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添加故障上报响应开发文档

drivers/readme.md

@@ -1,3 +1,7 @@
+## ADC原理说明
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 GD32F4系列搭载了高性能的12位逐次逼近型（SAR）ADC，提供了非常灵活和强大的数据采集功能。其采集方式可以从**操作模式**和**数据转移方式**两个维度来理解。
 
 ### 一、按操作模式划分
@@ -184,6 +188,8 @@ C1 -->|读取注入组<br>有专用寄存器| A2
 
 三者协同工作，共同构成了一个高效、可靠且响应及时的数据采集系统。
 
+## `adc_routine_channel_config`函数说明
+
 在GD32微控制器的ADC驱动库中，`adc_routine_channel_config`函数用于配置规则组（常规序列）的通道序列。
 
 ### 🧾 函数原型
@@ -222,15 +228,13 @@ void adc_routine_channel_config(uint32_t adc_periph, uint8_t rank, uint8_t chann
 
 函数的作用就是将特定的物理通道（`channel`）安排到规则组转换序列中的指定位置（`rank`）上。
 
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+## ADC程序模式说明
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 这几种ADC模式是STM32中常见的配置组合，主要区别在于**转换组别、转换方式、数据采集方式**等方面。让我详细解释每种模式：
 
-## ADC_MODE_0 - 基础单次转换模式
+### ADC_MODE_0 - 基础单次转换模式
 
 ```c
 // 规则组、单次转换、非扫描
@@ -253,7 +257,7 @@ void adc_routine_channel_config(uint32_t adc_periph, uint8_t rank, uint8_t chann
 触发 → 转换通道1 → 停止 → 等待下次触发
 ```
 
-## ADC_MODE_1 - 注入组扫描模式
+### ADC_MODE_1 - 注入组扫描模式
 
 ```c
 // 注入组、单次转换、扫描、转换结束标志位采集
@@ -276,7 +280,7 @@ void adc_routine_channel_config(uint32_t adc_periph, uint8_t rank, uint8_t chann
 触发 → 转换通道1 → 转换通道2 → 设置EOC标志 → 读取数据
 ```
 
-## ADC_MODE 2 - 中断方式注入组扫描
+### ADC_MODE 2 - 中断方式注入组扫描
 
 ```c
 // 注入组、单次转换、扫描、中断转换结束标志位采集
@@ -299,7 +303,7 @@ void adc_routine_channel_config(uint32_t adc_periph, uint8_t rank, uint8_t chann
 触发 → 转换通道1 → 转换通道2 → 产生中断 → 在ISR中读取数据
 ```
 
-## ADC_MODE 3 - DMA连续采集模式
+### ADC_MODE 3 - DMA连续采集模式
 
 ```c
 // 规则组、连续转换、扫描、DMA采集
@@ -324,9 +328,9 @@ void adc_routine_channel_config(uint32_t adc_periph, uint8_t rank, uint8_t chann
         ↑_____________________________循环___________________________↑
 ```
 
-## 关键概念对比
+### 关键概念对比
 
-### 1. 规则组 vs 注入组
+#### 1. 规则组 vs 注入组
 
 | 特性   | 规则组   | 注入组             |
 | ------ | -------- | ------------------ |
@@ -334,7 +338,7 @@ void adc_routine_channel_config(uint32_t adc_periph, uint8_t rank, uint8_t chann
 | 通道数 | 最多16个 | 最多4个            |
 | 应用   | 常规测量 | 紧急或同步测量     |
 
-### 2. 单次 vs 连续转换
+#### 2. 单次 vs 连续转换
 
 | 特性     | 单次转换         | 连续转换     |
 | -------- | ---------------- | ------------ |
@@ -342,7 +346,7 @@ void adc_routine_channel_config(uint32_t adc_periph, uint8_t rank, uint8_t chann
 | CPU占用  | 低               | 需要管理数据 |
 | 适用场景 | 低速采样         | 高速连续采样 |
 
