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Motor_v2/Robot_V2/sys/flash.cpp
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cbb d6cf143e87 fix(flash): 修改角度存储类型为float并更新读写逻辑
将FlashEEPROM中角度数据的存储类型从u16改为float,并相应地更新了读写函数。
新增readFloat和writeFloat函数以支持浮点数存储,同时调整了虚拟地址类型为u8。
修改了save_angle和read_angle函数实现,确保角度值能正确保存与读取。
优化了格式化函数中的数据解析方式,提高数据存储可靠性。
2025-12-17 02:34:08 +08:00

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11 KiB
C++
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#include "flash.h"
#include "ang_sensor.h"
#include "core_cmFunc.h"
#include "gd32c10x_fmc.h"
#include "math.h"
#include <Can.h>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <stdint.h>
FlashEEPROM flashEEP = FlashEEPROM();
extern angle_sensor KTH7823;
extern CAN_transmiter CAN0_transmiter;
constexpr u8 SIZE_U32 = sizeof(uint32_t);
// FlashEEPROM类实现
FlashEEPROM::FlashEEPROM() {
// 构造函数可以为空,或者做一些初始化工作
}
/**
* @brief 初始化Flash EEPROM模拟
* @param None
* @retval None
*/
u8 FlashEEPROM::init() {
// 读取保存的参数
float angle;
// 尝试从Flash读取参数,如果不存在则使用默认值
if (readFloat(ADDR_ANGLE_DATA, &angle) != FLASH_EEPROM_OK) {
angle = 0; // 默认值
std::printf("角度初始化为: %f\r\n", angle);
} else {
std::printf("从Flash读取到角度数: %f\r\n", angle);
}
KTH7823.angle_set(angle);
return 0;
}
/**
* @brief 从Flash EEPROM读取数据
* @param virtualAddr: 虚拟地址
* @param data: 指向存储读取数据的指针
* @retval FlashEepromStatus: 操作状态
*/
FlashEepromStatus FlashEEPROM::read(u8 virtualAddr, u16 *data) const {
// 参数检查
if (data == nullptr or virtualAddr > 0xFE) {
return FLASH_EEPROM_INVALID_ADDR;
}
// 从Flash末尾开始向前搜索,找到最新的数据
for (u32 address = EEPROM_END_ADDRESS - SIZE_U32;
address >= EEPROM_START_ADDRESS; address -= SIZE_U32) {
u32 data_word = *((u32 *)address);
// 检查是否是有效数据(非擦除状态)
if (data_word != 0xFFFFFFFF) {
u8 addr = (u8)(data_word & 0xFF);
// 找到匹配的虚拟地址
if (addr == virtualAddr) {
*data = (u16)((data_word >> 16) & 0xFFFF);
return FLASH_EEPROM_OK;
}
}
}
// 未找到指定虚拟地址的数据
return FLASH_EEPROM_NOT_FOUND;
}
/**
* @brief 从Flash EEPROM读取float数据
* @param virtualAddr: 虚拟地址
* @param data: 指向存储读取数据的指针
* @retval FlashEepromStatus: 操作状态
*/
FlashEepromStatus FlashEEPROM::readFloat(u8 virtualAddr, float *data) const {
// 参数检查
if (data == nullptr or virtualAddr > 0xFE) {
return FLASH_EEPROM_INVALID_ADDR;
}
// 从Flash末尾开始向前搜索,找到最新的数据
for (u32 address = EEPROM_END_ADDRESS - SIZE_U32;
address >= EEPROM_START_ADDRESS; address -= SIZE_U32) {
u32 data_word = *((u32 *)address);
// 检查是否是有效数据(非擦除状态)
if (data_word != 0xFFFFFFFF) {
u8 addr = (u8)(data_word & 0xFF);
// 找到匹配的虚拟地址
if (addr == virtualAddr) {
// 使用完整32位数据解释为float
memcpy(data, &data_word, sizeof(float));
return FLASH_EEPROM_OK;
}
}
}
// 未找到指定虚拟地址的数据
return FLASH_EEPROM_NOT_FOUND;
}
/**
* @brief 向Flash EEPROM写入数据
* @param virtualAddr: 虚拟地址
* @param data: 要写入的数据
* @retval FlashEepromStatus: 操作状态
*/
FlashEepromStatus FlashEEPROM::write(u8 virtualAddr, u16 data) {
// 参数检查
if (virtualAddr > 0xFE) {
return FLASH_EEPROM_INVALID_ADDR;
}
// 查找下一个可写入的位置
u32 next_address = EEPROM_START_ADDRESS;
// 遍历Flash页面寻找下一个可写入位置
for (u32 address = EEPROM_START_ADDRESS; address < EEPROM_END_ADDRESS;
address += SIZE_U32) {
// 安全读取Flash数据
volatile u32 *flash_ptr = (volatile u32 *)address;
u32 data_word = *flash_ptr;
// 找到空位置
if (data_word == 0xFFFFFFFF) {
