From 9ef46e2f8816f7d4ded5d489e0286f676ea467cf Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: NeoZng Date: Sat, 24 Jun 2023 20:29:57 +0800 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?=E5=A2=9E=E5=8A=A0=E4=BA=86=E4=B8=80=E4=BA=9B?= =?UTF-8?q?=E7=BC=96=E8=AF=91=E4=BC=98=E5=8C=96=EF=BC=8C=E5=A2=9E=E5=8A=A0?= =?UTF-8?q?=E4=BA=86log=E4=BD=BF=E7=94=A8=E6=96=87=E6=A1=A3=EF=BC=8C?= =?UTF-8?q?=E6=96=B0=E5=A2=9E=E9=83=A8=E5=88=86user=5Flib=E5=8A=9F?= =?UTF-8?q?=E8=83=BD?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit --- Makefile | 12 ++++++----- Src/main.c | 2 ++ bsp/log/bsp_log.h | 39 +++++++++++++++++++----------------- bsp/log/bsp_log.md | 17 ++++------------ bsp/pwm/bsp_pwm.c | 2 ++ modules/algorithm/user_lib.c | 6 ++++++ modules/algorithm/user_lib.h | 25 +++++++++++++---------- 合理地进行PID参数整定.md | 6 +++++- 8 files changed, 61 insertions(+), 48 deletions(-) diff --git a/Makefile b/Makefile index 1d537ce..456a6bd 100644 --- a/Makefile +++ b/Makefile @@ -199,7 +199,7 @@ FPU = -mfpu=fpv4-sp-d16 FLOAT-ABI = -mfloat-abi=hard # mcu -MCU = $(CPU) -mthumb $(FPU) $(FLOAT-ABI) +MCU = $(CPU) -mthumb -mthumb-interwork $(FPU) $(FLOAT-ABI) # macros for gcc # AS defines @@ -211,7 +211,9 @@ C_DEFS = \ -DSTM32F407xx \ -DARM_MATH_CM4 \ -DARM_MATH_MATRIX_CHECK \ --DARM_MATH_ROUNDING +-DARM_MATH_ROUNDING \ +-DARM_MATH_LOOPUNROLL \ +-DISABLEFLOAT16 # AS includes AS_INCLUDES = \ @@ -277,7 +279,7 @@ C_INCLUDES = \ # compile gcc flags ASFLAGS = $(MCU) $(AS_DEFS) $(AS_INCLUDES) $(OPT) -fdata-sections -ffunction-sections -CFLAGS += $(MCU) $(C_DEFS) $(C_INCLUDES) $(OPT) -fdata-sections -ffunction-sections +CFLAGS += $(MCU) $(C_DEFS) $(C_INCLUDES) $(OPT) -fdata-sections -ffunction-sections -fmessage-length=0 ifeq ($(DEBUG), 1) CFLAGS += -g -gdwarf-2 @@ -299,7 +301,7 @@ LIBS = -lc -lm -lnosys \ -l:libarm_cortexM4lf_math.a LIBDIR = \ -LMiddlewares/ST/ARM/DSP/Lib -LDFLAGS = $(MCU) -specs=nano.specs -T$(LDSCRIPT) $(LIBDIR) $(LIBS) -Wl,-Map=$(BUILD_DIR)/$(TARGET).map,--cref -Wl,--gc-sections +LDFLAGS = $(MCU) -specs=nano.specs -T$(LDSCRIPT) $(LIBDIR) $(LIBS) -Wl,-Map=$(BUILD_DIR)/$(TARGET).map,--cref -Wl,--gc-sections -flto # default action: build all all: $(BUILD_DIR)/$(TARGET).elf $(BUILD_DIR)/$(TARGET).hex $(BUILD_DIR)/$(TARGET).bin @@ -339,7 +341,7 @@ $(BUILD_DIR): # clean up ####################################### clean: - rd /s/q $(BUILD_DIR) + rd $(BUILD_DIR) /s/q ####################################### diff --git a/Src/main.c b/Src/main.c index 5a1f4b0..ce57ebb 100644 --- a/Src/main.c +++ b/Src/main.c @@ -36,6 +36,7 @@ /* Private includes ----------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN Includes */ #include "robot.h" +#include "bsp_log.h" /* USER CODE END Includes */ /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/ @@ -120,6 +121,7 @@ int main(void) MX_DAC_Init(); /* USER CODE BEGIN 2 */ RobotInit(); // 唯一的初始化函数 + LOGINFO("[main] SystemInit() and RobotInit() done"); /* USER CODE END 2 */ /* Call init function for freertos objects (in