基于CortexM的配電終端實時應用平臺軟件設計報告(共53頁)

1、基于Cortex-M4的配電(pi din)終端實時應用平臺軟件設計報告1 設計(shj)背景看了網(wǎng)絡上有多篇介紹基于飛思卡爾Kinetis的FTU設計方案，筆者對飛思卡的kinetis系列芯片也有所關(guān)注，在飛思卡爾與萬利共同設計推出的MAPS-K64開發(fā)套件初期心理癢癢地就不由自主地購入了一套，由于專注工作等原因一直沒空把這板子(bn zi)用起來。目前筆者手頭還有NXP LPC1768，IMX.287, STM32F4，CC2530，MSP430F等開發(fā)板，這些板子也僅使用過一段時間后就閑置在工具箱里躺著了。當下創(chuàng)客是一個充滿活力與希望年輕群體，李總理大力推進“大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新”，高度關(guān)注

2、并為創(chuàng)客們點贊。當看著這一大堆用真金白銀購入的板子還閑置在工具箱里，某天心頭來勁一定不能白瞎花這個錢得把它們折騰起來，咱也要用實際行動向創(chuàng)客精神致敬。首當其沖被選中是MAPS-K64開發(fā)套件，一是因為K64強悍的性能，二是開發(fā)套件提供的外設資源較為豐富，基于它設計一個FTU軟件方案實現(xiàn)最為強勁的實時響應性能，因為筆者熱鐘于RTOS的應用設計，碼農(nóng)當用上RTOS后完全不想回到“裸奔”時代，配電網(wǎng)的FTU軟件設計一直崇尚“裸奔”，對此我只想以本設計報告來證實應用RTOS實時效果更為優(yōu)越。筆者手中沒有飛思卡爾官方設計的FTU方案軟件源碼，本軟件方案純屬按個人思路進行全新設計，不存在如有雷同的情形，筆

3、者崇尚開源精神，恪守職業(yè)道德，首選應用開源軟件代碼，本方案未采用任何與FTU相關(guān)公司的商業(yè)代碼(可以說完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，嘿嘿，開個玩笑，本軟件方案未申請經(jīng)有關(guān)部門審核頒布認證_)，包括MAPS-K64開發(fā)套件提供的例程都未使用，它的部分例程還是完全不能用的，各模塊均按照統(tǒng)一規(guī)范進行設計驗證。芯片驅(qū)動采用飛思卡爾Kinetis最新的軟件開發(fā)包KSDK V1.2，其它中間庫則采用開源軟件代碼(除emWin外，僅個人學習評估使用，未用于商業(yè)用途)。由于資源、時間等因素受限，現(xiàn)階段未具有交流采樣板、開入開出板，專業(yè)試驗設備等無法模模擬饋線故障，因而本期主要成果是搭建FTU軟件設計平臺，具備FTU基

4、礎應用功能，在軟件設計上以極致高效的設計，力求在實時響應上實現(xiàn)最高性能，達到實時應用評估目的，在II期則補充實現(xiàn)FTU其余軟件功能，形成一個完整的軟件實現(xiàn)方案。本方案預期分為三個階段實施，I期為軟件開發(fā)平臺搭建，具備FTU基礎功能，II期為故障判斷，標準通信協(xié)議，數(shù)據(jù)存儲，超低功耗BLE的應用，基于Qt的維護配置工具(gngj)的實現(xiàn)，III期為設計交直流和開入開出板驗證，項目眾籌等(大膽(ddn)臆想，不一定具備實施條件)。本文為I期開發(fā)已基本完成的情況(qngkung)作一個總結(jié)報告，主要目的有如下三個方面：1、基于Cortex-M4和RTOS的實時響應特性展現(xiàn)；2、闡述個人對FTU軟件框

5、架設計的理解與其高效程序設計的一些思想；3、杜絕閉門造車自我感覺良好的局面，與人分享吸納各方改進提升建議。2 配電網(wǎng)監(jiān)控終端介紹智能配電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分，其主要實現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運行及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制、用電和配電管理的智能化。智能配網(wǎng)系統(tǒng)配用電自動化系統(tǒng)由主站、通信系統(tǒng)、自動化監(jiān)控終端設備三大部分構(gòu)成，形成一個完整的信息傳輸與處理系統(tǒng)，實現(xiàn)對配電網(wǎng)運行的遠程管理。其中自動化監(jiān)控終端設備包括饋線終端（Feeder Terminal Unit，F(xiàn)TU）、站所終端（Distribution Terminal Uint, DTU）、配電變壓器終端（Transform Termina