next_address = address;
break;
}
// 更新下一个可能的写入位置(如果需要格式化)
next_address = address + SIZE_U32;
}
// 如果有足够空间,直接写入
if (next_address < EEPROM_END_ADDRESS) {
// 新格式: [addr:8bit][reserved:8bit][data:16bit]
u32 data_word = ((u32)data << 16) | (u32)virtualAddr;
// 使用GD32库函数进行安全编程
fmc_unlock();
fmc_flag_clear(FMC_FLAG_PGERR | FMC_FLAG_PGAERR | FMC_FLAG_WPERR);
// 确保使用对齐地址
fmc_state_enum fmc_status = fmc_word_program(next_address, data_word);
fmc_lock();
if (fmc_status != FMC_READY) {
return FLASH_EEPROM_WRITE_ERROR;
}
return FLASH_EEPROM_OK;
} else {
// 空间不足,需要格式化页面
FlashEepromStatus status = format();
if (status != FLASH_EEPROM_OK) {
return status;
}
// 格式化后在页面开头写入数据
// 新格式: [addr:8bit][reserved:8bit][data:16bit]
u32 new_data_word = ((u32)data << 16) | (u32)virtualAddr;
fmc_state_enum fmc_status =
fmc_word_program(EEPROM_START_ADDRESS, new_data_word);
if (fmc_status != FMC_READY) {
return FLASH_EEPROM_WRITE_ERROR;
}
return FLASH_EEPROM_OK;
}
}
/**
* @brief 向Flash EEPROM写入float数据
* @param virtualAddr: 虚拟地址
* @param data: 要写入的数据
* @retval FlashEepromStatus: 操作状态
*/
FlashEepromStatus FlashEEPROM::writeFloat(u8 virtualAddr, float data) {
// 参数检查
if (virtualAddr > 0xFE) {
return FLASH_EEPROM_INVALID_ADDR;
}
// 查找下一个可写入的位置
u32 next_address = EEPROM_START_ADDRESS;
// 遍历Flash页面寻找下一个可写入位置
for (u32 address = EEPROM_START_ADDRESS; address < EEPROM_END_ADDRESS;
address += SIZE_U32) {
// 安全读取Flash数据
volatile u32 *flash_ptr = (volatile u32 *)address;
u32 data_word = *flash_ptr;
// 找到空位置
if (data_word == 0xFFFFFFFF) {
next_address = address;
break;
}
// 更新下一个可能的写入位置(如果需要格式化)
next_address = address + SIZE_U32;
}
// 如果有足够空间,直接写入
if (next_address < EEPROM_END_ADDRESS) {
u32 float_bits;
u32 data_word;
// 将完整的float数据复制到32位变量中
memcpy(&data_word, &data, sizeof(float));
// 插入虚拟地址到低8位
data_word = (data_word & 0xFFFFFF00) | (u32)virtualAddr;
// 使用GD32库函数进行安全编程
fmc_unlock();
fmc_flag_clear(FMC_FLAG_PGERR | FMC_FLAG_PGAERR | FMC_FLAG_WPERR);
// 确保使用对齐地址
fmc_state_enum fmc_status = fmc_word_program(next_address, data_word);
fmc_lock();
if (fmc_status != FMC_READY) {
return FLASH_EEPROM_WRITE_ERROR;
}
return FLASH_EEPROM_OK;
} else {
// 空间不足,需要格式化页面
FlashEepromStatus status = format();
if (status != FLASH_EEPROM_OK) {
return status;
}
// 格式化后在页面开头写入数据
u32 float_bits;
u32 data_word;
// 将完整的float数据复制到32位变量中
memcpy(&data_word, &data, sizeof(float));
// 插入虚拟地址到低8位
data_word = (data_word & 0xFFFFFF00) | (u32)virtualAddr;
fmc_state_enum fmc_status =
fmc_word_program(EEPROM_START_ADDRESS, data_word);
if (fmc_status != FMC_READY) {
return FLASH_EEPROM_WRITE_ERROR;
}
return FLASH_EEPROM_OK;
}
}
/**
* @brief 格式化Flash EEPROM页面
* @param None
* @retval FlashEepromStatus: 操作状态
*/
FlashEepromStatus FlashEEPROM::format() {
fmc_state_enum fmc_status;
// 创建临时缓冲区存储唯一地址的最新数据
u32 valid_entries[EEPROM_MAX_SIZE / SIZE_U32];
u16 valid_count = 0;
// 收集有效的数据项(去重,保留最新的)
for (u32 address = EEPROM_START_ADDRESS; address < EEPROM_END_ADDRESS;
address += SIZE_U32) {
u32 data_word = *((u32 *)address);
// 检查是否是有效数据项
if (data_word != 0xFFFFFFFF) {
u8 addr = (u8)(data_word & 0xFF);
u32 value = (data_word & 0xFFFFFF00); // 保留高24位
// 查找是否已经有相同虚拟地址的数据项
uint8_t found = 0;
for (u16 i = 0; i < valid_count; i++) {