-### 3. 数据获取方式对比
+#### 3. 数据获取方式对比
 
 | 方式    | 查询标志位       | 中断方式            | DMA方式  |
 | ------- | ---------------- | ------------------- | -------- |
@@ -350,9 +354,9 @@ void adc_routine_channel_config(uint32_t adc_periph, uint8_t rank, uint8_t chann
 | 实时性  | 一般             | 好                  | 最好     |
 | 复杂度  | 简单             | 中等                | 复杂     |
 
-## 实际应用建议
+### 实际应用建议
 
-### 选择指南：
+#### 选择指南：
 
 - **简单单通道读取** → MODE_0
 - **紧急多通道测量** → MODE_1或MODE_2
@@ -360,10 +364,174 @@ void adc_routine_channel_config(uint32_t adc_periph, uint8_t rank, uint8_t chann
 - **需要实时响应** → MODE_2（中断）
 - **需要低CPU占用** → MODE_3（DMA）
 
-### 性能考虑：
+#### 性能考虑：
 
 - DMA模式适合采样率>10Ksps的场景
 - 中断模式适合1-10Ksps的中等速率
 - 查询模式适合<1Ksps的低速应用
 
 这些模式覆盖了从简单到复杂的各种ADC应用场景，可以根据具体需求灵活选择。
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+---
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+| 事件 |   断电保护   | 电压过高保护 | 过流保护 | 一般温度（10℃以下）故障 | 极限温度（10℃以上）故障 | 光电开关遮挡         |
+| :--: | :----------: | :----------: | :------: | :----------------------: | :----------------------: | -------------------- |
+| 响应 | 检测掉电存储 |     断电     | 电机停转 |     -（仅故障回传）     |         电机停转         | 同时累计遮挡电机停转 |
+|      |              |              |          |                          |                          |                      |
+|      |              |              |          |                          |                          |                      |
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+# 高精度转台/云台嵌入式软件故障上报与响应规范
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+## 概述
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+此文档定义了高精度转台（云台）嵌入式软件中的故障上报与响应机制。涵盖的主要故障类型包括电源异常（过电压、过流）、温度异常、光电挡板（限位传感器）异常、掉电保护等。
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+### 大概故障分类
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+按紧急程度分为P0（致命）、P1（高）、P2（中）、P3（低）四类故障。
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+| 故障类型      | 定义                                 | 响应                                   |
+| ------------- | ------------------------------------ | -------------------------------------- |
+| P0 致命       | 严重电流过载、电压过高、温度过高     | 立即停机、断电、报警，并持久化故障状态 |
+| P1 高         | 光电挡板遮挡、电流持续过流、电压过低 | 停机、限流、恢复模式，报警上报         |
+| P2 中         | 温度接近限制、传感器异常             | 限速、报警上报                         |
+| P3 低(可不用) | 通信错误、较小的传感器波动           | 记录日志，便于后续诊断                 |
+
+## 关键设计原则
+
+- **快速检测，安全响应**：利用硬件中断和软件冗余检测保障故障发生时的最短响应时间。
+- **可恢复优先，不能恢复则安全停机**：在无法恢复的情况下紧急停机并持久化关键故障信息。
+- **掉电保护**：确保在掉电时能够正确保存系统状态，以便恢复。
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+## 主要模块
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+### 电压监测
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+- **硬件设计**：利用ADC模块（或者电压比较器）监测主电源电压。
+- **故障响应**：过电压和欠电压将触发报警，并在满足条件时进行电机断电、停机。
