瑞萨RA-T系列芯片马达类工程TCM加速化设置 （下）

承接上文

瑞萨RA-T系列芯片马达类工程TCM加速化设置（上）

https://www.elecfans.com/d/6711616.html

RA8T2 sensorless方案的样例工程；再给大家分享一个免注册的免费下载地址：
https://www.elecfans.com/d/6711582.html

下面介绍一下

将马达样例工程进行TCM优化的具体步骤

以RA8T1_MCILV1_SPM_LESS_FOC_E2S_V101工程为例，首先需统计电流环需要的的所有函数，并将它们分配到ITCM中。在本样例工程中，这些函数分为两类：一类是Open Source的，一类被封装到lib文件中的。

由于涉及到的函数数量较多，现仅举例说明设置方法：

如函数R_ADC_Read，其作用是读出当前的相电流采样数据，是整个电流环计算的开端。函数体定义在/工程根目录/ra/fsp/src/r_adc/r_adc.c文件中。可在函数定义前增加修饰语句__attribute__((section('.itcm_data')))，将该函数指定分配到ITCM中。

示例：

__attribute__((section('.itcm_data')))
fsp_err_tR_ADC_Read(adc_ctrl_t* p_ctrl, adc_channel_tconst reg_id,uint16_t*constp_data)

ITCM起始地址为0x00000000，编译后，查看map文件，可以确认函数被分配到了ITCM区域中。

也可用系统推荐宏定义进行设置，宏定义在工程根目录 afspsrcspmcuallsp_compiler_support.h文件中，

具体定义如下所示：

#defineBSP_PLACE_IN_SECTION(x)_attribute__((section(x))) __attribute__((__used__))

本宏定义增加了对函数属性的进一步修饰，通常可用的修饰如下所示：

noinline/inline
used
long_call

对于函数的修饰，不是本文重点，请查阅其他材料进行确认。

通常情况下，算法是公司的核心资产。所以存在封库使用，或者利用第三方提供算法库的情况。在这样的情况下我们无法找到算法库中的函数本体进行设置。那我们就需要考虑将库文件整体放入ITCM中。

如RA8T1_MCILV1_SPM_LESS_FOC_E2S_V101样例工程，使用了三个库文件librm_motor_current.a，librm_motor_estimate.a，librm_motor_speed.a，分别用于处理电流环、位置估算、速度环的一些算法。

要实现本操作，需对ld文件进行修改。ld文件（链接描述文件）是控制链接器行为的关键脚本文件，主要用于管理目标文件的内存布局和符号解析。通过脚本指令精确控制输入文件(.o/.a)如何组合到输出文件(可执行文件/库)中，并定义程序在内存中的布局结构。‌

在本工程的ld文件中，首先定义了存储器的物理参数：包括各内存区域的起始地址、容量及访问属性（如可读/写/执行）；接着加载了必要的库文件；通过SECTIONS指令规划段的分布策略，明确代码段、数据段、特殊功能段在存储空间的具体位置。同时脚本还设置了关键的系统级配置：指定程序执行的入口地址，各模块能按预定逻辑在存储器中精准排布。

关于ld文件的布局，不是本文重点，请搜索相关资源，进行理解。

ld文件的设置需使用标准命令，本文不详细展开，请搜索相关资源，进行理解。

下面我们详细介绍本次修改的操作

在工程目录script文件夹下，打开fsp.ld文件。

在SECTIONS命令后，链接代码段.text :内删除*(.text*)语句，更改为*(EXCLUDE_FILE(*librm_motor_estimate.a:*.o *librm_motor_current.a:*.o *librm_motor_speed.a:*.o) .text.*)。这样在链接时，将不对这三个.o的lib文件在此处进行链接。请看如下示例：

在SECTIONS命令后，在.itcm_data段内在KEEP(*(.itcm_data*))语句下面，增加下面三个语句：

KEEP(*librm_motor_estimate.a:*.o(.text.*))
KEEP(*librm_motor_current.a:*.o(.text.*))
KEEP(*librm_motor_speed.a:*.o(.text.*))

更改后，在链接过程中，将这三个指定.o文件连接到itcm段。请看如下示例：

设置完成后，重新编译工程。排查map文件，可以看到lib中的函数已经放置到ITCM中。如位置估算这几个函数，排查如下：

然后需统计电流环执行用到的所有变量，并将所有变量放置到DTCM中。由于数量较多，现举例说明设置方法。

如结构体变量g_motor_sensorless0，此变量是电流环操作的主要变量结构体。变量定义在/工程目录/ra_gen/hal_data.c文件中，可在变量定义前增加修饰语句__attribute__((section('.dtcm_data')))将其分配到DTCM中。

请看如下示例：

__attribute__((section('.dtcm_data')))motor_instance_tg_motor_sensorless0 =

{ .p_ctrl = &g_motor_sensorless0_ctrl, .p_cfg = &g_motor_sensorless0_cfg, .p_api = &g_motor_on_sensorless, };

在本应用中，g_motor_sensorless0内部嵌套了其他结构体变量，那么被嵌套的其他结构体也需要做类似声明，分配到DTCM中。

DTCM起始地址为0x20000000，编译后查看map文件，可以确认变量被分配到了DTCM区域中。

因为瑞萨官方样例工程，用FSP架构设置系统参数。所以在应用本例程测试时，需做两个手动设置：

1）将/工程目录 /ra_gen/，目录下的hal_data.c和hal_data.h文件设置为只读属性，这样在每次编译时，文件中所作的更改才不会被FSP默认设置覆盖。

2）在进行变量的DTCM设置时，如变量具有const标识符修饰，需将const标识符去掉。否则，类型修改产生冲突，新的设置不能成功。

因为实际应用过程中，系统建立的方法各不相同，遇到上面两种情况需注意，如自建工程，没有相关设计，则无需这两个手动步骤。

设置完成后，可以在电流环程序块的出入口，分别拉高和拉低I/O口，以测试电流环执行时间。

测试结果：为4.79us。

同等条件下，未TCM化的例程，电流环执行时间为5.72us。

可以看到TCM化有明显性能提升效果。

本文介绍了，在使用瑞萨RA8-T系列芯片设计马达工程时，如何将指令和变量放置到TCM单元，从而加速特定执行的运行速度。可以最大限度地发挥瑞萨芯片优势，为客户提供更好的解决方案。