【代码库】FreeMASTER 的 ML 通用数据记录器_电路方案

FreeMASTER 的 ML 通用数据记录器

该软件允许用户通过在 MCU 端自动运行用户实现的场景，在任何支持 FreeMASTER 的 MCU 上执行测试并记录数据。

ML Universal Datalogger 是一款自动化数据记录器应用程序，以 JavaScript 语言实现，作为 FreeMASTER 中的控制页面。其工作原理是，FreeMASTER 应用程序控制用户在 MCU 板上用 C 语言实现的测量场景。测量状态由进度变量报告，该变量由用户通过 C 代码控制。它允许用户通过简单的单页 GUI 和 C 项目中的几行代码自动执行耗时的测量或软件测试。

应用领域

获取时间序列数据
- 机器学习算法的数据集收集
耗时的测量/测试需要多次重复
- 场景自动化（无需收集数据）
快节奏的应用程序，保存数据的时间非常有限
- 实时应用程序没有时间传输数据

输出文件和支持的变量

基本上，任何可以序列化为字节的数据都支持。您可以下载多个不同长度的变量（单个变量或数组），它们将被自动识别、下载并导出为 CSV 文件。长度较短的变量行将保留为空白。数据将保存到扩展名为 CSV 的文件中，但以 TAB 字符分隔。

电路板：FRDM-MCXN947，定制电路板

类别：AI/ML、工具

外设：UART

工具链：MCUXpresso IDE

1.软件

此软件包提供的 FreeMASTER 应用程序 - FreeMASTER 项目（JavaScript 应用程序），用于用户在 MCU 上实现场景的自动化
- 文件夹freemaster_project
  - ml_universal_datalogger_pdbdm.pmpx- FreeMASTER 项目，具有 PD-BDM 就绪连接
  - ml_universal_datalogger_uart.pmpx- 具有 UART 就绪连接的 FreeMASTER 项目
  - configuration.xml- 数据记录器的示例配置文件
此软件包提供的 MCU 应用程序 - MCUXpresso 示例项目，带有 UART 和 PD-BDM 就绪 FreeMASTER 通信（均适用于 FRDM-MCXN947）
- 文件夹frdmmcxn947_mlud_cproject_pdbdm- 带有 PD-BDM 就绪连接的 MCUXpresso C 项目
- 文件夹frdmmcxn947_mlud_cproject_uart- 带有 UART 就绪连接的 MCUXpresso C 项目
用于从头开始实现 MCUXpresso 项目的 C 文件
- 文件夹c_files_only

工具链：

MCUXpresso SDK（版本MCUX_2.14.0）
MCUXpresso IDE
FreeMASTER（已使用 3.2.3 版本测试）

2.硬件

必需的：

个人电脑
任何支持 FreeMASTER 的开发板，配有相应的 USB 线缆

3. 设置

此设置用于从头开始实现 MCUXpresso 项目（使用文件夹中的文件c_files_only）并将其与文件夹中的 FreeMASTER 项目连接起来freemaster_project。

木板

从 SDK 安装 FreeMASTER 组件
- 确保已启用与传输模式（UART、PDBDM）相关的所有必要引脚、时钟和外围设备
将ml_universal_datalogger.h和ml_universal_datalogger.c包含到您的项目中
实施场景时要考虑数据记录器
- 可选择从 SDK 安装 RTCESL（用于支持 MLIB 数据类型，特别是分数数据类型，以节省内存消耗）
构建并将项目加载到开发板上（由于通信被阻止，请不要忘记在调试项目时继续运行）
- 可能的问题解决方案
  - 你的BOARD_Init函数被调用了吗？
  - 你的freemaster_cfg.h文件正确吗？

用户场景

1）包含头文件

```

include "mluniversaldatalogger.h"

```

2）初始化数据记录器

使用总进度值初始化数据记录器。如果将数据收集到缓冲区，则可以使用缓冲区大小初始化数据记录器会很方便。

MLUD_Initialize(ML_READ_BUFFER_TOTAL_SIZE);

3）调用采样函数

在需要采样的地方调用数据记录器采样函数，该MLUD_UserScenario函数随后会在内部被调用。例如在定时器中断中。

```
void LPTMR0IRQHandler(void)
{
// Clear timer interrupt flag
LPTMRClearStatusFlags(LPTMR0, kLPTMR_TimerCompareFlag);

// Handle timer event internally and let user know via callback functions
MLUD_HandleSamplingEvent();

}
```

4）定义清理函数

实现/定义用户清理功能（在数据记录器库中外部声明）以在新测量开始之前重置所有变量。

void MLUD_UserCleanUp(void) { // Clear buffer by setting index to zero ml_bufferIndex = 0; }

