From b4fabf85b5286d7706e43fab73a9170239421b6f Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: zouhaitao Date: Fri, 10 Jul 2026 11:30:48 +0800 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?feat:=20=E5=AE=9E=E7=8E=B0=E4=BA=8B=E4=BB=B6?= =?UTF-8?q?=E9=A9=B1=E5=8A=A8=E5=BA=94=E7=94=A8=E6=A1=86=E6=9E=B6=EF=BC=8C?= =?UTF-8?q?=E6=94=AF=E6=8C=81=E5=89=8D=E5=8F=B0/=E5=90=8E=E5=8F=B0?= =?UTF-8?q?=E5=88=86=E7=A6=BB=E3=80=81=E4=BA=8B=E4=BB=B6=E4=BC=98=E5=85=88?= =?UTF-8?q?=E7=BA=A7=E5=92=8CCPU=E5=8D=A0=E7=94=A8=E6=8E=A7=E5=88=B6?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit --- App/appmgr.c | 262 +++++++++++ App/appmgr.h | 33 ++ App/apps.c | 497 +++++++++++++++++++++ App/config.h | 70 +++ App/event.c | 121 ++++++ App/event.h | 33 ++ App/main.c | 467 ++++++-------------- Docs/30_architecture/main.md | 507 +++++++++++++++------- Docs/50_module-breakdown/mod-app.md | 426 +++++++++++++++++- Docs/50_module-breakdown/mod-event.md | 597 +++++++++++++++++++++++++- wristband.uvproj | 15 + 11 files changed, 2487 insertions(+), 541 deletions(-) create mode 100644 App/appmgr.c create mode 100644 App/appmgr.h create mode 100644 App/apps.c create mode 100644 App/event.c create mode 100644 App/event.h diff --git a/App/appmgr.c b/App/appmgr.c new file mode 100644 index 0000000..8bb3570 --- /dev/null +++ b/App/appmgr.c @@ -0,0 +1,262 @@ +#include "appmgr.h" +#include "../Drivers/lcd.h" + +/* ========================================================================= + * 应用管理器内部变量 + * ========================================================================= */ + +// 应用注册表：存储所有已注册的应用 +static WristbandApp app_registry[APP_ID_MAX]; + +// 当前活跃的前台应用指针 +static WristbandApp *active_app = NULL; + +// 默认应用（时钟） +#define DEFAULT_APP_ID APP_ID_CLOCK + +/* ========================================================================= + * 应用生命周期辅助函数 + * ========================================================================= */ + +static void AppManager_ExecuteOnStart(WristbandApp *app) +{ + if (app != NULL && app->OnStart != NULL) + { + app->OnStart(); + app->is_active = 1; + app->is_running = 1; + } +} + +static void AppManager_ExecuteOnClose(WristbandApp *app) +{ + if (app != NULL && app->onClose != NULL) + { + app->onClose(); + app->is_active = 0; + app->is_running = 0; + } +} + +static void AppManager_ExecuteOnRun(WristbandApp *app) +{ + if (app != NULL && app->onRun != NULL && app->is_running) + { + // CPU占用控制：记录开始时间 + u16 start_tick = ms_tick; + + // 执行应用的onRun回调 + app->onRun(); + + // 检测执行时间是否超限 + u16 elapsed_ticks = ms_tick - start_tick; + if (elapsed_ticks > APP_ONRUN_MAX_TICKS) + { + // 应用执行时间过长，强制标记为非活跃 + // 但不直接关闭，允许应用在下一次循环中恢复 + app->is_running = 0; + } + } +} + +static EventResult AppManager_ExecuteOnEvent(WristbandApp *app, SystemEvent evt) +{ + if (app != NULL && app->onEvent != NULL) + { + return app->onEvent(evt); + } + return EVENT_IGNORED; +} + +/* ========================================================================= + * 应用管理器核心实现 + * ========================================================================= */ + +void AppManager_Init(void) +{ + u8 i; + + // 初始化所有应用描述符 + for (i = 0; i < APP_ID_MAX; i++) + { + app_registry[i].app_id = (AppID)i; + app_registry[i].app_type = APP_TYPE_FOREGROUND; + app_registry[i].app_name = "UNREGISTERED"; + app_registry[i].OnStart = NULL; + app_registry[i].onRun = NULL; + app_registry[i].onClose = NULL; + app_registry[i].onEvent = NULL; + app_registry[i].is_active = 0; + app_registry[i].is_running = 0; + } + + // 默认启动时钟应用 + active_app = &app_registry[DEFAULT_APP_ID]; + AppManager_ExecuteOnStart(active_app); +} + +void AppManager_StartApp(AppID app_id) +{ + // 参数有效性检查 + if (app_id >= APP_ID_MAX) + { + return; + } + + // 获取目标应用指针 + WristbandApp *target_app = &app_registry[app_id]; + + // 目标应用必须是前台应用 + if (target_app->app_type != APP_TYPE_FOREGROUND) + { + return; + } + + // 目标应用必须已注册（有OnStart回调） + if (target_app->OnStart == NULL) + { + return; + } + + // 如果目标应用已经是活跃应用，直接返回 + if (active_app == target_app) + { + return; + } + + // 关闭当前活跃应用 + if (active_app != NULL) + { + AppManager_ExecuteOnClose(active_app); + } + + // 切换到新应用 + active_app = target_app; + + // 启动新应用 + AppManager_ExecuteOnStart(active_app); +} + +void AppManager_CloseApp(void) +{ + // 关闭当前活跃应用 + if (active_app != NULL) + { + AppManager_ExecuteOnClose(active_app); + active_app = NULL; + } + + // 启动默认应用（时钟） + active_app = &app_registry[DEFAULT_APP_ID]; + AppManager_ExecuteOnStart(active_app); +} + +AppID AppManager_GetActiveAppID(void) +{ + if (active_app != NULL) + { + return active_app->app_id; + } + return DEFAULT_APP_ID; +} + +void AppManager_DispatchEvent(SystemEvent evt) +{ + EventResult result; + + // 步骤1：优先分发给当前活跃的前台应用 + if (active_app != NULL && active_app->is_active) + { + result = AppManager_ExecuteOnEvent(active_app, evt); + + // 前台应用已处理，无需继续分发 + if (result == EVENT_HANDLED) + { + return; + } + } + + // 步骤2：前台未处理，分发给所有后台应用 + // 遍历应用注册表，找到所有后台应用 + u8 i; + for (i = 0; i < APP_ID_MAX; i++) + { + WristbandApp *bg_app = &app_registry[i]; + + // 跳过前台应用和未注册应用 + if (bg_app->app_type != APP_TYPE_BACKGROUND || + bg_app->onEvent == NULL || + !bg_app->is_running) + { + continue; + } + + // 调用后台应用的事件处理函数 + result = AppManager_ExecuteOnEvent(bg_app, evt); + + // 如果后台应用处理了事件，停止继续分发 + if (result == EVENT_HANDLED) + { + return; + } + } + + // 步骤3：所有应用都未处理，事件被丢弃 + // 可以在这里添加日志记录（如果需要） +} + +void AppManager_RunActiveApp(void) +{ + // 执行当前活跃应用的onRun回调（带CPU占用控制） + if (active_app != NULL && active_app->is_active) + { + AppManager_ExecuteOnRun(active_app); + } +} + +void AppManager_BroadcastToBackground(SystemEvent evt) +{ + // 广播事件给所有后台应用 + u8 i; + for (i = 0; i < APP_ID_MAX; i++) + { + WristbandApp *bg_app = &app_registry[i]; + + // 仅发送给后台应用 + if (bg_app->app_type == APP_TYPE_BACKGROUND && + bg_app->onEvent != NULL && + bg_app->is_running) + { + AppManager_ExecuteOnEvent(bg_app, evt); + } + } +} + +/* ========================================================================= + * 应用注册接口（供各应用模块调用） + * ========================================================================= */ + +void AppManager_RegisterApp(AppID app_id, AppType app_type, char *app_name, + AppStartFunc on_start, AppRunFunc on_run, + AppCloseFunc on_close, AppEventFunc on_event) +{ + if (app_id >= APP_ID_MAX) + { + return; + } + + WristbandApp *app = &app_registry[app_id]; + + app->app_type = app_type; + app->app_name = app_name; + app->OnStart = on_start; + app->onRun = on_run; + app->onClose = on_close; + app->onEvent = on_event; + + // 后台应用默认处于运行状态 + if (app_type == APP_TYPE_BACKGROUND) + { + app->is_running = 1; + } +} \ No newline at end of file diff --git a/App/appmgr.h b/App/appmgr.h new file mode 100644 index 0000000..5e642ff --- /dev/null +++ b/App/appmgr.h @@ -0,0 +1,33 @@ +#ifndef __APPMGR_H__ +#define __APPMGR_H__ + +#include "config.h" + +/* ========================================================================= + * 应用管理器接口声明 + * ========================================================================= */ + +// 初始化应用管理器，注册所有应用 +void AppManager_Init(void); + +// 启动指定应用（切换前台） +// 参数：app_id - 目标应用ID +void AppManager_StartApp(AppID app_id); + +// 关闭当前前台应用，回退到默认应用（时钟） +void AppManager_CloseApp(void); + +// 获取当前活跃的前台应用ID +AppID AppManager_GetActiveAppID(void); + +// 事件分发函数：将事件分发给前台/后台应用 +// 分发逻辑：前台应用优先处理 -> 后台应用兜底处理 -> 未处理则丢弃 +void AppManager_DispatchEvent(SystemEvent evt); + +// 运行当前活跃应用的onRun回调（带CPU占用控制） +void AppManager_RunActiveApp(void); + +// 广播事件给所有后台应用（用于系统级事件） +void AppManager_BroadcastToBackground(SystemEvent evt); + +#endif \ No newline at end of file diff --git a/App/apps.c b/App/apps.c new file mode 100644 index 0000000..54ea526 --- /dev/null +++ b/App/apps.c @@ -0,0 +1,497 @@ +#include "config.h" +#include "appmgr.h" +#include "../Drivers/lcd.h" +#include "../Drivers/rf.h" + +/* ========================================================================= + * 全局变量声明（从 main.c 迁移） + * ========================================================================= */ + +extern volatile u16 ms_tick; +extern volatile u32 pair_timeout_ms; +extern volatile u16 alarm_timer_ms; +extern volatile bit alarm_flash_flag; + +extern SystemState current_state; +extern u8 current_hour, current_min; +extern u8 menu_select; +extern u32 captured_addr; +extern u8 captured_type; +extern u8 alarm_sensor_slot; + +extern Sensor_Slot xdata sensor_list[16]; + +extern sbit MOTOR; +extern bit LED_R, LED_G, LED_B; +extern bit rgb_test_mode; + +extern char *code default_names[5]; +extern u8 code default_zones[5]; +extern char *code menu_items[5]; + +extern void Delay_ms(u16 ms); +extern void Format_Sensor_Name(u8 slot, char *buf); +extern void Uart_SendString(char *s); +extern void Uart_SendHex8(u8 val); + +/* ========================================================================= + * 应用私有状态变量 + * ========================================================================= */ + +// 时钟应用状态 +static bit clock_redraw_flag = 0; + +// 配对应用状态 +static u8 pair_menu_select = 0; +static u8 pair_state = 0; // 0: MENU, 1: WAIT, 2: CONFIRM, 3: SUCCESS, 4: FAIL + +// 报警应用状态 +static u8 alarm_last_frame = 99; + +// SOS应用状态 +static u8 sos_last_tx = 99; + +/* ========================================================================= + * 时钟应用实现 + * ========================================================================= */ + +static void ClockApp_OnStart(void) +{ + Uart_SendString("[APP] ClockApp Started\r\n"); + current_state = STATE_NORMAL; + clock_redraw_flag = 1; +} + +static void ClockApp_onRun(void) +{ + // 分钟变化时重绘时钟 + if (clock_redraw_flag) + { + clock_redraw_flag = 0; + UI_ShowClockPage(current_state, current_hour, current_min); + } + + // 监听射频信号（后台监测） + { + u32 rx_addr; + u8 rx_data; + if (EV1527_Decode(&rx_addr, &rx_data)) + { + u8 slot; + if (Check_Sensor_ID(rx_addr, &slot)) + { + u32 slot_addr = ((u32)sensor_list[slot].addr[0] << 16) | + ((u32)sensor_list[slot].addr[1] << 8) | + sensor_list[slot].addr[2]; + u8 sensor_type = slot_addr & 0x0F; + + if (sensor_type < 5) + { + u8 zone = default_zones[sensor_type]; + if (zone == 0 || current_state == STATE_ARMED) + { + captured_addr = rx_addr; + alarm_sensor_slot = slot; + AppManager_StartApp(APP_ID_ALARM); + } + } + } + } + } +} + +static void ClockApp_onClose(void) +{ + Uart_SendString("[APP] ClockApp Closed\r\n"); +} + +static EventResult ClockApp_onEvent(SystemEvent evt) +{ + // 处理定时器发送的时钟更新事件（priority为LOW，key_event为NONE） + if (evt.key_event == KEY_EVENT_NONE && evt.priority == EVENT_PRIORITY_LOW) + { + // 从extra_data中提取时间信息 + u8 hour = (u8)(evt.extra_data >> 8); + u8 min = (u8)(evt.extra_data & 0xFF); + + // 更新时钟显示 + UI_ShowClockPage(current_state, hour, min); + return EVENT_HANDLED; + } + + switch (evt.key_event) + { + case KEY_EVENT_UP_DOWN_COMB: + // 组合键进入菜单 + AppManager_StartApp(APP_ID_MENU); + return EVENT_HANDLED; + + case KEY_EVENT_SOS_CLICK: + // 短按SOS进入求救模式 + AppManager_StartApp(APP_ID_SOS); + return EVENT_HANDLED; + + case KEY_EVENT_SOS_LONG: + // 长按SOS绑定IPC + UI_ShowBindingPage(); + RF_SetMode(2); + EV1527_Transmit(CLONED_ADDR, 0x01); + RF_SetMode(0); + Delay_ms(2000); + AppManager_StartApp(APP_ID_CLOCK); + return EVENT_HANDLED; + + default: + return EVENT_IGNORED; + } +} + +/* ========================================================================= + * 菜单应用实现 + * ========================================================================= */ + +static void MenuApp_OnStart(void) +{ + Uart_SendString("[APP] MenuApp Started\r\n"); + pair_menu_select = 0; + RF_SetMode(0); + UI_ShowPairMenuPage(pair_menu_select); +} + +static void MenuApp_onRun(void) +{ + // 菜单应用无持续运行逻辑 +} + +static void MenuApp_onClose(void) +{ + Uart_SendString("[APP] MenuApp Closed\r\n"); + RF_SetMode(1); +} + +static EventResult MenuApp_onEvent(SystemEvent evt) +{ + switch (evt.key_event) + { + case KEY_EVENT_UP_CLICK: + if (pair_menu_select > 0) + { + pair_menu_select--; + UI_ShowPairMenuPage(pair_menu_select); + } + return EVENT_HANDLED; + + case KEY_EVENT_DOWN_CLICK: + if (pair_menu_select < 4) + { + pair_menu_select++; + UI_ShowPairMenuPage(pair_menu_select); + } + return EVENT_HANDLED; + + case KEY_EVENT_SOS_CLICK: + // 确认进入配对等待 + MOTOR = 1; + Delay_ms(100); + MOTOR = 0; + + AppManager_StartApp(APP_ID_PAIR); + return EVENT_HANDLED; + + case KEY_EVENT_DOWN_LONG: + // 长按返回时钟 + AppManager_CloseApp(); + return EVENT_HANDLED; + + default: + return EVENT_IGNORED; + } +} + +/* ========================================================================= + * 配对应用实现 + * ========================================================================= */ + +static void PairApp_OnStart(void) +{ + Uart_SendString("[APP] PairApp Started\r\n"); + pair_state = 1; // 进入等待状态 + pair_timeout_ms = 0; + captured_type = pair_menu_select; + + RF_SetMode(1); + LCD_Clear(COLOR_BLACK); + LCD_ShowStringCentered(135, "RECHERCHE...", COLOR_WHITE, COLOR_BLACK); + LCD_ShowStringCentered(160, "DECLENCH. CAPT", COLOR_CYAN, COLOR_BLACK); + UI_ShowPairWaitPage(0); +} + +static