[转]弱性能穿戴设备App化之Lua For STM32

eric_wang

[转]弱性能穿戴设备App化之Lua For STM32 [复制链接]

本文转自http://blog.csdn.net/hellogv/

今年穿戴设备突然火起来......穿戴设备与概念未爆发前的电子产品不同于“可联网”和“支持app”，使得一个封闭的小玩意可以加入多人的想象，屌丝的想象力很丰富的说....

穿戴设备目前分为"屌丝“和”高富帅“两档配置，所谓”屌丝”配置也就是弱得装不上android，未来一段时间内，手表和手环都以“屌丝”配置为主，例如pebble和sony手表以arm cortex m3芯，不过"高富帅"geek watch用上android....

吹完水，就说本文的重点，如何让弱性能设备支持app，也就是把lua移植到stm32.....本文代码可以到这里(http://download.csdn.net/detail/hellogv/5721915)下载。

手上的板子是STM32F103RCT6 FLASH 256K RAM 48K，配置低得勉强跑得动Lua。开发环境是IAR For ARM 6.4，以后也方便使用eclipse cdt，移植重点：

1.下载lua：http://www.lua.org/download.html，本文用Lua 5.2.2；

2.把/lua/src里的文件全部copy到IAR for STM32 工程；

3.在IAR for STM32 模版工程,workspace下面新建lua文件夹，添加所有源文件：

4. 修改工程配置

5.把lua.c和luac.c 从工程中删除，否则编译过程中会提示 Error[Li006]: duplicate definitions for "main";

6.修改stm32f10x_flash.icf，否则编译通过，运行会提示内存不足:
define symbol __ICFEDIT_size_cstack__ = 0x00008000;
define symbol __ICFEDIT_size_heap__ = 0x00002000;

除了移植之后，本文程序还通过计算运算耗时，通过循环加法运算对比luc跟c在运算效率上的对比，源码如下：

[cpp] view plaincopyprint?