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+### 电流监测
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+- **硬件设计**：使用霍尔传感器或分流电阻监测电机电流。
+- **故障响应**：持续过流时，电机停止工作，并切断PWM驱动或者发送停转电机指令。
+
+### 温度监测
+
+- **硬件设计**：通过温度传感器（如NTC热敏电阻或者TMP75）进行监测。
+- **故障响应**：超过设定温度阈值时，限制负载和转速，或停机保护。
+
+### 光电挡板（限位）监测
+
+- **硬件设计**：使用光电传感器或光耦监测挡板状态。
+- **故障响应**：检测到遮挡时，立即停机，避免碰撞。
+
+### 掉电保护
+
+- **硬件设计**：通过监测电源电压下降，并使用电容保证在掉电瞬间写入系统状态。
+- **故障响应**：在掉电事件前保存关键状态数据。
+
+## 故障上报
+
+错误代码使用统一格式进行上报，确保与上位机的兼容性。
+
+| 错误码     | 错误描述             | 优先级 | 模块       |
+| ---------- | -------------------- | ------ | ---------- |
+| 0x01010001 | 主电源过压           | P1     | 电源       |
+| 0x01010002 | 主电源欠压           | P1     | 电源       |
+| 0x02020001 | 电机A持续过流        | P0     | 电流       |
+| 0x02020002 | 电机B短路            | P0     | 电流       |
+| 0x03030001 | 驱动模块过温         | P1     | 温度       |
+| 0x04040001 | 光电挡板左侧遮挡异常 | P1     | 限位传感器 |
+| 0x04040002 | 光电挡板右侧开路     | P2     | 限位传感器 |
+| 0x05050001 | 编码器错位           | P2     | 传感器     |
+
+
+## 测试与验收
+
+### 单元测试
+
+* 电压检测：模拟电压过高/过低，验证响应动作。
+* 电流检测：模拟过流，验证驱动停止和故障上报。
+* 温度检测：模拟温度过高，验证系统限速和停机保护。
+
+### 集成测试
+
+* 多故障并发：模拟电流过载和电压不稳，检查故障优先级和响应动作。
+* 长时间压力测试：测试系统长时间稳定运行，模拟逐渐升温。
+
+### 验收标准
+
+* 掉电保护成功率：99.9%（断电前成功写入状态）
+* 电流/电压/温度监测反应时间：≤5ms
+* 故障上报与记录符合协议，信息完整且准确。
+
+**示例上报报文格式** ：
+
+```json
+{
+  "error_code": "0x01020005",
+  "severity": "P1",
+  "timestamp": "2025-09-30T11:32:14Z",
+  "voltage_v": 28.3,
+  "current_a": 1.3,
+  "temp_c": 52.4,
+  "encoder_deg": 12.345,
+  "message": "motor B continuous overcurrent",
+  //"firmware": "v1.2.3",
+  "cmd_id": "PT-001"
+  "mac": "PT-001"
+}
+
+```
+
+## C示例代码
+
+```c
+// 电流监测中断处理示例
+void OVERCURRENT_IRQHandler(void) {
+    // 立即切断驱动使能
+    Motor_DisableDriver(MOTOR_B);
+
+    // 读取电流并记录
+    float current = adc_read(CURRENT_B);
+    log_error(ERROR_CODE_OVERCURRENT(MOTOR_B), "Overcurrent detected", current);
+
+    // 上报错误至上位机
+    ReportErrorToHost(ERROR_CODE_OVERCURRENT(MOTOR_B));
+
+    // 进入等待人工复位模式
+    EnterSafeLoop();
+}
+
+// 掉电ISR 保存最小状态
+volatile bool power_failing = false;
+
+void POWER_FALL_IRQHandler(void) {
+    if (power_failing) return;
+    power_failing = true;
+
+    // 禁止新动作，立即切断PWM
+    Motor_StopAllPWMImmediate();
+
+    // 采集快照
+    Snapshot_t snap;
+    snap.magic = SNAP_MAGIC;
+    snap.timestamp = rtc_get_time();
+    snap.voltage = adc_read(VOLTAGE_CHANNEL);
+    snap.current = adc_read(CURRENT_CHANNEL);
+    snap.temp = adc_read(TEMP_CHANNEL);
+    snap.encoder_pos = encoder_get_position();
+    snap.error_flags = global_error_flags;
+
+    // 计算CRC并保存
+    snap.crc = crc32((uint8_t*)&snap, sizeof(snap) - sizeof(snap.crc));
+    FRAM_Write(SNAPSHOT_ADDR, (uint8_t*)&snap, sizeof(snap));
+
+    // 启动刹车机制
+    Hardware_EnableBrake();
+
+    // 进入安全循环
+    EnterSafeLoop();
+}
+
+```