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我正在尝试用 2 个正弦波创建调制波形。为此，我需要模（fmodf）来知道具有特定频率（lo_frequency）的正弦在那个时间（t）的幅度。但是当执行以下行时，我遇到了一个硬故障：

j = fmodf(2 * PI * lo_frequency * t, 2 * PI);

你知道为什么这给了我一个硬故障吗？

编辑1：

我用 my_fmodf 交换了 fmodf：

float my_fmodf(float x, float y){
    if(y == 0){
        return 0;
    }
    float n = x / y;
    return x - n * y;
}

但是仍然发生硬故障，当我调试它时，它甚至没有跳转到这个函数（my_fmodf）。

这是发生此错误的整个函数：

int* create_wave(int* message){
    /* Mixes the message signal at 10kHz and the carrier at 40kHz.
     * When a bit of the message is 0 the amplitude is lowered to 10%.
     * When a bit of the message is 1 the amplitude is 100%.
     * The output of the STM32 can't be negative, thats why the wave swings between
     * 0 and 256 (8bit precision for faster DAC)
     */
    static int rf_frequency = 10000;
    static int lo_frequency = 40000;
    static int sample_rate = 100000;
    int output[sample_rate];
    int index, mix;
    float j, t;
    for(int i = 0; i <= sample_rate; i++){
        t = i * 0.00000001f; // i * 10^-8
        j = my_fmodf(2 * PI * lo_frequency * t, 2 * PI);

        if (j < 0){
            j += (float) 2 * PI;
        }
        index = floor((16.0f / (lo_frequency/rf_frequency * 0.0001f)) * t);
        if (index < 16) {
            if (!message[index]) {
                mix = 115 + sin1(j) * 0.1f;
            } else {
                mix = sin1(j);
            }
        } else {
            break;
        }
        output[i] = mix;
    }
    return output;
}

编辑2：

我修复了警告：函数以“chux - Reinstate Monica”建议的方式返回局部变量 [-Wreturn-local-addr] 的地址。

int* create_wave(int* message){
    static uint16_t rf_frequency = 10000;
    static uint32_t lo_frequency = 40000;
    static uint32_t sample_rate = 100000;
    int *output = malloc(sizeof *output * sample_rate);
    uint8_t index, mix;
    float j, n, t;
    for(int i = 0; i < sample_rate; i++){
        t = i * 0.00000001f; // i * 10^-8
        j = fmodf(2 * PI * lo_frequency * t, 2 * PI);
        if (j < 0){
            j += 2 * PI;
        }
        index = floor((16.0f / (lo_frequency/rf_frequency * 0.0001f)) * t);
        if (index < 16) {
            if (!message[index]) {
                mix = (uint8_t) floor(115 + sin1(j) * 0.1f);
            } else {
                mix = sin1(j);
            }
        } else {
            break;
        }
        output[i] = mix;
    }
    return output;
}

但现在我在这条线上遇到了硬故障：

output[i] = mix;

编辑 3：

因为之前的代码包含一个非常大的缓冲区阵列，不适合 STM32F303K8 的 16KB SRAM，我需要对其进行更改。

现在我使用一个“乒乓”缓冲区，其中我使用 DMA 的回调进行“前半传输”和“完全传输”：

void HAL_DAC_ConvHalfCpltCallbackCh1(DAC_HandleTypeDef * hdac){
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_SET);
    for(uint16_t i = 0; i < 128; i++){
        new_value = sin_table[(i * 8) % 256];
        if (message[message_index] == 0x0){
            dac_buf[i] = new_value * 0.1f + 115;
        } else {
            dac_buf[i] = new_value;
        }
    }
}

void HAL_DAC_ConvCpltCallbackCh1 (DAC_HandleTypeDef * hdac){
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_RESET);
    for(uint16_t i = 128; i < 256; i++){
        new_value = sin_table[(i * 8) % 256];
        if (message[message_index] == 0x0){
            dac_buf[i] = new_value * 0.1f + 115;
        } else {
            dac_buf[i] = new_value;
        }
    }
    message_index++;
    if (message_index >= 16) {
        message_index = 0;
        // HAL_DAC_Stop_DMA (&hdac1, DAC_CHANNEL_1);
    }
}

它按我想要的方式工作： 输出

但是创建的正弦频率太低了。我的上限在 20kHz 左右，但我需要 40kHz。我已经将时钟增加了 8 倍，以使时钟达到最大值： 最大化. 我仍然可以减少计数器周期（目前是 50），但是当我这样做时，中断回调似乎需要比下一个周期更长的时间。至少看起来如此，因为当我这样做时输出变得非常失真。

我还尝试通过只取每 8 个正弦值来降低精度，但我不能再这样做了，因为这样输出看起来不再像正弦波了。

有什么想法可以优化回调以减少时间吗？还有其他想法吗？

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2 回答 2

1

fmodf() 是否会导致 stm32 出现硬故障？

是其他代码问题导致了这里的硬故障。

编译失败并出现大量警告

最佳代码提示：启用所有警告。@KamilCuk
比 Stackoverflow 更快的反馈。

我希望在启用良好的编译器上会出现类似下面的内容。

return output;
warning: function returns address of local variable [-Wreturn-local-addr]

返回本地对象

无法返回本地数组。改为分配。

// int output[sample_rate];
int *output = malloc(sizeof *output * sample_rate);
return output;

调用代码将需要free()指针。

超出范围的数组访问

static int sample_rate = 100000;
int output[sample_rate];

// for(int i = 0; i <= sample_rate; i++){
for(int i = 0; i < sample_rate; i++){
    ...
    output[i] = mix;
}

堆栈溢出？

static int sample_rate = 100000; int output[sample_rate];是一个很大的局部变量。也许分配或尝试更小的东西？

高级：精度损失

好fmodf()不失精准。要获得更精确的答案，请考虑double中间结果的数学。一个更好的方法涉及更多。

float my_fmodf(float x, float y){
    if(y == 0){
        return 0;
    }
    double n = 1.0 * x / y;
    return (float) (x - n * y);
}

我不能在另一个中使用任何功能吗？

是的。代码还有其他问题。

于 2020-10-15T12:19:18.847 回答
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每 10uS 1 个值只能产生 100kSPS，这对于这个宏来说并不算多。在我的设计中，我生成 > 5MSPS 信号没有任何问题。通常我在循环模式下有一个缓冲区和 DMA。首先我填充缓冲区并开始生成。当触发半传输 DMA 中断时，我用新数据填充缓冲区的前半部分。传输完成中断被触发，我填充了后半部分，这个过程再次重复。

于 2020-10-16T21:14:32.460 回答