fmodf()会导致stm32中的硬故障吗？

Question

我正在尝试从两个正弦波中创建一个调制波形。要做到这一点，我需要模(Fmodf)知道一个特定频率的正弦(Lo_frequency)在那个时候(T)的振幅。但是，当执行以下行时，我会遇到一个严重的错误：

j = fmodf(2 * PI * lo_frequency * t, 2 * PI);

你知道为什么这会给我带来严重的错误吗？

编辑1：

我与my_fmodf交换了fmodf：

float my_fmodf(float x, float y){
    if(y == 0){
        return 0;
    }
    float n = x / y;
    return x - n * y;
}

但是仍然会发生硬故障，当我调试它时，它甚至没有跳入这个函数(My_fmodf)。

以下是发生此错误的整个函数：

int* create_wave(int* message){
    /* Mixes the message signal at 10kHz and the carrier at 40kHz.
     * When a bit of the message is 0 the amplitude is lowered to 10%.
     * When a bit of the message is 1 the amplitude is 100%.
     * The output of the STM32 can't be negative, thats why the wave swings between
     * 0 and 256 (8bit precision for faster DAC)
     */
    static int rf_frequency = 10000;
    static int lo_frequency = 40000;
    static int sample_rate = 100000;
    int output[sample_rate];
    int index, mix;
    float j, t;
    for(int i = 0; i <= sample_rate; i++){
        t = i * 0.00000001f; // i * 10^-8
        j = my_fmodf(2 * PI * lo_frequency * t, 2 * PI);

        if (j < 0){
            j += (float) 2 * PI;
        }
        index = floor((16.0f / (lo_frequency/rf_frequency * 0.0001f)) * t);
        if (index < 16) {
            if (!message[index]) {
                mix = 115 + sin1(j) * 0.1f;
            } else {
                mix = sin1(j);
            }
        } else {
            break;
        }
        output[i] = mix;
    }
    return output;
}

编辑2：

我修正了警告:函数返回局部变量的地址- way local -addr，就像"chux - Reinstate“建议的那样。

int* create_wave(int* message){
    static uint16_t rf_frequency = 10000;
    static uint32_t lo_frequency = 40000;
    static uint32_t sample_rate = 100000;
    int *output = malloc(sizeof *output * sample_rate);
    uint8_t index, mix;
    float j, n, t;
    for(int i = 0; i < sample_rate; i++){
        t = i * 0.00000001f; // i * 10^-8
        j = fmodf(2 * PI * lo_frequency * t, 2 * PI);
        if (j < 0){
            j += 2 * PI;
        }
        index = floor((16.0f / (lo_frequency/rf_frequency * 0.0001f)) * t);
        if (index < 16) {
            if (!message[index]) {
                mix = (uint8_t) floor(115 + sin1(j) * 0.1f);
            } else {
                mix = sin1(j);
            }
        } else {
            break;
        }
        output[i] = mix;
    }
    return output;
}

但现在我明白了这句话的缺点：

output[i] = mix;

编辑3：

由于前面的代码包含一个不适合于STM32F303K8的16 it的非常大的缓冲区数组，所以我需要对其进行更改。

现在，我使用了一个“乒乓”缓冲区，其中我使用DMA的回调来“前半传输”和“完全传输”：

void HAL_DAC_ConvHalfCpltCallbackCh1(DAC_HandleTypeDef * hdac){
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_SET);
    for(uint16_t i = 0; i < 128; i++){
        new_value = sin_table[(i * 8) % 256];
        if (message[message_index] == 0x0){
            dac_buf[i] = new_value * 0.1f + 115;
        } else {
            dac_buf[i] = new_value;
        }
    }
}

void HAL_DAC_ConvCpltCallbackCh1 (DAC_HandleTypeDef * hdac){
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_RESET);
    for(uint16_t i = 128; i < 256; i++){
        new_value = sin_table[(i * 8) % 256];
        if (message[message_index] == 0x0){
            dac_buf[i] = new_value * 0.1f + 115;
        } else {
            dac_buf[i] = new_value;
        }
    }
    message_index++;
    if (message_index >= 16) {
        message_index = 0;
        // HAL_DAC_Stop_DMA (&hdac1, DAC_CHANNEL_1);
    }
}

它按照我想要的方式运作：

​

但是产生的正弦的频率太低了。我上限在20千赫左右，但我需要40千赫。我把时钟增加了8倍，这样就可以把一个最大限度地用掉了：

。我仍然可以减少计数器周期(目前是50 )，但是当我这样做时，中断回调似乎要比下一个周期花费更长的时间。至少，当我这样做的时候，输出会变得非常扭曲。

我也试图通过只取8正弦值来降低精度，但是我不能再这样做了，因为输出不再像正弦波了。

有什么想法吗?我如何优化回调，以减少时间？还有其他想法吗？

Answer 1

是否会导致stm32中的硬故障？

这是导致这里的硬故障的其他代码问题。

未能编译并发出大量警告

最佳代码提示:启用所有警告。@KamilCuk

反馈比堆栈溢出更快。

我希望在一个功能良好的编译器上类似于下面的内容。

return output;
warning: function returns address of local variable [-Wreturn-local-addr]

返回本地对象

无法返回本地数组。而是分配。

// int output[sample_rate];
int *output = malloc(sizeof *output * sample_rate);
return output;

调用代码将需要free()指针。

超出范围的数组访问

static int sample_rate = 100000;
int output[sample_rate];

// for(int i = 0; i <= sample_rate; i++){
for(int i = 0; i < sample_rate; i++){
    ...
    output[i] = mix;
}

堆栈溢出？

static int sample_rate = 100000; int output[sample_rate];是一个大的局部变量。也许分配或者尝试更小的东西？

高级:精度损失

一个好的fmodf()不会失去精确性。要获得更精确的答案，请考虑中间结果的double数学。更多的是采用更好的方法。

float my_fmodf(float x, float y){
    if(y == 0){
        return 0;
    }
    double n = 1.0 * x / y;
    return (float) (x - n * y);
}

--我可以不使用其他函数吗？

是。代码还有其他问题。

Answer 2

1每10 is的值仅为100 this，对此宏来说不算太多。在我的设计中，我产生>5 5MSPS信号，没有任何问题。通常，我有一个缓冲区和DMA循环模式。首先，我填充缓冲区并开始生成。当一半传输DMA中断失败时，我会用新的数据填充缓冲区的前半部分。传输的完全中断是琐碎的，我填满了下半场，这个过程又重复了一遍。