完善 CAN DBC 与交付文档
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<title>SDC-ACQ&DAC 固件交付说明</title>
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<body>
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<section class="hero">
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<h1>SDC-ACQ&DAC 固件交付说明</h1>
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<p class="subtitle">STM32F407VET6 采集、双 CAN 与双路 DAC 控制板</p>
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<p class="meta">文档版本：1.1 | 日期：2026-08-09 | 固件工程：A11_F407_SDC_ACQ_DAC_CubeMX</p>
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<span class="tag">15 路状态采集</span><span class="tag">4 路频率输入</span><span class="tag">双 CAN 500 kbit/s</span><span class="tag">双 MCP4725 DAC</span><span class="tag">串口调试</span>
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</section>
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<h2>1. 功能概览</h2>
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<table>
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<tr><th style="width:20%">功能</th><th>当前实现</th></tr>
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<tr><td>状态采集</td><td>采集 PD0–PD14 共 15 路数字输入。上电和任一输入变化时，向 CAN1、CAN2 发送完整状态与变化掩码。</td></tr>
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<tr><td>频率采集</td><td>采集 PA0、PA2、PA6、PB14 的上升沿频率，每 500 ms 通过 CAN 和串口输出。</td></tr>
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<tr><td>电压采集</td><td>ADC1_IN8（PB0）测量外部经分压后的输入；对外输出分压前、已标定且滤波后的电压。</td></tr>
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<tr><td>CAN</td><td>CAN1 与 CAN2 均为 500 kbit/s、11 位标准数据帧，并使用相同协议。</td></tr>
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<tr><td>DAC</td><td>通过 I2C2 控制两颗 MCP4725，接收 CAN 命令或串口命令设置 0–5.000 V 输出。</td></tr>
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<tr><td>运行指示</td><td>PE0 每 500 ms 翻转一次作为运行心跳；发生初始化错误时 PE0、PE1 快速翻转。</td></tr>
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</table>
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<h2>2. 接口和引脚</h2>
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<table>
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<tr><th>接口</th><th>MCU 引脚 / 外设</th><th>说明</th></tr>
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<tr><td>15 路状态输入</td><td>PD0–PD14 / EXTI</td><td>bit0 对应 PD0，bit14 对应 PD14。</td></tr>
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<tr><td>频率输入</td><td>PA0/TIM5、PA2/TIM9、PA6/TIM3、PB14/TIM12</td><td>上升沿输入捕获。</td></tr>
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<tr><td>电压输入</td><td>PB0 / ADC1_IN8</td><td>报告值为分压前电压，单位 mV。</td></tr>
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<tr><td>CAN1 / CAN2</td><td>PB8/PB9；PB5/PB6</td><td>分别为 RX/TX。</td></tr>
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<tr><td>DAC I2C</td><td>PB10/PB11 / I2C2</td><td>DAC1 地址 0x61，DAC2 地址 0x60（7 位地址）。</td></tr>
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<tr><td>调试串口</td><td>PA9/PA10 / USART1</td><td>115200、8N1、无硬件流控。</td></tr>
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</table>
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<h2 class="page-break">3. CAN 协议</h2>
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<p>所有字段均为小端序（低字节在前）。板卡主动上报的帧会分别发到 CAN1 和 CAN2。</p>
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<table>
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<tr><th style="width:13%">CAN ID</th><th style="width:19%">名称</th><th style="width:22%">方向 / 时机</th><th>数据定义</th></tr>
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<tr><td><code>0x100</code></td><td>心跳</td><td>板卡发送，每 1 s</td><td><code>A1 01 seq_L seq_H uptime_0..3</code>；板号 A1、协议版本 1、序号、运行时间 ms。</td></tr>
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<tr><td><code>0x102</code></td><td>输入电压</td><td>板卡发送，每 500 ms</td><td><code>uint16</code>，单位 mV。例如 <code>90 2F</code> = 0x2F90 = 12176 mV = 12.176 V。</td></tr>
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<tr><td><code>0x103</code></td><td>四路频率</td><td>板卡发送，每 500 ms</td><td>4 个 <code>uint16</code>，单位 Hz；依次为 PA0、PA2、PA6、PB14。</td></tr>
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<tr><td><code>0x321</code></td><td>DAC 设置</td><td>外部发送给板卡</td><td><code>[DAC 编号][mV_L][mV_H]</code>，编号仅允许 1 或 2。</td></tr>