6、l Unit, TTU）等。FTU主要安裝在10kV饋電線路上，對柱上開關(guān)(斷路器、負荷開關(guān)、分段開關(guān))進行監(jiān)控，完成遙信、遙測、遙控，故障檢測功能，并與配電自動化主站通信，提供配電系統(tǒng)運行情況和各種監(jiān)測信息，包括開關(guān)狀態(tài)、電能參數(shù)、相間故障、接地故障以及故障時的參數(shù)，可執(zhí)行配電主站下發(fā)的命令，對配電終端進行調(diào)節(jié)和控制，實現(xiàn)故障定位、故障隔離和非故障區(qū)域快速恢復供電功能。DTU一般安裝在常規(guī)的開閉所(站)，環(huán)網(wǎng)柜、小型變電站、箱式變電站等處，完成對開關(guān)設備的位置信號、電壓、電流、有功功率，無功功率、功率因數(shù)、電能量等數(shù)據(jù)采集與計算，對開關(guān)進行分合閘操作，實現(xiàn)對饋線開關(guān)的故障識別、隔離和對非故障

7、區(qū)間的恢復供電。TTU主要用于監(jiān)測并記錄配電(pi din)變壓器運行工況，記錄并保存一段時間內(nèi)監(jiān)測參數(shù)的整點值，電壓、電流的最大值、最小值及其出現(xiàn)的時間，供電中斷及恢復時間，形成數(shù)據(jù)表。本文(bnwn)主要構(gòu)建側(cè)重于FTU的配電網(wǎng)實時應用平臺，DTU和TTU的實現(xiàn)亦是通用的。FTU一般(ybn)功能介紹： 交流量采集:采集三相交流電壓和電流(3U3I)，本平臺軟件模擬(3U3I+U0I0)共8個交流輸入通道； 實現(xiàn)電壓、電流、零序電壓、零序電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)，頻率的測量和計算； 直流量采集：2路直流輸入； 狀態(tài)量采集：開關(guān)狀態(tài)、接地刀閘狀態(tài)采集； 113次諧波分量計算、三相不

8、平衡度的分析計算； 遙信輸入(無源，24V)和遙控輸出(合、分閘、常開觸點)； 事件順序記錄、歷史記錄、主站下發(fā)信息可當?shù)卮鎯Γ?支持IEC60870-5-101、 IEC60870-5-104、 MODBUS等常用規(guī)約； 支持多種通信方式、提供多路通信接口，提供2路RS 232或2路RS 485串行通信口，2路10/100M自適應以太網(wǎng)口； 配置GPRS模塊； 具備故障檢測及故障差別功能：過流，過負荷； 配備后備電源，當主電源供電不足或消失時，能自動無縫投入； 具備對時功能，支持SNTP等對時方式，接收主站或其它時間同步裝置的對時命令，與系統(tǒng)保持同步。3 硬件評估板介紹目前暫缺手頭暫缺完整的

9、FTU硬件平臺，只能借助于飛思卡爾聯(lián)合萬利電子推出的MAPS四色板平臺作為本次評估開發(fā)板，其具有豐富的通用接口，具有良好的擴展性，目前開發(fā)套件由MCU主板和通用外設板構(gòu)成。MAPS-K64主板MAPS-K64主板特性(txng)： 飛思卡爾K64微控制器-MK64FN1M0VLQ12； 10/100M自適應(shyng)以太網(wǎng)接口； FlexBus擴展(kuzhn)1Mx16 PSRAM，帶地址鎖在器； FlexBus擴展2.8英寸彩色LCD(QVGA 240 x320)； 標準的2.54mm 20pin SWD調(diào)試接口； Full Speed USB Device, Micro B接口供電；

10、 支持RTC功能，3.0V鋰電池給VBAT供電； CN3，CN6擴展接口，可與通用外設板對接，提供豐富的擴展功能； 排針座引出微控制器所有IO口，方便擴展MK64FN1M0VLQ12微控制器特性： ARM Cortex-M4內(nèi)核 + DSP，120MHz主頻，單周期MAC，單指令多數(shù)據(jù)(SIMD)擴展，單精度浮點運算單元(FPU)； 集成1MB Flash、256KB SRAM、128KB FlexNVM、4KB FlexRAM，F(xiàn)lexBus接口(ji ku)用于連接外部存儲器； 兩個(lin )16位SAR ADC、兩個12位DAC、3個模擬比較(bjio)器、內(nèi)部參考電壓 8兩個8通道定

11、時器（PWM/電機控制），兩個兩通道定時器、實時時鐘等； 10/100 M以太網(wǎng)MAC、CAN、USB OTG（支持無晶振USB設計）； 3個SPI模塊、3個I2C模塊、6個UART模塊、SDHC接口、I2S模塊，最大支持100個GPIOs口； 多種低功耗模式，工作電壓：1.713.6V，工作功耗最低可低至250uA/MHz，工作溫度-40105。MAPS通用外設板MAPS-DOCK板的外設資源非常豐富，主要包括： 飛思卡爾K20微控制器，基于Cortex-M4處理器，作為板載調(diào)試器； 一個Micro-SD卡插槽、一個8Mbit SPI Nor Flash、一個2Kbit EEPROM； I2

