move_xrobot/User/component/user_math.h

/*
  自定义的数学运算。
*/

#pragma once

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#include "stm32f4xx.h"
#define ARM_MATH_CM4

#include <float.h>
#include <math.h>
#include <stdbool.h>

#define M_DEG2RAD_MULT (0.01745329251f)
#define M_RAD2DEG_MULT (57.2957795131f)

#ifndef M_PI
#define M_PI 3.14159265358979323846f
#endif

#ifndef M_2PI
#define M_2PI 6.28318530717958647692f
#endif

#define max(a, b)           \
  ({                        \
    __typeof__(a) _a = (a); \
    __typeof__(b) _b = (b); \
    _a > _b ? _a : _b;      \
  })

#define min(a, b)           \
  ({                        \
    __typeof__(a) _a = (a); \
    __typeof__(b) _b = (b); \
    _a < _b ? _a : _b;      \
  })

/* 移动向量 */
typedef struct {
  float vx; /* 前后平移 */
  float vy; /* 左右平移 */
  float wz; /* 转动 */
} MoveVector_t;

float InvSqrt(float x);

float AbsClip(float in, float limit);

void Clip(float *origin, float min, float max);

float Sign(float in);

/**
 * \brief 将运动向量置零
 *
 * \param mv 被操作的值
 */
void ResetMoveVector(MoveVector_t *mv);

/**
 * \brief 计算循环值的误差，用于没有负数值，并在一定范围内变化的值
 * 例如编码器：相差1.5PI其实等于相差-0.5PI
 *
 * \param sp 被操作的值
 * \param fb 变化量
 * \param range 被操作的值变化范围，正数时起效
 *
 * \return 函数运行结果
 */
float CircleError(float sp, float fb, float range);

/**
 * \brief 循环加法，用于没有负数值，并在一定范围内变化的值
 * 例如编码器，在0-2PI内变化，1.5PI + 1.5PI = 1PI
 *
 * \param origin 被操作的值
 * \param delta 变化量
 * \param range 被操作的值变化范围，正数时起效
 */
void CircleAdd(float *origin, float delta, float range);

/**
 * @brief 循环值取反
 *
 * @param origin 被操作的值
 */
void CircleReverse(float *origin);

/**
 * @brief 根据目标弹丸速度计算摩擦轮转速
 *
 * @param bullet_speed 弹丸速度
 * @param fric_radius 摩擦轮半径
 * @param is17mm 是否为17mm
 * @return 摩擦轮转速
 */
float CalculateRpm(float bullet_speed, float fric_radius, bool is17mm);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#ifdef DEBUG

/**
 * @brief 如果表达式的值为假则运行处理函数
 *
 */
#define ASSERT(expr)                    \
  do {                                  \
    if (!(expr)) {                      \
      VerifyFailed(__FILE__, __LINE__); \
    }                                   \
  } while (0)
#else

/**
 * @brief 未定DEBUG，表达式不会运行，断言被忽略
 *
 */
#define ASSERT(expr) ((void)(0))
#endif

#ifdef DEBUG

/**
 * @brief 如果表达式的值为假则运行处理函数
 *
 */
#define VERIFY(expr)                    \
  do {                                  \
    if (!(expr)) {                      \
      VerifyFailed(__FILE__, __LINE__); \
    }                                   \
  } while (0)
#else

/**
 * @brief 表达式会运行，忽略表达式结果
 *
 */
#define VERIFY(expr) ((void)(expr))
#endif

/**
 * @brief 断言失败处理
 *
 * @param file 文件名
 * @param line 行号
 */
void VerifyFailed(const char *file, uint32_t line);