我正在用C编写一个小型8位微控制器的软件.部分代码是读取电流互感器(ZCT)的ADC值,然后计算RMS值.流过ZCT的电流是正弦曲线但可能会失真.我的代码如下：
float adc_value,inst_current; float acc_load_current; // accumulator = (I1*I1 + I2*I2 + ... + In*In) double rms_current; // Calculate the real instantanous value from the ADC reading inst_current = (adc_value/1024)*2.5; // 10bit ADC,Voltage ref. 2.5V,so formula is: x=(adc/1024)*2.5V // Update the RMS value with the new instananous value: // Substract 1 sample from the accumulator (sample size is 512,so divide accumulator by 512 and substract it from the accumulator) acc_load_current -= (acc_load_current / 512); inst_current *= inst_current; // square the instantanous current acc_load_current += inst_current; // Add it to the accumulator rms_current = (acc_load_current / 512); // Get the mean square value. (sample size is 512) rms_current = sqrt(rms_current); // Get RMS value // Now the < rms_current > is the real RMS current
但是,它有许多浮点计算.这给我的小型MCU增加了很大的负担.我发现sqrt()函数在我的编译器中不起作用.
有没有可以运行得更快的代码？
解决方法
如果您需要在缺少FPU的处理器上加快速度,那就最好了
赌注是用固定点替换浮点计算.结合
这与joop的建议(一个Newton-Raphson sqrt)你得到了
像这样的东西：
赌注是用固定点替换浮点计算.结合
这与joop的建议(一个Newton-Raphson sqrt)你得到了
像这样的东西：
#define INITIAL 512 /* Initial value of the filter memory. */
#define SAMPLES 512
uint16_t rms_filter(uint16_t sample)
{
static uint16_t rms = INITIAL;
static uint32_t sum_squares = 1UL * SAMPLES * INITIAL * INITIAL;
sum_squares -= sum_squares / SAMPLES;
sum_squares += (uint32_t) sample * sample;
if (rms == 0) rms = 1; /* do not divide by zero */
rms = (rms + sum_squares / SAMPLES / rms) / 2;
return rms;
}
只需通过此过滤器运行原始ADC样本即可.你可以添加一些
在这里和那里进行位移以获得更高的分辨率,但你必须这样做
小心不要溢出你的变量.我怀疑你真的需要
额外的决议.
滤波器的输出与其输入的单位相同.在这种情况下,
它是你的ADC的单位：
2.5 V / 1024≈2.44毫伏.如果你能保持
在后续计算中,您将通过避免来节省周期
不必要的转换.如果你真的需要以伏特为单位的值(它
可能是I / O要求),那么你将不得不转换为浮动
点.如果你想要毫伏,你可以保持整数范围：
uint16_t rms_in_mV = rms_filter(raw_sample) * 160000UL >> 16;
