcxz, что доходчиво объяснили возможности этого камня!

Да, XMC4800 - как оказалось, довольно продвинутый процессор, хотя мануалы как-то не сильно располагают к быстрому освоению, но буду пробовать, наверное проходимо.

[iiv 19]

On 1/26/2023 at 12:23 AM, _pv said:

у tms320c28 АЦП ещё достаточно быстрый, несколько МГц и каналов до 24.

спасибо большое, _pv! С олимексовской девбордой это решение самым простым кажется, по крайней мере я что-то да смог тут уже сегодня запустить.

[adnega 11]

В 26.01.2023 в 10:50, jcxz сказал:

В дохлых STM32

Говорят, в NUCLEO-G474RE установлен МК с такой вот начинкой

Другими словами: пять АЦП, при 12 битах до 4 Мвыб/с, до 42 каналов (причем можно в дифференциальном режиме).

Больше вопросов вызывает способ такой поток куда-то передать.

[_pv 61]

3 hours ago, iiv said:

спасибо большое, _pv! С олимексовской девбордой это решение самым простым кажется, по крайней мере я что-то да смог тут уже сегодня запустить.

у олимекса нет отладчика на плате,только уарт через ft232r наружу, и насколько помню были какие-то танцы с бубном чтобы флэш прошить через uart bootloader. с привлечением какого-то стороннего софта от spectrum digital вроде.

посмотрите на платы лаунчпадов от ti, для тех же с28, они стоят столько же если не дешевле, с более новыми камнями и XDS на плате.

и у инфинеона c xmc тоже есть мелкие платы, типа discovery у stm32, там jlink на плате.

[iiv 19]

4 hours ago, adnega said:

Больше вопросов вызывает способ такой поток куда-то передать.

Спасибо большое adnega за совет! Верно, полностью с Вами соглашусь! В моем случае мне надо без относительно скорости АЦПшек около 60-100МФлопс на одинарной точности. Обычно это есть у всех или почти у всех. С NUCLEO-G474RE - прикольно - да, тут можно и оверсемплинг при необходимости сделать для повышения точности, хотя при сигнале в 50КГц оцифровывать его на 800КГц - особо оверсамплинком и не побарствуешь. С NUCLEO-G474RE - тоже идея. На всякий случай решил ее тоже заказать, что если на олимексе не смогу быстро проверить то, что хочу.

1 hour ago, _pv said:

у олимекса нет отладчика на плате,только уарт через ft232r наружу, и насколько помню были какие-то танцы с бубном чтобы флэш прошить через uart bootloader. с привлечением какого-то стороннего софта от spectrum digital вроде.

у меня какой-то от олимекса прошивальщик был для tms-ов, я им какой-то демо пример прошил, хотя пока еще не смог понять все прелести этого процессора.

 

Короче на крайняк - у меня есть в загашнике софт для esp32 на DIG ADC, и, как я понимаю, хоть и в доке на esp32-s3 пишут, что только 100кС/с на канал, но через DIG ADC там все честные 1х2 МС/с будет и мне должно совсем в притык, но хватить, а в esp32 всяко на плавающей арифметике при любом раскладе я свои 100МФлопс получу (до 450+МФлопс я уже на ней получал).