12、S音頻編解碼器，支持一路立體聲耳機輸出，兩路Speaker輸出，一路麥克風輸入； 板載USB調(diào)試器, 支持CMSIS-DAP協(xié)議(xiy)，同時支持USB轉(zhuǎn)UART功能； USB全速接口(ji ku)、紅外收發(fā)接口、兩個UART接口、一個CAN接口； 一個DAC/PWM Audio輸出(shch)接口； 兩路單端或一路差分ADC輸入； 一個128x64單色LCD屏，SPI接口； 四個物理按鍵、四個LED顯示、一個五向按鍵、六個觸摸按鍵。4 實時響應特性驗證汽車沖撞氣囊在汽車發(fā)生碰撞時是否能及時彈出是一個實時響應的最好例子，若在發(fā)生碰撞后某一截止時刻后才彈出，則無法起到應有的保護作用，這是喪失實

13、時響應導致的后果。配電網(wǎng)饋線終端具備故障定位、故障隔離和非故障區(qū)域快速恢復供電功能，若故障檢測實時性得不到保證，最終故障是能識別，但已超過切除故障的理想時間，饋線上的故障有可能引發(fā)更大范圍的故障。所以筆者認為要能快速進行故障定位，就必須提供故障定位的實時響應特性，為此在FTU軟件設計非常有必要結(jié)合RTOS的進行軟件設計。下圖是FTU對1路饋線的所有遙測量模擬計算結(jié)果，這么多項計算結(jié)果是不是有點震撼效果，總共137個遙測值/饋線的計算量，還有3個直流量計算(后兩者轉(zhuǎn)換系數(shù)為1.0，即實際ADC采樣值)，幾乎可以囊括所有的測量值。遙測值的計算過程極為復雜，包括64點采樣值的FFT信號處理，有效值的

14、開平方計算，相角的反正切計算，高精度頻率計算，這些計算都是極為消耗MCU使用率的。然后再看看MCU的利用率統(tǒng)計(tngj)結(jié)果：簡直是逆天了，這么繁重的計算(j sun)任務竟然僅占用MCU的33%使用率，還有66%的空閑時間，其實FTU最繁重的遙測計算是在App Core Task那個任務而已，神馬情況，才19%，是的，你一點都沒有看錯，僅僅占用MCU 19%的使用率即可完成一路饋線137個測量值的計算，還包括3個直流量計算以及9路遙信處理，再看下圖。第一通道為AD周期采樣每5ms輸出上升脈沖(michng)，配電網(wǎng)正常工頻周期為20ms，本平臺每周期采樣64個點，即每次完成16個點(四分之

15、一周波)采樣值輸出脈沖，下降沿是在計算任務完成瞬時遙測值完畢后輸出的，可通過第一通道的脈寬看出故障判斷固有延遲時長。第2通道的脈沖上升時刻為每次開始進行瞬時遙測值計算時輸出的，下降沿為結(jié)束本次遙測計算時輸出的，其中各次脈寬不一要等長，是因為遙測值處理有選擇地進行濾波計算所致，每次計算都是以本次采樣所得的四分之一周波數(shù)據(jù)與前四分之三數(shù)據(jù)進行組合計算的，這樣的滑動數(shù)據(jù)窗的數(shù)據(jù)方式，確保以最完整的信息進行FFT信息處理。通過觀察第1通道，時標100ms-200ms間共嚴格地出現(xiàn)了20個脈沖，T1-T2時長為99.998750ms，說明采樣完成按照每5ms觸發(fā)App Core Task進行遙測計算。局

16、部放大某一上升沿進行(jnxng)兩個通道對比圖如下可以清晰地看到，T1-T2時差僅為11.750us，意味著每5ms采樣完四分之一周波后觸任務進行計算，任務實時響應僅僅只需要11.750微秒而已，請?zhí)貏e注意是11.750微秒，對于這樣實時響應特性，技藝超眾的碼農(nóng)設計裸奔程序也很難達到如此快速(kui s)的實時響應，以后則可以十分有底氣地說，F(xiàn)TU結(jié)合RTOS進行軟件設計實時響應特性更好。再看看(kn kn)下圖：通道1的脈沖寬度:0.649500ms，這意味著從每5ms采樣完成觸發(fā)計算到瞬時遙測計算完畢，僅僅只需要0.649500ms，這意味著故障判斷的固有延時為：0.65ms左右，完全小

