refactor(FOC): 重构齿槽转矩校准状态机为独立函数

- 将原本在 calibrate_cogging_tick 中的大函数拆分为多个职责单一的函数
- 新增 start_cogging_calibration、cogging_settling_tick、cogging_sampling_tick、
  cogging_stopping_tick、cogging_done_tick 等状态处理函数
- 添加 process_cogging_run_data、start_next_cogging_run、build_cogging_tables、
  print_cogging_table、print_cogging_c_array 等辅助函数
- 移动全局 FOC 控制器单例注释到更合适位置
- 添加齿槽转矩校准参数常量定义和详细注释
- 添加防御性编程处理默认状态分支，避免状态机卡死
- 提高代码可读性和维护性

feat(tasks): 添加任务头文件到项目配置

- 在 Robot_V2.cproject.yml 中添加 tasks.h 和 tasks.cpp 文件引用

docs(ADC): 添加ADC转换常量说明注释

- 在 ADC.cpp 中添加关于ADC换算常量的详细注释
- 说明全局采样器单例的初始化和使用方式

backup_pre_tasks_split_20260524_011314/Robot_V2.csolution.yml

@@ -0,0 +1,52 @@
+# A solution is a collection of related projects that share same base configuration.
+solution:
+  created-for: CMSIS-Toolbox@2.12.0
+  cdefault: # use CMSIS-Toolbox default Compiler options
+
+  # Compilers that can be selected
+  select-compiler:
+    - compiler: AC6
+    - compiler: GCC
+    - compiler: IAR
+    - compiler: CLANG
+
+  # List of miscellaneous tool-specific controls
+  misc:
+    - for-compiler: AC6 # GDB requires DWARF 5, remove when using uVision Debugger
+      C-CPP:
+        - -gdwarf-5
+      ASM:
+        - -gdwarf-5
+
+  # List the packs that define the device and/or board.
+  packs:
+    - pack: GigaDevice::GD32C10x_DFP
+    - pack: ARM::CMSIS
+
+  # List different hardware targets that are used to deploy the solution.
+  target-types:
+    - type: GD32C103CB
+      device: GD32C103CB
+      target-set:
+        - set:
+          images:
+            - project-context: Robot_V2.Release
+          debugger:
+            name: ST-Link@pyOCD
+            clock: 10000000
+            protocol: swd
+
+  # List of different build configurations.
+  build-types:
+    - type: Debug
+      debug: on
+      optimize: none
+
+    - type: Release
+      debug: off
+      optimize: balanced
+
+  # List related projects.
+  projects:
+    - project: Robot_V2/Robot_V2.cproject.yml
+  compiler: AC6

