STM32L010で周波数カウンタを作てみた。(約10khzぐらいまで)(秋月シリアル7セグ)


x mbed2のリビジョン143

目的
基板作成が落ち着いたから
内部タイマーを使いusでオン時間で周波数を測る。
--(ディティが50対50じゃないと測れない。)--削除
周期で動くように改良　2021/8/15
秋月シリアル7セグに出力する。
レジスター直読み込みで高速化した。


赤色７セグメントＬＥＤシリアルドライバキット（ＤＩＰ化キット）
[AE-7SEG-BOARD-KIT-RED]
通販コード　K-10360


![h_con3.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/840352/bbdba4b9-d688-3dbb-9b80-cf241f996146.jpeg)



だいたい1khzを入力した



![pwm_hz_82ms_2.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/840352/b38d2ebd-57f2-f2e6-e36a-f70cb63ea329.jpeg)




```c++


#include "mbed.h"

//*******   ******   *****  *****  
//     *         *   *      * 
//    *         *    *****  *  ***
//  *       ****     *      *    *
//  *       *        *      *    *
//  *        *****   *****  *****

//10の割り算 0から1028までは、正しい。主に0から999
#define DVI10(n) ((n*205)>>11)

#define HIGH 1
DigitalIn in1(PA_1);

//タイマーの設定
Timer t;

//アナログ入力の設定
//AnalogIn adc_vbat(A3); //PA_4 010
//AnalogIn adc_vbat(A0); //PA_0 010
//AnalogIn adc_vbat(A0); //767 303

#define swclk1  PA_5    //A4
#define test01  PA_6
#define swdio1  PA_7    //A6
#define en1     PA_4    //A3

DigitalOut swdclk(swclk1);
DigitalOut swdio(swdio1);
DigitalOut en(en1);

char seg[32] = {
   0x00 , //0 @ -> ' '
   0x77 , //1 A  o
   0x7c , //2 B     　combined use "6"
   0x39 , //3 C
   0x5e , //4 D
   0x79 , //5 E  o
   0x71 , //6 F
   0x3d , //7 G

   0x76 , //8 H  o
   0x06 , //9 I    　combined use "1"
   0x1e , //10 J
   0x75 , //11 K 
   0x38 , //12 L  o
   0x15 , //13 M
   0x37 , //14 N  o
   0x3f , //15 O  o　combined use "0"

   0x73  , //16 P
   0x67  , //17 Q　combined use "9"
   0x50  , //18 R
   0x6d  , //19 S　combined use "5"
   0x78  , //20 T
   0x3e  , //21 U
   0x1c  , //22 V
   0x2a  , //23 W  o
   0x64  , //24 X

   0x6e  , //25 Y
   0x5b  , //26 Z　combined use "2"
   0x4f  , //27 [  --> "3"
   0x66  , //28 \  --> "4"
   0x27  , //29 ]  --> "7"
   0x7f  , //26 ^  --> "8"
   0x08    //31 _
};

//             12345678   12345678   12345678   12345678
char b8[8] = {0b10000000,0b01000000,0b00100000,0b00010000,
              0b00001000,0b00000100,0b00000010,0b00000001 };

void seg1(char v)
{
    v=seg[v-64];
    for(int jj=0;jj<8;jj++){
        if( (v & b8[jj]) == 0 ){
                swdio=0; //ビットが0
        } else {
                swdio=1; //ビットが1 
        }//endif
        swdclk=1;swdclk=0; //clk
    }//for
    en=1;
    en=0;       
}//seg1


char nn[]={'O','I','Z','[','\\','S','B', ']','^','Q'};

//7segの一文字出力 nana_seg
int ns_putc(char ch) {

    if(ch == ' ') {
        ch = '@';
    } else if(ch == '.') {
        ch='@';
        seg[0]=0x80;
    } else if (ch >= '0' && ch <= '9' ) {
        ch = nn[ch-'0'];
    }

    seg1(ch);
    seg[0]=0x00;

    //戻り値
    return(0);
}//ns_putc


//文字列の表示 nana_seg
int ns_printf(char *str1) {

    //文字の中身がゼロか
    while(*str1){

        //一文字出力