void PairApp_onRun(void) +{ + switch (pair_state) + { + case 1: // WAIT状态 + { + // 雷达动画 + u8 frame = (u8)((ms_tick / 250) % 3); + static u8 last_frame = 99; + if (frame != last_frame) + { + last_frame = frame; + UI_ShowPairWaitPage(frame); + } + + // 监听射频信号 + u32 rx_addr; + u8 rx_data; + if (EV1527_Decode(&rx_addr, &rx_data)) + { + captured_addr = rx_addr; + pair_state = 2; // 进入确认状态 + + RF_SetMode(0); + UI_ShowPairConfirmPage(captured_addr); + } + + // 超时检测 + if (pair_timeout_ms >= 30000UL) + { + pair_timeout_ms = 0; + UI_ShowPairFailPage(1); + Delay_ms(2500); + AppManager_CloseApp(); + } + break; + } + + case 2: // CONFIRM状态 + // 等待用户操作 + break; + + case 3: // SUCCESS状态 + // 成功动画已在事件处理中完成 + break; + + default: + break; + } +} + +static void PairApp_onClose(void) +{ + Uart_SendString("[APP] PairApp Closed\r\n"); + RF_SetMode(1); + pair_state = 0; +} + +static EventResult PairApp_onEvent(SystemEvent evt) +{ + switch (pair_state) + { + case 1: // WAIT状态 + { + if (evt.key_event == KEY_EVENT_DOWN_LONG) + { + AppManager_CloseApp(); + return EVENT_HANDLED; + } + break; + } + + case 2: // CONFIRM状态 + { + if (evt.key_event == KEY_EVENT_SOS_LONG) + { + // 保存对码 + Add_Sensor(captured_addr, captured_type); + + pair_state = 3; // 进入成功状态 + UI_ShowPairSuccessPage(captured_addr); + + // 物理反馈 + MOTOR = 1; + LED_G = 0; + LED_R = 1; + LED_B = 1; + Delay_ms(400); + MOTOR = 0; + + Delay_ms(1600); + LED_G = 1; + + Delay_ms(500); + AppManager_CloseApp(); + return EVENT_HANDLED; + } + else if (evt.key_event == KEY_EVENT_DOWN_LONG) + { + AppManager_CloseApp(); + return EVENT_HANDLED; + } + break; + } + + default: + break; + } + + return EVENT_IGNORED; +} + +/* ========================================================================= + * 报警应用实现 + * ========================================================================= */ + +static void AlarmApp_OnStart(void) +{ + Uart_SendString("[APP] AlarmApp Started\r\n"); + current_state = STATE_ALARM; + + u8 slot = alarm_sensor_slot; + static char alarm_name[24]; + char *name = "UNKNOWN SENSOR"; + + if (Check_Sensor_ID(captured_addr, &slot)) + { + Format_Sensor_Name(slot, alarm_name); + name = alarm_name; + } + + UI_ShowAlarmPage(name, 1); + + // 重置报警定时器 + alarm_timer_ms = 0; +} + +static void AlarmApp_onRun(void) +{ + // 警报边框闪烁效果 + if (alarm_flash_flag) + { + LCD_DrawRectBorder(4, 4, 112, 232, COLOR_RED); + } + else + { + LCD_DrawRectBorder(4, 4, 112, 232, COLOR_BLACK); + } +} + +static void AlarmApp_onClose(void) +{ + Uart_SendString("[APP] AlarmApp Closed\r\n"); + current_state = STATE_NORMAL; + + // 停止报警效果 + MOTOR = 0; + LED_R = 1; + LED_G = 1; + LED_B = 1; +} + +static EventResult AlarmApp_onEvent(SystemEvent evt) +{ + // 任何按键都可以清除报警 + if (evt.key_event != KEY_EVENT_NONE) + { + AppManager_CloseApp(); + return EVENT_HANDLED; + } + + return EVENT_IGNORED; +} + +/* ========================================================================= + * SOS应用实现 + * ========================================================================= */ + +static void SOSApp_OnStart(void) +{ + Uart_SendString("[APP] SOSApp Started\r\n"); + current_state = STATE_SOS_EMITTED; + UI_ShowSosPage(); +} + +static void SOSApp_onRun(void) +{ + // 每500ms发射一次射频求救帧 + u8 sec_phase = (u8)((ms_tick / 500) % 2); + if (sec_phase != sos_last_tx) + { + sos_last_tx = sec_phase; + RF_SetMode(2); + EV1527_Transmit(CLONED_ADDR, 0x08); + RF_SetMode(0); + } + + // 红色警告边框闪烁 + if (alarm_flash_flag) + { + LCD_DrawRectBorder(4, 4, 112, 232, COLOR_RED); + LCD_DrawRectBorder(8, 8, 104, 224, COLOR_WHITE); + } + else + { + LCD_DrawRectBorder(4, 4, 112, 232, COLOR_BLACK); + LCD_DrawRectBorder(8, 8, 104, 224, COLOR_BLACK); + } +} + +static void SOSApp_onClose(void) +{ + Uart_SendString("[APP] SOSApp Closed\r\n"); + current_state = STATE_NORMAL; + + // 停止求救效果 + MOTOR = 0; + LED_R = 1; + LED_G = 1; + LED_B = 1; +} + +static EventResult SOSApp_onEvent(SystemEvent evt) +{ + // 长按任意键解除求救 + if (evt.key_event == KEY_EVENT_SOS_LONG || + evt.key_event == KEY_EVENT_UP_LONG || + evt.key_event == KEY_EVENT_DOWN_LONG) + { + AppManager_CloseApp(); + return EVENT_HANDLED; + } + + return EVENT_IGNORED; +} + +/* ========================================================================= + * 应用注册函数 + * ========================================================================= */ + +void Apps_RegisterAll(void) +{ + // 注册时钟应用（前台） + AppManager_RegisterApp(APP_ID_CLOCK, APP_TYPE_FOREGROUND, "Clock", + ClockApp_OnStart, ClockApp_onRun, + ClockApp_onClose, ClockApp_onEvent); + + // 注册菜单应用（前台） + AppManager_RegisterApp(APP_ID_MENU, APP_TYPE_FOREGROUND, "Menu", + MenuApp_OnStart, MenuApp_onRun, + MenuApp_onClose, MenuApp_onEvent); + + // 注册配对应用（前台） + AppManager_RegisterApp(APP_ID_PAIR, APP_TYPE_FOREGROUND, "Pair", + PairApp_OnStart, PairApp_onRun, + PairApp_onClose, PairApp_onEvent); + + // 注册报警应用（前台） + AppManager_RegisterApp(APP_ID_ALARM, APP_TYPE_FOREGROUND, "Alarm", + AlarmApp_OnStart, AlarmApp_onRun, + AlarmApp_onClose, AlarmApp_onEvent); + + // 注册SOS应用（前台） + AppManager_RegisterApp(APP_ID_SOS, APP_TYPE_FOREGROUND, "SOS", + SOSApp_OnStart, SOSApp_onRun, + SOSApp_onClose, SOSApp_onEvent); + + Uart_SendString("[APP] All applications registered\r\n"); +} \ No newline at end of file diff --git a/App/config.h b/App/config.h index 8eb2c5f..6af04f6 100644 --- a/App/config.h +++ b/App/config.h @@ -37,6 +37,76 @@ typedef struct { unsigned char addr[3]; // 24位对码地址 (EV1527 20位物理地址 + 4位状态数据码) } Sensor_Slot; +/* ========================================================================= + * 应用框架核心定义 + * ========================================================================= */ + +// 应用ID定义 +typedef enum { + APP_ID_CLOCK, // 0: 待机时钟应用 + APP_ID_MENU, // 1: 主菜单应用 + APP_ID_PAIR, // 2: 配对与微调应用 + APP_ID_ALARM, // 3: 传感器报警应用 + APP_ID_SOS, // 4: 主动求救应用 + APP_ID_MAX // 应用数量上限 +} AppID; + +// 应用类型枚举 +typedef enum { + APP_TYPE_FOREGROUND, // 前台应用：独占屏幕和用户交互 + APP_TYPE_BACKGROUND // 后台应用：无屏幕显示，仅监听事件 +} AppType; + +// 事件处理返回值 +typedef enum { + EVENT_HANDLED, // 事件已处理 + EVENT_IGNORED // 事件未处理，继续传递给下一个应用 +} EventResult; + +// 事件优先级枚举 +typedef enum { + EVENT_PRIORITY_LOW, // 低优先级：普通按键等 + EVENT_PRIORITY_NORMAL, // 正常优先级：大部分事件 + EVENT_PRIORITY_HIGH, // 高优先级：报警相关 + EVENT_PRIORITY_URGENT // 紧急优先级：SOS等，直接越过队列 +} EventPriority; + +// 扩展事件结构体 +typedef struct { + KeyEvent key_event; // 原始按键事件 + EventPriority priority; // 事件优先级 + u32 extra_data; // 额外数据（如射频地址等） + u8 extra_size; // 额外数据大小 +} SystemEvent; + +// 