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此文档介绍了K60单片机的一些结构功能，纯中文。K60P144M1OOSF2RM. pdfK60 Sub-Family Reference Manual, Rev. 6. Nov 201夲部分讲解如何配置芯片上的嵌套向量中断控制器。完整信息清参阅htp/www.arm.com。InterruptsModulePPBNested VectoredModuleInterrupt Controller(NVIC)Module图32嵌套向量中断控制器题日相关模块参考链接套问量中断控制器http://www.arm.com系统内存映System memory map时钟Clock distribution电源管理Power management专用外设总线ARM Cortex-M4核心 ARM Cortex-M43.22.1中断优先级器件支持16级中断优先级,因此在嵌套向量中断控制器中,每一个中断源在优先级控制寄存器IP中都有4个位。例如IPRO中3302928a7262524232221a019181716|151413121110976543210R0000006000600000W3.22.2非可屏蔽中断非可屏蔽中断的中断源来自于外部的NM引脚。此引脚是多路复用引脚,必须要配置他的功能,使其成为外部不可屏蔽中断功能引脚。322.3中断分配中断默认按照下表分配向量号:当中断使用时,此值储存在栈中。IRQ号:非核心中断源,对应的编号为终端号减16。IRQ号在ARM的NVC文档中有描述表34中断号分配址址中断编号IRQ号非优先级编中断伏先溟模块描述(1)号(2)级编号(3)ARM核心中析源0x00000000ARM内核切始牟栈指针0x00000004ARM内核初始程序计数器Editbylie:soonli@qq.comK60P144M100SF2RM. pdfK60 Sub-Family Reference Manual, Rev. 6 NoV 2010x00000082AHM内核非可屏蔽中断x00000c3ARM内核哽件故障0x000000101ARM内核存储控制器故障0x0000145ARM内核总线故障0x000000186ARM内核用故障0x000001C70x00002080x0000219x00028100x000002C11ARM内核管理程序调入0x000003012ARM内核周试监控0x000034130x0000003814ARM内核0x0000315ARM内核系统往拍定时器非核心中新源0x00000040160DMADA通道0发送完成0x000000141DMADMA通道⊥发送完成0×00004818DMAD)MA通道2发送完成000401DMA通道3发送完成0x0000020DA通道4发送完成0300052DMA通道5发送完成0x00000582DMADMA通道6发送完成0x000_005C2sDMADMA通道7发送完成0x0000006021DMA通道8发送完成0x0000006425DMADMA通道9发送完成0x0000006826⊥0DMADMA通道10发送完成0x000006C27DMADMA通道11发送完成0x00007028DMA通道12发送完成0x000007429DMA通道13发送完成0x0000087314DMA通道1发送完成0x00007C3IMA通道15发送完成0x00000803216DMADMA通道0-15故障0x00000081MCM0x00000883184闪存命令执行完成0x000008C35闪存读取冲突0x0000009036模式控制掉电中断,电检测低澌喚醒单兀注意:在需要使用低漏检测0x00000094370低漏唤醒|的时候不要禁止这个中断0x000009838看门狗看门狗中断0x0000009c39230x00000A441IICIEditbylie:soonli@qq.com4K60P144M100SF2RM. pdfK60 Sub-Family Reference Manual, Rev. 6 NoV 2010x0000A84SPD所有中断源使用一个向量x0000AC4SPI1所有中断源使用一个向量0x000000B014SPI2所有中断源使用一个向量CR’ ed Message