216 lines
9.4 KiB
C
216 lines
9.4 KiB
C
/**
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* @file TaskLoop.h
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* @version v2.0
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* @date 2025-09-08 (original), 2026-06-25 (rewrite: DLD154V4B algo × 4ch)
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* @brief 四路线圈检测 — 移植自 DLD154V4B 算法
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* 算法来源: DLD154V4B vd1_task() + 平坦性离开 (CN200910309382)
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* 改动: 单路全局变量 → Loop154_Unit 结构体数组，四路独立
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*/
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#ifndef __TASKLOOP_H__
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#define __TASKLOOP_H__
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#include <stdint.h>
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#include <stddef.h>
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/*===========================================================================
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* 时序参数（每 tick = 50ms，由 TMR15 5ms×10 产生）
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* 主循环: vTaskDelay(10ms), M4 优化
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*===========================================================================*/
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#define HOLD_TIME (5 * 1200) // 有限存在保持（约 5 分钟）
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#define LC_HOLD_TIME (4 * 1200) // 安全复位时间（约 4 分钟）
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#define IN_DELAY 10 // 进入防抖 500ms
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#define OUT_DELAY 10 // 离开防抖 500ms
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#define PULSE_DELAY 10 // 脉冲宽度 500ms
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/*===========================================================================
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* 滤波参数 — M4 优化版 (V2.0+)
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* tick 提升到 10ms，滤波系数同步调整，保持等效时间常数
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*===========================================================================*/
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#define ALFA_CAP1 18 // IIR α = 18/256 ≈ 0.07 (@10ms → τ≈135ms, 等效 50ms 的 79/256)
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#define ALFA_FAST 128 // 快速 IIR α = 128/256 = 0.5 (@10ms → τ≈28ms, 用于检测)
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#define MAX_SLOPE_RATE 5 // 斜率限幅: 单次最大变化 5%
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#define ENTRY_CONFIRM 3 // 进入确认: 连续 N 次低于阈值
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#define STABLE_SAMPLES 128 // 稳定期样本数
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/*===========================================================================
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* 基线冻结超时 (V2.3~V2.5)
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*===========================================================================*/
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#define FREEZE_TIMEOUT 1000 // 冻结超时: ~10s @ 10ms/tick
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#define FREEZE_STABILITY_RATE 2 // 稳定性窗口: 参考值的 ±2%
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/*===========================================================================
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* 离开检测: 1 = 平坦性三条件 (CN200910309382), 0 = cnt_release 防抖
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*===========================================================================*/
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#define USE_FLATNESS_EXIT 1
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/*===========================================================================
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* 平坦性参数
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*===========================================================================*/
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#define K1 8
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#define K2 8
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#define SLOPE_FLAT_THRESH 100
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#define MIN_DELTA2 5
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#define MIN_DELTA3 2
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#define FLAT_CONFIRM_CNT 3
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#define WINDOW_ORIGIN 500 // 基线跟踪窗口 (500 × 10ms = 5s)
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/*===========================================================================
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* 频率测量
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* MEASUREMENT_BASE = 2^17 ≈ 131072
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* LPCNT = MEASUREMENT_BASE / Xn, 使 Value 归一化到 ~131072
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*===========================================================================*/
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#define MEASUREMENT_BASE 131072
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/*===========================================================================
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* 通道数量
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*===========================================================================*/
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#define LOOP_CAPTURE_MAX 4
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/*===========================================================================
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* 灵敏度表（4级: 0=低, 3=高）
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* 进入阈值 = Origin × SensTable[SENS] / 65536
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* 离开阈值 = Origin × SensTable_1[SENS] / 65536
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*===========================================================================*/
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extern const uint16_t SensTable[4];
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extern const uint16_t SensTable_1[4];
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/*===========================================================================
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* Forward declaration
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*===========================================================================*/
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struct tskTaskControlBlock;
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typedef struct tskTaskControlBlock* TaskHandle_t;
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/*===========================================================================
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* 单通道状态结构体 — 对齐 DLD154V4B 全局变量
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*===========================================================================*/
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typedef struct {
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uint8_t loop_num; // 通道编号 0~3
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/*--- 捕获 & 测量 ---*/
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uint16_t loop_Xn; // 相邻边沿周期差
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uint16_t loop_CapThis, loop_CapLast;
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uint16_t loop_LPCNT, loop_CapCnt;
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uint32_t loop_CapSum, loop_Value;
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uint32_t loop_CAPVD; // IIR 滤波后的频率值
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uint32_t loop_Origin; // 基线（无车参考值）
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uint32_t loop_ORG_SUM;
