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7.3 KiB
C
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C
/*
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ai Task
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功能：
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1. 接收姿态任务 (atti_esti) 发送的四元数。
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2. 直接读取全局云台(gimbal)与发射机构(shoot)状态，打包发送给上位机。
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3. 解析上位机指令并转化为系统的云台与发射控制信号。
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*/
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/* Includes ----------------------------------------------------------------- */
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#include "task/user_task.h"
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/* USER INCLUDE BEGIN */
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#include <stdint.h>
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#include <string.h>
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#include "bsp/uart.h"
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#include "component/crc16.h"
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#include "module/gimbal.h" /* 引用云台结构体获取反馈 */
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#include "module/shoot.h" /* 引用发射机构结构体获取反馈 */
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/* USER INCLUDE END */
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/* Private typedef ---------------------------------------------------------- */
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#define ID_MCU (0xC4) // MCU 数据包 (发送)
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#define ID_REF (0xA8) // 裁判系统数据包 (发送)
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#define ID_AI (0xB5) // AI 控制数据包 (接收)
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// MCU 数据结构（MCU -> 上位机）
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typedef struct __attribute__((packed)) {
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uint8_t mode; // 0: 空闲, 1: 自瞄, 2: 小符, 3: 大符
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float q[4]; // 四元数 wxyz 顺序
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float yaw; // 偏航角
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float yaw_vel; // 偏航角速度
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float pitch; // 俯仰角
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float pitch_vel; // 俯仰角速度
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float bullet_speed; // 弹速
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uint16_t bullet_count; // 子弹累计发送次数
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} DataMCU_t;
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typedef struct __attribute__((packed)) {
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uint8_t id; // 数据包 ID: 0xC4
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DataMCU_t data;
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uint16_t crc16;
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} PackageMCU_t;
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// AI 控制数据结构（上位机 -> MCU）
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typedef struct __attribute__((packed)) {
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uint8_t mode; // 0: 不控制, 1: 控制云台但不开火, 2: 控制云台且开火
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float yaw; // 目标偏航角/偏移量
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float yaw_vel; // 偏航角速度
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float yaw_acc; // 偏航角加速度
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float pitch; // 目标俯仰角/偏移量
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float pitch_vel; // 俯仰角速度
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float pitch_acc; // 俯仰角加速度
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float vx; // X 方向速度
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float vy; // Y 方向速度
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float wz; // Z 方向角速度
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uint8_t reserved; // 预留字段
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} DataAI_t;
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typedef struct __attribute__((packed)) {
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uint8_t id; // 数据包 ID: 0xB5
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DataAI_t data;
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uint16_t crc16;
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} PackageAI_t;
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/* Private variables -------------------------------------------------------- */
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static uint8_t ai_rx_buf[sizeof(PackageAI_t)];
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static PackageAI_t ai_rx_data;
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/* 声明外部全局变量，用于直接获取高频反馈数据 */
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extern Gimbal_t gimbal;
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extern Shoot_t shoot;
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/* USER FUNCTION BEGIN */
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/**
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* @brief AI串口接收完成回调函数
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* @note 验证包头ID与CRC16校验，校验通过后更新控制指令，并重新开启DMA接收
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*/
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static void AI_RxCpltCallback(void) {
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if (ai_rx_buf[0] == ID_AI) {
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/* 校验 CRC，确保数据包完整 */
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if (CRC16_Verify(ai_rx_buf, sizeof(PackageAI_t))) {
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memcpy(&ai_rx_data, ai_rx_buf, sizeof(PackageAI_t));
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Gimbal_CMD_t ai_gimbal_cmd;
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Shoot_CMD_t ai_shoot_cmd;
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/* 1. 解析指令并生成系统控制信号 */
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switch (ai_rx_data.data.mode) {
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case 0: /* 不控制 */
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ai_gimbal_cmd.mode = GIMBAL_MODE_RELAX;
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// ai_shoot_cmd.mode = SHOOT_MODE_STOP; /* 需根据实际枚举名称修改 */
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break;
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case 1: /* 控制云台但不开火 */