bufi0x000000B44529CANO(0-15)0x00000846CAND总线关闭0x0000BC47错误0x000000C048CANO发送报警x00000C449CANO接收报整0x000000C850CAND唤帼0x00000CC50x0000000520x000000D1537CAN⊥5)0x000000D8CANI总线关闭0x00000DC5CAN⊥错误0x000000E05610发送报警0x0000C457接收报警0x0000E858唤醒0x0000EC59100x0000F06011l⊥0000F461JJARTO串口0状态中新源0x00000F862UARTO串口0错误中新源0y000000FC11UARTI串口1状态中断源0x00010064UARTI串口1错昃中源x0000010465UART2串口2状态中新源000001085650UART2串口2错昃中粉溴0x000067UaRT串口3状态中新源0x000011068UART串口3错误中析源0x0001146gUART4串口4状态中析源00011870UART串口4错误中析源0x0000011C715513UART串口5状态中新源0x0000120721111111UART5串5错误中析源0x00001247370x000128740x00012c75CMPO0x00003076CMPI0x000013476115CMP20x000001387815FTM0所有中断源使一个向量0x000013C7963FTM1所有中断源使用一个向量0x00001408064FTM2所有中断源使用一个向量000014481160x0000014816报警中断Editbylie:soonli@qq.comK60P144M100SF2RM. pdfK60 Sub-Family Reference Manual, Rev. 6 NoV 2010x00014C8x0001508PITPIT通道00x000001518517PITPIT通道10x0000015886017PITPIT通道20x0000015C81PITPIT通道30x0000160882180x000016489USB OTx001689074充电检测0x0000016C|91Ethernet macIEEE1588定时器中断0x000017092Ethernet mac发送中断0x0000017497719Ethernet mac接收中断0x00001789EtherneL mac错误和其他中断0x00017C950x00000180|96SDH0x00184978120DACO0x000001889DACI0x0001899TsT所有中断源使用一个向量0x0000901008120x0000194101低功耗定时器00001981020x000019c10321引因控制模块PORTA引脚中断000001A0104引却控制模块PORTB引脚中断00004105引脚控制模块PORTC引脚中断0x0001AB106引閎控制模块PORTD引脚中断0x00000⊥AC10791引脚控制模块P0RTE引脚中断0×001B01080x000011090×00010701094软中断软件中断(4)(1)表示嵌套向量中断控制器的中断源号(2)表示嵌套向量中断控制器对于响应中断的ISER,ⅠCER,ISPR,ICPR和IABR寄存器的值,计算方法是IRQ的值除以32。(3〕表示嵌套向量中断控制器对于响应中断的IPR寄存器的值,计算方法是IRQ的值狳以4(4)此中断只能被NVC寄存器置位或者清零。3.2.2.3.1确定位域和寄存器的位置,来配置一个特定的中断如果你需要配置低功耗寄存器中断,下面的表格自“中断号分配”地址中断编号1RQ号非优先级编中断优先源模块描述号(2)级编号(3)0x0000019410」2⊥低功耗定时器译者注:下面角标的注解没有被列出,请看上表末尾。1)在NⅥC寄存器中,你需要配置关于中断的信息Editbylie:soonli@qq.comK60P144M100SF2RM. pdfK60 Sub-Family Reference Manual, Rev. 6 NoV 201· NVICISER2NVICICER2· NVICISPR2· NVICICPE2NVICIABR2NVICIPR212)确定特定中淅在相对应的寄存器中的特定位域(汗,这句话怎么这么别扭)。NVICISER2, NVICICER2, NVICISPR2, NVICICPR2, NVICIABR2 7位置=IRQ/32=21NⅥCIPR21位域的起始地址=8*(IRQ/4)+4=12因为 NVICIPR的位域的4位宽,所以 NVICIPR21的范围是12-15。