        ns_putc(*str1 ++);

    } //while

    //戻り値
    return(0);
}//ns_printf



//in1のオン時間をusで測る　今のところ引数は、無効
int pulseIn(int pin1,int pu1,int timeout1)
{
    t.reset();

    //while(in1 != 0) {}

    loop_ins:
    //                      1234567890123456
    if (   (GPIOA->IDR) & 0b0000000000000010   ) { goto loop_ins;}

    //while(in1 == 0) {}

    loop_s1:
    //                            1234567890123456
    if (     (~(GPIOA->IDR))  & 0b0000000000000010    ) { goto loop_s1;}

    //led1 = 1;//debug

    int sd = t.read_us();


    //while(in1 != 0) {}

    loop_in1:
    //                      1234567890123456
    if (   (GPIOA->IDR) & 0b0000000000000010   ) { goto loop_in1;}

    //led1 = 0;//debug

    return(t.read_us()-sd);

}//pulseIn

//in1のオンオフ時間をusで測る　今のところ引数は、無効
int hzIn(int pin1,int pu1,int timeout1)
{
    t.reset();

    //while(in1 != 0) {}

    loop_ins:
    //                      1234567890123456
    if (   (GPIOA->IDR) & 0b0000000000000010   ) { goto loop_ins;}

    //while(in1 == 0) {}

    loop_s1:
    //                            1234567890123456
    if (     (~(GPIOA->IDR))  & 0b0000000000000010    ) { goto loop_s1;}

    //led1 = 1;//debug

    int sd = t.read_us();


    //while(in1 != 0) {}

    loop_in1:
    //                      1234567890123456
    if (   (GPIOA->IDR) & 0b0000000000000010   ) { goto loop_in1;}

    //while(in1 == 0) {}

    loop_e1:
    //                            1234567890123456
    if (     (~(GPIOA->IDR))  & 0b0000000000000010    ) { goto loop_e1;}


    //led1 = 0;//debug

    return(t.read_us()-sd);

}//hzIn

//メイン関数
int main() {

    char data_read[8]; //バッファー

    //7セグの初期化
    en=0;
    swdclk=0;

    ns_printf("STAR");wait_ms(200); //debug

    t.start();

    //初期値の表示
    ns_printf("0000");

    int pwmco2;
    int hz;

    //無限ループ
    while(1){

        //PWMでデータ取得
        //pwmco2=pulseIn(7 ,HIGH,2000000);
        //pwmco2=500;

        //周期でデータ取得
        pwmco2=hzIn(7 ,HIGH,2000000);
        //pwmco2=500;


        //周波数の計算
        //pwmco2=pwmco2*2;
        if(pwmco2==0){pwmco2=1;}
        hz = 1000000/pwmco2;

        //表示用の変数の初期化
        int s = hz;
        int n0,n10,n100,n1000;

        n10   = s / 10;            // 1234 -> 123
        n0    = s - (n10 *10);     // 1234 -  1230 -> 4
        n100  = n10 / 10;          // 123  -> 12
        n10   = n10 - (n100 *10);  // 123  -  120 -> 3
        n1000 = n100 / 10;         // 12   -> 1
        n100  = n100 - (n1000*10); // 12   -  10  -> 2

        //画面に表示
        data_read[0] = '0' + n1000;
        data_read[1] = '0' + n100;
        data_read[2] = '0' + n10;
        data_read[3] = '0' + n0;
        data_read[4] = 0;
        ns_printf(data_read);

        //約0.3秒待つ
        wait_ms(300);

    }//while

}//main

//容量削減
void error(const char* format, ...){}



