我编写了一个电机 Controller ,并使用 Arch Arm Linux 发行版在 respberry pi 上进行了测试,计算控制信号花费了约 0.4ms,所以我认为如果我使用实时操作系统,我可以做得更好,所以我开始使用 ChibiOS,但运行时间约为 2.5 毫秒,首先我使用 Crossfire 交叉编译器,而不是切换到 linaro,使用 linaro 运行时间要差一些 ~ 2.7 毫秒。可能是什么问题?我是否有可能没有以最佳方式初始化硬件?
/*
* Stack pointers initialization.
*/
ldr r0, =__ram_end__
/* Undefined */
msr CPSR_c, #MODE_UND | I_BIT | F_BIT
mov sp, r0
ldr r1, =__und_stack_size__
sub r0, r0, r1
/* Abort */
msr CPSR_c, #MODE_ABT | I_BIT | F_BIT
mov sp, r0
ldr r1, =__abt_stack_size__
sub r0, r0, r1
/* FIQ */
msr CPSR_c, #MODE_FIQ | I_BIT | F_BIT
mov sp, r0
ldr r1, =__fiq_stack_size__
sub r0, r0, r1
/* IRQ */
msr CPSR_c, #MODE_IRQ | I_BIT | F_BIT
mov sp, r0
ldr r1, =__irq_stack_size__
sub r0, r0, r1
/* Supervisor */
msr CPSR_c, #MODE_SVC | I_BIT | F_BIT
mov sp, r0
ldr r1, =__svc_stack_size__
sub r0, r0, r1
/* System */
msr CPSR_c, #MODE_SYS | I_BIT | F_BIT
mov sp, r0
mov r0,#0x8000
mov r1,#0x0000
ldmia r0!,{r2,r3,r4,r5,r6,r7,r8,r9}
stmia r1!,{r2,r3,r4,r5,r6,r7,r8,r9}
ldmia r0!,{r2,r3,r4,r5,r6,r7,r8,r9}
stmia r1!,{r2,r3,r4,r5,r6,r7,r8,r9}
;@ enable fpu
mrc p15, 0, r0, c1, c0, 2
orr r0,r0,#0x300000 ;@ single precision
orr r0,r0,#0xC00000 ;@ double precision
mcr p15, 0, r0, c1, c0, 2
mov r0,#0x40000000
fmxr fpexc,r0
mov r0, #0
ldr r1, =_bss_start
ldr r2, =_bss_end
内存设置:
__und_stack_size__ = 0x0004;
__abt_stack_size__ = 0x0004;
__fiq_stack_size__ = 0x0010;
__irq_stack_size__ = 0x0080;
__svc_stack_size__ = 0x0004;
__sys_stack_size__ = 0x0400;
__stacks_total_size__ = __und_stack_size__ + __abt_stack_size__ + __fiq_stack_size__ + __irq_stack_size__ + __svc_stack_size__ + __sys_stack_size__;
MEMORY
{
ram : org = 0x8000, len = 0x06000000 - 0x20
}
__ram_start__ = ORIGIN(ram);
__ram_size__ = LENGTH(ram);
__ram_end__ = __ram_start__ + __ram_size__;
SECTIONS
{
. = 0;
.text : ALIGN(16) SUBALIGN(16)
{
_text = .;
KEEP(*(vectors))
*(.text)
*(.text.*)
*(.rodata)
*(.rodata.*)
*(.glue_7t)
*(.glue_7)
*(.gcc*)
*(.ctors)
*(.dtors)
} > ram
.ARM.extab : {*(.ARM.extab* .gnu.linkonce.armextab.*)} > ram
__exidx_start = .;
.ARM.exidx : {*(.ARM.exidx* .gnu.linkonce.armexidx.*)} > ram
__exidx_end = .;
.eh_frame_hdr : {*(.eh_frame_hdr)}
.eh_frame : ONLY_IF_RO {*(.eh_frame)}
. = ALIGN(4);
_etext = .;
_textdata = _etext;
.data :
{
_data = .;
*(.data)
. = ALIGN(4);
*(.data.*)
. = ALIGN(4);
*(.ramtext)
. = ALIGN(4);
_edata = .;
} > ram
.bss :
{
_bss_start = .;
*(.bss)
. = ALIGN(4);
*(.bss.*)
. = ALIGN(4);
*(COMMON)
. = ALIGN(4);
_bss_end = .;
} > ram
}
PROVIDE(end = .);
_end = .;
__heap_base__ = _end;
__heap_end__ = __ram_end__ - __stacks_total_size__;
__main_thread_stack_base__ = __ram_end__ - __stacks_total_size__;
我在哪里犯了错误?
最佳答案
很久以前(是的,这意味着在上个千年的某个时候),我使用了旧的 PC Speaker pcsp
device driver (多一点电流补丁 here )通过连接到并行端口数据线的继电器来控制步进电机。
请注意,这与当前的 pcspkr 驱动程序不同(仅写入实际扬声器,而不是并行端口); pcsp
的并行输出部分从未移植到 2.6 音频架构。
这里的技巧是驱动程序可以注册一个(高优先级,如果需要的话)中断例程,该例程执行实际的设备寄存器/IO 端口写入以更改线路状态。因此,您只需 ioctl()
将采样率传递给驱动程序,然后异步写入“斜坡”(数据信号,以升高/降低到某个速度或从某个速度升高/降低,或执行步骤数)在内存中创建 - 然后驱动程序将为您假脱机它们,而不需要额外的计时/调度敏感代码。
最终,您在并行端口数据引脚上获得了 8 位数字信号,其计时精度与定时器中断允许的一样高。
有足够的线路来驱动步进机;如果你想让它转动给定的步数,你必须:
- 创建一个“加速”以将其从静止加速到最快
- 创建一个“矩形波”以保持其转动
- 创建一个“减速”以使其再次静止
如果步数很小,请一次性编写整个内容,否则,请编写斜坡上升,然后根据需要编写尽可能多的矩形波 block ,然后编写斜坡下降。虽然您可能会一次性编写数千个步骤,但您只需编写三个内存块,每个 block 几 kB,驱动程序的中断处理程序会完成其余的工作。
如果你连接一个电阻阵列 DAC 转换器,听起来会很有趣;-)
该方法可以推广到 RaspPI;在中断例程中,只需编写一个 GPIO 控制寄存器(在 ARM 上,设备寄存器始终是内存映射的,因此它只是一个内存访问)。
将“斜坡”/“控制信号”的生成与时序敏感的状态变化(实际上是“控制信号应用”)解耦,并将后者委托(delegate)给设备驱动程序的中断部分,可以使用“普通”Linux。
您的计时精度再次受到计时器中断的速率和抖动的限制。 RaspPI 能够运行比 i386 更高的定时器中断率。我很确定 1 毫秒对于这种方法来说不是一个挑战(1995 年还不是)。如前所述,该方法取决于预先创建信号的能力。
关于c - 如何正确初始化Raspberry?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/13770296/