From 9ce7bf53016a42a3a5a6293037e0ff2444b1aa27 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Lizongdi <1210855344@qq.com> Date: Tue, 11 Aug 2026 17:15:13 +0800 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?=E6=95=B4=E7=90=86=E5=8D=8F=E8=AE=AE=E6=96=87?= =?UTF-8?q?=E6=A1=A3=EF=BC=8C=E5=88=A0=E9=99=A4=E5=8E=9F=E6=9C=89=E6=B1=87?= =?UTF-8?q?=E6=8A=A5=E6=96=87=E6=A1=A3?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit --- README.md | 233 ------------------------------------ robot | 2 +- 新版线轴小板协议.md | 43 +++++++ 3 files changed, 44 insertions(+), 234 deletions(-) delete mode 100644 README.md create mode 100644 新版线轴小板协议.md diff --git a/README.md b/README.md deleted file mode 100644 index 48ca578..0000000 --- a/README.md +++ /dev/null @@ -1,233 +0,0 @@ -# 嵌入式工程 — 代码架构与构建系统汇报 - -> **芯片平台**: STM32H743 (ARM Cortex-M7, 400MHz, FPU) -> **构建系统**: CMake + Ninja + GCC ARM 工具链 -> **代码来源**: STM32CubeMX 生成框架 + 自研业务模块 (git submodule) - ---- - -## 一、工程总体架构 - -``` -robot_h743/ ← 工程根目录 -├── CMakeLists.txt ← 顶层构建入口 -├── CMakePresets.json ← 预设构建配置（一键切换产品型号） -├── gcc-arm-none-eabi.cmake ← 交叉编译工具链定义 -├── STM32H743XG_FLASH.ld ← 链接脚本（Flash 布局） -├── startup_stm32h743xx.s ← 启动文件 -├── robot_h743.ioc ← CubeMX 配置文件（可视化管脚/时钟配置） -│ -├── Core/ ← 【CubeMX 生成层】MCU 基础初始化 -│ ├── Src/ -│ │ ├── main.c ← 硬件入口：时钟 / 外设初始化 → 跳转业务代码 -│ │ ├── gpio.c / dma.c / usart.c / fdcan.c / tim.c / iwdg.c -│ │ ├── stm32h7xx_hal_msp.c ← HAL MSP 回调实现 -│ │ ├── stm32h7xx_it.c ← 中断服务函数 -│ │ └── syscalls.c / sysmem.c / system_stm32h7xx.c -│ └── Inc/ ← 对应头文件 + stm32h7xx_hal_conf.h -│ -├── Drivers/ ← 【芯片原厂层】ST 官方驱动 -│ ├── CMSIS/ ← ARM 标准 CMSIS 头文件 -│ └── STM32H7xx_HAL_Driver/ ← HAL + LL 驱动库（源码 + 头文件） -│ -├── robot/ ← 【自研业务层】⭐ 核心应用代码 (git submodule) -│ ├── main/ ← 程序入口（支持编译为可执行文件或静态库） -│ ├── bspMCU/ ← 板级支持包（硬件抽象） -│ ├── Spoolend/ ← 线轴端控制板业务逻辑 -│ ├── RBcore/ ← 机器人核心业务逻辑 -│ ├── peripheral/ ← 外部外设驱动（传感器 / 通信模块） -│ ├── optional/ ← 可选电机/遥控器驱动（MK32 / TI5MOTOR） -│ ├── lua/ ← Lua 脚本引擎（运行时可配置） -│ └── library/ ← 公共基础库 -│ ├── common/ ← 内存池 / 标准IO / 线程封装 / 时间工具 -│ ├── log/ ← EasyLogger 日志框架 -│ ├── list/ ← uthash 系列数据结构 -│ └── ringbuffer/ ← 环形缓冲区 -│ -├── cmake/ ← CMake 辅助脚本 -└── build/ ← 构建输出目录 -``` - ---- - -## 二、分层架构详解 - -### 2.1 分层关系图 - -![架构图](D:\image\typora\架构图.png) - -### 2.2 各层职责说明 - -| 层级 | 目录 | 职责 | 关键文件 | -|------|------|------|----------| -| **硬件层** | — | STM32H743 