17、于1ms的節(jié)奏啊，所以最為理想的情況是故障在1ms內(nèi)就能夠被檢測出來，最壞的情況是故障被延時5+0.65ms被檢測出來。筆者還有另一手段進行上述時間的對比計時測量，是應用MCU的以120MHz為時鐘源的計數(shù)器進行消耗時鐘計數(shù)，求最小值、平均值、最大值，測試結(jié)果與上述IO脈沖測量相差無幾，在此就不重復闡述了。下圖為板上按鍵模塊開入進行遙信處理生成的SOE，以及網(wǎng)絡Ping結(jié)果，同樣具備良好的實時響應效果：5 程序設計(chn x sh j)思想Bob大叔認為在代碼閱讀過程中人們說臟話(zn hu)的頻率是衡量代碼質(zhì)量的唯一標準。軟件系統(tǒng)的質(zhì)量好壞，歸根結(jié)義還是需要代碼來告知。代碼優(yōu)劣不僅直接決定

18、了軟件的質(zhì)量，還將直接影響軟件成本。軟件成本由開發(fā)成本和維護成本組成，而往往維護成本遠高于開發(fā)成本，這其中耗費的主要成本就是理解代碼和修改代碼造成的，代碼的質(zhì)量與其整潔度成正比。干凈的代碼，既在質(zhì)量上較為可靠，也為后期維護、升級奠定了良好的基礎。細節(jié)決定成敗，思路清晰、言簡意賅(yn jin y gi)的代碼讓程序員一目了然；而格式凌亂、拖沓冗長的代碼讓程序員一頭霧水。除了可以正確運行以外，優(yōu)秀代碼必須具備良好的可讀性，編寫的代碼要使人能在最短的時間內(nèi)理解才行。編碼不僅僅只是一們技術(shù)，也是一門藝術(shù)，編寫可讀性高的代碼尤其如此。代碼最重要的讀者不是編譯器、解釋器或者電腦，而是人，寫出的代碼能讓人

19、快速理解、輕松維護、容易擴展(kuzhn)的程序員才是專業(yè)程序員。精簡、高效、穩(wěn)定、可靠是嵌入式程序設計過程所應該力爭實現(xiàn)的，把有限的資源用到極致發(fā)掘出SOC卓越的性能。除可編程器件的程序外，程序運行時是嚴格按順序執(zhí)行，只有簡單、高效設計的程序才能快速響應事件，并非應用RTOS的程序就具備實時響應功效了。工業(yè)應用的嵌入系統(tǒng)還要求實現(xiàn)無間斷超長時間進行精準(jn zhn)監(jiān)控，因而務必在程序設計中排除各類不穩(wěn)定因素，比如嚴格按MISRA-C(汽車制造業(yè)嵌入式C編碼標準)進行程序設計。省內(nèi)存、模塊化、可配置、可移植的設計也在嵌入式程序設計具有重要意義。雖然微控制器的內(nèi)存資源有很大的提升，相對來說還

20、是比較匱乏的，用最少的內(nèi)存實現(xiàn)既定的功能可縮減?？臻g的大小，提升程序的高效性。模塊化的程序設計可最大程度地減少程序的耦合性，抽象封裝優(yōu)良的模塊可移植性強，可用于多個應用平臺?？膳渲脛t實現(xiàn)程序維護升級的極大便利性，通過修改一些配置屬性即可實現(xiàn)特定的需求，減少程序的維護成本，如FreeRTOSConfig.h， lwipopt.h等均設計有可配置選項，使其得到廣泛地應用，Micrium公司出品的uCOS-III其代碼堪稱最為規(guī)范而且整潔的程序。軟件設計中的關(guān)鍵思想：代碼應該是易于理解的，遵循統(tǒng)一的編程規(guī)范，實現(xiàn)高效整潔穩(wěn)健的程序設計。要充分借鑒C+的分類設計思想，把功能按模塊進行分類，最大程序減小

21、模塊間的耦合，同時把通用的功能函數(shù)封裝好，做好一經(jīng)驗證正常后續(xù)則可到處快速使用目的。6 軟件架構(gòu)本平臺軟件架構(gòu)劃分為5個層次，分別為用戶應用層App，通用接口層Common，應用支持層Asp，中間層Mid，驅(qū)動層Drv。用戶應用層AppAppOS、 ComApp、 HmiApp、 MainApp、 NetApp、 ShellApp、SoeApp、 WinApp、 YcApp、 YxApp、 YkApp通用接口CommonCommon、 DbgPrintf、 SoftClock、 StrLib、 StrPrintf應用支持層AspExterRam、 FlexBus、 FramFlash、 HwT

22、icker、 I2CBus、LcmDisp、 NorFlash、 GpioPin、 PinMux、 RTC、 SerialCom、SpiBus、 System、 Watchdog中間層MidFreeRTOS V8.20、 LwIP V1.41、 emWin V5.26驅(qū)動層DrvKSDK V1.26.1 驅(qū)動(q dn)層驅(qū)動層為整個軟件架構(gòu)的最底層，采用飛思卡專門為Kinetis系列設計(shj)軟件開發(fā)套件KSDK V1.2，Kinetis軟件開發(fā)套件由強大的外設驅(qū)動、堆棧、中間件和示例應用組成，旨在簡化和加速基于所有Kinetis MCU的應用開發(fā)。隨MAPS-K64開發(fā)套件發(fā)布的是V1