backup_pre_tasks_split_20260524_011314/Robot_V2/initial.h

@@ -0,0 +1,182 @@
+/**
+ * @file sys/initial.h
+ * @brief 系统服务与平台支持源文件
+ * @note 本文件仅补充 Doxygen 文档注释，不改变代码逻辑。
+ */
+
+#ifndef _INITIAL_H
+#define _INITIAL_H
+
+#ifdef __cplusplus
+extern "C" {
+#endif
+
+#include "config.h"
+#include "gd32c10x_eval.h"
+#include <cstdint>
+#include <cstdio>
+
+// 任务标志定义
+/**
+ * @brief 匿名枚举 枚举定义
+ */
+typedef enum {
+	TASK_MOTOR_CONTROL = 0,
+	TASK_CURRENT_UPDATE,
+	TASK_VELOCITY_UPDATE,
+	TASK_ANGLE_UPDATE,
+	TASK_MCU_TEMP_UPDATE,
+	TASK_DRV_TEMP_UPDATE,
+	TASK_VBUS_UPDATE,
+	TASK_THERMAL_CONTROL,
+	TASK_CAN_TRANSMIT,
+	TASK_MAGNETIC_CHECK,
+	TASK_COUNT
+} SystemTask;
+
+/**
+ * @brief rcu_config 函数
+ * @return void
+ */
+void rcu_config(void);
+static volatile uint32_t timer_delay_count = 0; // volatile 很重要！
+/**
+ * @brief fputc 函数
+ * @param[in] ch 参数
+ * @param[in] f 参数
+ * @return int 返回值
+ */
+int fputc(int ch, FILE *f);						// 声明fputc函数以重载标准库实现
+
+/**
+ * @brief 初始化 USART0 调试串口
+ * @return u8 返回值
+ */
+u8 USART0_init(void);
+/**
+ * @brief 初始化独立看门狗
+ * @param[in] time 参数
+ * @return u8 返回值
+ */
+u8 watchdog_init(u32 time);
+/**
+ * @brief 获取复位原因
+ * @return u16 返回值
+ */
+u16 get_reset_cause(void);
+/**
+ * @brief 初始化未使用引脚状态
+ * @return void
+ */
+void unused_pin_init();
+/**
+ * @brief 初始化 OTA 与 A/B 分区状态
+ * @return void
+ */
+void OTA_initial(void);
+
+// 任务管理结构
+typedef struct {
+	volatile u32 taskFlags; // 任务标志位(每个位代表一个任务)
+} TaskScheduler;
+
+// 版本管理类
+/**
+ * @brief VersionManager 类或结构体
+ */
+class VersionManager {
+  public:
+	// 版本信息结构体
+	typedef struct {
+		u16 major;
+		u16 minor;
+		u16 patch;
+		u16 build;
+	} VersionInfo;
+
+	// 构造函数
+	VersionManager();
+
+	// 获取软件版本
+	/**
+	 * @brief 获取 getSoftwareVersion 对应的数据或状态
+	 * @return VersionInfo 返回值
+	 */
+	VersionInfo getSoftwareVersion() const;
+
+	// 获取硬件版本
+	/**
+	 * @brief 获取 getHardwareVersion 对应的数据或状态
+	 * @return VersionInfo 返回值
+	 */
+	VersionInfo getHardwareVersion() const;
+
+	// 获取BOOT版本
+	/**
+	 * @brief 获取 getBootVersion 对应的数据或状态
+	 * @return VersionInfo 返回值
+	 */
+	VersionInfo getBootVersion() const;
+
+	// 设置软件版本
+	/**
+	 * @brief 设置 setSoftwareVersion 对应的参数或状态
+	 * @param[in] major 参数
+	 * @param[in] minor 参数
+	 * @param[in] patch 参数
+	 * @param[in] build 参数
+	 * @return void
+	 */
+	void setSoftwareVersion(u16 major, u16 minor, u16 patch, u16 build);
+
+	// 设置硬件版本
+	/**
+	 * @brief 设置 setHardwareVersion 对应的参数或状态
+	 * @param[in] major 参数
+	 * @param[in] minor 参数
+	 * @param[in] patch 参数
+	 * @param[in] build 参数
+	 * @return void
+	 */
+	void setHardwareVersion(u16 major, u16 minor, u16 patch, u16 build);
+
+	// 设置BOOT版本
+	/**
+	 * @brief 设置 setBootVersion 对应的参数或状态
+	 * @param[in] major 参数
+	 * @param[in] minor 参数
+	 * @param[in] patch 参数
+	 * @param[in] build 参数
+	 * @return void
+	 */
+	void setBootVersion(u16 major, u16 minor, u16 patch, u16 build);
+
+	// 将版本信息转换为字符串
+	char *versionToString(const VersionInfo &version, char *buffer,
+						  size_t bufSize) const;
+
+	// 打印所有版本信息
+	/**
+	 * @brief printVersions 函数
+	 * @return void
+	 */
+	void printVersions() const;
+
+	// 通过CAN发送版本信息
+	/**
+	 * @brief sendVersionInfoViaCan 函数
+	 * @return void
+	 */
+	void sendVersionInfoViaCan() const;
+
+  private:
+	VersionInfo softwareVersion;
+	VersionInfo hardwareVersion;
+	VersionInfo bootVersion;
+};
+
+#ifdef __cplusplus
+}
+#endif
+
+#endif

