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曲燊 authored 2021-02-03 15:40 . 升级CMSIS-OS2到最新

青岛大学 RoboMaster 嵌入式 代码开源

UNFINISHED

稳健开发测试中。

软件功能介绍

本开源软件为青岛大学未来战队机器人的嵌入式控制代码。参考了官方开源和其他战队代码,结合对其他嵌入式项目的理解(如PX4),从零编写而成。中心思想:

  • 利用好RTOS和中断,释放CPU性能,保证实时性。
  • 一个项目适配不同型号的机器人和不同的操作手。

这样做增加代码了的重用,减少了工作量。实现了可以通过命令行,切换所适配的机器人和操作手。代码完成后只需要烧写一次,减少维护的工作量,减少出错的可能性。

图片展示

命令行界面(CLI)

命令行界面(CLI)

利用命令行可以辅助调试程序、校准开发板、初始化机器人、读取不同参数配置。

依赖&环境

  • Windows平台下用CubeMX生成项目,然后用Keil uvesrion进行编辑、烧写和调试。

  • TODO:利用CMake和VS Code实现跨平台开发,减少对收费软件和操作系统的依赖。

使用说明

  • 环境安装

  • 克隆本库 git clone --recursive https://gitee.com/qsheeeeen/qdu-rm-mcu.git

    • 因为本软件中与视觉通信部分用的是与视觉共同维护的一个库,因此要加上--recursive,或在克隆完成后执行

      git submodule init && git submodule update

  • 针对不同板子需要到不同的CubeMX工程文件(DevA.ioc、DevC.ioc)。

  • (可选)利用CubeMX生成对应的外设初始化代码和Keil工程文件。忽略CAN总线相关错误。

    • 每次生成代码后,请利用Git丢弃Middlewares文件夹中的所有改变。原因如下。

      1. 使用了AC6,与CubeMX默认不匹配,会影响到FreeRTOS的移植。
      2. 使用了比CubeMX更新的FreeRTOS版本,降版本会导致部分代码无法编译。
    • 因为已经生成过Keil工程文件,所以只会覆盖以前生成的代码,而不会影响手写的代码。

    • 每次生成代码后,请在HAL_InitTick函数中添加uwTickPrio = TickPriority;

  • 打开MDK-ARM中的DevC.uvprojx(或DevA.uvprojx)即可进行编辑、烧写或调试。

  • Keil工程中有两个Target,其中Debug用来调试,不包含编译器优化等;DevC/DevA用来编译输出最终固件。

文件目录结构&文件用途说明

文件夹 来源 内容
Core CubeMX 包含核心代码,外设初始化,系统初始化等
Doc 开发者 文档
Drivers CubeMX CMSIS相关库、STM32 HAL
Image 开发者 图片
MDK-ARM CubeMX Keil uversion 项目相关文件
Middlewares 开发者 / CubeMX 中间件
USB_DEVICE CubeMX USB相关文件
User 开发者 手动编写的代码
Utils 开发者 使用到的工具,如CubeMonitor, Matlab
User内 内容
bsp 文件夹内包含开发板信息,基于STM32 HAL对板载的外设进行控制
component 包含各种组件,自成一体,相互依赖,但不依赖于其他文件夹
device 独立于开发板的设备,依赖于HAL和bsp
module 对机器人各模块的抽象,各模块一起组成机器人
task 独立的任务,module的运行容器,也包含通信、姿态解算等

系统介绍

硬件系统框图

步兵嵌入式硬件框图

软件流程图

步兵嵌入式硬件框图

软件层级图

嵌入式程序结构图

原理介绍

云台控制原理

云台控制原理(与PX中相同)

其他参考文献

TODO

  • 添加 logging.
  • 给BSP想个更好的名字,备选"mcu"。
  • 给BSP USB print加保护,允许不同进程的使用。
    • 给所有BSP加保护
    • device.c里面加上一个Device_Init(),在里面初始化所有mutex
  • CAN设备代码优化。消息解析发送方向。
    • CAN设备动态初始化,保存好几组配置。

Roadmap

  1. 在步兵上完成所有功能。

  2. 移植到所有机器人上。

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