23、.1，兩個版本在程序接口上不兼容，應用支持層則調(diào)用的是KSDK提供的編程接口，用戶應用層則使用應用支持層的編程接口，使得這三者保持獨立性，便于用戶應用層程序無縫移植到其它廠家的MCU上運行，而僅需移植應用支持層即可。6.2 中間層中間層由FreeRTOS、LwIP和emWin構(gòu)成，除emWin外，其余兩者均為開源代碼，emWin為MDK自帶的圖形用戶接口，鑒于工業(yè)應用安全可靠要求目前暫未找到具備掉電保存(bocn)，支持磨損平衡特性的開源嵌入式文件系統(tǒng)，開源軟件easyFlash是后續(xù)理想的替代方案。FreeRTOS是Real Time Engineers Ltd.推出的市場領先實時操作系統(tǒng)，

24、支持30多種架構(gòu)。它擁有專業(yè)的開發(fā)、嚴格的質(zhì)量控制、穩(wěn)定可靠的特點和完善的支持，可免費在商用產(chǎn)品中使用。LwIP是瑞典計算機科學院(SICS)的Adam Dunkels 開發(fā)的一個小型開源的 HYPERLINK /view/7729.htm t /_blank TCP/IP協(xié)議棧。主要應用于嵌入式領域的開源TCP/IP協(xié)議棧，它的實現(xiàn)同BSD的實現(xiàn)有很大的相似性，可以作為TCP/IP協(xié)議的典型代表，它的功能完備，除了實現(xiàn)TCP/IP的基本通信功能外，還支持DNS、SNMP、DHCP、IGMP等高級功能應用。LwIP實現(xiàn)的重點是保證在嵌入式設備RAM、ROM資源有限的情況下實現(xiàn)TCP協(xié)議的主要功

25、能，因此它具有自己獨到的一套數(shù)據(jù)包和內(nèi)存管理機制，使之更適合于在代端的嵌入式系統(tǒng)中使用。emWin是市場上最有效、最全面的GUI產(chǎn)品之一，它和國內(nèi)流行的uCGUI類似，它以ANSI C語言編寫，支持(zhch)任何顯示控制器、顯示器和CPU，本平臺已成功移植emWin用于驅(qū)動彩色LCD，后期做用戶圖形界面開發(fā)。6.3 應用(yngyng)支持層應用支持層相當于板級驅(qū)動包（BSP），統(tǒng)一向上為應用層提供支持服務，故叫應用支持層，是對片上及板上外設資源進行訪問接口的實現(xiàn)，使應用層更為便利地訪問片上及板上的資源，把應用層與DRV層完全隔離，增強整個工程程序地可移植(yzh)性，若移植工程到不同廠家的

26、芯片時，僅需重新實現(xiàn)ASP層的函數(shù)接口即可，APP層的程序可實現(xiàn)無縫移植，與此同時按照現(xiàn)代方法的C語言程序設計，可兼容應用于不用的編譯器，如ARMCC， IAR， GCC等。6.4 通用接口層通用接口層是用戶應用層公共通用的功能函數(shù)集，主要包含工程通用頭文件定義，仿printf標準格式字符串轉(zhuǎn)換，累加計數(shù)式算法的軟時鐘日歷實現(xiàn)等。6.5 用戶應用層用戶應用層主要包含與RTOS相關(guān)功能整體實現(xiàn)，各個功能模塊的模塊化程序設計等，下文一一詳述。7 應用支持層(ASPs) 應用(yngyng)支持層結(jié)構(gòu)圖UNIX具有標準API模型open-read-write-close，Linux受益于該模型使得它

27、的應用程序無障礙地與Unix程序友好共存，因而程序設計分為應用程序設計與驅(qū)動程序程序，驅(qū)動程序設計與芯片硬件資源配置較為緊密，需要更為高效的程序執(zhí)行效率。在微控制器程序設計中則極少嚴格(yng)劃分驅(qū)動程序和應用程序，這就造成了應用程序設計與芯片完全綁定的惡果，導致應用程序無法移植應用于其他廠家的芯片上，最為悲的情況是按芯片應用程序得重寫。ARM公司(n s)推出ARM Cortex的同時還有一個與之配套的標準-CMSIS(微控制器軟件接口標準)，是Cortex-M處理器系列的芯片與供應商無關(guān)的硬件抽象層。使用CMSIS，可以為處理器和外設實現(xiàn)一致且簡單的軟件接口，從而簡化軟件的重用、縮短微控