芯片 | — | -| **CMSIS 层** | `Drivers/CMSIS/` | ARM Cortex-M7 核心寄存器定义、中断向量、MPU 配置 | `core_cm7.h` | -| **HAL 层** | `Drivers/STM32H7xx_HAL_Driver/` | ST 官方外设驱动库，屏蔽寄存器差异 | `stm32h7xx_hal_*.c/h` | -| **CubeMX 生成层** | `Core/Src/` & `Core/Inc/` | 由 STM32CubeMX 可视化工具自动生成，负责时钟树、GPIO、DMA、中断等基础初始化 | `main.c`, `gpio.c`, `usart.c`, `fdcan.c` | -| **中间件层** | `robot/library/` | 通用基础组件，与硬件无关，可跨平台复用 | `common/`, `log/`, `list/`, `ringbuffer/` | -| **中间件层** | `robot/peripheral/` | 外部传感器/模块驱动，通信协议封装 | `ATParser.c`, `com.c`, `button.c`, `led.c` | -| **中间件层** | `robot/lua/` | Lua 5.x 脚本引擎，支持运行时动态配置控制逻辑 | `lua.c`, `lvm.c`, `lapi.c` 等 | -| **BSP 层** | `robot/bspMCU/` | 板级支持包：CAN/UART/I2C/USB/CAP 驱动 + FreeRTOS/LwIP 集成 + Lua 绑定 | `bsp_CAN.c`, `bsp_uart.c`, `My_freeRTOS.c`, `l_can.c` | -| **应用层** | `robot/Spoolend/` | **线轴端控制**业务逻辑：Modbus 通信、Flash 参数存储 | `Spoolend.c`, `modbus.c`, `flash_operation.c` | -| **应用层** | `robot/RBcore/` | **机器人核心控制**：运动算法、驱动接口 | `BHBF_robot.c`, `drv_interface.c` | -| **应用层** | `robot/optional/` | 可选电机组件：MK32 电机 / TI5 电机驱动 | `msp_MK32.c`, `msp_TI5MOTOR.c` | - ---- - -## 三、CMake 构建系统 - -### 3.1 构建流程图 - -![构建流程](D:\image\typora\构建流程-17811428883881.png) - -### 3.2 模块化构建机制 - -工程在 `robot/CMakeLists.txt` 中定义了一套**声明式模块注册机制**： - -```cmake -add_module(common library/common ON OFF) # 默认启用 -add_module(log library/log OFF OFF) # 默认禁用 -add_module(peripheral peripheral OFF ON) # 默认禁用，含测试 -add_module(lua lua OFF ON) # 默认禁用，含测试 -add_module(bspMCU bspMCU OFF OFF) -add_module(Spoolend Spoolend OFF OFF) -add_module(RBcore RBcore OFF OFF) -add_module(optional optional OFF OFF) -``` - -通过 `CMakePresets.json` 中的 `option` 一行启用： - -```json -"cacheVariables": { - "BUILD_LUA": "ON", - "BUILD_BSPMCU": "ON", - "BUILD_SPOOLEND": "ON", - ... -} -``` - -> **优势**：不同产品型号只需新建一个 preset，声明需要哪些模块，**无需修改 CMakeLists.txt**。 - -### 3.3 当前预设配置 - -| 预设名称 | 用途 | 启用模块 | -|----------|------|----------| -| **Spool-end** | 线轴端控制器产品 | common + peripheral + lua + bspMCU + Spoolend + log + ringbuffer + list | -| **robot** | 继承 Spool-end + 额外 | 再加 RBcore + optional + FreeRTOS + LwIP + TALNET | - -### 3.4 CMake 构建系统的核心优势 - -| 优势 | 说明 | -|------|------| -| **跨平台统一构建** | 同一套 CMakeLists 可编译裸机固件、Linux 主机测试程序、Windows DLL，无需维护多套 Makefile | -| **子模块独立构建** | 每个子模块自带 `CMakeLists.txt`，既可被顶层工程引用，也可**独立编译调试**（Standalone 