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feat(chapt14): 完成4.榨干性能-使用双核运行MicroROS.md

鱼香ROS hace 2 años
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653e429314

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docs/_sidebar.md

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       - [1.控制OLED-自定义消息接口](humble/chapt14/advance/1.控制OLED-自定义消息接口.md)
       - [1.控制OLED-自定义消息接口](humble/chapt14/advance/1.控制OLED-自定义消息接口.md)
       - [2.做个时钟-系统时间同步](humble/chapt14/advance/2.做个时钟-系统时间同步.md)
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       - [3.无线通讯-了解传输原理](humble/chapt14/advance/3.无线通讯-了解传输原理.md)
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+      - [4.榨干性能-使用双核运行MicroROS](humble/chapt14/advance/4.榨干性能-使用双核运行MicroROS.md)
   - 第 15 章 ROS2硬件实战(自制简易雷达)
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       - 1.简易雷达原理介绍
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       - 2.使用超声波测量距离
       - 2.使用超声波测量距离

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docs/humble/chapt14/advance/4.榨干性能-使用双核运行MicroROS.md

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+# 4.榨干性能-使用双核运行MicroROS
+
+你好,我是爱吃鱼香ROS的小鱼。在硬件篇开始的第一节时,小鱼曾提到,我们所使用的开发板单片机是双核240M主频的,但是在后面的开发中我们并没有真正的使用了双核,主频也是使用的默认160MHZ。
+
+所以本节小鱼带你一起带你一起提升主频并启动双核进行MicoROS的双核。
+
+## 一、双核与RTOS介绍
+
+![image-20230123083733334](4.%E6%A6%A8%E5%B9%B2%E6%80%A7%E8%83%BD-%E4%BD%BF%E7%94%A8%E5%8F%8C%E6%A0%B8%E8%BF%90%E8%A1%8CMicroROS/imgs/image-20230123083733334.png)
+
+所谓双核指的是ESP32单片机有两个内核,所有的外设都通过一个总线连接到两个内核上,也就是说,程序无论在哪个核上运行都可以操作硬件。
+
+![image-20230123084152256](4.%E6%A6%A8%E5%B9%B2%E6%80%A7%E8%83%BD-%E4%BD%BF%E7%94%A8%E5%8F%8C%E6%A0%B8%E8%BF%90%E8%A1%8CMicroROS/imgs/image-20230123084152256.png)
+
+在前面的单片机开发平台介绍中,小鱼曾介绍ESP32的官方开发平台ESP-IDF的核心其实是基于开源的FreeRTOS优化而来的,而ESP32-Arduino则是对ESP-IDF的进一步封装,所以毋庸置疑,ESP32-Ardunio也是支持FreeRTOS的。
+
+
+
+## 二、双核打印实验
+
+接下来我们通过一个双核打印小实验来测试是否可以使用双核。
+
+开始之前你需要了解两个函数
+
+- `xPortGetCoreI()` 获取当前程序所运行的内核ID,ID有0和1
+- `xTaskCreatePinnedToCore` 启动一个TASK并将其绑定到指定ID的内核,ID有0和1
+
+新建`example17_micoros2core`,修改``,提高主频
+
+```ini
+; PlatformIO Project Configuration File
+;
+;   Build options: build flags, source filter
+;   Upload options: custom upload port, speed and extra flags
+;   Library options: dependencies, extra library storages
+;   Advanced options: extra scripting
+;
+; Please visit documentation for the other options and examples
+; https://docs.platformio.org/page/projectconf.html
+
+[env:featheresp32]
+platform = espressif32
+board = featheresp32
+framework = arduino
+board_build.f_cpu = 240000000L
+board_microros_transport = wifi
+lib_deps = 
+    https://gitee.com/ohhuo/micro_ros_platformio.git
+```
+
+
+
+测试代码如下
+
+```c++
+#include <Arduino.h>
+/**
+ * @brief MicroROSTASK,打印ID
+ *
+ * @param param
+ */
+void microros_task(void *param)
+{
+  while (true)
+  {