应用生命周期回调函数类型 +typedef void (*AppStartFunc)(void); +typedef void (*AppRunFunc)(void); +typedef void (*AppCloseFunc)(void); +typedef EventResult (*AppEventFunc)(SystemEvent evt); + +// 应用描述符结构体 +typedef struct { + AppID app_id; // 应用唯一标识 + AppType app_type; // 应用类型（前台/后台） + char *app_name; // 应用名称（用于调试） + + AppStartFunc OnStart; // 启动回调：应用切入前台，加载资源、初始化显示 + AppRunFunc onRun; // 循环回调：主循环轮询调用，执行非阻塞业务逻辑 + AppCloseFunc onClose; // 关闭回调：应用退出前台，保存状态、清理外设 + AppEventFunc onEvent; // 事件回调：接收并处理来自事件层的系统事件 + + bit is_active; // 当前是否活跃（仅对前台应用有效） + bit is_running; // 应用是否处于运行状态 +} WristbandApp; + +/* ========================================================================= + * 事件队列配置 + * ========================================================================= */ + +#define EVENT_QUEUE_DEPTH 8 // 事件队列深度（环形缓冲区大小） +#define APP_ONRUN_MAX_TICKS 5 // onRun最大执行时间限制（单位：1ms tick） + #define MAIN_Fosc 24000000UL #define CLONED_ADDR 0x37A86UL diff --git a/App/event.c b/App/event.c new file mode 100644 index 0000000..127ea91 --- /dev/null +++ b/App/event.c @@ -0,0 +1,121 @@ +#include "event.h" + +/* ========================================================================= + * 事件队列内部变量 + * ========================================================================= */ + +// 环形缓冲区存储数组 +static SystemEvent event_queue[EVENT_QUEUE_DEPTH]; + +// 队列读写指针 +static u8 queue_head = 0; // 读指针：指向即将读取的位置 +static u8 queue_tail = 0; // 写指针：指向即将写入的位置 +static u8 queue_count = 0; // 当前队列中的事件数量 + +// 队列锁标志（用于中断保护） +static bit queue_locked = 0; + +/* ========================================================================= + * 事件队列核心实现 + * ========================================================================= */ + +void EventQueue_Init(void) +{ + queue_head = 0; + queue_tail = 0; + queue_count = 0; + queue_locked = 0; +} + +bit EventQueue_IsEmpty(void) +{ + return (queue_count == 0); +} + +bit EventQueue_IsFull(void) +{ + return (queue_count >= EVENT_QUEUE_DEPTH); +} + +u8 EventQueue_GetCount(void) +{ + return queue_count; +} + +bit EventQueue_Push(SystemEvent evt) +{ + // 队列已满，丢弃事件 + if (EventQueue_IsFull()) + { + return 0; + } + + // 禁用中断保护队列操作 + EA = 0; + + // 将事件写入环形缓冲区 + event_queue[queue_tail] = evt; + + // 更新写指针（循环递增） + queue_tail++; + if (queue_tail >= EVENT_QUEUE_DEPTH) + { + queue_tail = 0; + } + + // 更新事件计数 + queue_count++; + + // 恢复中断 + EA = 1; + + return 1; +} + +SystemEvent EventQueue_Pop(void) +{ + SystemEvent evt; + + // 初始化返回的空事件 + evt.key_event = KEY_EVENT_NONE; + evt.priority = EVENT_PRIORITY_LOW; + evt.extra_data = 0; + evt.extra_size = 0; + + // 队列为空，返回空事件 + if (EventQueue_IsEmpty()) + { + return evt; + } + + // 禁用中断保护队列操作 + EA = 0; + + // 从队列头部读取事件 + evt = event_queue[queue_head]; + + // 更新读指针（循环递增） + queue_head++; + if (queue_head >= EVENT_QUEUE_DEPTH) + { + queue_head = 0; + } + + // 更新事件计数 + queue_count--; + + // 恢复中断 + EA = 1; + + return evt; +} + +// 外部声明：应用管理器的事件分发函数 +extern void AppManager_DispatchEvent(SystemEvent evt); + +void EventQueue_EmergencyDispatch(SystemEvent evt) +{ + // 紧急事件直接调用应用管理器分发，跳过队列 + // 这种方式用于SOS等最高优先级事件，确保立即响应 + AppManager_DispatchEvent(evt); +} \ No newline at end of file diff --git a/App/event.h b/App/event.h new file mode 100644 index 0000000..b3fae2b --- /dev/null +++ b/App/event.h @@ -0,0 +1,33 @@ +#ifndef __EVENT_H__ +#define __EVENT_H__ + +#include "config.h" + +/* ========================================================================= + * 事件队列模块接口声明 + * ========================================================================= */ + +// 初始化事件队列 +void EventQueue_Init(void); + +// 将事件推入队列（非阻塞） +// 返回值：1-成功，0-队列已满 +bit EventQueue_Push(SystemEvent evt); + +// 从队列头部弹出一个事件 +// 返回值：事件结构体，若队列为空则 key_event 为 KEY_EVENT_NONE +SystemEvent EventQueue_Pop(void); + +// 判断队列是否为空 +bit EventQueue_IsEmpty(void); + +// 判断队列是否已满 +bit EventQueue_IsFull(void); + +// 获取队列中事件数量 +u8 EventQueue_GetCount(void); + +// 紧急事件直通函数：跳过队列直接发送给应用层 +void EventQueue_EmergencyDispatch(SystemEvent evt); + +#endif \ No newline at end of file diff --git a/App/main.c b/App/main.c index d5a06d3..dee7ac2 100644 --- a/App/main.c +++ b/App/main.c @@ -1,6 +1,8 @@ #include "stc32g.h" #include "intrins.h" #include "config.h" +#include "event.h" +#include "appmgr.h" #include "../Drivers/lcd.h" #include "../Drivers/rf.h" @@ -739,7 +741,15 @@ void Timer1_Isr(void) interrupt 3 current_hour = 0; } } - clock_updated = 1; // 标记时钟更新，在主循环中更新屏幕 + // 通过事件队列通知时钟应用分钟变化 + { + SystemEvent evt; + evt.key_event = KEY_EVENT_NONE; + evt.priority = EVENT_PRIORITY_LOW; + evt.extra_data = ((u32)current_hour << 8) | current_min; + evt.extra_size = 2; + EventQueue_Push(evt); + } } } @@ -966,19 +976,38 @@ void Timer1_Isr(void) interrupt 3 } /* ========================================================================= - * 系统主循环逻辑 (交互状态机与射频匹配核心) + * 外部声明：应用注册函数 + * ========================================================================= */ + +extern void Apps_RegisterAll(void); + +/* ========================================================================= + * 时钟更新回调：在定时器中断中触发，通知时钟应用重绘 + * ========================================================================= */ + +void ClockApp_NotifyUpdate(void) +{ + // 通过事件队列通知时钟应用分钟变化 + SystemEvent evt; + evt.key_event = KEY_EVENT_NONE; + evt.priority = EVENT_PRIORITY_LOW; + evt.extra_data = ((u32)current_hour << 8) | current_min; + evt.extra_size = 2; + EventQueue_Push(evt); +} + +/* ========================================================================= + * 系统主循环逻辑 (事件驱动框架核心) * ========================================================================= */ void main(void) { - KeyEvent ev; - u8 state_changed = 0; // 用 u8 代替 bit 变量 - u8 last_radar_sec = 99; + SystemEvent evt; + char cmd; u8 last_led_r = 1; u8 last_led_g = 1; u8 last_led_b = 1; u8 last_motor = 0; - char cmd; // 单片机时钟与看门狗基础初始化 WTST = 0; @@ -1007,10 +1036,12 @@ void main(void) Load_Database(); Timer1_Init(); - // 默认进入 NORMAL 待机模式，显示时钟，并将射频调制芯片置为被动接收模式 - current_state = STATE_NORMAL; - UI_ShowClockPage(current_state, current_hour, current_min); - RF_SetMode(1); // 开接收天线 + // 初始化事件队列和应用管理器 + EventQueue_Init(); + Apps_RegisterAll(); + AppManager_Init(); + + Uart_SendString("[FRAMEWORK] Event-driven framework started\r\n"); while(1) { @@ -1018,76 +1049,96 @@ void main(void) cmd = Uart_RxChar(); if (cmd != '\0') { + SystemEvent sys_evt; + sys_evt.priority = EVENT_PRIORITY_NORMAL; + sys_evt.extra_data = 0; + sys_evt.extra_size = 0; + if (cmd == 'u') { - key_event_buf = KEY_EVENT_UP_CLICK; + sys_evt.key_event = KEY_EVENT_UP_CLICK; + EventQueue_Push(sys_evt); Uart_SendString("[UART SIM] KEY_UP Clicked\r\n"); } else if (cmd == 'U') { - key_event_buf = KEY_EVENT_UP_LONG; + sys_evt.key_event = KEY_EVENT_UP_LONG; + EventQueue_Push(sys_evt); Uart_SendString("[UART SIM] KEY_UP Long Pressed\r\n"); } else if (cmd == 'd') { - key_event_buf = KEY_EVENT_DOWN_CLICK; + sys_evt.key_event = KEY_EVENT_DOWN_CLICK; + EventQueue_Push(sys_evt); Uart_SendString("[UART SIM] KEY_DOWN Clicked\r\n"); } else if (cmd == 'D') { - key_event_buf = KEY_EVENT_DOWN_LONG; + sys_evt.key_event = KEY_EVENT_DOWN_LONG; + EventQueue_Push(sys_evt); Uart_SendString("[UART SIM] KEY_DOWN Long Pressed\r\n"); } else if (cmd == 's') { - key_event_buf = KEY_EVENT_SOS_CLICK; - Uart_SendString("[UART SIM] KEY_SOS Clicked\r\n"); + sys_evt.key_event = KEY_EVENT_SOS_CLICK; + sys_evt.priority = EVENT_PRIORITY_URGENT; + EventQueue_EmergencyDispatch(sys_evt); + Uart_SendString("[UART SIM] KEY_SOS Clicked (Emergency)\r\n"); } else if (cmd == 'S') { - key_event_buf = KEY_EVENT_SOS_LONG; - Uart_SendString("[UART SIM] KEY_SOS Long Pressed\r\n"); + sys_evt.key_event = KEY_EVENT_SOS_LONG; + sys_evt.priority = EVENT_PRIORITY_URGENT; + EventQueue_EmergencyDispatch(sys_evt); + Uart_SendString("[UART SIM] KEY_SOS Long Pressed (Emergency)\r\n"); } else if (cmd == 'c' || cmd == 'C') { - key_event_buf = KEY_EVENT_UP_DOWN_COMB; + sys_evt.key_event = KEY_EVENT_UP_DOWN_COMB; + EventQueue_Push(sys_evt); Uart_SendString("[UART SIM] KEY_UP + KEY_DOWN Combined\r\n"); } else if (cmd == 'a' || cmd == 'A') { + // 模拟报警事件 u32 mock_addr = 0x123456; u8 mock_slot; if (!Check_Sensor_ID(mock_addr, &mock_slot)) { - Add_Sensor(mock_addr, 0); // 0: 门磁 + Add_Sensor(mock_addr, 0); } captured_addr = mock_addr; - current_state = STATE_ALARM; - state_changed = 1; + alarm_sensor_slot = mock_slot; + + sys_evt.key_event = KEY_EVENT_NONE; + sys_evt.priority = EVENT_PRIORITY_HIGH; + sys_evt.extra_data = mock_addr; + sys_evt.extra_size = 4; + EventQueue_Push(sys_evt); + + AppManager_StartApp(APP_ID_ALARM); Uart_SendString("[UART SIM] Mock RF Alarm: ADDR 0x123456\r\n"); } else if (cmd == 'p' || cmd == 'P') { - if (current_state == STATE_PAIR_WAIT) - { - captured_addr = 0x789ABC; - captured_type = menu_select; - current_state = STATE_PAIR_CONFIRM; - state_changed = 1; - Uart_SendString("[UART SIM] Mock RF Pair Signal: ADDR 0x789ABC\r\n"); - } - else - { - Uart_SendString("[UART SIM] Ignore: Not in PAIR WAIT state\r\n"); - } + // 模拟配对信号 + captured_addr = 0x789ABC; + captured_type = 0; + + sys_evt.key_event = KEY_EVENT_NONE; + sys_evt.priority = EVENT_PRIORITY_NORMAL; + sys_evt.extra_data = 0x789ABC; + sys_evt.extra_size = 4; + EventQueue_Push(sys_evt); + + Uart_SendString("[UART SIM] Mock RF Pair Signal: ADDR 0x789ABC\r\n"); } else if (cmd == 't' || cmd == 'T') { Uart_SendString("[UART SIM] SPI 3MHz Clock Test on P2.5 (SCLK) and P2.3 (MOSI) active. Press reset to exit.\r\n"); - // Configure SCLK (P2.5) and MOSI (P2.3) as push-pull output P2M1 &= ~((1 << 3) | (1 << 5)); P2M0 |= ((1 << 3) | (1 << 5)); - SPCTL = 0xD0; // SPI Master, 6.0 MHz (SYSCLK / 4) + SPCTL = 0xD0; while(1) { SPSTAT = 0xC0; @@ -1097,366 +1148,116 @@ void main(void) } else if (cmd == '1') { - current_state = STATE_NORMAL; - state_changed = 1; - Uart_SendString("[UART SIM] Set State to: NORMAL (Standby)\r\n"); + AppManager_StartApp(APP_ID_CLOCK); + Uart_SendString("[UART SIM] Set Active App to: Clock\r\n"); } else if (cmd == '2') { current_state = STATE_ARMED; - state_changed = 1; - Uart_SendString("[UART SIM] Set State to: ARMED (Armed)\r\n"); + Uart_SendString("[UART SIM] Set State to: ARMED\r\n"); } else if (cmd == '3') { current_state = STATE_DISARMED; - state_changed = 1; - Uart_SendString("[UART SIM] Set State to: DISARMED (Disarmed)\r\n"); + Uart_SendString("[UART SIM] Set State to: DISARMED\r\n"); } else if (cmd == '4') { rgb_test_mode = 1; - LED_R = 0; LED_G = 1; LED_B = 1; // 红色亮 (0代表亮) + LED_R = 0; LED_G = 1; LED_B = 1; Uart_SendString("[UART SIM] RGB Test -> RED\r\n"); } else if (cmd == '5') { rgb_test_mode = 1; - LED_R = 1; LED_G = 0; LED_B = 1; // 绿色亮 + LED_R = 1; LED_G = 0; LED_B = 1; Uart_SendString("[UART SIM] RGB Test -> GREEN\r\n"); } else if (cmd == '6') { rgb_test_mode = 1; - LED_R = 1; LED_G = 1; LED_B = 0; // 蓝色亮 + LED_R = 1; LED_G = 1; LED_B = 0; Uart_SendString("[UART SIM] RGB Test -> BLUE\r\n"); } else if (cmd == '7') { rgb_test_mode = 1; - LED_R = 0; LED_G = 0; LED_B = 1; // 黄色亮 (红+绿) + LED_R = 0; LED_G = 0; LED_B = 1; Uart_SendString("[UART SIM] RGB Test -> YELLOW\r\n"); } else if (cmd == '8') { rgb_test_mode = 1; - LED_R = 0; LED_G = 1; LED_B = 0; // 紫色亮 (红+蓝) + LED_R = 0; LED_G = 1; LED_B = 0; Uart_SendString("[UART SIM] RGB Test -> PURPLE\r\n"); } else if (cmd == '9') { rgb_test_mode = 1; - LED_R = 1; LED_G = 0; LED_B = 0; // 青色亮 (绿+蓝) + LED_R = 1; LED_G = 0; LED_B = 0; Uart_SendString("[UART SIM] RGB Test -> CYAN\r\n"); } else if (cmd == '0') { rgb_test_mode = 1; - LED_R = 0; LED_G = 0; LED_B = 0; // 白色亮 (红+绿+蓝) + LED_R = 0; LED_G = 0; LED_B = 0; Uart_SendString("[UART SIM] RGB Test -> WHITE\r\n"); } else if (cmd == 'f' || cmd == 'F') { rgb_test_mode = 0; - LED_R = 1; LED_G = 1; LED_B = 1; // 熄灭 - Uart_SendString("[UART SIM] RGB Test -> OFF (Normal Mode)\r\n"); + LED_R = 1; LED_G = 1; LED_B = 1; + Uart_SendString("[UART SIM] RGB Test -> OFF\r\n"); } } - // 1. 读取按键事件并自动清空 - ev = key_event_buf; - key_event_buf = KEY_EVENT_NONE; - - if (ev != KEY_EVENT_NONE) + // 1. 处理按键事件缓冲区（来自定时器中断） + if (key_event_buf != KEY_EVENT_NONE) { - rgb_test_mode = 0; // 任何物理/按键事件触发时退出 RGB 测试模式 - // 通过串口打印获取到的按键事件代号进行测试联调 - Uart_SendString("Key Event Captured: "); - Uart_SendHex8((u8)ev); - Uart_SendString("\r\n"); - - // 根据不同的系统当前状态，执行状态迁移逻辑 - if (current_state == STATE_NORMAL || current_state == STATE_ARMED || current_state == STATE_DISARMED) - { - if (ev == KEY_EVENT_UP_DOWN_COMB) // 同时长按 UP + DOWN 3 秒进入配对菜单 - { - current_state = STATE_PAIR_MENU; - menu_select = 0; - state_changed = 1; - } - else if (ev == KEY_EVENT_SOS_CLICK) // 短按 SOS 发射 SOS 报警 - { - current_state = STATE_SOS_EMITTED; - state_changed = 1; - } - else if (ev == KEY_EVENT_SOS_LONG) // 长按 SOS 5 秒与 IPC 绑定 - { - UI_ShowBindingPage(); - RF_SetMode(2); // TX mode - EV1527_Transmit(CLONED_ADDR, 0x01); // 对码绑定电报数据为 0x01 - RF_SetMode(0); // Idle - - Delay_ms(2000); // 维持 2 秒 - current_state = STATE_NORMAL; - state_changed = 1; - } - } - else if (current_state == STATE_PAIR_MENU) - { - if (ev == KEY_EVENT_UP_CLICK) // 菜单选择上移 - { - if (menu_select > 0) - { - menu_select--; - state_changed = 1; - } - } - else if (ev == KEY_EVENT_DOWN_CLICK) // 菜单选择下移 - { - if (menu_select < 4) - { - menu_select++; - state_changed = 1; - } - } - else if (ev == KEY_EVENT_SOS_CLICK) // 单击 SOS 确认选项，进入对码搜索并触发 100ms 短振与白灯快闪 - { - MOTOR = 1; - Delay_ms(100); - MOTOR = 0; - - current_state = STATE_PAIR_WAIT; - pair_timeout_ms = 0; // 重置对码超时计时器 - state_changed = 1; - } - else if (ev == KEY_EVENT_DOWN_LONG) // 长按 DOWN 键 3 秒强行返回待机 - { - current_state = STATE_NORMAL; - state_changed = 1; - } - } - else if (current_state == STATE_PAIR_WAIT) - { - if (ev == KEY_EVENT_DOWN_LONG) // 在雷达页面，长按 DOWN 3秒强行退出 - { - current_state = STATE_NORMAL; - state_changed = 1; - } - } - else if (current_state == STATE_PAIR_CONFIRM) - { - if (ev == KEY_EVENT_SOS_LONG) // 在确认页面，长按 SOS 3 秒保存对码结果 - { - Add_Sensor(captured_addr, captured_type); - current_state = STATE_PAIR_SUCCESS; - state_changed = 1; - } - else if (ev == KEY_EVENT_DOWN_LONG) // 在确认页面，长按 DOWN 3 秒放弃保存返回待机 - { - current_state = STATE_NORMAL; - state_changed = 1; - } - } - else if (current_state == STATE_ALARM) - { - // 在防区报警闪烁状态下，短按任意物理按键均可清除报警声光 - current_state = STATE_NORMAL; - state_changed = 1; - } - else if (current_state == STATE_SOS_EMITTED) - { - // 再次长按任意物理按键即可主动解除求救模式 - if (ev == KEY_EVENT_SOS_LONG || ev == KEY_EVENT_UP_LONG || ev == KEY_EVENT_DOWN_LONG) - { - current_state = STATE_NORMAL; - state_changed = 1; - } - } - } - - // 2. 对码雷达扫描 30 秒超时自动跳回时钟主界面检测 - if (current_state == STATE_PAIR_WAIT && pair_timeout_ms >= 30000UL) - { - pair_timeout_ms = 0; - UI_ShowPairFailPage(1); // 调用 Fail 绘制接口并传入超时标志 1 - Delay_ms(2500); // 维持 2.5 秒超时警告 - current_state = STATE_NORMAL; - state_changed = 1; - } - - // 3. 状态切换的屏幕重写渲染 (只有发生状态改变才清屏，杜绝频闪) - if (state_changed) - { - state_changed = 0; // 仅在此处清除状态改变标记，确保异步状态转移时屏幕能被正确重绘 + rgb_test_mode = 0; - // 通过串口反馈状态机重绘过程 - Uart_SendString("State Transition to: "); - Uart_SendHex8((u8)current_state); - Uart_SendString("\r\n"); - - if (current_state == STATE_NORMAL || current_state == STATE_ARMED || current_state == STATE_DISARMED) + SystemEvent sys_evt; + sys_evt.key_event = key_event_buf; + sys_evt.extra_data = 0; + sys_evt.extra_size = 0; + + // 设置事件优先级 + if (key_event_buf == KEY_EVENT_SOS_CLICK || + key_event_buf == KEY_EVENT_SOS_LONG) { - RF_SetMode(1); // 切回接收模式监听防区 - UI_ShowClockPage(current_state, current_hour, current_min); - } - else if (current_state == STATE_PAIR_MENU) - { - RF_SetMode(0); // 关闭射频节省能量 - UI_ShowPairMenuPage(menu_select); - } - else if (current_state == STATE_PAIR_WAIT) - { - RF_SetMode(1); // 开启射频解调芯片，开始抓包 - LCD_Clear(COLOR_BLACK); - LCD_ShowStringCentered(135, "RECHERCHE...", COLOR_WHITE, COLOR_BLACK); - LCD_ShowStringCentered(160, "DECLENCH. CAPT", COLOR_CYAN, COLOR_BLACK); - UI_ShowPairWaitPage(0); - last_radar_sec = 99; // 强行重置雷达波纹帧计数器 - } - else if (current_state == STATE_PAIR_CONFIRM) - { - RF_SetMode(0); // 捕获成功，关闭射频 - UI_ShowPairConfirmPage(captured_addr); - } - else if (current_state == STATE_PAIR_SUCCESS) - { - RF_SetMode(0); - UI_ShowPairSuccessPage(captured_addr); - - // 触发对码成功物理反馈：强振 1 次 (400ms)，LED 绿色常亮 2 秒 - MOTOR = 1; - LED_G = 0; // 开启绿灯 - LED_R = 1; - LED_B = 1; - Delay_ms(400); // 振动 400ms - MOTOR = 0; // 停止振动 - - Delay_ms(1600); // 维持绿灯常亮累计满 2 秒 (400 + 1600 = 2000ms) - LED_G = 1; // 熄灭绿灯 - - Delay_ms(500); // 补齐页面显示总时间 2.5 秒 (2000 + 500 = 2500ms) - current_state = STATE_NORMAL; - UI_ShowClockPage(current_state, current_hour, current_min); - RF_SetMode(1); - } - else if (current_state == STATE_ALARM) - { - u8 slot; - static char alarm_name[24]; - char *name = "UNKNOWN SENSOR"; - if (Check_Sensor_ID(captured_addr, &slot)) - { - Format_Sensor_Name(slot, alarm_name); - name = alarm_name; - alarm_sensor_slot = slot; - } - UI_ShowAlarmPage(name, 1); - } - else if (current_state == STATE_SOS_EMITTED) - { - UI_ShowSosPage(); - } - } - - // 4. 定期局部刷新、动画更新与射频解调轮询 - if (current_state == STATE_NORMAL || current_state == STATE_ARMED || current_state == STATE_DISARMED) - { - // 时钟分钟数字局部刷新 (防闪烁) - if (clock_updated) - { - clock_updated = 0; - UI_ShowClockPage(current_state, current_hour, current_min); - } - - // 监听并解析防区发射的信号码 - { - u32 rx_addr; - u8 rx_data; - if (EV1527_Decode(&rx_addr, &rx_data)) - { - u8 slot; - if (Check_Sensor_ID(rx_addr, &slot)) // 检查接收 of 地址是否在配对列表中 - { - u32 slot_addr = ((u32)sensor_list[slot].addr[0] << 16) | - ((u32)sensor_list[slot].addr[1] << 8) | - sensor_list[slot].addr[2]; - u8 sensor_type = slot_addr & 0x0F; - if (sensor_type < 5) // 仅触发普通防区传感器，彻底过滤并排除SOS信号接收 - { - u8 zone = default_zones[sensor_type]; - // 24小时防区 (zone==0) 任何时候都触发，普通防区 (zone==1) 仅在 ARMED 状态下触发 - if (zone == 0 || current_state == STATE_ARMED) - { - captured_addr = rx_addr; - current_state = STATE_ALARM; - state_changed = 1; - } - } - } - } - } - } - else if (current_state == STATE_PAIR_WAIT) - { - // 雷达搜索页面每 250ms 局部刷新一帧雷达天线波纹 - u8 frame = (u8)((ms_tick / 250) % 3); - if (frame != last_radar_sec) - { - last_radar_sec = frame; - UI_ShowPairWaitPage(frame); - } - - // 在对码搜索状态下监听任意 EV1527 无线电码 - { - u32 rx_addr; - u8 rx_data; - if (EV1527_Decode(&rx_addr, &rx_data)) - { - captured_addr = rx_addr; - captured_type = menu_select; - current_state = STATE_PAIR_CONFIRM; // 捕获到信号，移至确认页 - state_changed = 1; - } - } - } - else if (current_state == STATE_SOS_EMITTED) - { - // 主动 SOS 求救状态下，每 500ms 通过 LT4455 发射一次射频求救帧 - u8 sec_phase = (u8)((ms_tick / 500) % 2); - if (sec_phase != last_radar_sec) - { - last_radar_sec = sec_phase; - RF_SetMode(2); // 射频置为发射端模式 - EV1527_Transmit(CLONED_ADDR, 0x08); // 发射手环自带地址 CLONED_ADDR 且数据为 0x08 - RF_SetMode(0); // 发射完成复位，关闭发射机 - } - - // 双实线红色警告边框的闪烁效果 - if (alarm_flash_flag) - { - LCD_DrawRectBorder(4, 4, 112, 232, COLOR_RED); - LCD_DrawRectBorder(8, 8, 104, 224, COLOR_WHITE); + sys_evt.priority = EVENT_PRIORITY_URGENT; + // 紧急事件直接分发，跳过队列 + EventQueue_EmergencyDispatch(sys_evt); } else { - LCD_DrawRectBorder(4, 4, 112, 232, COLOR_BLACK); - LCD_DrawRectBorder(8, 8, 104, 224, COLOR_BLACK); + sys_evt.priority = EVENT_PRIORITY_NORMAL; + EventQueue_Push(sys_evt); } + + key_event_buf = KEY_EVENT_NONE; } - else if (current_state == STATE_ALARM) + + // 2. 