freertos.c) */ diff --git a/bsp/log/bsp_log.h b/bsp/log/bsp_log.h index 7709ffe..002be77 100644 --- a/bsp/log/bsp_log.h +++ b/bsp/log/bsp_log.h @@ -7,44 +7,46 @@ #define BUFFER_INDEX 0 - - /** * @brief 日志系统初始化 - * + * */ void BSPLogInit(); /** * @brief 日志功能原型,供下面的LOGI,LOGW,LOGE等使用 - * + * */ -#define LOG_PROTO(type,color,format,...) \ - SEGGER_RTT_printf(BUFFER_INDEX," %s%s"format"\r\n%s", \ - color, \ - type, \ - ##__VA_ARGS__, \ +#define LOG_PROTO(type, color, format, ...) \ + SEGGER_RTT_printf(BUFFER_INDEX, " %s%s" format "\r\n%s", \ + color, \ + type, \ + ##__VA_ARGS__, \ RTT_CTRL_RESET) -/*------下面是日志输出的接口--------*/ +/*----------------------------------------下面是日志输出的接口-------------------------------------------------*/ /* 清屏 */ -#define LOG_CLEAR() SEGGER_RTT_WriteString(0, " "RTT_CTRL_CLEAR) +#define LOG_CLEAR() SEGGER_RTT_WriteString(0, " " RTT_CTRL_CLEAR) /* 无颜色日志输出 */ -#define LOG(format,...) LOG_PROTO("","",format,##__VA_ARGS__) +#define LOG(format, ...) LOG_PROTO("", "", format, ##__VA_ARGS__) -/* 有颜色格式日志输出,建议使用这些宏来输出日志 */ +/** + * 有颜色格式日志输出,建议使用这些宏来输出日志 + * @attention 注意这些接口不支持浮点格式化输出,若有需要,请使用Float2Str()函数进行转换后再打印 + */ // information level -#define LOGINFO(format,...) LOG_PROTO("I:", RTT_CTRL_TEXT_BRIGHT_GREEN , format, ##__VA_ARGS__) +#define LOGINFO(format, ...) LOG_PROTO("I:", RTT_CTRL_TEXT_BRIGHT_GREEN, format, ##__VA_ARGS__) // warning level -#define LOGWARNING(format,...) LOG_PROTO("W:", RTT_CTRL_TEXT_BRIGHT_YELLOW, format, ##__VA_ARGS__) +#define LOGWARNING(format, ...) LOG_PROTO("W:", RTT_CTRL_TEXT_BRIGHT_YELLOW, format, ##__VA_ARGS__) // error level -#define LOGERROR(format,...) LOG_PROTO("E:", RTT_CTRL_TEXT_BRIGHT_RED , format, ##__VA_ARGS__) +#define LOGERROR(format, ...) LOG_PROTO("E:", RTT_CTRL_TEXT_BRIGHT_RED, format, ##__VA_ARGS__) /** * @brief 通过segger RTT打印日志,支持格式化输出,格式化输出的实现参考printf. - * + * @attention !! 此函数不支持浮点格式化,若有需要,请使用Float2Str()函数进行转换后再打印 !! + * * @param fmt 格式字符串 * @param ... 参数列表 * @return int 打印的log字符数 @@ -53,7 +55,8 @@ int PrintLog(const char *fmt, ...); /** * @brief 利用sprintf(),将float转换为字符串进行打印 - * + * @attention 浮点数需要转换为字符串后才能通过RTT打印 + * * @param str 转换后的字符串 * @param va 待转换的float */ diff --git a/bsp/log/bsp_log.md b/bsp/log/bsp_log.md index 64be4a3..259c296 100644 --- a/bsp/log/bsp_log.md +++ b/bsp/log/bsp_log.md @@ -2,10 +2,6 @@

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-> TODO: -> -> 1. 在未接入调试器的时候，将日志写入flash中，并提供接口读取 - ## 使用说明 bsp_log是基于segger RTT实现的日志打印模块。 @@ -18,11 +14,11 @@ bsp_log是基于segger RTT实现的日志打印模块。 #define LOGERROR(format,...) ``` -分别用于输出不同等级的日志。 +分别用于输出不同等级的日志。注意RTT不支持直接使用`%f`进行浮点格式化,要使用`void Float2Str(char *str, float va);`转化成字符串之后再发送。 -**若想启用RTT，必须通过`launch.json`的`debug-jlink`启动调试（不论使用什么调试器）。** +**若想启用RTT，必须通过`launch.json`的`debug-jlink`启动调试（不论使用什么调试器）。** 按照`VSCode+Ozone环境配置`完成配置之后的cmsis dap和daplink是可以支持Jlink全家桶的。 -注意，若你使用的是cmsis-dap和daplink，**请在调试任务启动之后再打开`log`任务。**（均在项目文件夹下的.vsocde/task.json中，有注释自行查看）。 +另外，若你使用的是cmsis-dap和daplink，**请在 *jlink* 调试任务启动之后再打开`log`任务。**（均在项目文件夹下的.vsocde/task.json中，有注释自行查看）。