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ai_gimbal_cmd.mode = GIMBAL_MODE_ABSOLUTE;
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// ai_shoot_cmd.mode = SHOOT_MODE_READY; /* 摩擦轮开启，不拨弹 */
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break;
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case 2: /* 控制云台且开火 */
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ai_gimbal_cmd.mode = GIMBAL_MODE_ABSOLUTE;
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// ai_shoot_cmd.mode = SHOOT_MODE_FIRE; /* 摩擦轮开启，拨弹 */
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break;
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default:
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ai_gimbal_cmd.mode = GIMBAL_MODE_RELAX;
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break;
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}
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/* 云台位姿控制信号赋值 (假设协议中发下来的 yaw/pitch 直接作为速度增量) */
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ai_gimbal_cmd.delta_yaw = ai_rx_data.data.yaw;
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ai_gimbal_cmd.delta_pit = ai_rx_data.data.pitch;
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/* 2. 将命令压入控制队列（非阻塞） */
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osMessageQueuePut(msgq.gimbal.cmd, &ai_gimbal_cmd, 0, 0);
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// 注意：若 ctrl_shoot.c 中使用的是 task_runtime.msgq.shoot.shoot_cmd，
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// 则替换为该全局结构体的队列句柄。此处采用常规 msgq 定义示范：
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osMessageQueuePut(msgq.shoot.shoot_cmd, &ai_shoot_cmd, 0, 0);
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}
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}
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/* 重新开启DMA定长接收 */
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BSP_UART_Receive(BSP_UART_AI, ai_rx_buf, sizeof(PackageAI_t), true);
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}
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/**
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* @brief 向上位机发送MCU状态数据
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*/
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static void AI_Send_MCU_Data(void) {
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PackageMCU_t tx_pkg;
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quat_t current_quat;
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tx_pkg.id = ID_MCU;
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memset(&tx_pkg.data, 0, sizeof(DataMCU_t));
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/* 1. 获取四元数 (从消息队列读取) */
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if (osMessageQueueGet(msgq.ai.quat, ¤t_quat, NULL, 0) == osOK) {
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tx_pkg.data.q[0] = current_quat.q0;
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tx_pkg.data.q[1] = current_quat.q1;
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tx_pkg.data.q[2] = current_quat.q2;
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tx_pkg.data.q[3] = current_quat.q3;
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}
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/* 2. 获取云台状态 (直接读取全局 gimbal 结构体) */
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tx_pkg.data.yaw = gimbal.feedback.imu.eulr.yaw;
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tx_pkg.data.yaw_vel = gimbal.feedback.imu.gyro.z;
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tx_pkg.data.pitch = gimbal.feedback.imu.eulr.rol; /* 电控中 Pitch 对应 IMU 的 Rol */
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tx_pkg.data.pitch_vel = gimbal.feedback.imu.gyro.y;
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/* 3. 获取发射机构与模式状态 (直接读取全局 shoot 结构体) */
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/* 模式回传，取值为实际枚举映射 */
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tx_pkg.data.mode = (uint8_t)shoot.mode;
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/* 弹速反馈：由于硬件可能无法直接测弹速，暂用摩擦轮目标转速或估算转速代替。
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若接入了裁判系统，应替换为裁判系统下发的真实弹速。 */
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tx_pkg.data.bullet_speed = shoot.target_variable.target_rpm;
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/* 弹量统计：如有独立计数变量，可进行赋值 */
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// tx_pkg.data.bullet_count = shoot.feedback.xxxx;
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/* 4. 计算 CRC16（扣除末尾 2 字节） */
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tx_pkg.crc16 = CRC16_Calc((const uint8_t *)&tx_pkg, sizeof(PackageMCU_t) - 2, CRC16_INIT);
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/* 5. 通过 DMA 发送至上位机 */
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BSP_UART_Transmit(BSP_UART_AI, (uint8_t *)&tx_pkg, sizeof(PackageMCU_t), true);
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}
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/* USER FUNCTION END */
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void Task_ai(void *argument) {
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(void)argument;
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/* 计算任务运行到指定频率需要等待的tick数 */
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const uint32_t delay_tick = osKernelGetTickFreq() / AI_FREQ;
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osDelay(AI_INIT_DELAY);
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uint32_t tick = osKernelGetTickCount();
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/* USER CODE INIT BEGIN */
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/* 注册串口接收完成回调并启动第一次DMA接收 */
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BSP_UART_RegisterCallback(BSP_UART_AI, BSP_UART_RX_CPLT_CB, AI_RxCpltCallback);
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BSP_UART_Receive(BSP_UART_AI, ai_rx_buf, sizeof(PackageAI_t), true);
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/* USER CODE INIT END */
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while (1) {
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tick += delay_tick;
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/* USER CODE BEGIN */
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/* 定期向上位机发送包含姿态、云台、射击反馈的 MCU 状态包 */
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AI_Send_MCU_Data();
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/* USER CODE END */
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osDelayUntil(tick);
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}
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} |