u8 existing_addr = (u8)(valid_entries[i] & 0xFF);
if (existing_addr == addr) {
// 更新为最新的数据
valid_entries[i] = value | addr;
found = 1;
break;
}
}
// 如果是新的虚拟地址/类型组合,添加到有效数据列表
if (!found && valid_count < (EEPROM_MAX_SIZE / SIZE_U32)) {
valid_entries[valid_count] =
((u32)value << 16) | ((u32)value << 8) | addr;
valid_count++;
}
}
}
// 擦除整个页面
fmc_status = fmc_page_erase(EEPROM_START_ADDRESS);
if (fmc_status != FMC_READY) {
return FLASH_EEPROM_ERASE_ERROR;
}
// 重新写入有效的数据项
for (u16 i = 0; i < valid_count; i++) {
fmc_status = fmc_word_program(EEPROM_START_ADDRESS + i * SIZE_U32,
valid_entries[i]);
if (fmc_status != FMC_READY) {
return FLASH_EEPROM_WRITE_ERROR;
}
}
return FLASH_EEPROM_OK;
}
/**
* @brief 更新系统配置并保存到Flash
* @param config 新的系统配置值
*/
void FlashEEPROM::update_system_config(u16 config) {
write(ADDR_SYSTEM_CONFIG, config);
}
/**
* @brief 保存角度数据到Flash
* @param angle 角度数据
* @return FlashEepromStatus: 操作状态
*/
FlashEepromStatus FlashEEPROM::save_angle(float angle, bool saved) {
float angle_read = 0;
FlashEepromStatus status = FLASH_EEPROM_ERROR;
// 读取保存的参数
if (!angle_saved) {
// 写入参数
status = writeFloat(ADDR_ANGLE_DATA, angle);
if (readFloat(ADDR_ANGLE_DATA, &angle_read) != FLASH_EEPROM_OK)
angle_read = 0; // 读不到角度值,存储失败
if (fabsf(angle_read - angle) > 0.01 * angle) {
status = FLASH_EEPROM_WRITE_ERROR;
CAN0_transmiter.EEPROMStatus = 1; // 设置EEPROM错误状态
} else {
angle_saved = saved; // 标记已保存过
CAN0_transmiter.EEPROMStatus = 0; // 设置EEPROM状态
}
printf("read:%f\r\n", angle_read);
}
return status;
}
/**
* @brief 读取角度数据从Flash
* @return float: 角度数据
*/
float FlashEEPROM::read_angle() {
float angle = 0;
if (readFloat(ADDR_ANGLE_DATA, &angle) != FLASH_EEPROM_OK) {
angle = 0;
}
return angle; // 默认返回0度
}
/**
* @brief 增加错误计数并保存到Flash
*/
void FlashEEPROM::increment_error_count(void) {
u16 error_count = 0;
// 读取当前错误计数
FlashEepromStatus read_status = read(ADDR_ERROR_COUNT, &error_count);
if (read_status == FLASH_EEPROM_OK ||
read_status == FLASH_EEPROM_NOT_FOUND) {
// 增加错误计数(如果是NOT_FOUND,则error_count已经是0)
error_count++;
// 保存更新后的错误计数
write(ADDR_ERROR_COUNT, error_count);
}
}
/**
* @brief 示例主函数 - 展示Flash EEPROM的使用方法
*/
void flash_eeprom_example_main(void) {
std::printf("\r\n=== Flash EEPROM 使用示例 ===\r\n");
// 初始化Flash EEPROM
flashEEP.init();
// 模拟系统配置更新
std::printf("\r\n--- 更新系统配置 ---\r\n");
flashEEP.update_system_config(0x03);
// 模拟错误发生
std::printf("\r\n--- 模拟错误计数增加 ---\r\n");
flashEEP.increment_error_count();
flashEEP.increment_error_count();
// 再次读取参数验证保存是否成功
std::printf("\r\n--- 验证保存的数据 ---\r\n");
u16 kp_value, ki_value, kd_value;
u16 system_config;
u16 error_count;
// if (flashEEP.read(ADDR_MOTOR_KP, &kp_value) == FLASH_EEPROM_OK) {
// std::printf("当前KP值: %d\r\n", kp_value);
// }
// if (flashEEP.read(ADDR_MOTOR_KI, &ki_value) == FLASH_EEPROM_OK) {
// std::printf("当前KI值: %d\r\n", ki_value);
// }
// if (flashEEP.read(ADDR_MOTOR_KD, &kd_value) == FLASH_EEPROM_OK) {
// std::printf("当前KD值: %d\r\n", kd_value);
// }
// if (flashEEP.read(ADDR_SYSTEM_CONFIG, &system_config) == FLASH_EEPROM_OK)
// { std::printf("当前系统配置: 0x%02X\r\n", system_config);
// }
// if (flashEEP.read(ADDR_ERROR_COUNT, &error_count) == FLASH_EEPROM_OK) {
// std::printf("当前错误计数: %d\r\n", error_count);
// }
std::printf("\r\n=== 示例结束 ===\r\n");
}