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<tr><td><code>0x322</code></td><td>DAC 应答</td><td>板卡发送，设置后</td><td><code>[结果][DAC 编号][mV_L][mV_H]</code>；结果 1 成功，0 失败。</td></tr>
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<tr><td><code>0x330</code></td><td>15 路状态</td><td>板卡发送，上电或状态变化</td><td>状态 <code>uint16</code>、变化掩码 <code>uint16</code>、时间戳 <code>uint32 ms</code>。</td></tr>
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</table>
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<h3>DAC 设置示例</h3>
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<p>电压 V 到 CAN 数据的换算：<code>mV = round(V × 1000)</code>，随后拆为低字节和高字节。</p>
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<pre>DAC1 输出 3.000 V：ID = 0x321，DLC = 3，DATA = 01 B8 0B
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DAC2 输出 1.140 V：ID = 0x321，DLC = 3，DATA = 02 74 04
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应答示例（DAC1 成功设为 3.000 V）：ID = 0x322，DATA = 01 01 B8 0B</pre>
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<div class="notice">DAC 输出范围为 0–5000 mV。软件中 DAC1、DAC2 到板级 MC_L、MC_R 的实际对应关系应以实物测量为准。</div>
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<h2>4. ADC 电压说明</h2>
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<p>ADC 输出为分压前输入电压，换算使用 100 kΩ / 30 kΩ 分压参数，并采用实测标定系数 <code>12300 / 11656</code>。单次报告包含 16 次 ADC 平均，随后对最近 4 次报告做移动平均；输出刷新周期为 500 ms，滤波时间约 2 秒。</p>
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<pre>串口示例：ADC=12300mV PWM=10,0,0,0Hz</pre>
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<h2>5. 串口使用</h2>
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<p>串口参数：115200、8 数据位、1 停止位、无校验、无流控。USB-TTL 应交叉连接：PA9/TX → 转换器 RX，PA10/RX → 转换器 TX，并连接公共地。</p>
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<pre>DAC1 1.234
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DAC2 2500
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D1 2.5V</pre>
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<p>命令不区分大小写，支持伏特小数或毫伏整数。设置完成后串口会回显结果，CAN1/CAN2 同时发送 <code>0x322</code> 应答。</p>
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<h2>6. 频率输入说明</h2>
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<p>频率使用相邻上升沿时间差计算；连续 1 秒没有新边沿时，该通道输出 0 Hz。当前版本只测频率，不输出占空比。</p>
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<div class="notice"><strong>测频限制：</strong>当前实现为主循环轮询捕获标志，不是捕获中断或 DMA。定时器计数时钟理论上为 TIM5 16 MHz、其余三路 100 kHz，但这不是可靠测量上限。高于数百 Hz 的连续信号可能因串口输出等主循环阻塞而丢失边沿；如需可靠的 kHz 级测量，应改为输入捕获中断或 DMA。</div>
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<h2>7. 编译、CubeMX 与下载</h2>
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<pre>cd A11_F407_SDC_ACQ_DAC_CubeMX
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cmake --preset Release
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cmake --build --preset Release
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# 修改 .ioc 后重新生成（保留 USER CODE 区）
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./tools/cubemx_generate.sh</pre>
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<p>生成文件：<code>build/Release/A11_F407_SDC_ACQ_DAC.bin</code>。</p>
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<pre>/opt/st/stm32cubeclt_1.21.0/STM32CubeProgrammer/bin/STM32_Programmer_CLI \
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-c port=SWD mode=UR reset=HWrst \
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-w build/Release/A11_F407_SDC_ACQ_DAC.bin 0x08000000 -v -rst</pre>
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<h2>8. 现场检查要点</h2>
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<ul>
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<li>CAN 总线上应有其他正常节点或分析仪 ACK；无 ACK 时 CAN 控制器可能持续重发，表现为无有效发送。</li>
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<li>串口无输出时检查 TX/RX 是否交叉、USB-TTL 与板卡是否共地，以及串口速率是否为 115200。</li>
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<li>下载异常时检查 3.3 V、NRST、SWDIO、SWCLK、GND 和 VCAP_1/VCAP_2 去耦。</li>
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<li>外部硬件看门狗当前未焊接，固件未实现喂狗逻辑。</li>
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</ul>
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<p class="footer">配套文件：CAN 数据库 <code>SDC_ACQ_DAC.dbc</code>；详细工程维护说明见 <code>固件使用说明.md</code>。构建目录与 .bin、.elf、.hex 等产物不纳入版本库。</p>
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</body>
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</html>
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