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uint16_t loop_ORG_CNT;
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uint16_t loop_dlt_ORG; // 当前灵敏度阈值
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uint8_t Flt_Reg; // IIR 滤波系数
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/*--- M4 优化 V2.0: 快速 IIR + 进入确认 ---*/
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uint32_t loop_CAPVD_fast; // 快速 IIR 值 (α=0.5, τ≈28ms)
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uint8_t loop_entry_cnt; // 进入确认计数
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/*--- M4 优化 V2.3~2.5: 基线冻结超时 ---*/
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uint16_t loop_freeze_cnt; // 冻结持续计数
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uint32_t loop_freeze_ref; // 冻结参考值
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/*--- 标志位 ---*/
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uint8_t loop_INI_LOOP;
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uint8_t loop_CAP_OK; // 新测量数据就绪
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uint8_t loop_VD_FLAG; // 有车标志
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uint8_t loop_VD_HOLD; // 有限存在计时启用
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uint8_t loop_RF_FLAG; // 本 tick 收到线圈振荡边沿
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uint8_t loop_LOOP_OK; // 线圈连接正常
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uint8_t loop_LOOP_OK0; // 上周期连接状态
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uint8_t loop_FLAG_IN; // 进入延时中
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uint8_t loop_FLAG_OUT; // 离开延时中
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uint8_t loop_FLAG_PLUSE; // 脉冲输出中
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uint8_t loop_SensLevel; // 灵敏度等级 0~3
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uint8_t loop_cnt_release; // 离开防抖计数
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uint8_t loop_stable; // 数值已稳定
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#if USE_FLATNESS_EXIT
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/*--- 平坦性离开状态 ---*/
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uint8_t exit_state; // 0=追踪斜率, 1=等待平坦
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uint16_t max_slope; // 第一上升坡面最大 |f'|
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uint16_t max_slope_rate; // 最大 |f''|
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uint16_t delta2; // Δ2: 一阶平坦阈值
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uint16_t delta3; // Δ3: 二阶平坦阈值
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int32_t prev_capvd; // 上一帧 CAPVD
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int32_t prev_first_deriv; // 上一帧一阶导数
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uint8_t slope_flat_cnt; // 斜率趋零连续计数
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uint8_t flat_ok_cnt; // 平坦条件满足连续计数
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#endif
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/*--- 计数器 ---*/
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uint16_t Hold_CNT;
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uint16_t hold_time; // 有限存在时长 (tick 数)
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uint16_t relay_delay; // 继电器延时 (tick 数)
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uint8_t INCNT, OUTCNT;
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/*--- 输出配置 ---*/
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uint8_t SET_PLUS; // 0=脉冲, 1=存在输出
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uint8_t SET_DLY; // 离开延时: 0=无, 1=500ms
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uint8_t SET_SAFE; // 1=安全复位
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/*--- 安全复位 ---*/
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uint8_t LC_HOLD;
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uint8_t LC_Reset;
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uint32_t LC_Hold_CNT;
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/*--- 断开检测 ---*/
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uint8_t power_up_state; // 上电后是否曾连接
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uint8_t disconnect_count; // 断开次数 (0~3)
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uint8_t disconnect_active; // 当前断开中
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uint8_t fault_phase;
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uint16_t fault_tick;
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/*--- 稳定期 ---*/
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uint16_t stable_cnt;
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/*--- 调试 ---*/
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uint32_t xn_counter;
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} Loop154_Unit;
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/*===========================================================================
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* 全局状态
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*===========================================================================*/
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typedef struct {
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uint32_t report_counter;
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Loop154_Unit loop_unit[LOOP_CAPTURE_MAX];
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||
} Loop154_States;
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extern Loop154_States g_loop_states;
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/*===========================================================================
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* 全局变量
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*===========================================================================*/
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extern uint32_t g_sys_freq;
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extern uint8_t g_input_div;
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extern uint32_t g_safe_max_cnt;
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/*===========================================================================
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* 函数声明
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*===========================================================================*/
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void loop_task_function(void *pvParameters);
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void usart_task_function(void *pvParameters);
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void led_indicator_task_function(void *pvParameters);
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void vd1_task_per_channel(Loop154_Unit *unit);
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void init_vd_single(Loop154_Unit *unit);
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void INIT_VDs(Loop154_States *loops);
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void poll_red_pwm(void);
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void poll_green_led(Loop154_Unit *unit);
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||
void poll_yellow_led_single(Loop154_Unit *unit);
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uint32_t get_flt_value(uint32_t new_value, uint32_t last_Value);
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||
uint8_t update_moving_average(uint32_t* p_sum, uint16_t* p_cnt,
|
||
uint32_t* p_origin, uint32_t new_value,
|
||
uint16_t window);
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||
void set_loops_relay_on(uint8_t loop_num);
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||
void set_loops_relay_off(uint8_t loop_num);
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||
|
||
void wdt_feed(void);
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||
extern TaskHandle_t usart_task_handler;
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#endif /* __TASKLOOP_H__ */
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