#include "stm32f10x_conf.h"
#include "stm32f10x_lib.h"
#include "stm32f10x_systick.h"
#include
#include "lua.h"
#include "lauxlib.h"
#include "lualib.h"
void RCC_Init(void) {
/* 定义枚举类型变量 HSEStartUpStatus */
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
/* 复位系统时钟设置 */
RCC_DeInit();
/* 开启 HSE */
RCC_HSEConfig (RCC_HSE_ON);
/* 等待 HSE 起振并稳定 */
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
/* 判断 HSE 起是否振成功，是则进入if()内部 */
if (HSEStartUpStatus == SUCCESS) {
/* 选择 HCLK（AHB）时钟源为SYSCLK 1分频 */
RCC_HCLKConfig (RCC_SYSCLK_Div1);
/* 选择 PCLK2 时钟源为 HCLK（AHB）1分频 */
RCC_PCLK2Config (RCC_HCLK_Div1);
/* 选择 PCLK1 时钟源为 HCLK（AHB）2分频 */
RCC_PCLK1Config (RCC_HCLK_Div2);
/* 设置 FLASH 延时周期数为2 */
FLASH_SetLatency (FLASH_Latency_2);
/* 使能 FLASH 预取缓存 */
FLASH_PrefetchBufferCmd (FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
/* 选择锁相环（PLL）时钟源为 HSE 1分频，倍频数为9，则PLL输出频率为 8MHz * 9 = 72MHz */
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);
/* 使能 PLL */
RCC_PLLCmd (ENABLE);
/* 等待 PLL 输出稳定 */
while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
;
/* 选择 SYSCLK 时钟源为 PLL */
RCC_SYSCLKConfig (RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
/* 等待 PLL 成为 SYSCLK 时钟源 */
while (RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
;
}
/* 使能各个用到的外设时钟 */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA,
ENABLE);
}
void GpioInit(void) {
/* 定义 GPIO 初始化结构体 GPIO_InitStructure */
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/* 设置 USART1 的Tx脚（PA.9）为第二功能推挽输出功能 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
/* 设置 USART1 的Rx脚（PA.10）为浮空输入脚 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}
void UsartInit(void) {
/* 定义 USART 初始化结构体 USART_InitStructure */
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
/* 定义 USART 初始化结构体 USART_ClockInitStructure */
USART_ClockInitTypeDef USART_ClockInitStructure;
USART_ClockInitStructure.USART_Clock = USART_Clock_Disable;
USART_ClockInitStructure.USART_CPOL = USART_CPOL_Low;
USART_ClockInitStructure.USART_CPHA = USART_CPHA_2Edge;
USART_ClockInitStructure.USART_LastBit = USART_LastBit_Disable;
USART_ClockInit(USART1, &USART_ClockInitStructure);
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl =
USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
/* 使能 USART1 */
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}
/*******************************************************************************
* 函数名 : fputc
* 函数描述 : 将printf函数重定位到USATR1
* 输入参数 : 无
* 输出结果 : 无
* 返回值 : 无
*******************************************************************************/
int fputc(int ch, FILE *f) {
USART_SendData(USART1, (u8) ch);
while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET)
;
return ch;
}
const char LUA_SCRIPT[] = "function loop_add(a, b,t) "
" local sum = 0 "
" for i = 1, t do "
" sum = sum + a + b "
" end "
" return sum "
"end "
" ";
u32 c_loop_add(int a,int b,int t){
u32 result=0,i=0;
for(i=0;i result = result + a+ b;
}
return result;
}
int use_lua_add(lua_State *L, const char *func_name, int x, int y, int t) {
int sum;
/*装载脚本*/
lua_getglobal(L, func_name);
/* 第一个参数 */
lua_pushnumber(L, x);
/* 第二个参数 */
lua_pushnumber(L, y);
/* 第三个参数 */
lua_pushnumber(L, t);
/* 调用函数，告知有三个参数，一个返回值 */
lua_call(L, 3, 1);
/* 得到结果 */
sum = (int) lua_tointeger(L, -1);
lua_pop(L, 1);
return sum;
}
/**
* 开始计算耗时,不适合太耗时的计算
*/
void start_calculate_time() {
SysTick_CLKSourceConfig (SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); //（8*9000)*1000=72MHz
SysTick_SetReload(0xFFFFFF); //校准值，开始后不断递减
SysTick_CounterCmd (SysTick_Counter_Enable); // 启动SysTick定时器
}
/**
* 停止计算耗时,不适合太耗时的计算
*/
u32 stop_calculate_time() {
SysTick_CounterCmd (SysTick_Counter_Disable); // 关闭SysTick定时器
u32 result = 0xFFFFFF - SysTick_GetCounter(); //得到时间差
SysTick_CounterCmd (SysTick_Counter_Clear); //清0
result = result / 9000; //除以9000->result的单位为ms
return result;
}
int main() {
RCC_Init();
GpioInit();
UsartInit();
lua_State *L = luaL_newstate();
if (L == NULL)
printf("cannot create state: not enough memory");
luaopen_base(L); //48kb内存紧张，用luaL_openlibs加载所有模块，会自动退出
luaL_dostring(L, LUA_SCRIPT);
int i;
for (i = 10000; i < 90000; i=i + 30000) {
//----计算lua循环加运算的耗时
start_calculate_time();
int sum = use_lua_add(L, "loop_add", 1, 1, i);
u32 duration = stop_calculate_time();
printf("lua %d", i);
printf(" frequency duration(ms): %d\r\n", duration);
//----计算c循环加运算的耗时
start_calculate_time();
sum = c_loop_add(1, 1, i);
duration = stop_calculate_time();
printf("c %d", i);
printf(" frequency duration(ms): %d\r\n", duration);
}
// 关闭虚拟机
lua_close(L);
while(1){};
}

lua和C的循环加法运算耗时通过串口输出，简单的lua程序跟C程序效率比是1：100，而lua运算量越大，与C程序效率差距就越小。