IMU硬件配置

KAKUTEF7 AIO硬件配置，详见\src\main\target\KAKUTEF7\target.h; 手头的板子是ICM20689硬件。

#define USE_ACC
#define USE_GYRO
#define USE_EXTI// ICM-20689
#define USE_ACC_SPI_ICM20689
#define USE_GYRO_SPI_ICM20689
#define GYRO_1_CS_PIN           SPI4_NSS_PIN
#define GYRO_1_SPI_INSTANCE     SPI4
#define GYRO_1_ALIGN            CW270_DEG#define USE_GYRO_EXTI
#define GYRO_1_EXTI_PIN         PE1
#define USE_MPU_DATA_READY_SIGNAL

Gyro任务

描述：主要获取x，y，z方向gyroADC值。

 ├──> 初始化│   ├──> [v]硬件初始化gyroDetect(icm20689SpiGyroDetect)/mpuDetect(icm20689SpiDetect)/gyroDetectSensor()/gyroPreInit│   └──> [v]业务初始化pgResetFn_gyroConfig/gyroInit├──> 任务│   ├──> [v]实时任务[TASK_GYRO] = DEFINE_TASK("GYRO", NULL, NULL, taskGyroSample, TASK_GYROPID_DESIRED_PERIOD, TASK_PRIORITY_REALTIME),│   ├──> [x]事件任务│   └──> [x]时间任务├──> 驱动│   ├──> [v]查询mpuGyroRead│   └──> [x]中断└──> 接口├──> void dynLpfGyroUpdate(float throttle);├──> float dynThrottle(float throttle);├──> void initYawSpinRecovery(int maxYawRate);├──> uint16_t gyroAbsRateDps(int axis);├──> bool gyroYawSpinDetected(void);├──> bool gyroOverflowDetected(void);├──> void gyroReadTemperature(void);├──> int16_t gyroGetTemperature(void);├──> bool isFirstArmingGyroCalibrationRunning(void);├──> void gyroStartCalibration(bool isFirstArmingCalibration);├──> FAST_CODE bool gyroFilterReady(void)└──> FAST_CODE bool pidLoopReady(void)

taskGyroSample函数分析

这里activePidLoopDenom和pidUpdateCounter主要把gyroFilter和pidLoop两个时间片分开来缓解MCU压力。STM32F1只有STM32F7的1/8。

taskGyroSample├──> gyroUpdate├──> <pidUpdateCounter % activePidLoopDenom == 0> //│   └──> pidUpdateCounter = 0;└──> pidUpdateCounter++;

注：配置PID_PROCESS_DENOM_DEFAULT，详见：\src\main\flight\pid.c

#if defined(STM32F1)
#define PID_PROCESS_DENOM_DEFAULT       8
#elif defined(STM32F3)
#define PID_PROCESS_DENOM_DEFAULT       4
#elif defined(STM32F411xE) || defined(STM32G4) //G4 sometimes cpu overflow when PID rate set to higher than 4k
#define PID_PROCESS_DENOM_DEFAULT       2
#else
#define PID_PROCESS_DENOM_DEFAULT       1
#endif

gyroUpdate函数分析

gyroUpdate├──> <GYRO_CONFIG_USE_GYRO_1>│   ├──> gyroUpdateSensor(&gyro.gyroSensor1);│   └──> <isGyroSensorCalibrationComplete(&gyro.gyroSensor1)>│       └──> 更新gyro.gyroADC[X]，gyro.gyroADC[Y]，gyro.gyroADC[Z]├──> <USE_MULTI_GYRO><GYRO_CONFIG_USE_GYRO_2>│   ├──> gyroUpdateSensor(&gyro.gyroSensor2);│   └──> <isGyroSensorCalibrationComplete(&gyro.gyroSensor2)>│       └──> 更新gyro.gyroADC[X]，gyro.gyroADC[Y]，gyro.gyroADC[Z]├──> <USE_MULTI_GYRO><GYRO_CONFIG_USE_GYRO_BOTH>│   ├──> gyroUpdateSensor(&gyro.gyroSensor1);│   ├──> gyroUpdateSensor(&gyro.gyroSensor2);│   └──> <isGyroSensorCalibrationComplete gyroSensor1 && gyroSensor1>│       └──> 根据权重更新gyro.gyroADC[X]，gyro.gyroADC[Y]，gyro.gyroADC[Z]├──> <using gyro lowpass 2 filter for downsampling>│   └──> lowpass2FilterApplyFn, gyro.sampleSum[X], gyro.sampleSum[Y], gyro.sampleSum[Z]└──> <using simple averaging for downsampling>└──> gyro.sampleCount++; gyro.sampleSum[X], gyro.sampleSum[Y], gyro.sampleSum[Z]

Acc任务

描述：主要获取x，y，z方向accADC值。

 ├──> 初始化│   ├──> [v]硬件初始化accDetect(icm20689SpiAccDetect)/mpuDetect(icm20689SpiDetect)│   └──> [v]业务初始化pgResetFn_accelerometerConfig/accInit├──> 任务│   ├──> [x]实时任务│   ├──> [x]事件任务│   └──> [v]时间任务[TASK_ACCEL] = DEFINE_TASK("ACC", NULL, NULL, taskUpdateAccelerometer, TASK_PERIOD_HZ(1000), TASK_PRIORITY_MEDIUM),├──> 驱动│   ├──> [v]查询mpuAccReadSPI│   └──> [x]中断└──> 接口└──> bool accGetAccumulationAverage(float *accumulationAverage)

taskUpdateAccelerometer函数分析

这个函数太简洁了，貌似都感觉应该直接用accUpdate；不过这里的问题是任务通用函数格式与accUpdate不一样，所以有了一个转换。

注：从设计的角度，如果能够整理抽取一个private data指针指向任务各自特殊的数据区（通常OS会这么做），就更加简洁明了。

taskUpdateAccelerometer└──> accUpdate(currentTimeUs, &accelerometerConfigMutable()->accelerometerTrims);

accUpdate函数分析

这里的数据主要是采集获取，并未涉及到使用，所以整体结构比较清楚和容易理解。

accUpdate├──> <!acc.dev.readFn(&acc.dev)>│   └──> return├──> acc.isAccelUpdatedAtLeastOnce = true;├──> 赋值acc.accADC[axis] = acc.dev.ADCRaw[axis];├──> <accelerationRuntime.accLpfCutHz>│   └──> 滤波acc.accADC[axis] = biquadFilterApply(&accelerationRuntime.accFilter[axis], acc.accADC[axis]);├──> <ALIGN_CUSTOM>│   └──> alignSensorViaMatrix(acc.accADC, &acc.dev.rotationMatrix);├──> <其他acc.dev.accAlign>│   └──> alignSensorViaRotation(acc.accADC, acc.dev.accAlign);├──> <!accIsCalibrationComplete()>│   └──> performAcclerationCalibration(rollAndPitchTrims);├──> <featureIsEnabled(FEATURE_INFLIGHT_ACC_CAL)>│   └──> performInflightAccelerationCalibration(rollAndPitchTrims);├──> applyAccelerationTrims(accelerationRuntime.accelerationTrims);└──> 累计测量值更新├──> ++accelerationRuntime.accumulatedMeasurementCount;└──> accelerationRuntime.accumulatedMeasurements[axis] += acc.accADC[axis];

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