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NeoZng 2022-12-19 17:15:42 +08:00
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@ -1,3 +1,59 @@
# application
这是application层的说明
<p align='right'>neozng1@hnu.edu.cn</p>
这是application层的说明。
## 使用说明
在main函数中包含`robot.h`头文件,这是对整车的抽象。将`INStask``motortask``ledtask``monitortask`这四个task加入`freertos.c`中,创建对应的任务,设置合适的任务运行间隔;然后将`robottask`放入freertos.c中同样以一定的频率运行。 在初始化实时系统之前,在`main()`中调用`RobotInit()`进行整车的初始化。
INStask的运行频率为1kHzmotortask推荐的运行频率为200Hz\~500Hz对于高实时性要求的电机可以提升到1kHz不过要注意CAN总线的负载。ledtask的运行频率推荐为1kHzmonitortask的运行频率推荐为50\~100Hzrobottask的运行频率推荐为150Hz以上应当高于视觉发送的频率若后续使用插帧应该保证不低过motortask太多。
若使用双板,则在`robot_def.h`中给对应的开发板设定宏定义,如底盘板使用`#define CHASSIS_BOARD`,云台板使用`#define GIMBAL_BOARD`;单个开发板控制整车,则定义`#define ONE_BOARD`。在每个应用中都已经使用编译预处理指令完成条件编译会自动根据设定的宏切换功能。使用双板的时候目前板间通信通过CAN完成因此两个开发板会挂载在一条总线上在两个开发板对这条总线的其他使用CAN的设备进行配置时注意**不要发生ID冲突**,还要注意**防止负载过大**。
**同样,在该文件中你需要修改一些关于机器人的参数**。比如底盘和云台对齐时yaw电机编码器的值拨盘的单圈载弹量、底盘的轴距等等。
## 封装总览
Robot.c是整个机器人的抽象其下有4个应用robot_cmdgimbalchassisshoot。此框架当前是针对步兵/英雄/哨兵设计的其他机器人只需要根据各自的特殊机构进行修改即可。robot_cmd是整个机器人的核心应用其负责接受遥控器/上位机发来的指令并将指令转化为实际的运动控制目标发送给其他三个应用。后者会根据robot_cmd发来的命令设定电机和其他执行单元的参考值等。
为了进一步解耦应用之间的关系,这里并没有采用层级结构(或设计模式中所谓的**工厂模式**即robot_cmd包含其他三个模块而采用了应用并列的**发布-订阅**机制四个应用之间没有任何相互包含关系他们之间的通信通过module层提供的`message_center`实现。每个应用会通过该模块向一些话题事件发布一些消息同时从一些话题订阅消息。如robot_cmd应用会发布其他三个模块的控制信息同时订阅其他三个模块的反馈信息。其他三个模块会订阅robot_cmd发布的控制信息同时发布反馈给robot_cmd的信息他们不需要知道彼此的存在只是从`message_center`处获取其他应用发布的消息或向自己发布的话题推送消息。
## 整车程序流程
```mermaid
graph TD
main调用RobotInit进行初始化 --> RobotInit调用基础bsp初始化以及各个app的初始化 --> 各个app进行消息订阅初始化和自有模块的初始化 --> 启动实时系统 --> 各任务开始运行
```
任务开始之后每个app之间的交互关系如下
```mermaid
graph TD
robot_cmd获取遥控器/上位机指令以及各个应用发布的回传信息 --> 将指令转化为具体的控制信息 --> 发布指令到对应话题
```
gimbal/chassis/shoot则根据订阅的robot_cmd发布的消息将具体的控制信息根据当前模式转化为执行单元的目标值通过自己拥有的模块完成这些指令然后把回传的信息发布到对应话题。
每个应用的具体流程和实现,参见它们各自的说明文档。
## 开发要点
各个应用之间务必通过`message_center`以发布-订阅的方式进行消息交换,不要出现包含关系,这可以大大减小耦合度并提高合作开发的效率。

