NXP双核微控制器LPC55S69-PowerQuad在陀螺仪上的应用

一、项目名称

LPC55S69-PowerQuad 在陀螺仪上的应用

二、项目概述

LPC55S69是集成了PowerQuad数学运算加速处理器的双核ARM-M33处理器，本项目在LPC55S69驱动MPU6050陀螺仪的应用中实现以下功能：

1、LPC55S69-Core0对MPU6050陀螺仪的驱动，

2、LPC55S69-Core0 -PowerQuad浮点小数的除法和开方运算；

3、LPC55S69-Core1对OLED的驱动，显示陀螺仪输出的数字信号量；

4、双核数据共享管理机制，共享变量ACK作为握手信号对Core0和Core1进行任务调度。

三、作品实物图

图1

四、双核任务管理

图2

五、项目的实施

1、硬件:

外部扩展的硬件连接见图3

图3

2、软件:

编译环境：IAR8.32.1。

工程模块直接利用双核Hello_world演示例程

LPC55S69boardslpcxpresso55s69multicore_exampleshello_world 修改而成。

Core0模块需要添加PowerQuad和MPU6050的驱动，

图4

Core1需要添加OLED的驱动；

图5

3、双核调试：

1、在Core0中调试完成OLED驱动，并移植到Core1。然后从Core0调用Core1时OLED应能正常显示。

2、调试MPU6050驱动；

3、调试PowerQuad。

4、调试Core1显示Core0传送的坐标数据。

Get_Angle()函数演示了PowerQuad浮点小数除法和开方的使用方法：

在使用PowerQuad前，要先对其初始化：

1.PQ_Init(DEMO_POWERQUAD);

复制代码

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.

复制代码

Core0的数据处理：

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.

复制代码

Core1的数据处理：

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.

复制代码

六、代码文件

hello_world.rar

七、视频

八、运行结果

在Core1中预先设定蓝色LED翻转来监视运行过程，LED大约每秒翻转一次，运行结果可知在LED翻转期间，Core0和Core1居然运行了500次数据采集、运算和显示。本项目非常直观的体现了LPC55S69双核M33的优异性能。