IAR串口仿真中断：ekf_ukf与ckf滤波对比

"设置仿真环境-ekf_ukf和ckf的滤波性能对比研究" 在本文中，我们将探讨如何设置一个仿真环境来研究ekf（扩展卡尔曼滤波）、ukf（无迹卡尔曼滤波）和ckf（协方差卡尔曼滤波）的滤波性能。这个环境主要基于IAR Embedded Workbench for ARM，它是一款广泛用于嵌入式系统的C/C++开发工具。 首先，我们需要创建一个新的工程，名为“project1”。在这个工程中，我们引入两个关键文件：`Interrupt.c`和`utilities.c`。`Interrupt.c`文件包含了中断处理程序，它从串行口接收寄存器RBRTHR读取数据，并将这些数据输出。主程序允许中断的发生，并在等待中断期间持续输出点号“.”，以此来指示程序的运行状态。 接下来，为了设置仿真环境，我们利用C-SPY的中断系统，它基于周期计数器。在设定的周期数到达后，会触发中断。为了仿真UART输入，我们需要从名为`InputData.txt`的文本文件中读取数据，例如Fibonacci数列。在UART接收寄存器UARTRBRTHR上设置一个“直接读取断点”，并关联一个自定义宏函数`Access()`。当处理器尝试读取UARTRBRTHR时，断点被触发，`Access()`宏函数随之执行，读取Fibonacci数列并将其写入UART接收寄存器。 实现模拟器串口中断仿真的步骤如下： 1. 编写C-SPY宏文件：例如使用`SetupSimple.mac`，该文件可以包含自定义的初始化代码，当C-SPY启动时自动执行。这有助于设置仿真环境，如打开文本输入文件，以及与中断处理相关的配置。 2. 注册和执行宏文件：在IARARM的`tutor`目录下找到`SetupSimple.mac`，并确保在启动C-SPY时调用它，以确保所有必要的环境设置被执行。 通过这种方式，我们可以构建一个能够模拟真实硬件中断行为的仿真环境，从而在软件层面对比ekf、ukf和ckf滤波算法的性能。这种方法特别有用，因为它允许我们在没有实际硬件的情况下测试和优化滤波算法，减少实验成本，同时提高算法设计的效率和准确性。 在进行滤波性能比较时，通常会关注以下几个方面： - 准确性：比较不同滤波器对系统状态估计的精度，如位置、速度或加速度等。 - 稳定性：评估滤波器在各种噪声条件下的稳定性，看是否容易出现发散或者收敛慢的问题。 - 计算复杂度：考虑滤波器的计算量，因为嵌入式系统往往资源有限，需要权衡算法性能和计算成本。 - 实时性：滤波器应能在实时系统中快速执行，不影响其他任务的运行。 通过对ekf、ukf和ckf在仿真环境中的对比，可以深入了解它们各自的优缺点，为实际应用中选择合适的滤波器提供依据。