28、制器新開發(fā)人員的學習過程，并縮短新設備的上市時間，同時方便將現(xiàn)有軟件遷移到新設備。這個標準為供應商設計硬件抽象層軟件接口提供了更為權(quán)威的依據(jù)，但到目前為止只能說各廠家的軟件接口逐漸趨于統(tǒng)一，但還無法達到無縫銜接的地步。為此在本工程中參照上述思想，結(jié)合微控制器的通用處理過程形成了Init-Read-Write的應用支持層總體設計思想。按此思路設計各個功能模塊(m kui)，在init中是根據(jù)各功能模塊的屬性配置表進行初始化配置，在系統(tǒng)上電復位后統(tǒng)一進行各模塊初始化，然后就可以為用戶應用層各模塊提供友好地Read/Write服務。雖然無法與CMSIS相比較，但經(jīng)過這樣層次劃分后，應用程序與各廠家的

29、硬件抽象層完全隔離，具備良好的移植性，非常有利于在各個廠家的芯片中進行評估。注:鑒于大多數(shù)編程語言都是基于英語的，而且要求很多程序中用英語注釋，文件的函數(shù)名及變量定義禁止一切形式(xngsh)的簡拼，流行的開源軟件也都是清一色的英文doc，所以程序員學好英語也是很有必要的，因為看懂datasheet，用好User Guide是非常重要的技能。為了與世界接軌，筆者英文水準雖然很蹩腳，但抱著多用多學不斷提升的愿憬常用英文，下文中注釋語法或用詞可能不正確，但是關(guān)鍵信息已經(jīng)裝在變量名及函數(shù)名中，看函數(shù)名不用猜測就知道其功能，這已經(jīng)是可讀代碼的藝術(shù)了，函數(shù)頭注釋那只是使格式更為規(guī)范而已了。此外用英文注釋

30、的程序在哪個瀏覽器都不會在在亂碼，不存在UTF-8或GBK編碼導致顯示亂碼問題。7.1 ExterRam模塊(m kui)ExterRam模塊為片外擴展RAM的初始化配置及應用訪問接口實現(xiàn)，主要提供如下訪問接口函數(shù)：/!=/!brief Initializes the SDRAM device./!param void./!retval None./!note ./!=extern void vExterRamInit(void);/!=/!brief Reads an mount of data from the SDRAM memory in polling mode./!param Iu

31、lAddr - Read start address./!param O*pulData - Pointe to the read data buffer./!param IulSize - Size of read data from the memory./!retval API_NULL / API_SUCC./!note 僅測試使用，在應用中使用地址自動定位技術(shù)(jsh)將變量定義于片外內(nèi)存中./!=extern int16_t iExterRamReadData(uint32_t ulAddr, uint16_t *puiData, uint32_t ulSize);/!=/!bri

32、ef Writes an mount of data to the SDRAM memory in polling mode./!param IulAddr - Write start address./!param I*pulData - Pointer to data to be written./!param IulSize - Size of written data from the memory./!retval API_NULL / API_SUCC./!note 僅測試使用，在應用(yngyng)中使用地址自動定位技術(shù)將變量定義于片外內(nèi)存中./!=extern int16_t

33、iExterRamWriteData(uint32_t ulAddr, uint16_t *puiData, uint32_t ulSize);7.2 FlexBus模塊(m kui)FlexBus模塊為片外護展總線的初始化配置的實現(xiàn)，以及可訪問地址空間的定義，主要提供初始化配置接口函數(shù)：/!=/!brief Flex Bus Initial./!param void./!retval None./!note ./!=extern void vFlexBusInit(void);/!=/!brief Wrtie data to NorFlash./!param ulAddr - FlexBus

34、 Address./!param bIncr - the address increase or not./!param *puiData - pointer on the write data buffer./!param ulWordNum - the num of word data buffer./!retval API_NULL / API_FAIL / API_SUCC./!note ./!=extern int16_t iFlexBusWrite(uint32_t ulAddr, uint8_t bIncr, uint16_t *puiData, uint32_t ulWordN

35、um);/!=/!brief Read data from FlexBus./!param ulAddr - FlexBus Fix Address./!param bIncr - the address increase or not./!param *puiData - pointer on the read data buffer./!param ulWordNum - the num of word data that expect to read./!retval API_NULL / API_FAIL / API_SUCC./!note ./!=extern int16_t iFl

36、exBusRead(uint32_t ulAddr, uint8_t bIncr, uint16_t *puiData, uint32_t ulWordNum);7.3 FramFlash模塊(m kui)FramFlash模塊為鐵電Flash，EEROM等無需擦除即可直接寫入的Falsh提供驅(qū)動初始(ch sh)配置，以及讀寫訪問接口函數(shù)，提供的接口函數(shù)：/!=/!brief FramFlash Initial./!param void./!retval None./!note ./!=extern void vFramFlashInit(void);/!=/!brief Read data

