移植MotionDriver到RTT

本文详细介绍了将MotionDriver移植到RTT的过程,重点在于解决i2c通信、fifo overflow问题,以及如何实现DMP稳定数据获取。通过移植,成功实现了姿态解算的稳定性,具体表现为数据的显著提升。

这个移植花费了我好多时间…

本来是想使用mpu6xxx的软件包的,但是得到的数据抖动太厉害了

在网上找到了两种得到稳定的数据的方法

  • DMP

  • Kalman滤波

看到DMP的效果更好,就选择DMP的方案

了解到 InvenSense 公司提供的 MotionDriver 可以用DMP的方式读取mpu,就开始移植 MotionDriver 这个库

本项目的地址 https://github.com/greedyhao/MotionDriver2RTT

移植步骤

简单的说,就是把 core/driver/eMPL/inv_mpu.c 这个文件中需要使用到的函数实现就行了

这个文件中也有相关说明

/* The following functions must be defined for this platform:
 * i2c_write(unsigned char slave_addr, unsigned char reg_addr,
 *      unsigned char length, unsigned char const *data)
 * i2c_read(unsigned char slave_addr, unsigned char reg_addr,
 *      unsigned char length, unsigned char *data)
 * delay_ms(unsigned long num_ms)
 * get_ms(unsigned long *count)
 * reg_int_cb(void (*cb)(void), unsigned char port, unsigned char pin)
 * labs(long
将 WAMR (WebAssembly Micro Runtime) 移植到 RT-Thread (RTT) 环境中是一项涉及嵌入式系统开发和运行时环境集成的任务。以下是实现该目标的技术步骤和关键考虑因素: ### ### 1. 准备开发环境 在开始移植之前,需要搭建 WAMR 和 RT-Thread 的开发环境。WAMR 通常需要 CMake 和 GCC 工具链支持[^1]。RT-Thread 提供了官方的开发环境搭建工具,如 `env` 工具,用于配置 BSP(Board Support Package)和编译内核。 ```bash # 安装 RT-Thread 开发环境 git clone https://github.com/RT-Thread/rt-thread.git cd rt-thread source tools/env.sh ``` ### ### 2. 获取 WAMR 源码并进行裁剪 WAMR 是一个轻量级的 WebAssembly 运行时,适合嵌入式系统[^1]。需要从官方仓库获取源码,并根据 RTT 的资源限制进行裁剪。 ```bash # 克隆 WAMR 仓库 git clone https://github.com/bytecodealliance/wasm-micro-runtime.git ``` 在 RTT 上运行时,需要移除不必要的模块,如 WASI 支持或 AOT 编译器,以减少内存占用。 ### ### 3. 配置 WAMR 的编译选项 WAMR 使用 CMake 构建系统,可以通过修改 `CMakeLists.txt` 文件或传递参数来配置编译选项。需要指定 RTT 的交叉编译工具链,并关闭不支持的功能。 ```cmake set(CMAKE_SYSTEM_NAME Generic) set(CMAKE_C_COMPILER arm-none-eabi-gcc) set(CMAKE_CXX_COMPILER arm-none-eabi-g++) ``` ### ### 4. 实现内存管理接口 WAMR 需要动态内存分配功能,而 RTT 提供了 `rt_malloc` 和 `rt_free` 接口。需要将 WAMR 中的 `malloc` 和 `free` 替换为 RTT 提供的内存管理函数。 ```c void* wasm_runtime_malloc(size_t size) { return rt_malloc(size); } void wasm_runtime_free(void* ptr) { rt_free(ptr); } ``` ### ### 5. 创建 RTT 线程运行 WAMR 实例 WebAssembly 模块通常在一个独立的线程中执行。在 RTT 中,可以创建一个线程来加载和执行 WAMR 模块。 ```c void wasm_thread_entry(void* parameter) { wasm_runtime_init(); wasm_module_t module = wasm_runtime_load("test.wasm", 0, NULL); if (!module) { rt_kprintf("Failed to load WASM module\n"); return; } wasm_module_inst_t module_inst = wasm_runtime_instantiate(module, 1024 * 1024, 0, NULL); if (!module_inst) { rt_kprintf("Failed to instantiate WASM module\n"); return; } // 调用 WASM 函数 wasm_function_inst_t func = wasm_runtime_lookup_function(module_inst, "main", NULL); if (func) { wasm_runtime_call_function(func, NULL, 0, NULL); } wasm_runtime_deinstantiate(module_inst); wasm_runtime_unload(module); } int init_wasm_thread(void) { rt_thread_t tid = rt_thread_create("wasm", wasm_thread_entry, NULL, 2048, 20, 5); if (tid) { rt_thread_startup(tid); return 0; } return -1; } ``` ### ### 6. 适配文件系统接口 如果 WAMR 需要访问文件系统(例如加载 `.wasm` 文件),需要适配 RTT 的文件操作接口,如 `fopen`, `fread` 等,使用 RTT 的 `dfs` 文件系统 API。 ```c FILE* fopen(const char* path, const char* mode) { return (FILE*)dfs_file_open(path, mode); } size_t fread(void* ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE* stream) { return dfs_file_read((int)(intptr_t)stream, ptr, size * nmemb); } ``` ### ### 7. 测试和调试 在 RTT 环境中运行 WAMR 后,可以通过串口输出调试信息,验证 WebAssembly 模块是否正确执行。可以使用 `rt_kprintf` 输出日志信息。 ```c rt_kprintf("WASM module executed successfully\n"); ``` ### ### 8. 性能优化和资源管理 由于嵌入式系统的资源有限,需要对 WAMR 的执行进行性能优化和资源管理。可以限制 WASM 模块的堆栈大小、内存使用量,并确保实时性要求[^1]。 ```c // 限制 WASM 模块使用的内存 wasm_runtime_set_resource_limit(1024 * 1024); // 1MB 内存 ```
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