5）定义用户场景功能

实现/定义每次测量时执行的用户场景函数（在数据记录器库中外部声明）。该函数的返回值是测量的实际进度值。当返回值等于或高于初始化的总进度值（在本示例代码中为ML_READ_BUFFER_TOTAL_SIZE）时，测量将完成并启动数据下载。

```
uint32t MLUDUserScenario(void)
{
// If app is enabled
if (mlmyAppState == MLMYAPPSTATEON)
{
// If buffer is not full
if(mlbufferIndex < MLREADBUFFERTOTALSIZE)
{
// Save data to buffers
mlxBuffer[mlbufferIndex] = mlmyAppSpeed;
mlyBuffer[mlbufferIndex] = MLIBConvScF16ffFAsmi(mlmyAppSpeed, 1000.0F);

        // Increment buffer (and update progress)
        ml_bufferIndex++;
    }
}

// Return current progress value (in this case it is buffer size)
return ml_bufferIndex;

}
```

您可以使用标志变量来指示需要测量的特定情况，例如电机的特定转速、信号峰值等。在本例中，应用程序的状态用作标志（ml_myAppState）。您还可以保存单个变量，例如状态、时间戳或指向数组中特定样本的索引等。否则，您根本不需要保存数据，而是将数据记录器用作自动化工具，但MLUD_UserScenario每次都必须将进度作为函数的返回值报告！

6）MCU端场景已准备好

其余所有操作均由数据记录器库通过 FreeMASTER 应用程序处理。您只需构建项目，将其加载到开发板上，并将 AXF/MAP 文件链接到 FreeMASTER（如果您不更改 C 项目和 FreeMASTER 项目的位置，则只需执行一次）。

自由大师

打开 FreeMASTER 项目（ml_universal_datalogger_pdbdm.pmpx或ml_universal_datalogger_uart.pmpx）
- 这里有适用于 FRDM-MCXN947 开发板的 UART 和 PDBDM 示例 C 项目
设置与电路板的通信
- UART 项目与电路板无关，只需更改 AXF/MAP 文件路径
- PDBDM 项目是针对特定电路板的，必须针对每个电路板专门设置通信
将 AXF/MAP 文件的路径设置为当前项目
连接到开发板并重新加载页面
- 可能的问题解决方案
  - 确保您已在 FreeMASTER 项目中链接了正确的 AXF/MAP 文件！
  - 使用串行连接时，所有波特率都包含在搜索范围内吗？默认情况下，使用 115200 波特率。
  - 使用 PD-BDM 连接，您是否设置了正确的板和地址？

用法

如果您已在开发板上准备好场景，则可以打开 FreeMASTER 项目并从那里继续。建立通信后，需要准备配置文件。

配置文件

配置文件包含导出文件、测量和应用程序的相关信息。您可以使用freemaster_project/configuration.xml示例项目中的配置文件 ()。

结构概述

| 传奇： | [t]= 标签 | [a]= 属性 | [o]= 可选标签 |
| :------: | :---------------: | :---------------: | :-------------------: |

[t] ?配置?- 主配置标签
- [t] ?文件?- 有关测量进度的信息（也由数据记录器应用程序更新）
  - [t] 文件夹
    - [a] ?值?- 测量文件的目标文件夹（该文件夹必须存在）
  - [t] 前缀
    - [a] value - 不带计数器值的文件名
  - [t] 抵消
    - [a] value - 文件计数器的偏移值
- [t] app - MCU 上应用程序的信息
  - [t][o] stateVariable - 表示应用程序状态的变量
    - [a] symbol - MCU 上的变量名称
    - [a] faultValue - 表示应用程序故障的值
  - [t][o] controlVariable - 表示应用程序控制值的变量
    - [a] symbol - MCU 上的变量名称
    - [a] unit - 变量的单位
  - [t] startSequence - 启动应用程序的变量及其值的列表
    - [t][o] ?变量?- 为了启动应用程序而需要更改的变量（您可以添加多个）
      - [a] ?符号?- MCU 或 FreeMASTER 上的变量名称
      - [a] ?值?- 变量的值
  - [t] stopSequence - 用于停止应用程序的变量及其值的列表
    - [t][o] ?变量?- 为了停止应用程序而需要更改的变量（您可以添加多个）
      - [a] ?符号?- MCU 或 FreeMASTER 上的变量名称
      - [a] ?值?- 变量的值
  - [t] 开始延迟毫秒
    - [a] ?值?- 启动序列后测量开始前的延迟（以毫秒为单位）
- [t] ?测量?- 有关测量变量的信息
  - [t] ?变量?——要下载和保存的变量列表
    - [t][o] ?变量?- 要下载并保存在 CSV 文件中的变量
      - [a] symbol - MCU 上的变量名称
      - [a] name - CSV 文件中变量的标题名称

示例配置文件

```

```

4.结果

下方预览展示了一个演示场景，其中应用程序在 MCU 上启动后，记录了 2 秒的信号（2000 个样本，采样率为 1kHz）。数据记录器还会在应用程序启动后等待 2 秒，然后才开始测量（例如，在信号稳定后，电机启动后）。您还可以查看配置预览，检查所有内容是否已正确加载。此外，还预览了紧急停止按钮功能，该功能允许用户在发生意外情况（例如电机卡住）时立即启动停止序列。紧急停止按钮会触发数据记录器的故障状态，导致当前测量的数据无法保存！