37、 form FramFlash./!param I uiAddr - address of FramFlash./!param O *pucBuff - point to the output data buffer./!param IO*puiLen - input the expect to read datas lenght, /! output the real read lenght./!retval API_NULL / API_SUCC./!note ./!=extern int16_t iFramFlashRead(uint16_t uiAddr, uint8_t *pucBu

38、ff, uint16_t *puiLen); /!=/!brief Wrtie data to FramFlash./!param I uiAddr - address of FramFlash./!param O *pucBuff - point to the write data buffer./!param IO*puiLen - input the expect to write datas lenght, /! output the real write lenght./!retval API_NULL / API_FAIL / API_SUCC./!note ./!=extern

39、int16_t iFramFlashWrite(uint16_t uiAddr, uint8_t *pucBuff, uint16_t *puiLen);7.4 HwTicker模塊(m kui)HwTicker模塊主要功能是為應用程序提供周期性定時中斷服務，主要基于片上的定時器實現(xiàn)，為了有區(qū)別于曾被廣泛應用的HwTimer而取名HwTicker，寓意滴答時鐘?；诳膳渲贸绦蛟O計思想，HwTicker的定時屬性是可配置的，在不同的使用場合，僅需要更改其中的配置即可達到所需的定時周期服務，而無需進行其他的同步更正。提供(tgng)的訪問接口如下：typedef enum _HwTickerLog

40、icNoDef kHwTickerNo0 = 0, /* 1ms計時. */ kHwTickerNo1, /* AD采樣(ci yn)計時. */ HwTickerNo_t;/!=/!brief Hardware ticker initial./!param void./!retval None./!note ./!=extern void vHwTickerInit(void);/!=/!brief Starts the hardware ticker counting./!param ucTickerNo - logitc ticker No./!retval API_FAIL / API

41、_SUCC./!note ./!=extern int16_t iHwTickerStart(uint8_t ucTickerNo);/!=/!brief Stops the hardware ticker counting./!param ucTickerNo - logitc ticker No./!retval API_FAIL / API_SUCC./!note ./!=extern int16_t iHwTickerStop(uint8_t ucTickerNo);/!=/!brief get hardware ticker count value./!param void./!re

42、tval ticker count value./!note 0毫秒起累加計時./!=extern inline uint32_t ulHwTickerCountGet(void);/!=/!brief Reads the hardware ticker current counting value./!param IucTickerNo - logitc ticker No./!param O*pulCount - pointer to the output valeue./!retval API_NULL / API_SUCC./!note ./!=extern int16_t iHwTi

43、ckerCountGet(uint8_t ucTickerNo, uint32_t *pulCount);/!=/!brief Read the hardware ticker period in units of count./!param IucTickerNo - logitc ticker No./!param O*pulPeriod - pointer to the output value./!retval API_NULL / API_SUCC./!note us = (*pulPeriod + 1) / Fre./!=extern int16_t iHwTickerPeriod

44、Get(uint8_t ucTickerNo, uint32_t *pulPeriod);/!=/!brief Sets the hardware ticker period in units of count./!param ucTickerNo - logitc ticker No./!param ulSetCount - period count value./!retval API_NULL / API_SUCC./!note ulPeriod = (us * Fre / 1000000 - 1)./!=extern int16_t iHwTickerPeriodSet(uint8_t

45、 ucTickerNo, uint32_t ulSetCount);/!=/!brief Read the hardware ticker source frequence./!param IucTickerNo - logitc ticker No./!param O*pulFre - pointer to the output value./!retval API_NULL / API_SUCC./!note ./!=extern int16_t iHwTimerFreGet(uint8_t ucTickerNo, uint32_t *pulFre);/!=/!brief Hardware

46、 timer initialization./!param void./!retval None./!note Use for RTOS Run Time Statistics./!=extern void vHwTickerTimeStampInit(void);/!=/!brief Get hardware time counter value./!param void./!retval None./!note Use for RTOS Run Time Statistics./!=extern uint32_t ulHwTickerTimeStampGet(void);/!=/!brie

47、f CPU Time Stamp Initial./!param void./!retval None./!note ./!=extern void vCPU_TimeStampInit(void);/!=/!brief Get CPU Time Stamp./!param void./!retval None./!note 以系統(tǒng)(xtng)時鐘為時鐘源的32位計數(shù)器，可作為應用層高精計時測量用./!=extern inline uint32_t ulCPU_TimeStampGet(void);7.5 I2cBus模塊(m kui)I2cBus為片上I2C外設總線進行統(tǒng)一配置和訪問管理，主

48、要提供(tgng)初始化配置及發(fā)送、接收接口，在此主要作為主機解色使用。typedef enum _I2CBusNoDef kI2cBusEprom = 0, / EPROM kI2cBusTemp, / 溫度傳感器 I2cBusNo_t;/!=/!brief I2C bus initial./!param void./!retval None./!note ./!=extern void vI2cBusInit(void);/!=/!brief Send data to I2C bus./!param I ucBusNo - I2C Bus No./!param I *pucCmdTxBuf