处理事件队列中的事件 + while (!EventQueue_IsEmpty()) { - // 警报闪烁状态下，交替绘制红色和黑色边框 - if (alarm_flash_flag) + evt = EventQueue_Pop(); + if (evt.key_event != KEY_EVENT_NONE || evt.priority != EVENT_PRIORITY_LOW) { - LCD_DrawRectBorder(4, 4, 112, 232, COLOR_RED); - } - else - { - LCD_DrawRectBorder(4, 4, 112, 232, COLOR_BLACK); + Uart_SendString("[EVENT] Processing event: "); + Uart_SendHex8((u8)evt.key_event); + Uart_SendString(" Priority: "); + Uart_SendHex8((u8)evt.priority); + Uart_SendString("\r\n"); + + AppManager_DispatchEvent(evt); } } - // 仿真 LED/马达状态串口输出 + // 3. 运行当前活跃应用的 onRun 回调（带CPU占用控制） + AppManager_RunActiveApp(); + + // 4. 仿真 LED/马达状态串口输出 if (LED_R != last_led_r || LED_G != last_led_g || LED_B != last_led_b) { last_led_r = LED_R; diff --git a/Docs/30_architecture/main.md b/Docs/30_architecture/main.md index a3aec18..578c74c 100644 --- a/Docs/30_architecture/main.md +++ b/Docs/30_architecture/main.md @@ -1,166 +1,341 @@ -# 架构设计说明书 (Docs/30_architecture/main.md) - -本章节定义手环的系统软硬件架构设计，包括引脚分配、基于事件驱动的 APP 框架微内核设计、事件生命周期流转机制以及持久化数据存储结构。 - ---- - -## 1. 硬件原理图与引脚分配架构 - -手环的完整电路连接设计参见以下 KiCad 硬件工程文件： -* **硬件原理图**：[text.kicad_sch](file:///c:/workfile/105/stc32g12k128/Hardware/text.kicad_sch) -* **PCB 布局图**：[text.kicad_pcb](file:///c:/workfile/105/stc32g12k128/Hardware/text.kicad_pcb) - -主控芯片采用 **STC32G12K128**（工作频率 24.0 MHz，单周期 8051 内核，32位乘除法器）。 -显示端采用 **Truly 0.95寸 AMOLED 屏幕**，物理分辨率为 **120x240 像素**，控制芯片为 **RM69310**。 - -### 1.1 GPIO 物理映射表 - -| 芯片引脚号 | 引脚名称 | 逻辑网络标号 | IO 模式 | 连接外设与功能描述 | -| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | -| **Pin 1** | `P1.0` | `DIS_RST` | 推挽输出 | Truly AMOLED 屏幕复位控制脚 (RESET) | -| **Pin 2** | `P1.1` | `SPI_DCX` | 推挽输出 | Truly AMOLED 屏幕 SPI 数据/指令选择脚 (D/C) | -| **Pin 3** | `P1.4` | `SPI_SDI` | 推挽输出 | Truly AMOLED 屏幕 SPI 串行数据输入 (MOSI/SDA) | -| **Pin 4** | `P1.5` |`SPI_CLK` | 推挽输出 | Truly AMOLED 屏幕 SPI 串行时钟信号 (SCL) | -| **Pin 5** | `P1.6` | `SPI_CS` | 推挽输出 | Truly AMOLED 屏幕 SPI 片选信号 (CS) | - | **Pin 6** | `P1.7` | `SPI_SDO` | 推挽输出 | Truly AMOLED 屏幕 SPI 串行数据输出 (MISO) | -| **Pin 10** | `Vcc` | `+3.3V` | 电源 | 屏幕/系统 3.3V 逻辑供电 | -| **Pin 11** | `VREF+` | `+3.3V` | 电源 | 屏幕/系统 3.3V 逻辑供电 | -| **Pin 12** | `GND` | `+3.3V` | 电源 | 屏幕/系统 3.3V 逻辑供电 | -| **Pin 13** |`P3.1` |`RXD` | 高阻输入 | 串口 1 (UART1) 接收脚 | -| **Pin 14** | `P3.0` | `TXD` | 推挽输出 | 串口 1 (UART1) 发送脚 | -| **Pin 19** | `P3.6` | `RF_TX_DAT` | 推挽输出 | LR690L 射频芯片发射调制数据输入引脚 | -| **Pin 20** | `P3.7` | `RF_RX` | 推挽输出 | LR690L 射频芯片接收使能控制引脚 -| **Pin 21** | `P2.0` | `RF_TX` | 推挽输出 | LR690L 射频芯片发射使能控制引脚 | -| **Pin 22** | `P2.1` | `RF_RX_DATA` | 输入中断 | LR690L 433MHz 射频接收芯片数据输出脚 -| **Pin 23** | `P2.2` |`SHUT` | 推挽输出 | OLED 供电芯片 SGM3833 控制引脚。高电平开启供电 -| **Pin 24** | `P2.3` | `LED_RGB` | SPI MOSI | WS2812B 级联双幻彩灯珠 DIN 控制信号 -| **Pin 26** | `P2.5` | `MOTOR_PWM` | 推挽输出 | 连接振动马达驱动电路。高电平震动，低电平静止 | -| **Pin 27** | `P2.6` | `KEY_SOS` | 高阻输入 + 上拉 | 上部并联 SOS 求救按键，按下为低电平 | -| **Pin 28** | `P2.7` | `DET` | 高阻输入 | USB 插入充电检测引脚，高电平代表正在充电 | -| **Pin 29** | `P0.0` | `BAT_ADC` |ADC 输入 | 电池电压采集 -| **Pin 30** | `P0.1` | `KEY_UP` | 高阻输入 + 上拉 | 侧边按键 ▲ (上移)，按下为低电平 | -| **Pin 31** | `P0.2` | `KEY_CONFIRM` | 高阻输入 + 上拉 | 侧边按键 ■ (确认/菜单)，按下为低电平 | -| **Pin 32** | `P0.3` | `KEY_DOWN` | 高阻输入 + 上拉 | 侧边按键 ▼ (下移)，按下为低电平 | - ---- - -## 2. 软件事件驱动 APP 框架 (Event-Driven App-Framework) - -手环软件系统摒弃了传统的单线程前后台大循环设计，采用分层明确的 **事件驱动式 APP 框架** 架构。 - -### 2.1 五层软件架构模型 - -```mermaid -graph BT - %% 自下而上的 5 层软件依赖拓扑 - subgraph Layer5 ["5. 应用业务层 Applications"] - ActiveApp["当前活跃应用 Foreground App"] - BgApp["后台监测应用 Background App"] - end - - subgraph Layer4 ["4. 应用管理层 APP Management"] - AppManager["APP 管理器 StartApp / CloseApp"] - Lifecycle["生命周期调度机"] - end - - subgraph Layer3 ["3. 事件管理与总线层 Event Layer"] - EventDispatcher["事件分配器 Event Dispatcher"] - EventQueue["事件环形缓冲区 EventQueue"] - end - - subgraph Layer2 ["2. 中断与驱动层 Drivers"] - ExtInt["外部中断 KEY按键扫描 / RF解码"] - TimeInt["时钟中断 Timer1 1ms时基"] - ADC_Drv["ADC 电量采集"] - LCD_Drv["LCD 屏幕绘制驱动"] - end - - subgraph Layer1 ["1. 硬件实体层 STC32 HW"] - MCU["STC32G 单片机核心"] - end - - %% 单向数据与控制交互 (自下而上) - MCU ===> Layer2 - Layer2 ===>|异步推送事件| Layer3 - Layer3 ===>|事件分发路由| Layer4 - Layer4 ===>|生命周期回调与分发| Layer5 - Layer5 ===>|调用显示/报警动作| Layer2 -``` - ---- - -## 3. 应用生命周期机制 (APP Lifecycle) - -手环中运行的各个子功能页面（如时钟、菜单、对码、布防）均被抽象为独立的 **App 实例**。每个 App 必须注册并实现以下生命周期回调接口： - -```c -typedef struct { - u8 app_id; // 应用程序 ID - void (*OnStart)(void); // 启动回调：应用切入前台，加载资源、初始化显示 - void (*onRun)(void); // 循环回调：主循环轮询轮空调用，执行非阻塞业务逻辑 - void (*onClose)(void); // 关闭回调：应用退出前台，保存状态、清理外设 - void (*onEvent)(KeyEvent evt); // 事件回调：接收并消耗来自事件层的系统事件 -} WristbandApp; -``` - -### 3.1 活跃应用切换逻辑 (APP Switch) -1. 当调用 `StartApp(target_app_id)` 时： - * 触发当前活跃应用的 `onClose()` 接口，执行现场保存及关屏/停振等外设清理。 - * 更新活跃应用指针指向新 App。 - * 触发新活跃应用的 `OnStart()` 接口，执行初始画面的绘制（置 `Redraw = 1`）。 -2. 在主循环中，系统不断执行当前活跃应用的 `onRun()` 接口，以维护非阻塞的页面动画或等待超时逻辑。 - ---- - -## 4. 事件采集、缓冲与流转机制 (Event Bus) - -事件总线层是实现前后台解耦的核心。 - -```mermaid -graph LR - %% 事件的产生与消耗流转 - HW_Sig["物理引脚状态跳变"] -->|电平变化中断| Driver["驱动中断 ISR"] - Driver -->|消抖/自适应解调| Packer["封装统一事件 KeyEvent"] - Packer -->|Key_Push_Event| Queue["Event Ring Buffer 环形队列"] - Queue -->|Key_Pop_Event| MainLoop["MainLoop 轮询读取"] - MainLoop -->|事件分发| AppMgr["APP 管理器"] - AppMgr -->|onEvent 回调| ActiveApp["当前活跃 App 实例"] -``` - -### 4.1 环形事件缓冲区 (EventQueue) -为防止高速按键或多输入源并发导致事件丢失，系统建立一个深度为 4 级的环形事件队列。按键消抖模块与 RF 模块作为 **事件产生者** 将数据推送至队列： -* **按键事件产生**：Timer1 定时器每 10ms 中断扫描物理引脚，判定有效按键后执行 `Key_Push_Event(KEY_UP_SHORT)`。 -* **RF 事件产生**：LR690L 接收中断触发，解码线程还原 24 位载波包，识别到配对传感器动作，推送对应防区事件。 -* **事件路由**：主循环轮询事件队列，若队列非空，`Key_Pop_Event()` 读出事件并分配给当前活跃应用的 `onEvent(evt)` 执行特异化响应。 - ---- - -## 5. 持久化配置数据库架构 - -手环配对防区数据存储在 STC32G 内置 Flash 的第 254 扇区： -* **物理存储地址**：`0xFE0000` (末尾 512 字节)。 -* **数据库容量**：共 16 组传感器配置槽位。 -* **存储结构定义**： -```c -typedef struct { - u8 flags_suffix; // 属性字节：Bit 7 代表有效标志 (1: 有效, 0: 空闲)；Bit 0~6 代表法语防区名称的后缀序号 (01~99) - u8 addr[3]; // 24位射频物理地址 (EV1527 地址 + 4位状态数据码) -} Sensor_Slot; -``` - ---- - -## 6. 核心业务事件输入输出 (I/O) 架构明细表 - -手环核心事件在整个框架中的端到端流动及消耗链路如下： - -| 事件名称 | 输入源 (触发条件与参数) | 事件总线流转 (产生端 -> 分发端) | 活跃 APP 消费处理 (逻辑响应与动作) | -| :--- | :--- | :--- | :--- | -| **按键操作事件**
`KEY_EVENT` | **源**：Pin 30/31/32 (Port 0) 下降沿中断。
**参数**：▲/▼/■ (短按/长按)。 | **产生**：`KEY` 驱动 10ms 中断消抖扫描包装。
**分发**：`Event_Queue_Push` 压入队列，主循环调用 `Event_Dispatcher_Loop` 传入活跃 App。 | **待机应用**：长按确认键 3 秒，调用 `StartApp(APP_MENU)`；
**菜单应用**：短按 ▲/▼ 键移动高亮焦点；短按确认键调用 `StartApp` 进入对应子设置应用。 | -| **主动求救事件**
`SOS_ACTIVE_EVENT` | **源**：Pin 27 (`P2.6`) SOS 物理键拉低。 | **产生**：检测到低电平，直接压入事件队列 `KEY_SOS_ACTIVE`。
**分发**：主循环捕获，APP 管理器强制抢占调用 `StartApp(APP_SOS)`。 | **SOS报警应用**：
1. 显示： OEL 屏亮起 `SOS EMIS`；
2. 灯效：WS2812B 红色交替闪烁 (50ms)；
3. 马达：开启间歇长振 (振1000ms，停200ms)；
4. 射频：启动发送线程周期性（2s）发射手环 Factory ID 及 `0x08` (SOS) 包。 | -| **无线对码捕获事件**
`RF_PAIR_RECV_EVENT` | **源**：Pin 22 (`P2.1`) 沿变化中断。
