refactor(main): 统一外设初始化流程

集中所有外设初始化于main函数起始处,通过返回值确认各模块是否成功启动;
refactor(adc): 修改采样器初始化返回值
将sampler构造函数替换为带返回值的init方法,在main函数中加入初始化结果判断,
确保系统启动时硬件配置正确加载。

feat(motor): 引入motor模块并重构电机控制逻辑
将GPIO操作封装进motor_sleep和motor_resume函数,提升代码可读性和维护性。
引入motor.h头文件,并在main.cpp中进行电机初始化统一管理。
修改FOC控制器中的shutdown与resume方法调用新接口。

refactor(filter): 优化卡尔曼滤波器实现
重命名状态变量xp为x,简化访问逻辑;移除冗余注释及未使用的getlastAngle方法;
调整getVelocity计算系数,提高速度估算精度;增加init方法支持初始状态设置。

refactor(angle_sensor): 移除冗余速度计算功能
删除传感器内部的速度估算相关数组和方法,交由外部滤波器处理以降低耦合度。
更新SPI片选宏定义以区分不同设备,并增强错误处理机制。

refactor(can): 调整CAN通信ID及初始化流程
更改状态与配置帧的标识符ID,添加对特定命令ID的响应处理如电机复位指令。
将CAN_transmiter构造函数改为init方法,配合主程序完成模块化初始化检查。
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2025-12-08 02:48:59 +08:00
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+29 -49
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@@ -9,9 +9,10 @@
#include <cstring>
#include <stdint.h>
#define SPI_CS_ENABLE() gpio_bit_reset(GPIOA, GPIO_PIN_15)
#define SPI_CS_DISABLE() gpio_bit_set(GPIOA, GPIO_PIN_15)
#define ANG_SPI_CS_ENABLE() gpio_bit_reset(GPIOA, GPIO_PIN_15)
#define ANG_SPI_CS_DISABLE() gpio_bit_set(GPIOA, GPIO_PIN_15)
#define DRV_SPI_CS_ENABLE() gpio_bit_reset(GPIOB, GPIO_PIN_14)
#define DRV_SPI_CS_DISABLE() gpio_bit_set(GPIOB, GPIO_PIN_14)
constexpr float ANGLE_FACTOR = 1.0f / 65536.0f * 360.0f;
constexpr float RAD_FACTOR = 1.0f / 65536.0f * 2.0f * 3.14159265358979323846f;
@@ -204,37 +205,39 @@ void angle_sensor::KTH7823_init(void) {
/**
* @brief 角度传感器构造函数
*/
angle_sensor::angle_sensor(void) { KTH7823_init(); }
u8 angle_sensor::init(void) {
KTH7823_init();
return 0;
}
/**
* @brief 读取传感器数据
* @return 传感器数据
*/
inline float angle_sensor::read_sensorAngle(void) {
uint16_t raw_data;
uint16_t raw_data;
SPI_CS_ENABLE();
u8 result = spi_rw_half_word_dma(SPI0, DEFAULT_COMMAND, &raw_data);
SPI_CS_DISABLE();
if (result == 0) {
// 单次浮点乘法优化:只计算一次度数,然后转换为弧度
float angle_deg = (float)raw_data * ANGLE_FACTOR;
current_angle_deg = angle_deg;
current_angle_rad = angle_deg * DEG2RAD; // M_PI/180.0f
return angle_deg;
}
#ifdef DEBUG
// 仅在调试模式下输出错误,避免发布版本中的I/O开销
if (result != 0) {
// 使用更高效的串口输出替代printf(如果可用)
ANG_SPI_CS_ENABLE();
u8 result = spi_rw_half_word_dma(SPI0, DEFAULT_COMMAND, &raw_data);
ANG_SPI_CS_DISABLE();
if (result == 0) {
// 单次浮点乘法优化:只计算一次度数,然后转换为弧度
float angle_deg = (float)raw_data * ANGLE_FACTOR;
current_angle_deg = angle_deg;
current_angle_rad = angle_deg * DEG2RAD; // M_PI/180.0f
return angle_deg;
}
#ifdef DEBUG
// 仅在调试模式下输出错误,避免发布版本中的I/O开销
if (result != 0) {
// 使用更高效的串口输出替代printf(如果可用)
printf("Error reading angle from sensor.\n");
}
#endif
return (float)FAULT_RECEIVE;
}
#endif
return (float)FAULT_RECEIVE;
}
/**
* @brief 更新传感器角度(输出级)
@@ -262,9 +265,6 @@ float angle_sensor::update(void) {
delta += ANGLE_WRAP_VALUE;
}
std::memmove(velocity, velocity + 1, SIZE_FLOAT * (VEL_FILTER_SIZE - 1));
velocity[VEL_FILTER_SIZE - 1] = delta * VELOCITY_SCALE;
m_cumulativeAngle += delta;
m_lastAngle = current_angle_deg;
@@ -285,26 +285,6 @@ float angle_sensor::getAngle(void) const {
*/
float angle_sensor::getRawAngle(void) const { return m_cumulativeAngle; }
/**
* @brief 获取速度值(输出级)
* @return 速度值(输出级)
*/
float angle_sensor::getVelocity(void) const {
return getRawVelocity() / REDUCTION_RATIO;
}
/**
* @brief 获取速度值(原始级)
* @return 速度值(原始级)
*/
float angle_sensor::getRawVelocity(void) const {
float velocity_filted = 0;
for (int i = 0; i < VEL_FILTER_SIZE - 1; i++) {
velocity_filted += velocity[i];
}
return velocity_filted / (VEL_FILTER_SIZE - 1);
// return velocity[VEL_FILTER_SIZE - 1];
}
/**
* @brief 获取角度值(原始级)
* @return 角度值(原始级)