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Motor_v2/Robot_V2/sys/config.h
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cbb 9f56ab394e feat(CAN): 实现多节点CAN总线通信与节点ID管理功能
- 添加CAN调试宏定义,支持条件编译调试信息输出
- 实现节点ID相关功能,包括构建CAN ID、消息过滤、获取/设置节点ID
- 支持Flash存储节点ID,提供加载和保存功能
- 实现节点ID设置和查询命令处理
- 更新CANFD发送函数使用节点ID构建发送ID
- 添加消息过滤逻辑,只处理目标节点的消息
- 重构DMA中断服务程序,优化数据传输处理
- 替换printf为调试宏,便于生产环境控制调试输出
2026-03-15 02:38:50 +08:00

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9.3 KiB
C++

#ifndef __CONFIG_H
#define __CONFIG_H
#include "gd32c10x_eval.h"
#include <cstdint>
// 如果使用 CMSIS DSP 库,需要定义 ARM_MATH_CM4
#define ARM_MATH_CM4
#define EEP_DEBUG 1
#define OTA_DEBUG 1
#define SLEEP_DEBUG 1
#define ANG_SENS_DEBUG 1
#define CAN_DEBUG 1
#define MAIN_DEBUG 1
#define TEST_DEBUG 1
// 版本号定义 - 可根据实际项目进行调整
constexpr u16 SOFTWARE_VERSION_MAJOR = 26;
constexpr u16 SOFTWARE_VERSION_MINOR = 3;
constexpr u16 SOFTWARE_VERSION_PATCH = 15;
constexpr u16 SOFTWARE_VERSION_BUILD = 4;
constexpr u16 HARDWARE_VERSION_MAJOR = 25;
constexpr u16 HARDWARE_VERSION_MINOR = 12;
constexpr u16 HARDWARE_VERSION_PATCH = 01;
constexpr u16 HARDWARE_VERSION_BUILD = 0;
constexpr u16 BOOT_VERSION_MAJOR = 26;
constexpr u16 BOOT_VERSION_MINOR = 1;
constexpr u16 BOOT_VERSION_PATCH = 12;
constexpr u16 BOOT_VERSION_BUILD = 0;
// Flash 分区配置
constexpr u32 BOOTLOADER_SIZE = 0x6000; // 24KB
constexpr u32 BOOTLOADER_START_ADDR = 0x08000000; // BOOT 起始地址
constexpr u32 APPLATEST_START_ADDR = 0x08012000; // APP 起始地址
constexpr u32 APPBACK_START_ADDR = 0x08006000; // APPBACK 起始地址
constexpr u32 APP_MAX_SIZE = 0xC000; // 48KB
constexpr u32 FMC_PAGE_SIZE = 0x400; // 1KB
constexpr u32 SLEEP_CONFIG_START = 0x0801E400; // 睡眠配置起始地址
constexpr u32 SLEEP_CONFIG_END = 0x0801E800; // 睡眠配置结束地址
constexpr u32 FLASH_EMPTY = 0xFFFFFFFF; // 空数据
constexpr u32 SLEEP_ENABLE = 0x11111111; // 睡眠使能
constexpr u32 SLEEP_DISABLE = 0x00000000; // 睡眠禁止
// 节点 ID 配置 (用于多电机 CAN 总线隔离)
// 使用 CAN ID 高 16 位 (bits 31-16) 存储节点 ID,低 16 位 (bits 15-0) 存储基础 ID
// 格式:[节点 ID(16 位)][基础 ID(16 位)],例如:node_id=1, base_id=0x0200 → 0x00010200
constexpr u32 NODE_ID_CONFIG_ADDR = 0x0801E800; // 节点 ID 存储地址
constexpr u16 DEFAULT_NODE_ID = 1; // 默认节点 ID
constexpr u16 BROADCAST_NODE_ID = 0xFFFF; // 广播 ID (所有节点响应)
constexpr u16 MAX_NODE_ID = 0xFFFE; // 最大有效节点 ID (0~0xFFFE)
// BOOT 相关
constexpr u32 OTA_CONFIG_NUM = 6;
constexpr u32 n_APP_LATEST_AVAL_ADDR = 0x0801E000; // 最新 APP 可用地址
constexpr u32 n_APP_BACKUP_AVAL_ADDR = 0x0801E004; // 备份 APP 可用地址
constexpr u32 n_APP_LATEST_EN_ADDR = 0x0801E008; // 最新 APP 激活
constexpr u32 n_APP_BACKUP_EN_ADDR = 0x0801E00C; // 备份 APP 激活
constexpr u32 n_APP_LATEST_CHECK_ADDR = 0x0801E010; // 最新 APP 校验
constexpr u32 n_APP_BACKUP_CHECK_ADDR = 0x0801E014; // 备份 APP 校验
constexpr u32 OTA_NOT_AVAL = 0xFFFFFFFF;
constexpr u32 OTA_AVAL = 0x00000000; // 全零表示可用
// 参数配置
constexpr u8 PP = 11;
constexpr float DIR = -1.0f;