backup_pre_tasks_split_20260524_011314/Robot_V2/main.cpp

@@ -0,0 +1,252 @@
+/**
+ * @file main.cpp
+ * @brief 应用程序主流程源文件
+ * @note 本文件仅补充 Doxygen 文档注释，不改变代码逻辑。
+ */
+
+#include "main.h"
+#include "Can.h"
+#include "FOC.h"
+#include "Filter.h"
+#include "Timer.h"
+#include "adc.h"
+#include "ang_sensor.h"
+#include "flash.h"
+#include "health.h"
+#include "initial.h"
+#include "systick.h"
+
+// MAIN 调试宏定义
+#if MAIN_DEBUG
+/** @brief MAIN_DEBUG_PRINT 宏定义 */
+#define MAIN_DEBUG_PRINT(fmt, ...) printf(fmt, ##__VA_ARGS__)
+#else
+/** @brief MAIN_DEBUG_PRINT 宏定义 */
+#define MAIN_DEBUG_PRINT(fmt, ...) ((void)0)
+#endif
+
+extern CAN_transmiter CAN0_transmiter;		// CAN 初始化
+extern sampler sampler;						// 采样器
+extern angle_sensor KTH7823;				// 角度传感器
+extern EncoderVelocityKalman Vel_kalman;	// 速度滤波
+extern EncoderAngleKalman Angle_kalman;		// 角度滤波
+extern ThermalController thermalController; // 热量控制器
+extern FOC_Controller FOC;					// FOC 控制
+extern FlashEEPROM flashEEP;				// EEPROM 类
+extern VersionManager Version;
+
+// 主任务调度共享位图：TIMER2 ISR 置位任务，main 循环短关中断后取快照并清位。
+TaskScheduler scheduler = {0};
+// 电机 50us 控制周期计数：主循环电机任务递增，观测器/计时逻辑读取。
+u32 motor_runtime_50us = 0;
+// 负载检测/通信心跳计数：主循环递增，CAN 周期发送任务清零。
+u32 cnt_test = 0;
+
+// 函数指针数组，包含各种控制模式对应的函数
+static FOCFunctionPtr control_functions[] = {
+	&FOC_Controller::drv_hold,		   // 0: 占空比置
+	&FOC_Controller::angle_control,	   // 1: 位置闭环控制
+	&FOC_Controller::velocity_control, // 2: 速度闭环控制
+	&FOC_Controller::
+		angle_control_with_velocity_limit, // 3:
+										   // 角度闭环控制，带速度限制
+	&FOC_Controller::MIT_Mode,			   // 4: MIT 模式
+	&FOC_Controller::current_control,	   // 5: 电流闭环控制
+	&FOC_Controller::velocity_open_loop,   // 6: 速度开环控制
+	&FOC_Controller::PWM_out,		   // 0: 占空比置
+};
+
+/**
+ * @brief 判断任务标志中是否包含指定任务
+ * @param[in] currentTasks 当前任务位图快照
+ * @param[in] task 待检查任务枚举
+ * @return bool true 表示该任务需要执行
+ */
+static bool has_task(u32 currentTasks, SystemTask task) {
+	return (currentTasks & (1u << task)) != 0U;
+}
+
+/**
+ * @brief 控制模式变化时复位所有控制环，避免积分项跨模式继承
+ * @return void
+ */
+static void reset_control_loops_on_mode_change(void) {
+	static int last_control_mode = -1;
+	if (FOC.control_mode == last_control_mode) return;
+
+	FOC.vel_loop.reset();
+	FOC.angle_loop.reset();
+	FOC.current_loop.reset();
+	FOC.vel_inVelAngloop.reset();
+	FOC.ang_inVelAngloop.reset();
+	FOC.ang_inMITloop.reset();
+	FOC.vel_inMITloop.reset();
+	FOC.current_inMITloop.reset();
+	last_control_mode = FOC.control_mode;
+}
+
+/**
+ * @brief 执行 50us 电机控制任务，包含快速电压检测和控制函数派发
+ * @return void
+ */
+static void run_motor_control_task(void) {
+	motor_runtime_50us++;
+
+	static u8 vcheck_div = 0;
+	// 快速电压检测每 100us 执行一次，避免每 50us 都读取处理。
+	if (++vcheck_div >= 2u) {
+		vcheck_div = 0;
+		FOC.fast_voltage_check();
+	}
+
+	if (FOC.control_mode >= 8) return;
+
+	// 模式合法时再派发控制函数，防止数组越界。
+	reset_control_loops_on_mode_change();
+	if (!FOC.is_shut_down) {
+		(FOC.*control_functions[FOC.control_mode])();
+	} else {
+		FOC.drv_stop();
+	}
+}
+
+/**
+ * @brief 执行高频采样和电机控制相关任务
+ * @param[in] currentTasks 当前任务位图快照
+ * @return void
+ */
+static void run_fast_sample_tasks(u32 currentTasks) {
+	if (has_task(currentTasks, TASK_CURRENT_UPDATE)) {
+		sampler.update_current();
+	}
+	if (has_task(currentTasks, TASK_ANGLE_UPDATE)) {
+		KTH7823.update();
+		FOC.rt_angle = Angle_kalman.update(KTH7823.getAngle());
+	}
+	if (has_task(currentTasks, TASK_VELOCITY_UPDATE)) {
+		FOC.rt_velocity = Angle_kalman.getVelocity();
+	}
+	if (has_task(currentTasks, TASK_MOTOR_CONTROL)) {
+		run_motor_control_task();
+	}
+}
+
+/**
+ * @brief 执行温度、热管理、磁检测和母线电压等低频维护任务
+ * @param[in] currentTasks 当前任务位图快照
+ * @return void
+ */
+static void run_housekeeping_tasks(u32 currentTasks) {
+	if (has_task(currentTasks, TASK_MCU_TEMP_UPDATE)) {
+		sampler.update_mcu_temp();
+	}
+	if (has_task(currentTasks, TASK_DRV_TEMP_UPDATE)) {
+		sampler.update_drv_temp();
+	}
+	if (has_task(currentTasks, TASK_THERMAL_CONTROL)) {
+		thermalController.update();