因此,下列的位域的位是用来配置低功耗定时器的中断的。NVICISER2[21]NVICICER2[21NVICISPR2(21NVICICPR2[21NVICIABR2[211NVICIPR21[15: 123.2.3异步唤醒中断的配置夲节概述如何配置芯片中的相应模垬。在AM的文档中有更加完整的描述信息www.armcomClock logicWake-upquesynchronousModuleWake-up InterruptController(AWIC)Module图3-3异步唤醒单元主题相关模块参考链接系统存储映射System memory mat时钟Clock distribution电源管理Powcr managcmcnt嵌套向量中断控制器NVIC唤醒请求AWIC wake-up sources3.2.3.1唤醒源器件使用一下的内部或者外部异步唤醒输入模块Editbylie:soonli@qq.comK60P144M100SF2RM. pdfK60 Sub-Family Reference Manual, Rev. 6 NoV 201唤醒源描述可用的系统复位复位引脚和看门狗(当使用LPO时钟源吋),JTAG接口低电压检测模块控制器低电压警告模块控制器引脚中断引脚控制模块,任何一个中断使能的引胭都可以吹醒系统ADC「当使用内部时钟源的时候可是实现这个功能CMP由于没有系统时钟可以使用,所以此时是无效的LIC地址匹配唤醒接收眺变唤醒USB唤醒功能唤醒低功耗定时器在Stop/ⅥPS模式下有效实时时钟在Stop/ⅦLPS模式卜有效以太网魔法包唤醒SDIIC唤陧功能唤醒IIS唤醒功能唤醒1588时钟唤醒功能唤醒TSICAN3.2.3JTAG控制器配置本节概述如何配置芯片中的相应模块。在后面专门的章节中有更全面的介绍。JTAG controller图3-4JTAG控制器表38相关信息的参考链接题相关模块参考链接仝面介绍JT△GCJTAGC信号传输设置引脚控制Signal multiplexing3.3系统模块3.3.1系统集成控制模块(SIM)配置Editbylie:soonli@qq.comK6OP144M100SF2RM. pdf K60 Sub-Family Reference Manual, Rev. 6 Nov 201本节概述如何配置芯片中的相应模块。在后面专门的章节中有更全面的介绍PeripheralbridgeegisteracceSSResetsMode controller图35系统集成控制模块表39相关信息的参考链接主题相关模块参考链接全面介绍系统集成控制模块系统存储映射Systcm memory maj时钟Clock distribution电源管理Power management3.3.2模式控制器模块本节概述如何配置芯片中的相应模块。在后面专门的章节中有更全面的介绍。PeripheralbridgeRegistResetsMode controller图3-6模式控制模块表3-10相关信息的参考链接题相关模块参考链接全面介绍模式控制模块Mode controllerEditbylie:soonli@qq.comK60P144M100SF2RM. pdfK60 Sub-Family Reference Manual, Rev. 6 NoV 201系统存储映射System memory map电源管理Power management电源管理控制器PMO3.3.3电源管理控制模块本节概述如何配置芯片中的相应模块。在后面专门的章节中有更仝面的介绍PeriphebridgeRegisteraccessPower managementcontroller(PMC)图37电源管理控制模块表3-11相关信息的参考链接主题相关模块参考链接全面介绍PMCPMC系统存储映射System memory map电源管理Powcr managcmcnt面介绍Mode controller低漏唤醒单元LLWU3.3.4低漏唤醒单元节概述如何配置芯片中的相应模块。在后面专门的章节中有更全面的介绍。Editbylie:soonli@qq.com
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基于模糊算法的移动机器人路径规划
