STM32F411 BlackPill USB Speaker（８）同期

１．データ数同期
１）サンプリング数とDMA PWM出力数の同期
・TIM1割込関数にTransferComplete_CallBack_FS() とHalfTransfer_CallBack_FS()を追記する 

２）データ数調整
（１）データ数のコード
　・コードを見ると AUDIO_AudioCmd_FS() の size数が±4 調整されている
　・実測すると 7680 – 4 = 7676 となる場合がある
　・標準のデータ数：AUDIO_OUT_PACKET_NUM 回分
　　size基準値 = AUDIO_TOTAL_BUF_SIZE / 2 = サンプリング数 * AUDIO_OUT_PACKET_NUM * 2 = 7680
　・実サンプリング数 = size  / 2

（２）同期手順
　・サンプリング数を同期させているTIM1 Reload値を調整する
　・ size が更新されるAUDIO_CMD_PLAY毎に再設定

// Update TIM1 to synchronize the number of audio data
	__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim1, g_size / 2 -1);

２．サンプリングクロック同期
１）同期内容
　・ホスト側クロックを基準としてデバイス側クロックを同期させる

２）手順
　・USB割込時にTIM1カウント数を読込保存
　・TIM1カウントフル割込でサンプル数48カウントをベースとして位相ズレ量を算出する
　・位相ズレ量によりTIM1のクロック源であるTIM2のカウント周期を増減する
　・USB割込１周期内に留まるよう48カウント中央狙いでフィードバック調整する

３）調整量
　・TIM2 Period ±1/2000 = ±500ppm

４）コード    <stm32f4xx_it.c>

/* USER CODE BEGIN PV */
extern TIM_HandleTypeDef htim2;
uint16_t g_cnt_dma;
/* USER CODE END PV */


void TIM1_UP_TIM10_IRQHandler(void)
{
	/* USER CODE BEGIN TIM1_UP_TIM10_IRQn 0 */
	// Sync TM2(TM1) with USB interrupt timong
	uint32_t diff = g_cnt_dma % 48; // Synchronous phase difference
	if (diff > 28)
	{ // ? phase advance
		__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2, TIM2_P_BASE);
	}
	else if (diff < 20)
	{ // ? phase delay
		__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2, TIM2_P_BASE - 2);
	}
	else
	{ // in phase
		__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2, TIM2_P_BASE - 1);
	}
	/* USER CODE END TIM1_UP_TIM10_IRQn 0 */
	HAL_TIM_IRQHandler(&htim1);
	/* USER CODE BEGIN TIM1_UP_TIM10_IRQn 1 */
	TransferComplete_CallBack_FS();
	/* USER CODE END TIM1_UP_TIM10_IRQn 1 */
}

/**
 * @brief This function handles TIM1 capture compare interrupt.
 */
void TIM1_CC_IRQHandler(void)
{
	/* USER CODE BEGIN TIM1_CC_IRQn 0 */

	/* USER CODE END TIM1_CC_IRQn 0 */
	HAL_TIM_IRQHandler(&htim1);
	/* USER CODE BEGIN TIM1_CC_IRQn 1 */
	HalfTransfer_CallBack_FS();
	/* USER CODE END TIM1_CC_IRQn 1 */
}

/**
 * @brief This function handles USB On The Go FS global interrupt.
 */
void OTG_FS_IRQHandler(void)
{
	/* USER CODE BEGIN OTG_FS_IRQn 0 */
	// get TM1 count
	g_cnt_dma = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim1);
	/* USER CODE END OTG_FS_IRQn 0 */
	HAL_PCD_IRQHandler(&hpcd_USB_OTG_FS);
	/* USER CODE BEGIN OTG_FS_IRQn 1 */

	/* USER CODE END OTG_FS_IRQn 1 */
}

３．解説
１）データ数同期
・同期させないと周期的にノイズ音が発生する
・データ数が -4 となるのは実測では再生再開先頭のみ
　データを1サンプル捨てている
　不足する場合はバッファ配列外の値で1サンプル埋め合わせているように読める

２）サンプリングクロック同期
・同期させないと一定時間経過後からノイズ音が発生し復旧しない
・本来のSynchronous転送ではマスタークロックとして1kHzのSOFを使うが
　　SOFを有効にするため<usbd_conf.c>ファイルを修正しなければならない
　　USB割込でも制御可能
　このためUSB割込を使った
・基準としているUSB割込は（６）USB audio data 転送処理に書いた通りオーディオデータ送信時には1msec毎に続けて3回発生する
　位相ズレが１周期内に留まればいいので出来上がり分でフィードバックしている

次はまとめ