实时操作系统适配与优化
FreeRTOS 移植与优化
Tickless 模式：结合 HC32F448 低功耗定时器实现无滴答空闲
c
运行
// 配置低功耗定时器作为FreeRTOS时钟源
void vPortSetupTimerInterrupt(void) {
LPTIM_InitTypeDef LPTIM_InitStruct;
LPTIM_InitStruct.LPTIM_CounterMode = LPTIM_COUNTER_MODE_CONTINUOUS;
LPTIM_InitStruct.LPTIM_Period = configTICK_RATE_HZ;
LPTIM_Init(HC32F448_LPTIM, &LPTIM_InitStruct);
LPTIM_Cmd(HC32F448_LPTIM, Enable);
}
中断优先级配置：确保关键中断（如 ADC 采样）高于任务调度
任务调度优化
临界段控制：使用taskENTER_CRITICAL()保护关键代码
c
运行
// 电机电流采样与控制更新临界段
taskENTER_CRITICAL();
current = adc_read();
update_pid(current);
taskEXIT_CRITICAL();
plaintext
- **任务栈分析**：IAR的Stack Usage分析工具检测栈溢出风险
### 四、代码优化策略
1. **中断服务程序(ISR)优化**
- **最小化ISR执行时间**：只处理关键数据，其余工作移交任务
```c
// ADC中断服务程序示例
void ADC1_IRQHandler(void) {
if (ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC) == Set) {
motor_current = ADC_GetConversionValue(ADC1, ADC_CHANNEL_0);
xTaskNotifyFromISR(xMotorTaskHandle, motor_current, eSetValueWithOverwrite, NULL);
ADC_ClearFlag(ADC1, ADC_FLAG_EOC);
}
}
编译器优化选项
-O3优化级别结合-Onounroll避免过度循环展开
-fno-builtin禁用内置函数，确保代码确定性
c
运行
// 使用内联汇编实现确定性延时
__inline void delay_cycles(uint32_t cycles) {
__asm volatile (
"delay_loop:\n"
" SUBS %0, %0, #1\n"
" BNE delay_loop\n"
: "=r" (cycles)
: "0" (cycles)
: "cc"
);
}
内存访问优化
将关键变量放置在 TCM 中：
c
运行
__attribute__((section("TCM_RAM"))) uint16_t motor_current; // 电流采样值放入TCM
使用 DMA 进行数据搬运，减少 CPU 干预
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