constexpr u16 REDUCTION_RATIO = 25;
constexpr float CURRENT_OFFSET = -3.31f / 2.0f; // 当前电流传感器的零点偏移
constexpr float HOLD_PWM_DUTY = 0.1f;
constexpr u16 ANGLESENS_OFFSET = +15;
constexpr float KE_FACTOR = 0.0f;
// 角度卡尔曼滤波器参数
// 参数调节建议:
// - 增大 Q 值:增加对测量的信任,提高响应速度
// - 减小 Q 值:增加对预测的信任,提高平滑度
// - 增大 R 值:增加平滑度,减少噪声,但会降低响应速度
// - 减小 R 值:提高响应速度,但会增加噪声
constexpr float ANGLE_KALMAN_INITIAL_STATE = 0.0f;
constexpr float ANGLE_KALMAN_INITIAL_COVARIANCE = 0.0f;
constexpr float ANGLE_KALMAN_PROCESS_NOISE_Q =
1e-3f; // 过程噪声协方差 - 调节此参数控制平滑度
constexpr float ANGLE_KALMAN_MEASUREMENT_NOISE_R =
0.0062f; // 测量噪声协方差 - 调节此参数控制响应速度
// 速度卡尔曼滤波器参数
constexpr float VELOCITY_KALMAN_INITIAL_STATE = 0.0f;
constexpr float VELOCITY_KALMAN_INITIAL_COVARIANCE = 1e-5f;
constexpr float VELOCITY_KALMAN_PROCESS_NOISE_Q =
1e-6f; // 过程噪声协方差 - 通常保持较小
constexpr float VELOCITY_KALMAN_MEASUREMENT_NOISE_R =
1.0f; // 测量噪声协方差 - 主要调节参数 1.0
// 电流卡尔曼滤波器参数
constexpr float CURRENT_KALMAN_INITIAL_STATE = 0.0f;
constexpr float CURRENT_KALMAN_INITIAL_COVARIANCE = 100.0f; // 增大初始协方差
constexpr float CURRENT_KALMAN_PROCESS_NOISE_Q = 10.0f; // 降低过程噪声
constexpr float CURRENT_KALMAN_MEASUREMENT_NOISE_R = 5e-5f; // 增大测量噪声
// PID 配置
constexpr float DEFAULT_current_loop_p = 0.1f / 100 * 12; // 电流 P
constexpr float current_loop_Ki = 0.55f; // 电流 P
constexpr float current_loop_Kd = 3e-4f; // 电流 P
constexpr float DEFAULT_vel_loop_p = 0.018f / 100 * 12; // 速度 P
constexpr float vel_loop_Ku = 3.600000e-03 * 0.7 * 100 / 12;
constexpr float vel_loop_Tu = 17.0f * 1e-3f;
constexpr float vel_loop_Ki = 1.2 * vel_loop_Ku / vel_loop_Tu;
constexpr float vel_loop_Kd = 0.075 * vel_loop_Ku * vel_loop_Tu * 2;
constexpr float DEFAULT_vel_angloop_p = 0.4f / 100; // 速度 速度 - 角度 P
constexpr float vel_angloop_Ki = 5.0f; // 速度 速度 - 角度 I
constexpr float vel_angloop_Kd = 5e-05f; // 速度 速度 - 角度 D
constexpr float DEFAULT_angle_angloop_p =
150.0f / 100 * 12; // 角度 速度 - 角度 P
constexpr float ang_angloop_Ki = 0.00f; // 角度 速度 - 角度 I
constexpr float ang_angloop_Kd = 8e-04f; // 角度 速度 - 角度 D
constexpr float DEFAULT_angle_loop_p = 60.0f / 100 * 12; // 角度 P
constexpr float DEFAULT_angle_MIT_p = 100.0f / 100 * 12; // 角度 MIT P
constexpr float angle_MIT_Ki = 0.0f;
constexpr float angle_MIT_Kd = 8e-04f;
constexpr float DEFAULT_vel_MIT_p = 5.0f / 100; // 速度 MIT P
constexpr float vel_MIT_Ki = 15.0f;
constexpr float vel_MIT_Kd = 1e-04f;
constexpr float DEFAULT_current_MIT_p = 0.2f / 100 * 12; // 电流 MIT P
constexpr float current_MIT_Ki = 0.1f;
constexpr float current_MIT_Kd = 3e-4f;
// 常量定义
constexpr u8 SIZE_FLOAT = sizeof(float);
constexpr u8 SIZE_U32 = sizeof(uint32_t);
constexpr float ADC_MAX = 65536.0f;
constexpr float PI = 3.14159265358979323846f;
constexpr float INV_PI_3 = 3.0f / PI;
constexpr float PI_3 = PI / 3.0f;
constexpr float _1_SQRT3 = 0.57735026919f; // 1/sqrt(3)
constexpr float _3PI_2 = 4.71238898038f;
constexpr float SQRT3 = 1.7320508075688772f;