+	}
+	if (has_task(currentTasks, TASK_MAGNETIC_CHECK)) {
+		angsens_MG_check();
+	}
+	if (has_task(currentTasks, TASK_VBUS_UPDATE)) {
+		power_manage();
+	}
+}
+
+/**
+ * @brief 执行 CAN 周期发送任务并喂狗
+ * @return void
+ */
+static void run_can_task(void) {
+	CAN0_transmiter.test_u16 = CAN0_transmiter.get_node_id();
+	cnt_test = 0;
+	CAN0_transmiter.can0_send_flag = SET;
+	CAN0_transmiter.communication_check();
+	fwdgt_counter_reload();
+}
+
+/**
+ * @brief 应用程序入口函数
+ * @return int 返回值
+ */
+int main(void) {
+	u8 init_status = hardware_init();
+
+	while (init_status) { // 初始化检测
+		MAIN_DEBUG_PRINT("初始化失败\r\n");
+	}
+	OTA_initial(); //  OTA 初始化，A/B 分区处理
+
+	angsens_MG_check(); // 角度传感器磁感应强度测试
+	watchdog_init(50);	// 看门狗初始化
+
+	while (1) {
+		__disable_irq();
+		u32 currentTasks =
+			scheduler.taskFlags; // 保存当前任务标志快照以提高效率并确保一致性
+		scheduler.taskFlags &= ~currentTasks; // 一次性清除所有已处理的任务标志
+		__enable_irq();
+
+		if (currentTasks == 0U) {
+			idle_task_count();
+			continue;
+		}
+
+		do_task(currentTasks);
+	}
+	return 0;
+}
+
+/**
+ * @brief 初始化应用层使用的硬件与软件模块
+ * @return u8 返回值
+ */
+u8 hardware_init(void) {
+	__enable_irq();
+	systick_config();  // 系统时钟初始化
+	unused_pin_init(); // 未使用引脚初始化
+	USART0_init();	   // 调试串口初始化
+	User_timer_init(); // 任务 Timer 初始化
+
+	u8 init_status = 0;
+	init_status += KTH7823.init(); // 角度传感器初始化
+	init_status += sampler.init(); // 采样器初始化
+
+	// EEPROM 初始化 (必须在 CAN 初始化之前，因为 CAN 会从 Flash 读取节点 ID)
+	flashEEP.init(); // EEPROM 初始化
+
+	// CAN 初始化 (会先设置默认节点 ID，然后从 Flash 加载已保存的节点 ID)
+	init_status += CAN0_transmiter.init(); // CAN 初始化
+
+	init_status += Angle_kalman.init(KTH7823.getAngle()); // 角度滤波初始化
+	init_status += Vel_kalman.init(0.0f);				  // 速度滤波初始化
+	init_status += FOC.init();							  // FOC 初始化
+	return init_status;
+}
+
+/**
+ * @brief 根据任务标志调度周期性业务任务
+ * @param[in] currentTasks 参数
+ * @return void
+ */
+void do_task(u32 currentTasks) {
+	busy_task_enter(); // DWT: 记录忙碌起始周期
+	cnt_test++;
+
+	// 高频任务先执行，保持电机控制优先级。
+	run_fast_sample_tasks(currentTasks);
+
+	// 齿槽转矩校准 tick（DEBUG，平时不启用）
+	#if FOC_DEBUG
+	FOC.calibrate_cogging_tick();
+	#endif
+
+	run_housekeeping_tasks(currentTasks);
+
+	// CAN 发送放在最后，避免通信处理影响前面的实时控制任务。
+	if (has_task(currentTasks, TASK_CAN_TRANSMIT)) {
+		run_can_task();
+	}
+	busy_task_exit(); // DWT: 累加忙碌周期
+}

backup_pre_tasks_split_20260524_011314/Robot_V2/main.h

@@ -0,0 +1,52 @@
+/*!
+	\file    main.h
+	\brief   the header file of main
+
+	\version 2025-06-20, V1.5.1, firmware for GD32C10x
+*/
+
+/*
+	Copyright (c) 2024, GigaDevice Semiconductor Inc.
+
+	Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+modification, are permitted provided that the following conditions are met:
+
+	1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
+this list of conditions and the following disclaimer.
+	2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
+	   this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
+	   and/or other materials provided with the distribution.
+	3. Neither the name of the copyright holder nor the names of its
+contributors may be used to endorse or promote products derived from this
+software without specific prior written permission.
+
+	THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
+AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
+DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR
+ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
+(INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
+LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON
+ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
+(INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
+SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+*/
+
+#ifndef MAIN_H
+#define MAIN_H
+#include <cstdint>
+
+
+/**
+ * @brief 根据任务标志调度周期性业务任务
+ * @param[in] currentTasks 参数
+ * @return void
+ */
+void do_task(u32 currentTasks);
+/**
+ * @brief 初始化应用层使用的硬件与软件模块
+ * @return u8 返回值
+ */
+u8 hardware_init(void);
+
+#endif /* MAIN_H */