```


改良まえ

```c++


#include "mbed.h"

//*******   ******   *****  *****  
//     *         *   *      * 
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//  *       *        *      *    *
//  *        *****   *****  *****

//10の割り算 0から1028までは、正しい。主に0から999
#define DVI10(n) ((n*205)>>11)

#define HIGH 1
DigitalIn in1(PA_1);

//タイマーの設定
Timer t;

//アナログ入力の設定
//AnalogIn adc_vbat(A3); //PA_4 010
//AnalogIn adc_vbat(A0); //PA_0 010
//AnalogIn adc_vbat(A0); //767 303

#define swclk1  PA_5    //A4
#define test01  PA_6
#define swdio1  PA_7    //A6
#define en1     PA_4    //A3

DigitalOut swdclk(swclk1);
DigitalOut swdio(swdio1);
DigitalOut en(en1);

char seg[32] = {
   0x00 , //0 @ -> ' '
   0x77 , //1 A  o
   0x7c , //2 B     　combined use "6"
   0x39 , //3 C
   0x5e , //4 D
   0x79 , //5 E  o
   0x71 , //6 F
   0x3d , //7 G

   0x76 , //8 H  o
   0x06 , //9 I    　combined use "1"
   0x1e , //10 J
   0x75 , //11 K 
   0x38 , //12 L  o
   0x15 , //13 M
   0x37 , //14 N  o
   0x3f , //15 O  o　combined use "0"

   0x73  , //16 P
   0x67  , //17 Q　combined use "9"
   0x50  , //18 R
   0x6d  , //19 S　combined use "5"
   0x78  , //20 T
   0x3e  , //21 U
   0x1c  , //22 V
   0x2a  , //23 W  o
   0x64  , //24 X

   0x6e  , //25 Y
   0x5b  , //26 Z　combined use "2"
   0x4f  , //27 [  --> "3"
   0x66  , //28 \  --> "4"
   0x27  , //29 ]  --> "7"
   0x7f  , //26 ^  --> "8"
   0x08    //31 _
};

//             12345678   12345678   12345678   12345678
char b8[8] = {0b10000000,0b01000000,0b00100000,0b00010000,
              0b00001000,0b00000100,0b00000010,0b00000001 };

void seg1(char v)
{
    v=seg[v-64];
    for(int jj=0;jj<8;jj++){
        if( (v & b8[jj]) == 0 ){
                swdio=0; //ビットが0
        } else {
                swdio=1; //ビットが1 
        }//endif
        swdclk=1;swdclk=0; //clk
    }//for
    en=1;
    en=0;       
}//seg1


char nn[]={'O','I','Z','[','\\','S','B', ']','^','Q'};

//7segの一文字出力 nana_seg
int ns_putc(char ch) {

    if(ch == ' ') {
        ch = '@';
    } else if(ch == '.') {
        ch='@';
        seg[0]=0x80;
    } else if (ch >= '0' && ch <= '9' ) {
        ch = nn[ch-'0'];
    }

    seg1(ch);
    seg[0]=0x00;

    //戻り値
    return(0);
}//ns_putc


//文字列の表示 nana_seg
int ns_printf(char *str1) {

    //文字の中身がゼロか
    while(*str1){

        //一文字出力
        ns_putc(*str1 ++);

    } //while

    //戻り値
    return(0);
}//ns_printf

//in1のオン時間をusで測る　今のところ引数は、無効
int pulseIn(int pin1,int pu1,int timeout1)
{
    t.reset();

    //while(in1 != 0) {}

    loop_ins:
    //                     1234567890123456
    if (   (GPIOA->IDR & 0b0000000000000010) != 0   ) { goto loop_ins;}

    //while(in1 == 0) {}

    loop_s1:
    //                     1234567890123456
    if (   (GPIOA->IDR & 0b0000000000000010) == 0   ) { goto loop_s1;}

    //led1 = 1;//debug

    int sd = t.read_us();

    //while(in1 != 0) {}

    loop_in1:
    //                     1234567890123456
    if (   (GPIOA->IDR & 0b0000000000000010) != 0   ) { goto loop_in1;}

    //led1 = 0;//debug
    
    return(t.read_us()-sd);

}//pulseIn

//メイン関数
int main() {

    char data_read[8]; //バッファー

    //7セグの初期化
    en=0;
    swdclk=0;

    ns_printf("STAR");wait_ms(200); //debug

    t.start();

    //初期値の表示
    ns_printf("0000");

    int pwmco2;
    int hz;

    //無限ループ
    while(1){

        //PWMでデータ取得
        pwmco2=pulseIn(7 ,HIGH,2000000);
        //pwmco2=500;

        //周波数の計算
        pwmco2=pwmco2*2;
        if(pwmco2==0){pwmco2=1;}
        hz = 1000000/pwmco2;

        //表示用の変数の初期化
        int s = hz;
        int n0,n10,n100,n1000;

        n10   = s / 10;            // 1234 -> 123
        n0    = s - (n10 *10);     // 1234 -  1230 -> 4
        n100  = n10 / 10;          // 123  -> 12
        n10   = n10 - (n100 *10);  // 123  -  120 -> 3
        n1000 = n100 / 10;         // 12   -> 1
        n100  = n100 - (n1000*10); // 12   -  10  -> 2

        //画面に表示
        data_read[0] = '0' + n1000;
        data_read[1] = '0' + n100;
        data_read[2] = '0' + n10;
        data_read[3] = '0' + n0;
        data_read[4] = 0;
        ns_printf(data_read);

        //約0.3秒待つ
        wait_ms(300);

    }//while

}//main

//容量削減
void error(const char* format, ...){}




```

![h_con3.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/840352/ad25aa4b-a242-a3c6-8938-592cb1973584.jpeg)


![h_con28.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/840352/d123622a-57b8-076e-cf97-88a687da1472.jpeg)