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@ -176,11 +176,11 @@ static void EmergencyHandler()
}
}
void GimbalCMDTask()
void RobotCMDTask()
{
// 从其他应用获取回传数据
#ifdef ONE_BOARD
SubGetMessage(chassis_feed_sub, (void*)&chassis_fetch_data);
SubGetMessage(chassis_feed_sub, (void *)&chassis_fetch_data);
#endif // ONE_BOARD
#ifdef GIMBAL_BOARD
chassis_fetch_data = *(Chassis_Upload_Data_s *)CANCommGet(cmd_can_comm);

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@ -3,6 +3,6 @@
void GimbalCMDInit();
void GimbalCMDTask();
void RobotCMDTask();
#endif // !GIMBAL_CMD_H

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@ -0,0 +1,28 @@
# robot_cmd
<p align='right'>neozng1@hnu.edu.cn</p>
## 运行流程
运行流程可以很直观的从`RobotCMDTask()`中看出。首先通过消息订阅机制,获取其他应用的反馈信息,然后使用`CalcOffsetAngle()`计算底盘和云台的offset angle使得底盘始终获知当前的正方向接着根据当前是通过键鼠or遥控器控制调用对应的函数将控制指令量化为具体的控制信息得到控制信息之后先不急着发布而是检测重要的模块和应用是否掉线或出现异常以及遥控器是否进入紧急停止模式如果以上情况发生那么将所有的控制信息都置零即让电机和其他执行单元保持静止。最后还是通过pubsub机制把具体的控制信息发布到对应话题让其他应用获取。
## 外部接口
## 私有函数和变量

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@ -29,7 +29,7 @@ void RobotInit()
void RobotTask()
{
#if defined(ONE_BOARD) || defined(GIMBAL_BOARD)
GimbalCMDTask();
RobotCMDTask();
GimbalTask();
ShootTask();
#endif

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@ -24,7 +24,7 @@
- 订阅者:获取消息的对象。订阅者在订阅了某个事件之后,可以通过接口获得该事件的消息。
- 事件event / topic用于区分消息来源的对象。可以将一个事件看作一刊杂志不同的发布者会将文章汇集到杂志上而订阅者选择订阅一种杂志然后就可以获取所有写在杂志上的文章。
Message Center不同应用间进行消息传递的中介它的存在可以在相当大的程度上解耦不同的app使得不同的应用之间**不存在包含关系**,让代码的自由度更大,将不同模块之间的关系降为**松耦合**。在以往,如果一个.c文件中的数据需要被其他任务/源文件共享,那么其他模块应该要包含前者的头文件,头文件中应当存在获取该模块数据的接口(即函数,一般是返回数据指针或直接返回数据);但现在,不同的应用之间完全隔离,他们不需要了解彼此的存在,而是只能看见一个**消息中心**。
Message Center不同应用间进行消息传递的中介它的存在可以在相当大的程度上解耦不同的app使得不同的应用之间**不存在包含关系**,让代码的自由度更大,将不同模块之间的关系降为**松耦合**。在以往,如果一个.c文件中的数据需要被其他任务/源文件共享,那么其他模块应该要包含前者的头文件,头文件中应当存在获取该模块数据的接口(即函数,一般是返回数据指针或直接返回数据**强烈建议不要使用全局变量**);但现在,不同的应用之间完全隔离,他们不需要了解彼此的存在,而是只能看见一个**消息中心**以及一些事件(有些地方也称**话题**
需要被共享的消息,将会被**发布者**publisher发送到消息中心要获取消息则由**订阅者**subscriber从消息中心根据订阅的消息名事件获取。在这之前发布者要在消息中心完成**注册**,将自己要发布的消息类型和消息名称提交到消息中心;订阅者同样要先在消息中心完成订阅,将自己要接收的消息类型和消息名称提交到订阅中心。消息中心会根据**消息名称**,把订阅者绑定到发布相同名称的发布者上。

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@ -1,7 +1,7 @@
# 选择调试器为jlink
source [find interface/cmsis-dap.cfg]
# source [find interface/jlink.cfg] #使用jlink硬件进行调试,注意其他地方也要更改
# source [find interface/jlink.cfg] #使用cmsis-dap硬件进行调试,注意其他地方也要更改
# OpenOCD作为GDB和硬件调试器的桥梁(为硬件提供抽象,把接口给GDB),支持多种硬件调试器.
# OpenOCD会自动在其根目录的share/openocd/scripts/interface里面寻找对应的配置文件