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STM32F103更换TMS320F28335的可行性分析_整数_周期

雨夜梧桐 2024-12-11 08:01:57 0

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有高效的硬件浮点数运算单元,64位整数除以32位整数运算耗时1条指令周期;

32位整数乘以32位整数运算耗时1条指令周期;

STM32F103更换TMS320F28335的可行性分析_整数_周期 互联网

如果STM32F103处理器的主频为72MHz,

32位整数乘以32位整数运算耗时2条指令周期;

64位整数除以32位整数运算最长耗时为8条指令周期,

32位整数加、减运算耗时为1条指令周期;

由于之前设计代码时就考虑到浮点数运算比较耗时,没有硬件浮点数运算单元时,单次的浮点数乘除法操作可能就耗时几十us,

以是,特意把代码中须要用到的浮点数运算转换为整数运算,乘以大于1的数,转为65535除以小于65535的数,乘以小于1的数,转为乘以小于65535的数再除以65535;

从而把浮点数运算转为32位整数乘除法运算,

比如0.35=22937/65535; 2.5=65535/26241等等;

资源比拟

CPU负荷率

掌握器代码中实时性哀求高的任务紧张包括:

周期为156.25us的14路ADC DMA完成中断,在该中断程序中,将ADC转换数值加入到累加和中,如果ADC采样累计次数达到了128次,即对应20ms,则对累加和除以次数,得到ADC的均匀值,并在主循环中对均匀值进行标定,得到丈量值,与此同时,还根据单次采样数值进行电场的闪络判断以及保护;

估量在累计次数达到128次,中断程序须要实行大约1000条指令,耗时约1000/72MHz=13us;

RS485通信的串口吸收中断以及发送,当前的程序是每吸收或者发送一个字节就运行中断程序,进行发送数据的准备以及吸收数据缓存以及RS485的收发韶光间隔的判断,

两个RS485通信的串口中断总实行了大约100条指令,耗时约1.25us,而如果采取19200bps的波特性,一个字节的韶光间隔即串口中断程序实行的周期为520us;

systick中断,用于产生系统时基,在systick中断韶光间隔为500us,在中断程序中紧张是定时标志位置位,以及MODBUS通信字节间隔的判断,用于完成吸收以及启动发送。

实行了大约300条指令,耗时约4us;

实测如下:

ADC中断运行韶光:22us;

systick中断运韶光:5us;

MODBUS串口中断运行韶光:2us;

由于,所有中断都是同一优先级,在所有中断同时发生的最坏情形下,总的中断运行韶光为29us;

最短任务的周期为156.25us;

CPU的负荷率为18%;

远远小于负荷率小于30%的哀求;

对付实时性哀求最高的电场闪络检测及其输出关断保护,最坏情形下可能会有29us的延时,并不会导致检测以及关断不及时;

采取STM32F103处理器设计的核心板

其它资源的考虑

一起UART用于连接CAT1模块,用于将设备通过4G网络连接到云做事器,实现掌握器的远程状态查看、操作和固件升级;

两路UART实现MODBUS从模式,个中一起MODBUS从模式用于连接工控屏,另一种用于数据远传;

DMA1的Channel1用于自动保存14路ADC的转换数值;

DMA1的Channel5用于自动吸收来自于CAT1模块的串口数据,Chanel4用于自动发送数据到CAT1模块;

定时器TIM1以及TIM2用于产生IGBT的驱动波形,利用TIM1的PWM通道1以及TIM2的PWM通道2输出频率、占空比以及去世区韶光均可以调节的IGBT驱动波形;

定时器TIM8的多少个PWM通路用于输出母线电压、电流,二次电压、电流,滤成直流驱动电压、电流表显示数值。

定时器TIM4用于触发ADC启动组采样,溢出周期设置为156.25us,一个市电周期20ms可以采样128个数据;

由于STM32F103处理器内置的FLASH在进行擦除操作时,CPU会被挂起,使得闪络判断,IGBT驱动波形输出等的中断,会导致严重的问题,由于利用外置的spi flash芯片用于存储设置参数;

ADC初始化函数

ROM和RAM的利用情形如下:

Total RO Size (Code + RO Data) 35868 ( 35.03kB)

Total RW Size (RW Data + ZI Data) 19000 ( 18.55kB)

Total ROM Size (Code + RO Data + RW Data) 36156 ( 35.31kB)

用于4G远程通信的串口通信代码利用了比较大的RAM空间,吸收和发送的DMA缓存各自占用了4KByte的RAM空间;

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