一种基于模糊算法的移动机器人路径规划策略． 利用超声波传感器对环境进行探测， 得到关于障碍物和目标的信息． 运用模糊推理将障碍位置信息与目标位置信息模糊化，建立模糊规则并解模糊最终使机器人可以很好的避障，从而实现了移动机器人的路径规划。第4期陈卫东:基于模糊算法的移动机器人路径规划按照同样的方法,可以建立起多种条件下的控制规则的合成隶属度结果规则.类似于这样的控制规则可归纳总结为很多条.在模糊控制规则的制定上采用基于控制器行为特性的方NB NSPS PBNBSPS PBA0.7式,将动作分为若干基本行为,复杂的行为可由几个简0.303X)嬷单行为按次序构成,可简化模糊控制规则的确定,并可10-5减少模糊控制规则的数目,避开被控对象的特性建模cmis-10-510 cm/s(a)左轮加速度b)右轮加速度3.4模糊推理图8左右轮合成隶属度函数模糊推理是模糊控制器的核心,它具有模拟人的3.5解模糊基于模糊概念的推理能力,该推理过程是基于模糊逻通过模糊推理得到的结果是一个模糊集合.但在辑中的蕴含关系及推理规则来进行的由模糊规则推实际模糊控制中,必须要有一个确定值才能控制或驱理出输岀量的隶属度根据 Mamdani模糊推理方法求取动执行机构.将模糊推理结果转化为精确值的过程称模糊关系矩阵0为解模糊.所以,解模糊的作用是将模糊集合映射为为了说明模糊推理控制器的工作过程,这里以机个确定的点.也就是把上面推理合成得到的左右轮加器人在FD=105cm;ID=117cm;RD=40cm;θ=45deg;υ速度模糊集合转化为一个精确值来控制机器人的运=3.5cm/s的状态为例来说明推理决策的过程.査询数动解模糊方法的选择与隶属度函数形状的选择、推理据库中的规则,此状态下的模糊规则为表格中的第5、方法的选择相关. MATLAB提供5种解模糊方法:面积6、11和12.由模糊规则的推理与合成(取极小,取极大)重心法、面积等分法、平均最大隶属度法、最大隶属度得到输出的隶属度如下取小法和最大隶属度取大法.本文仿真采用的重心第五个规则推理结果法.这种方法也称为质心法或面积中心法,是所有解模糊化方法中最为合理、最流行和引人关注的方法.该方NB NS 1Z PS PBNB NS 1ZPSPB法的数学表达式是0.3031p1(a)d(a1)10 cm/s2左轮加速度2)ALaI(a)左轮加速度b)右轮加速度图4规则5推理的左右轮合成隶属度函数第六规则推理结果:ar uR(ar)d(a,)右轮加速度=(3)NB NS IZ PS PBNB NSPS PB式中,表示输出模糊子集所有元素的隶属度值在连续0.20.2论域上的代数积分,而加速度的取值是表示其左右两0m/s2-10-5cn边的面积为相等.该方法计算复杂,但它包含了输出模(a)左轮加速度(b)右轮加速度图5规则6推理的左右轮合成隶属度函数糊子集所有元素的信息,也较精确.采用重心法将模糊第十一规则推理结果量转换成清晰量,再经过线性尺度变换为实际输入给直流电机的控制量控制移动机器人的移动NB NS 1Z PS PBNB NS IZ PS PB0.74仿真实验及结果分析为了验证本文提出的模糊控制方法的可行性,在10-5105cm/s210-5cnMatlab中利用 Simulink建立系统仿真模型,对控制规则(a)左轮加速度(b)右轮加速度图6规则11推理的左右轮合成隶属度函数进行了仿真,假设移动机器人的行驶速度为0.6m/s,使第十二规则推理结果:用 Fuzzy logic工具箱软件对模糊算法进行了仿真.在仿n真过程中,起点和终点的位置可以任意设置,障碍物的NB NS IZ PS PBPS大小、形状和位置也可以任意设置,这样就可以在任意环境下检验算法的正确性和可靠性0.20.2图9为当起点为(0,0),目标点为(9,9),在障碍物100cm/s2-10-5cmls存在时模糊算法和势场法的路径规划仿真.由图我们(a)左轮加速度(b)右轮加速度图7规则12推理的左右轮合成隶属度函数可以看出,模糊算法比势场法规划的路径更优.其工作4电子学报011年代价更小,行走的路径也更短由于速度的控制,比文5结论献[12]中只对转向角进行控制节省大量时间移动机器人由于传感器的限制以及周围环境的不移动机器人路径规划仿真确定性,很难预先对机器人的移动路径进行规划.本文目标点釆用了的模糊控制算法对移动机器人进行控制.这种8算法对移动机器人的运行环境几乎没有什么限制,它能在情况很复杂的未知环境里运行.对障碍物的形状及其个数也没有什么约束.并可避开传统算法中存在障碍物的对移动机器人的定位精度敏感,对环境信息依赖性强等缺点.