49、f - pointer on the send buffer,/! include cmd and Tx data./!param I uiCmdLen - the length of commad data./!param IO*puiTextLen - input the length of data hope to send,/! ouput real send lenght./!retval API_NULL / API_FAIL / API_SUCC./!note ./!=extern int16_t iI2cBusMasterSend(uint8_t ucBusNo, uint8_

50、t *pucCmdTxBuff, uint16_t uiCmdLen, uint8_t *puiTextLen);/!=/!brief Send data to I2C bus./!param I ucBusNo - I2C Bus No./!param I *pucCmdTxBuff - pointer on the send buffer,/! include cmd and Rx data./!param I uiCmdLen - the length of commad data./!param IO*puiTextLen - input the length of data hope

51、 to receive,/! ouput real receive lenght./!retval API_NULL / API_FAIL / API_SUCC./!note ./!=extern int16_t iI2cBusMasterReceive(uint8_t ucBusNo, uint8_t* *pucCmdRxBuff, uint16_t uiCmdLen, uint8_t *puiRxLen);7.6 LcmDisp模塊(m kui)LcmDisp模塊為液晶顯示模塊驅(qū)動，SNT為點陣式液晶顯示模塊，TFT為彩色式液晶顯示模塊。分別提供了初始化配置，中英文顯示，畫線等接口。ASC

52、II字符以8*16字模顯示，簡體中文以16*16字模完全顯示GB2312定義的所有可顯示字符，其中(qzhng)一級漢字3755個，二級漢字3008個，還包括拉丁字母、希臘字母、日文平假名及片假名字母、俄語西里爾字母在內(nèi)的682個全角字符。無部分為無需專業(yè)的GUI軟件即可進行字符及描點繪線操作，若移植了GUI則以調(diào)用GUI接口函數(shù)顯示(xinsh)，此部分則僅需要執(zhí)行初化而已。提供的訪問接口函數(shù)如下：/!=/!brief Single Color LCM initial./!param void./!retval None./!note ./!=extern void vSntLcmInit(

53、void);/!=/!brief Single Color LCM Clear screen./!param void./!retval None./!note ./!=extern void vSntLcmClearScreen(void);/!=/!brief Renew LCD Screen./!param void./!retval None./!note ./!=extern void vSntLcmRenew(void);/!=/!brief Single Color LCM display character at special position./!param uiChar

54、- character encode./!param uiAxisX - position of X axis./!param uiAxisY - position of Y axis./!retval API_NULL / API_SUCC./!note ./!=extern int16_t iSntLcmDispCharAt(uint16_t uiChar, uint16_t uiAxisX, uint16_t uiAxisY);/!=/!brief Single Color LCM display string at special position./!param pcStr - st

55、ring character encode./!param uiLen - the length of display space./!param uiAxisX - position of X axis./!param uiAxisY - position of Y axis./!retval API_NULL / API_FAIL / API_SUCC./!note ./!=extern int16_t iSntLcmDispStringAt(const char *pcStr, uint16_t uiLen, uint16_t uiAxisX, uint16_t uiAxisY);/!=

56、/!brief Single Color LCM display decimal data at special position./!param lValue - character encode./!param uiLen - the length of display space./!param uiAxisX - position of X axis./!param uiAxisY - position of Y axis./!retval API_NULL / API_SUCC./!note ./!=extern int16_t iSntLcmDispDecAt(int32_t lV

57、alue, uint16_t uiLen, uint16_t uiAxisX, uint16_t uiAxisY);/!=/!brief Single Color LCM display float data at special position./!param fValue - float data value./!param uiLenDec - the length of display space with the length of decimal./!param uiAxisX - position of X axis./!param uiAxisY - position of

58、Y axis./!retval API_NULL / API_SUCC./!note ./!=extern int16_t iSntLcmDispFloatAt(float fValue, uint16_t uiLenDec, uint16_t uiAxisX, uint16_t uiAxisY);/!=/!brief Single Color LCM display binary data at special position./!param fValue - integrate data value./!param uiLenDec - the length of display spa

59、ce with the length of decimal./!param uiAxisX - position of X axis./!param uiAxisY - position of Y axis./!retval API_NULL / API_SUCC./!note ./!=extern int16_t iSntLcmDispBinAt(uint32_t ulValue, uint16_t uiLen, uint16_t uiAxisX, uint16_t uiAxisY);/!=/!brief Single Color LCM display hex data at specia

60、l position./!param fValue - character encode./!param uiLenDec - the length of display space with the length of decimal./!param uiAxisX - position of X axis./!param uiAxisY - position of Y axis./!retval API_NULL / API_SUCC./!note ./!=extern int16_t iSntLcmDispHexAt(uint32_t ulValue, uint16_t uiLen, u