否则可能出线RTT viewer无法连接客户端的情况。 在ozone中查看log输出，直接打开console调试任务台和terminal调试中断便可看到调试输出。 @@ -34,7 +30,7 @@ bsp_log是基于segger RTT实现的日志打印模块。 ```c int printf_log(const char *fmt, ...); -void Float2Str(char *str, float va); +void Float2Str(char *str, float va); // 输出浮点需要先用此函数进行转换 ``` 调用第一个函数，可以通过jlink或dap-link向调试器连接的上位机发送信息，格式和printf相同，示例如下： @@ -52,8 +48,3 @@ char* str_buff[64]; Float2Str(str_buff,current_feedback); printf_log("Motor %d met some problem, error code %d!\n",3,1); ``` - -或直接通过`%f`格式符直接使用`printf_log()`发送日志，可以设置小数点位数以降低带宽开销。 - - - diff --git a/bsp/pwm/bsp_pwm.c b/bsp/pwm/bsp_pwm.c index 9e56ef8..403b75c 100644 --- a/bsp/pwm/bsp_pwm.c +++ b/bsp/pwm/bsp_pwm.c @@ -8,6 +8,8 @@ static PWMInstance *pwm_instance[PWM_DEVICE_CNT] = {NULL}; // 所有的pwm insta /** * @brief pwm dma传输完成回调函数 + * @attention 由于HAL库的设计问题,当一个pulse完成(即tim的计数超过比较寄存器)也会调用此函数 + * 故对于那些开启了PWM的TIM,务必关闭其全局中断,仅保持DMA传输完成中断打开 * * @param htim 发生中断的定时器句柄 */ diff --git a/modules/algorithm/user_lib.c b/modules/algorithm/user_lib.c index b511bb9..5029109 100644 --- a/modules/algorithm/user_lib.c +++ b/modules/algorithm/user_lib.c @@ -206,3 +206,9 @@ float AverageFilter(float new_data, float *buf, uint8_t len) return sum / len; } +void MatInit(mat *m, uint8_t row, uint8_t col) +{ + m->numCols = col; + m->numRows = row; + m->pData = (float *)zmalloc(row * col * sizeof(float)); +} diff --git a/modules/algorithm/user_lib.h b/modules/algorithm/user_lib.h index fc90e5a..9a15097 100644 --- a/modules/algorithm/user_lib.h +++ b/modules/algorithm/user_lib.h @@ -13,14 +13,11 @@ #ifndef _USER_LIB_H #define _USER_LIB_H - #include "stdint.h" #include "main.h" #include "cmsis_os.h" - - -#define msin(x) (arm_sin_f32(x)) -#define mcos(x) (arm_cos_f32(x)) +#include "stm32f407xx.h" +#include "arm_math.h" #ifndef user_malloc @@ -31,6 +28,18 @@ #endif #endif +#define msin(x) (arm_sin_f32(x)) +#define mcos(x) (arm_cos_f32(x)) + +typedef arm_matrix_instance_f32 mat; +// 若运算速度不够,可以使用q31代替f32,但是精度会降低 +#define MatAdd arm_mat_add_f32 +#define MatSubtract arm_mat_sub_f32 +#define MatMultiply arm_mat_mult_f32 +#define MatTranspose arm_mat_trans_f32 +#define MatInverse arm_mat_inverse_f32 +void MatInit(mat *m, uint8_t row, uint8_t col); + /* boolean type definitions */ #ifndef TRUE #define TRUE 1 /**< boolean true */ @@ -40,12 +49,6 @@ #define FALSE 0 /**< boolean fails */ #endif -/* math relevant */ -/* radian coefficient */ -#ifndef RADIAN_COEF -#define RADIAN_COEF 57.295779513f -#endif - /* circumference ratio */ #ifndef PI #define PI 3.14159265354f diff --git a/合理地进行PID参数整定.md b/合理地进行PID参数整定.md index 17195b2..59ea115 100644 --- a/合理地进行PID参数整定.md +++ b/合理地进行PID参数整定.md @@ -1,3 +1,7 @@ # 利用Ozone进行model-based PID tunning -Ozone的实时变量可视化监测(示波器)功能可以很好地帮助我们观察控制器在时域的表现，典型的有上升时间、超调量和稳态时间等。 \ No newline at end of file +Ozone的实时变量可视化监测(示波器)功能可以很好地帮助我们观察控制器在时域的表现，典型的有上升时间、超调量和稳态时间等。 + +## 调试顺序 + +先内环，后外环。若有已知的外部扰动如阻力、重力等可以在**保持kp不变**的情况下添加积分环节，并查看达到稳态时积分的输出，该输出值可以作为**前馈**作用通过feedforward_ptr一同送入下一个串级控制器。 \ No newline at end of file