+    delay(1000);
+    Serial.printf("microros_task on core:%d\n", xPortGetCoreID());
+  }
+}
+
+void setup()
+{
+  Serial.begin(115200);
+  /**
+   * @brief 创建一个人物在Core 0 上
+   * microros_task    任务函数
+   * "microros_task"  任务名称
+   * 10240      任务占用内存大小
+   * NULL         任务参数,为空
+   * 1               任务优先级
+   * NULL     任务Handle可以为空
+   * 0                 内核编号
+   */
+  xTaskCreatePinnedToCore(microros_task, "microros_task", 10240, NULL, 1, NULL, 0);
+}
+
+void loop()
+{
+  delay(1000);
+  Serial.printf("loop on core:%d\n", xPortGetCoreID());
+}
+```
+
+测试结果
+
+![image-20230123085451043](4.%E6%A6%A8%E5%B9%B2%E6%80%A7%E8%83%BD-%E4%BD%BF%E7%94%A8%E5%8F%8C%E6%A0%B8%E8%BF%90%E8%A1%8CMicroROS/imgs/image-20230123085451043.png)
+
+
+
+## 三、MicroROS双核实验
+
+编写代码,在上节的代码稍微做些修改即可。
+
+```c++
+#include <Arduino.h>
+#include <micro_ros_platformio.h>
+#include <WiFi.h>
+#include <rcl/rcl.h>
+#include <rclc/rclc.h>
+#include <rclc/executor.h>
+
+rclc_executor_t executor;
+rclc_support_t support;
+rcl_allocator_t allocator;
+rcl_node_t node;
+
+/**
+ * @brief MicroROSTASK,打印ID
+ *
+ * @param param
+ */
+void microros_task(void *param)
+{
+  // 设置通过WIFI进行MicroROS通信
+  IPAddress agent_ip;
+  agent_ip.fromString("192.168.2.105");
+  // 设置wifi名称,密码,电脑IP,端口号
+  set_microros_wifi_transports("fishbot", "12345678", agent_ip, 8888);
+  // 延时时一段时间,等待设置完成
+  delay(2000);
+  // 初始化内存分配器
+  allocator = rcl_get_default_allocator();
+  // 创建初始化选项
+  rclc_support_init(&support, 0, NULL, &allocator);
+  // 创建节点 microros_wifi
+  rclc_node_init_default(&node, "microros_wifi", "", &support);
+  // 创建执行器
+  rclc_executor_init(&executor, &support.context, 1, &allocator);
+  while (true)
+  {
+    delay(100);
+    Serial.printf("microros_task on core:%d\n", xPortGetCoreID());
+    // 循环处理数据
+    rclc_executor_spin_some(&executor, RCL_MS_TO_NS(100));
+  }
+}
+
+void setup()
+{
+  Serial.begin(115200);
+  /**
+   * @brief 创建一个人物在Core 0 上
+   * microros_task    任务函数
+   * "microros_task"  任务名称
+   * 10240      任务占用内存大小
+   * NULL         任务参数,为空
+   * 1               任务优先级
+   * NULL     任务Handle可以为空
+   * 0                 内核编号
+   */
+  xTaskCreatePinnedToCore(microros_task, "microros_task", 10240, NULL, 1, NULL, 0);
+}
+
+void loop()
+{
+  delay(1000);
+  Serial.printf("do some control on core:%d\n", xPortGetCoreID());
+}
+```
+
+下载后,运行Agent即可测试
+
+```
+docker run -it --rm -v /dev:/dev -v /dev/shm:/dev/shm --privileged --net=host microros/micro-ros-agent:$ROS_DISTRO udp4 --port 8888 -v6
+```
+
+![image-20230122021410617](4.%E6%A6%A8%E5%B9%B2%E6%80%A7%E8%83%BD-%E4%BD%BF%E7%94%A8%E5%8F%8C%E6%A0%B8%E8%BF%90%E8%A1%8CMicroROS/imgs/image-20230122021410617.png)
+
+
+
+# 四、总结
+
+本节通过配置和启动新任务成功开启了另一内核并完成MicroROS相关的传输。你可能会问使用双核240M有什么坏处,坏处就是耗电,不过相比我们的电池来说是不值一提的。
+

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