模式） | -| **条件编译自动化** | 通过 `option()` + `cacheVariables`，一个 preset 定义一组产品配置，**编译宏自动生成**，减少 `#ifdef` 手工维护 | -| **依赖关系显式化** | `target_link_libraries()` 明确声明模块间依赖，CMake 自动推导编译顺序，**避免"头文件找不到"和"链接顺序错误"** | -| **编译命令导出** | `CMAKE_EXPORT_COMPILE_COMMANDS=ON` 生成 `compile_commands.json`，IDE/clangd 可直接索引，**代码跳转/补全精确** | -| **预设配置 (Presets)** | `CMakePresets.json` 将构建参数集中管理，新人只需 `cmake --preset robot` 即可一键配置，**零学习成本上手** | -| **工具链抽象** | `gcc-arm-none-eabi.cmake` 集中定义编译器标志、链接脚本、CPU 参数，**切换芯片只需改一处** | -| **构建产物隔离** | out-of-source build（`build/` 目录），源码树干净，**多配置并行构建不冲突** | - ---- - -## 四、关键模块详细说明 - -### 4.1 bspMCU — 板级支持包 - -bspMCU 是硬件与业务逻辑之间的桥梁，提供统一的硬件操作接口： - -``` -robot/bspMCU/ -├── bsp_uart.c ← UART 驱动（含 DMA + 中断收发） -├── bsp_CAN.c ← FDCAN 驱动（基于 HAL FDCAN） -├── bsp_i2c.c ← I2C 总线驱动 -├── bsp_pin.c ← GPIO 引脚封装 -├── bsp_cap.c ← 电容检测 -├── bsp_usb.c ← USB 驱动 -├── l_uart.c ← UART Lua 绑定 -├── l_can.c ← CAN Lua 绑定 -├── l_stm32.c ← STM32 通用 Lua 绑定 -├── My_freeRTOS.c ← FreeRTOS 集成 -├── My_Lwip.c ← LwIP 网络协议栈集成 -├── My_print.c ← 打印输出重定向 -└── stmflash.c ← Flash 读写操作 -``` - -**依赖链**：`bspMCU → peripheral → list → ringbuffer → stm32cubemx` - -### 4.2 Spoolend — 线轴控制板业务 - -``` -robot/Spoolend/ -├── Spoolend.c ← 主业务逻辑（初始化 + 任务循环） -├── modbus.c ← Modbus 协议栈实现 -├── flash_operation.c ← Flash 参数存储/读取 -└── include/ - ├── modbus.h - └── flash_operation.h -``` - -**依赖链**：`Spoolend → bspMCU → ...` - -### 4.3 Lua 脚本引擎 - -将 Lua 5.x 源码完整纳入工程，通过 `l_uart.c` / `l_can.c` 等绑定，实现**用 Lua 脚本控制硬件**： - -- 串口操作 → `l_uart.c` -- CAN 通信 → `l_can.c` -- STM32 通用操作 → `l_stm32.c` - -> 这使得控制逻辑可以通过脚本动态修改，**无需重新烧录固件**。 - -### 4.4 公共基础库 (library) - -| 子模块 | 功能 | 依赖 | -|--------|------|------| -| **common** | 内存池 (`rd_mempool`)、标准 IO 重定向 (`rd_stdio`)、线程封装 (`rd_thread`)、时间工具 (`rd_time`) | — | -| **log** | EasyLogger 轻量级日志框架（支持分级、异步、Flash 存储） | common | -| **list** | uthash 系列宏：`uthash.h` `utlist.h` `utarray.h` `utstring.h` 等 | — | -| **ringbuffer** | 通用环形缓冲区实现 | — | - ---- - -## 五、Git Submodule 管理 - -`robot/` 目录是一个独立的 git 子模块： - -```ini -[submodule "robot"] - path = robot - url = http://123.207.52.103:3000/LiZongdi/robot.git -``` - -| 优势 | 说明 | -|------|------| -| **代码复用** | robot 仓库可被多个硬件工程引用，**一处修改，多处受益** | -| **独立迭代** | robot 业务代码与 CubeMX 生成的硬件配置解耦，各自独立版本管理 | -| **版本锁定** | 主工程记录 robot 的具体 commit，确保**构建结果可复现** | - ---- - -## 六、从 CubeMX 到 CMake 的工作流 - -![工作流](D:\image\typora\工作流.png) - -> **CubeMX 负责硬件配置，CMake 负责构建编排，robot 子模块负责业务逻辑**——三者职责清晰，互不干扰。 - ---- - -## 七、总结 - -本工程采用 **四层架构 + 模块化构建** 的设计： - -1. **硬件层** (CMSIS + HAL) — ST 官方驱动，稳定可靠 -2. **BSP 层** (bspMCU) — 硬件抽象，向上提供统一接口 -3. **中间件层** (library + peripheral + lua) — 通用组件，跨平台复用 -4. **应用层** (Spoolend / RBcore / optional) — 产品业务逻辑 - -CMake 构建系统带来了以下工程化收益： -- **模块可插拔**：通过 preset 一键切换产品配置 -- **依赖显式化**：编译/链接错误减少，新人上手快 -- **跨平台复用**：同一份代码可编译固件和 PC 测试程序 -- **构建可复现**：submodule 版本锁定 + preset 参数固化 - diff --git a/robot b/robot index 4049fe8..5e95fb8 160000 --- a/robot +++ b/robot @@ -1 +1 @@ -Subproject commit 4049fe84af279899df5cf4adb1aa86b73b2cd5f1 +Subproject commit 5e95fb8c7e74ce7f80a1aa7ceafa2a45bf77b60c diff --git a/新版线轴小板协议.md b/新版线轴小板协议.md new file mode 100644 index 0000000..d6050e8 --- /dev/null +++ b/新版线轴小板协议.md @@ -0,0 +1,43 @@ +# 新版线轴小板协议 + +## 寄存器介绍 + +| 名称 | 寄存器位数 | 值含义 | +| ------------- | -------------------- | ----------------------------------------------------- | +| K1继电器 | holdingRegisters[0] | 控制器继电器开关，1为开，0为关 | +| K2继电器 | holdingRegisters[1] | 控制器继电器开关，1为开，0为关 | +| K3继电器 | holdingRegisters[2] | 控制器继电器开关，1为开，0为关 | +| K4继电器 | holdingRegisters[3] | 控制器继电器开关，1为开，0为关 | +| 电源控制极性 | holdingRegisters[4] | 1表示反极性，即电源使能所代表的含义反转 | +| 电源控制模式 | holdingRegisters[5] | 1为手动，0为自动 | +| 电源使能 | holdingRegisters[6] | 1表示48V电源通电，0表示不通电 | +| 电源保护超时 | holdingRegisters[7] | 超时时间单位毫秒 | +| 电机转向 | holdingRegisters[8] | 1正转，0反转 | +| 电机速度 | holdingRegisters[9] | 转速单位rpm | +| flash保存魔数 | holdingRegisters[10] | 需要触发flash保存时置为0x37，保存成功后自动恢复成0x01 | +| 预留 | holdingRegisters[11] | 预留 | + + + +## 通讯报文基本格式 + +注意下文所述的所有报文格式都需要在末尾加MODBUS-CRC16校验，这里统一说一下 + +### 读寄存器 + +| 0x34 | 0x03 | 0x00 | 0x01 | 0x00 | 0x02 | +| ------------------ | ------------------------ | -------------- | -------------- | -------------- | -------------- | +| 设备地址固定为0x34 | 命令字(0x03表示读寄存器) | 寄存器地址高位 | 寄存器地址低位 | 寄存器索引高位 | 寄存器索引低位 | + +以上述报文为例表示从holdingRegisters[1]开始连续读两个寄存器的值，即 holdingRegisters[1]和holdingRegisters[2]的值 + +## 写单个寄存器 + +| 0x34 | 0x06 | 0x00 | 0x01 | 0x00 | 0x01 | +| ------------------ | ------------------------ | -------------- | -------------- | ------------ | ------------ | +| 设备地址固定为0x34 | 命令字(0x06表示写寄存器) | 寄存器位数高位 | 寄存器位数低位 | 写入的值高位 | 写入的值低位 | + +以上述报文为例表示给 holdingRegisters[1]寄存器写入1这个值，对照寄存器介绍可知这将导致K2继电器开启 + +## 写多个寄存器 +