NXP雙核微控制器LPC55S69-PowerQuad在陀螺儀上的應(yīng)用

一、項目名稱

LPC55S69-PowerQuad 在陀螺儀上的應(yīng)用

二、項目概述

LPC55S69是集成了PowerQuad數(shù)學(xué)運算加速處理器的雙核ARM-M33處理器，本項目在LPC55S69驅(qū)動MPU6050陀螺儀的應(yīng)用中實現(xiàn)以下功能：

1、LPC55S69-Core0對MPU6050陀螺儀的驅(qū)動，

2、LPC55S69-Core0 -PowerQuad浮點小數(shù)的除法和開方運算；

3、LPC55S69-Core1對OLED的驅(qū)動，顯示陀螺儀輸出的數(shù)字信號量；

4、雙核數(shù)據(jù)共享管理機制，共享變量ACK作為握手信號對Core0和Core1進(jìn)行任務(wù)調(diào)度。

三、作品實物圖

圖1

四、雙核任務(wù)管理

圖2

五、項目的實施

1、硬件:

外部擴(kuò)展的硬件連接見圖3

圖3

2、軟件:

編譯環(huán)境：IAR8.32.1。

工程模塊直接利用雙核Hello_world演示例程

LPC55S69boardslpcxpresso55s69multicore_exampleshello_world 修改而成。

Core0模塊需要添加PowerQuad和MPU6050的驅(qū)動，

圖4

Core1需要添加OLED的驅(qū)動；

圖5

3、雙核調(diào)試：

1、在Core0中調(diào)試完成OLED驅(qū)動，并移植到Core1。然后從Core0調(diào)用Core1時OLED應(yīng)能正常顯示。

2、調(diào)試MPU6050驅(qū)動；

3、調(diào)試PowerQuad。

4、調(diào)試Core1顯示Core0傳送的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

Get_Angle()函數(shù)演示了PowerQuad浮點小數(shù)除法和開方的使用方法：

在使用PowerQuad前，要先對其初始化：

1.PQ_Init(DEMO_POWERQUAD);

復(fù)制代碼

1.void MPU6050_Get_Angle(MPU6050_Angle *data)
2.{??float temp=16384.0;
3.??float input;
4.??float result;
5.??input=MPU6050_Get_Data(ACCEL_XOUT_H) + X_ACCEL_OFFSET;
6.??PQ_DivF32(&input, &temp, &result);
7.??X=result;
8.??input=MPU6050_Get_Data(ACCEL_YOUT_H) + Y_ACCEL_OFFSET;
9.??PQ_DivF32(&input, &temp, &result);
10.??Y=result;
11.??input=MPU6050_Get_Data(ACCEL_ZOUT_H) + Z_ACCEL_OFFSET;
12.??PQ_DivF32(&input, &temp, &result);
13.??Z=result;
14.input =(Y*Y+Z*Z);
15.??PQ_SqrtF32(&input, &result);
16.??temp=X/result;
17.??data->X_Angle =atan(temp)* 57.29577;
18.input =(X*X+Z*Z);
19.??PQ_SqrtF32(&input, &result);
20.??temp=Y/result;
21.??data->Y_Angle =atan(temp)* 57.29577;
22.??input =(X*X+Y*Y);
23.??PQ_SqrtF32(&input, &result);
24.??temp=result/Z;
25.??data->Z_Angle =atan(temp)* 57.29577;
26.}
27.
28.

復(fù)制代碼

Core0的數(shù)據(jù)處理：

1.while (1)
2.? ? {
3.? ???do{;} while(Ack==0x01);
4.? ???MPU6050_Get_Angle(&data);
5.? ???fraction=modf(data.X_Angle,&integer)*100;
6.? ???Disp_buf[0][0]=(int32_t)integer;
7.? ???Disp_buf[0][1]=(uint8_t)fraction;
8.? ???fraction=modf(data.Y_Angle,&integer)*100;
9.? ???Disp_buf[1][0]=(int32_t)integer;
10.? ???Disp_buf[1][1]=(uint8_t)fraction;
11.? ???fraction=modf(data.Z_Angle,&integer)*100;
12.? ???Disp_buf[2][0]=(int32_t)integer;
13.? ???Disp_buf[2][1]=(uint8_t)fraction;
14.? ???Ack=0x01;
15.? ? }
16.
17.

復(fù)制代碼

Core1的數(shù)據(jù)處理：

1.while (1)
2.? ? {
3.? ?? ???do{;}while(Ack==0x00);
4.? ?? ???Ack=0x00;
5.? ?? ???DispAngle(48,8,(int32_t)Disp_buf[0][0],(uint8_t)Disp_buf[0][1]);
6.? ?? ???DispAngle(48,24,(int32_t)Disp_buf[1][0],(uint8_t)Disp_buf[1][1]);
7.? ?? ???DispAngle(48,40,(int32_t)Disp_buf[2][0],(uint8_t)Disp_buf[2][1]);
8.? ?? ???j++;
9.? ?? ???if(j==500)
10.? ?? ???{
11.? ?? ?? ? LED_TOGGLE();
12.? ?? ?? ? j=0;
13.? ?? ???}
14.? ? }
15.
16.

復(fù)制代碼

六、代碼文件

hello_world.rar

七、視頻

八、運行結(jié)果

在Core1中預(yù)先設(shè)定藍(lán)色LED翻轉(zhuǎn)來監(jiān)視運行過程，LED大約每秒翻轉(zhuǎn)一次，運行結(jié)果可知在LED翻轉(zhuǎn)期間，Core0和Core1居然運行了500次數(shù)據(jù)采集、運算和顯示。本項目非常直觀的體現(xiàn)了LPC55S69雙核M33的優(yōu)異性能。