使用缓冲区和溢出缓冲区将IMU数据写入csv文件？

Question

我一直在尝试为通过I2C连接到mbed板的LSM9DS1 IMU实现C ++互补滤波器，但是时序问题使我无法正确地进行角速率积分。这是因为在我的代码中我假设我的采样率是100Hz，而这并不是由于我用来实时显示值的printf（）语句而采样数据的速率。这导致我的滤波器输出角度在IMU回到其原始位置时漂移/不回到原始值。

我被建议遵循以下步骤，以避免我的代码延迟可能会破坏我的时间敏感应用程序：

• 在程序的每次迭代中，将原始IMU数据添加到缓冲区
• 当缓冲区接近满时，使用中断将缓冲区中的所有数据写入.csv文件
• 当/如果缓冲区溢出时，将剩余数据添加到新的“溢出缓冲区”
• 清空第一个缓冲区并使用存储在溢出缓冲区中的数据重新填充，依此类推
• 通过手动处理.csv文件中的数据，分别处理过滤计算，以避免计时问题，并查看输出是否符合预期

整个缓冲区/溢出缓冲区来回真的让我感到困惑，请有人帮我澄清一下技术上如何实现上述步骤？提前致谢！

编辑：

#include "LSM9DS1.h"
#define DT 1/100

void runFilter()
{
    // calculate Euler angles from accelerometer and magnetometer (_roll, 
    // _pitch,_yaw)
    calcAttitude(imu.ax, imu.ay, imu.az, -imu.my, -imu.mx, imu.mz);

    _gyroAngleX += (_rateX*DT);
    _gyroAngleY += (_rateY*DT);
    _gyroAngleZ += (_rateZ*DT);

    _xfilt = 0.98f*(_gyroAngleX) + 0.02f*_roll;
    _yfilt = 0.98f*(_gyroAngleY) + 0.02f*_pitch;
    _zfilt = 0.98f*(_gyroAngleZ) + 0.02f*_yaw;

    printf("%.2f, %.2f, %.2f \n", _xfilt, _yfilt, _zfilt);
}

在main.cpp中：

int main()
{
    init(); // Initialise IMU
    while(1) {
        readValues(); // Read data from the IMUs
        runFilter(); 
    }
 }

Answer 1

正如Kentaro在评论中提到的那样，为printf使用一个单独的线程，并使用Mbed OS EventQueue将printf语句推迟到它。

EventQueue queue;
Thread event_thread(osPriorityLow);

int main() {
    event_thread.start(callback(&queue, &EventQueue::dispatch_forever));

    // after sampling
    queue.call(&printf, "%.2f, %.2f, %.2f \n", _xfilt, _yfilt, _zfilt);

但是，您可能仍会遇到速度问题。一些一般提示：

1. 使用开发板可以处理的最高波特率。
2. 在RawSerial（使用printf）上使用Serial对象以避免声称互斥锁。
3. 不要写入UART而是写入文件（例如将FATFileSystem安装到SD卡）。这会快得多。