遇到的代码书写问题解释

Question

在找开源的时候 遇到了这样写的代码
问了一些软件对代码的解释 但是不是特别明白 不知道能不能具体讲讲为什么这样写 这样写有什么好处

Answer 1

晚上好🌙🌙🌙
本答案参考通义千问

这段代码涉及到了STM32微控制器中的DMA（直接内存访问）和CCM RAM（紧密耦合内存）的使用。让我们逐一解析并解答你的问题。

1. 关于DMA的变量放置位置

问题描述：

//使用DMA的变量时候不能将其放在CCM RAM中！！
uint16_t ADC1Result[4];
uint16_t ADC2Result[2];
__attribute__((section("ccmram"))) ADC_Data_t Vcap,Vin,Vout,Iin,Iout,Icap;

解释：

• DMA（Direct Memory Access） 是一种硬件机制，允许外设与内存之间直接传输数据，而不需要CPU介入。
• CCM RAM（紧密耦合内存） 是一种快速访问的内存区域，通常用于存储需要高速读取的数据。

为什么不能将DMA变量放在CCM RAM中？

• DMA操作通常需要较高的带宽和较低的延迟。如果DMA使用的变量被放置在CCM RAM中，虽然访问速度快，但可能会导致其他重要任务（如中断处理）的性能下降，因为CCM RAM的容量有限且是共享资源。
• 另外，某些STM32型号可能不支持DMA从CCM RAM读取数据，这会导致运行时错误。

好处：

• 如果变量放置在普通的SRAM中，可以确保DMA操作不受CCM RAM容量限制的影响，并且不会影响其他高优先级的任务。

2. 函数声明和实现

问题描述：

_attribute_((section("ccmram"))) void Get_ADC(ADC_Data_t *ADC)
{
    ADC->now_value = ADC->conversion.proportion * (ADC->ADC_value) + ADC->conversion.offset;
    ADC->ave_value = LowPass(ADC->now_value, ADC->ave_value, ADC->lowpass_a);
}

_attribute_((section("ccmram"))) void Resolve_ADC(void)
{
    Get_ADC(&Vout);
    Get_ADC(&Vcap);
    Get_ADC(&Iin);
    Get_ADC(&Iout);
    Get_ADC(&Icap);

#if DELETE_VIN
    // SAMPLE Vin.ADC value Vout.ADC value;
    // Vin.ave value Vout.ave_value;
    // Vin.now_value Vout.now_value;
#else
    Get_ADC(&Vin);
#endif
}

解释：

• __attribute__((section("ccmram"))) 属性将函数或变量放置在CCM RAM中。
• Get_ADC 函数计算ADC值并更新平均值。
• Resolve_ADC 函数调用 Get_ADC 来处理多个ADC数据。

为什么使用 __attribute__((section("ccmram")))？

• 将函数放在CCM RAM中可以提高执行速度，尤其是在需要频繁调用该函数的情况下。

修改后的代码

为了更清晰地展示，我们可以对代码进行一些改进：

// 定义ADC数据结构体
typedef struct {
    uint16_t ADC_value;
    float conversion_proportion;
    float conversion_offset;
    float lowpass_a;
    uint16_t now_value;
    uint16_t ave_value;
} ADC_Data_t;

// 定义低通滤波器函数
float LowPass(uint16_t new_value, float old_value, float alpha) {
    return alpha * new_value + (1 - alpha) * old_value;
}

// 使用DMA的变量
uint16_t ADC1Result[4];
uint16_t ADC2Result[2];

// 放置在CCM RAM中的变量
__attribute__((section("ccmram"))) ADC_Data_t Vcap, Vin, Vout, Iin, Iout, Icap;

// 获取ADC数值
void Get_ADC(ADC_Data_t *ADC) {
    ADC->now_value = ADC->conversion_proportion * (ADC->ADC_value) + ADC->conversion_offset;
    ADC->ave_value = LowPass(ADC->now_value, ADC->ave_value, ADC->lowpass_a);
}

// 解算ADC数值
void Resolve_ADC(void) {
    Get_ADC(&Vout);
    Get_ADC(&Vcap);
    Get_ADC(&Iin);
    Get_ADC(&Iout);
    Get_ADC(&Icap);

#if DELETE_VIN
    // 样例代码，注释掉
#else
    Get_ADC(&Vin);
#endif
}

总结

• 将DMA使用的变量放在普通SRAM中，避免CCM RAM的容量限制和潜在的性能问题。
• 将需要高性能的函数放在CCM RAM中，以提高执行速度。
• 确保代码的可读性和可维护性，通过适当的注释和结构化代码。