constexpr float SQRT3DV2 = 0.8660254037844386f; // sqrt(3)/2
constexpr float COS_PI_3 = 0.5f;
constexpr float ANGLE_FACTOR = 25.0f / 180.0f * PI;
constexpr float DEG2RAD = 1.0f / 180.0f * PI;
constexpr float RAD2DEG = 180.0f / PI; // 修正 RAD2DEG 定义,应该是 180/π
constexpr u8 DEFAULT_VALUE = 0;
constexpr u8 CONFIG_SAVED_NUM = 6;
// 三角函数快速计算 LUT
constexpr u16 LUT_SIZE = 1024;
constexpr u16 LUT_MASK = (LUT_SIZE - 1);
constexpr u16 LUT_SCALE = (LUT_SIZE / (2.0f * PI));
// CAN 相关
// 注意:以下为 CAN 基础 ID(只保留低 16 位),实际发送/接收时会自动叠加节点 ID
// 到高 16 位 格式:[节点 ID(16 位)][基础 ID(16 位)] 例如:节点 ID=1,发送命令
// ID = (1 << 16) | CANFD_CMD_ID = 0x00010200
constexpr u16 DEV_CAN0_ID = 0x0000;
constexpr u16 DEV_CAN0_MASK = 0x0000;
constexpr u16 DEV_CAN_LOOPBACK_ID = 0x0000;
// 反馈基础 ID
constexpr u16 CANFD_STATUS_ID = 0x0100; // 状态反馈基础 ID
constexpr u16 CANFD_CONFIG_ID = 0x0101; // 配置信息基础 ID
constexpr u16 CANFD_VERSION_ID = 0x00FF; // 版本信息基础 ID
// 命令基础 ID
constexpr u16 CANFD_CMD_ID = 0x0200; // 控制命令基础 ID
constexpr u16 CANFD_RESET_ID = 0x0301; // 重置命令基础 ID
// 节点 ID 管理基础 ID
constexpr u16 CANFD_SET_NODE_ID = 0x0400; // 设置节点 ID 基础 ID
constexpr u16 CANFD_GET_NODE_ID = 0x0401; // 查询节点 ID 基础 ID
// OTA 相关基础 ID 不受到node ID影响
constexpr u16 CANFD_BOOT_ID = 0x0000; // BOOT 模式基础 ID (进入 BOOT 使用此 ID)
constexpr u16 CANFD_OTA_REQ_ID = 0x0100; // OTA 请求基础 ID
constexpr u16 CANFD_OTA_DATA_ID = 0x0101; // OTA 数据基础 ID
constexpr u16 CANFD_OTA_ACK_ID = 0x0102; // OTA 确认基础 ID
constexpr u16 CANFD_OTA_WAIT_ID = 0x0103; // OTA 等待基础 ID
// ADC
constexpr u8 ADC_FILTER_SIZE = 6;
constexpr u8 BLOCK_SIZE = ADC_FILTER_SIZE * SIZE_FLOAT;
constexpr float ERROR_ADC_VAL = 255.0f;
constexpr float MAX_TEMP = 150.0f;
constexpr float MIN_TEMP = -40.0f;
constexpr float MAX_CURRENT = 40.0f;
constexpr float MIN_CURRENT = -40.0f;
constexpr float MAX_VCC = 65.0f;
constexpr float MIN_VCC = -0.1f;
// ang_sensor
constexpr u16 VEL_FILTER_SIZE = 4;
constexpr u16 DEFAULT_COMMAND = 0x0000;
constexpr u16 FAULT_RECEIVE = 0xFFFF;
constexpr float ANGLE_WRAP_THRESHOLD = 300.0f;
constexpr float ANGLE_WRAP_VALUE = 360.0f;
constexpr float RAD_FACTOR = 1.0f / ADC_MAX * 2.0f * PI;
constexpr float ANGLESENS_FACTOR = 1.0f / ADC_MAX * 360.0f;
// TIMER2-任务调度
constexpr int TIMER2_PRESCALER = 119; // 120MHz / 120 = 1MHz
constexpr int TIMER2_PERIOD = 49; // 1 / 1MHz * 50 = 50us
constexpr int MOTOR_PERIOD = 2; // 100us/50us = 2
constexpr float TIME_SLICE =
(TIMER2_PERIOD + 1) * (TIMER2_PRESCALER + 1) / 120000000.0f; // 周期
constexpr float TIMER2_FREQUENCY = 1 / TIME_SLICE; // 频率
constexpr float MOTOR_FREQUENCY = 1 / TIME_SLICE / MOTOR_PERIOD; // 频率
// TIMER1-PWM
constexpr int TIMER1_PRESCALER = 0; // 不分频,计数器时钟为 120MHz
constexpr int TIMER1_PERIOD = 5999; // 120MHz / (0+1) / (5999+1) = 20kHz
constexpr int TIMER1_DEFAULT_PULSE = 0;
constexpr int TIMER1_CH3_COMPARE_VALUE =
(TIMER1_PERIOD + 1) * 0.41 - 1; // PWM 周期 50% 位置触发中断
#endif