并且通过对速度的控制使机器人比以前只2模糊算法路径dd对转角控制进行路径规划节省时间,具有很强的时效性.从实验中的移动轨迹可以看出,移动机器人的行为0起始点势场法路径表现出很好的一致性、连续性和稳定性参考文献10x/m图9模糊算法和势场法的仿真对比图[1]李磊,叶涛,谭民,等.移动机器人技术研究现状与未来在相同的环境下用A算法和模糊算法也进行了J].机器人,2002,24(5):475-480仿真对比,仿真路径图如图10.应用两种算法获得的最Li Lei, Ye Tao, Tan Ming. Present state and future development优路径如图所示.其中,A*算法计算量较大,并且Aof mobile robot technology research [J. Robot. 2002, 24(5)算法只能在环境信息已知的情况下找到路径而不适合475-480.(in Chinese)部分环境信息已知的情况,而且很不适合动态环境的2 Pradhan, DR Parhi, A K Panda. Potential feld method to路径规划.模糊算法显然比A算法规划的路径更优,navigate several mobile robots[ J. Applied Intelligence, 2006(25):321-333并且能够实现移动机器人的实时避障3]郝宗波,洪炳熔.未知环境下基于传感器的移动机器人路移动机器人路径规划仿真径规划[J].电子学报,2006,34(5):953-956目标点Hao Zong-bo, Hong Bing-rong Sensor-based path planning for8mobile robot in unknown environment[J. Acta ElectronicaSinica, 2006, 34(5): 953-956(in Chinese)64]周兰凤,洪炳熔.用基于知识的遗传算法实现移动机器人障碍物路径规划[J].电子学报,2006,34(5):911-914Zhou Lan-feng; Hong Bing-rong. a knowledge based geneticalgorithm for path planning of a mobile robot[ J. Acta Elec2模糊算法路径tronic Sinica, 2006, 34 (5): 911-914(in Chinese0[5]高庆吉,雷亚莉,胡丹丹,等.基于自适应感知复位算法的起始点A*算法路径移动机器人定位[J.电子学报,2007,35(11):2166-217110Gao Qing-ji, Lei Ya-li, Hu Dan-dan. A robot localizationr/m图10模糊算法和A*算法的仿真对比图method based on adaptive sensor resetting algorithm[ J].Acta对比实验表明,模糊算法不但优于人工势场法,也Electronica Sinica, 2007, 35(11): 2166-2171.(in Chinese)优于A算法模糊算法大大优化移动机器人的路径规6TLLe,C-JWu. Fuzzy motion planning of mobile robots in划,是一种很智能的路径规划方法.模糊算法仿真成功unknown environments[J]. Journal of Intelligent and RoboticSystems,2003,37(2):177-191(下转第980页)证明使用模糊控制进行路径规划时对移动机器人的运行环境几乎没有什么限制,它能在未知环境里运行.对作者简介障碍物的形状及其个数也没有什么约東.从仿真实验陈卫东男,1972年生于吉林长春,教授,主要研究方向为机器中的移动轨迹可以看出,移动机器人的行为表现出比人控制,智能算法及其应用,图像处理等较好的一致性、连续性和稳定性.采用模糊控制算法避E-mail:wdchen@ysu.edu.cn开了传统算法中存在的对移动机器人的定位精度敏朱奇光男,1978年生于浙江宁波,讲师,博士研究生,主要研究感、对环境的信息依赖性强等缺点方向为机器人控制,智能算法及其应用第4期陈卫东:基于模糊算法的移动机器人路径规划
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