**参数**：EV1527 24位对码信号。 | **产生**：RF 驱动解调同步头并还原二进制码字。
**分发**：包装为 `RF_EVENT_PAIR` 传入事件队列，主循环分发。 | **配对应用**：
1. 状态：跳转进入 `STATE_PAIR_CONFIRM` (微调保存页)；
2. 显示：只读显示自动识别 of 传感器类型及大图标；
3. 马达：短振 300ms 提醒成功；
4. 交互：通过按键微调序号并写入 Flash 数据库。 | -| **传感器入侵警报事件**
`RF_ALARM_RECV_EVENT` | **源**：Pin 22 (`P2.1`) 沿变化中断。
**参数**：传感器物理地址 + 4位状态码。 | **产生**：RF 驱动还原码字。
**分发**：主循环比对 Flash 数据库匹配槽位成功，触发防区报警事件。 | **警报应用**：若该防区为 ZONE 0 (24h) 或处于已布防，APP管理器启动 `StartApp(APP_ALARM)`。
1. 显示：OLED 刷红边框与对应大图标，显示入侵警报文字；
2. 灯效：同步闪烁该防区专属色彩；
3. 马达：输出对应防区的特定异步振动波形。 | -| **系统自动休眠事件**
`AUTO_SLEEP_EVENT` | **源**：软件时钟计时 `inactivity_timer >= 1000` (10s)。 | **产生**：Timer1 中断秒分频累加。
**分发**：触发超时休眠事件，分发至当前应用。 | **所有非警报应用**：执行 `onClose()` $ ightarrow$ 调用 PM 模块拉低 `SHUT=0`（Pin 23）彻底切断屏幕供电 $ ightarrow$ 配置 GPIO 变化中断和无线唤醒源 $ ightarrow$ 执行 `PCON|=0x02` 进入停机休眠。 | -| **中断唤醒系统事件**
`SYSTEM_WAKEUP_EVENT` | **源**：GPIO 按键下降沿或无线信号变化触发硬件唤醒。 | **产生**：MCU 瞬间恢复时钟，执行唤醒 ISR。
**分发**：自动触发系统重构事件。 | **系统底层**：优先拉高 `SHUT=1` 重新开启 SGM3833 供电 $ ightarrow$ **阻塞强延时 50ms 避开浪涌** $ ightarrow$ 完整重新配置 RM69310 屏幕控制器 $ ightarrow$ 调用 `StartApp(APP_CLOCK)` 恢复时钟显示状态。 | - - +# 架构设计说明书 (Docs/30_architecture/main.md) + +本章节定义手环的系统软硬件架构设计，包括引脚分配、基于事件驱动的 APP 框架微内核设计、事件生命周期流转机制以及持久化数据存储结构。 + +--- + +## 1. 硬件原理图与引脚分配架构 + +手环的完整电路连接设计参见以下 KiCad 硬件工程文件： +* **硬件原理图**：[text.kicad_sch](file:///c:/workfile/105/stc32g12k128/Hardware/text.kicad_sch) +* **PCB 布局图**：[text.kicad_pcb](file:///c:/workfile/105/stc32g12k128/Hardware/text.kicad_pcb) + +主控芯片采用 **STC32G12K128**（工作频率 24.0 MHz，单周期 8051 内核，32位乘除法器）。 +显示端采用 **Truly 0.95寸 AMOLED 屏幕**，物理分辨率为 **120x240 像素**，控制芯片为 **RM69310**。 + +### 1.1 GPIO 物理映射表 + +| 芯片引脚号 | 引脚名称 | 逻辑网络标号 | IO 模式 | 连接外设与功能描述 | +| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | +| **Pin 1** | `P1.0` | `DIS_RST` | 推挽输出 | Truly AMOLED 屏幕复位控制脚 (RESET) | +| **Pin 2** | `P1.1` | `SPI_DCX` | 推挽输出 | Truly AMOLED 屏幕 SPI 数据/指令选择脚 (D/C) | +| **Pin 3** | `P1.4` | `SPI_SDI` | 推挽输出 | Truly AMOLED 屏幕 SPI 串行数据输入 (MOSI/SDA) | +| **Pin 4** | `P1.5` |`SPI_CLK` | 推挽输出 | Truly AMOLED 屏幕 SPI 串行时钟信号 (SCL) | +| **Pin 5** | `P1.6` | `SPI_CS` | 推挽输出 | Truly AMOLED 屏幕 SPI 片选信号 (CS) | +| **Pin 6** | `P1.7` | `SPI_SDO` | 推挽输出 | Truly AMOLED 屏幕 SPI 串行数据输出 (MISO) | +| **Pin 10** | `Vcc` | `+3.3V` | 电源 | 屏幕/系统 3.3V 逻辑供电 | +| **Pin 11** | `VREF+` | `+3.3V` | 电源 | 屏幕/系统 3.3V 逻辑供电 | +| **Pin 12** | `GND` | `+3.3V` | 电源 | 屏幕/系统 3.3V 逻辑供电 | +| **Pin 13** |`P3.1` |`RXD` | 高阻输入 | 串口 1 (UART1) 接收脚 | +| **Pin 14** | `P3.0` | `TXD` | 推挽输出 | 串口 1 (UART1) 发送脚 | +| **Pin 19** | `P3.6` | `RF_TX_DAT` | 推挽输出 | LR690L 射频芯片发射调制数据输入引脚 | +| **Pin 20** | `P3.7` | `RF_RX` | 推挽输出 | LR690L 射频芯片接收使能控制引脚 | +| **Pin 21** | `P2.0` | `RF_TX` | 推挽输出 | LR690L 射频芯片发射使能控制引脚 | +| **Pin 22** | `P2.1` | `RF_RX_DATA` | 输入中断 | LR690L 433MHz 射频接收芯片数据输出脚 | +| **Pin 23** | `P2.2` |`SHUT` | 推挽输出 | OLED 供电芯片 SGM3833 控制引脚。高电平开启供电 | +| **Pin 24** | `P2.3` | `LED_RGB` | SPI MOSI | WS2812B 级联双幻彩灯珠 DIN 控制信号 | +| **Pin 26** | `P2.5` | `MOTOR_PWM` | 推挽输出 | 连接振动马达驱动电路。高电平震动，低电平静止 | +| **Pin 27** | `P2.6` | `KEY_SOS` | 高阻输入 + 上拉 | 上部并联 SOS 求救按键，按下为低电平 | +| **Pin 28** | `P2.7` | `DET` | 高阻输入 | USB 插入充电检测引脚，高电平代表正在充电 | +| **Pin 29** | `P0.0` | `BAT_ADC` | ADC 输入 | 电池电压采集 | +| **Pin 30** | `P0.1` | `KEY_UP` | 高阻输入 + 上拉 | 侧边按键 ▲ (上移)，按下为低电平 | +| **Pin 31** | `P0.2` | `KEY_CONFIRM` | 高阻输入 + 上拉 | 侧边按键 ■ (确认/菜单)，按下为低电平 | +| **Pin 32** | `P0.3` | `KEY_DOWN` | 高阻输入 + 上拉 | 侧边按键 ▼ (下移)，按下为低电平 | + +--- + +## 2. 软件事件驱动 APP 框架 (Event-Driven App-Framework) + +手环软件系统摒弃了传统的单线程前后台大循环设计，采用分层明确的 **事件驱动式 APP 框架** 架构。 + +### 2.1 五层软件架构模型 + +```mermaid +graph BT + %% 自下而上的 5 层软件依赖拓扑 + subgraph Layer5 ["5. 应用业务层 Applications"] + subgraph FG_Apps ["前台应用 Foreground Apps"] + ClockApp["时钟应用 ClockApp"] + MenuApp["菜单应用 MenuApp"] + PairApp["配对应用 PairApp"] + AlarmApp["报警应用 AlarmApp"] + SOSApp["求救应用 SOSApp"] + end + subgraph BG_Apps ["后台应用 Background Apps"] + BgMonitor["后台监测 BgMonitor"] + end + ActiveApp["当前活跃应用 ActiveApp"] + end + + subgraph Layer4 ["4. 应用管理层 APP Management"] + AppManager["APP 管理器 AppManager"] + Lifecycle["生命周期调度机 Lifecycle"] + EventRouter["事件路由器 EventRouter"] + end + + subgraph Layer3 ["3. 事件管理与总线层 Event Layer"] + EventDispatcher["事件分配器 EventDispatcher"] + EventQueue["事件环形缓冲区 EventQueue (深度8)"] + EmergencyPath["紧急事件直通路径 EmergencyBypass"] + end + + subgraph Layer2 ["2. 中断与驱动层 Drivers"] + ExtInt["外部中断 KEY/RF"] + TimeInt["时钟中断 Timer1 1ms"] + ADC_Drv["ADC 电量采集"] + LCD_Drv["LCD 屏幕绘制"] + end + + subgraph Layer1 ["1. 硬件实体层 STC32 HW"] + MCU["STC32G 单片机核心"] + end + + %% 单向数据与控制交互 (自下而上) + MCU ===> Layer2 + Layer2 ===>|异步推送事件| Layer3 + Layer3 ===>|事件分发路由| Layer4 + Layer4 ===>|生命周期回调与事件分发| FG_Apps + Layer4 ===>|事件广播| BG_Apps + Layer5 ===>|调用显示/报警动作| Layer2 + + %% 紧急事件直通路径 + Layer2 -.->|紧急事件| EmergencyPath + EmergencyPath -.->|直接调用| AppManager +``` + +### 2.2 应用类型划分 + +系统将应用分为两大类： + +| 应用类型 | 标识 | 特性 | 典型应用 | +| :--- | :--- | :--- | :--- | +| **前台应用** | `APP_TYPE_FOREGROUND` | 独占屏幕显示，响应用户交互，一次只有一个活跃 | 时钟、菜单、配对、报警、SOS | +| **后台应用** | `APP_TYPE_BACKGROUND` | 无屏幕显示，持续运行监听特定事件 | 射频监测、系统守护 | + +### 2.3 事件优先级体系 + +系统定义四级事件优先级，支持紧急事件跳过队列直接处理： + +| 优先级 | 标识 | 描述 | 处理方式 | 典型事件 | +| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | +| **低** | `EVENT_PRIORITY_LOW` | 系统内部事件，如定时更新 | 入队等待处理 | 时钟分钟更新 | +| **正常** | `EVENT_PRIORITY_NORMAL` | 普通用户交互事件 | 入队等待处理 | 按键单击、菜单导航 | +| **高** | `EVENT_PRIORITY_HIGH` | 报警相关事件 | 入队优先处理 | 传感器入侵警报 | +| **紧急** | `EVENT_PRIORITY_URGENT` | 最高优先级事件 | **跳过队列直接分发** | SOS求救、紧急按键 | + +--- + +## 3. 应用生命周期机制 (APP Lifecycle) + +手环中运行的各个子功能页面（如时钟、菜单、对码、布防）均被抽象为独立的 **App 实例**。每个 App 必须注册并实现以下生命周期回调接口： + +### 3.1 应用描述符结构 + +```c +typedef struct { + AppID app_id; // 应用程序 ID (APP_ID_CLOCK/MENU/PAIR/ALARM/SOS) + AppType app_type; // 应用类型 (前台 APP_TYPE_FOREGROUND / 后台 APP_TYPE_BACKGROUND) + char *app_name; // 应用名称（用于调试日志） + + AppStartFunc OnStart; // 启动回调：应用切入前台，加载资源、初始化显示 + AppRunFunc onRun; // 循环回调：主循环轮询调用，执行非阻塞业务逻辑 + AppCloseFunc onClose; // 关闭回调：应用退出前台，保存状态、清理外设 + AppEventFunc onEvent; // 事件回调：接收并处理来自事件层的系统事件，返回 EVENT_HANDLED/IGNORED + + bit is_active; // 当前是否活跃（仅对前台应用有效） + bit is_running; // 应用是否处于运行状态（用于CPU占用控制） +} WristbandApp; +``` + +### 3.2 事件处理返回值 + +```c +typedef enum { + EVENT_HANDLED, // 事件已处理，停止分发 + EVENT_IGNORED // 事件未处理，继续传递给下一个应用 +} EventResult; +``` + +### 3.3 活跃应用切换逻辑 (APP Switch) + +1. 当调用 `AppManager_StartApp(target_app_id)` 时： + * 触发当前活跃应用的 `onClose()` 接口，执行现场保存及关屏/停振等外设清理。 + * 更新活跃应用指针 `active_app` 指向新 App。 + * 触发新活跃应用的 `OnStart()` 接口，执行初始画面的绘制。 + +2. 在主循环中，系统不断执行当前活跃应用的 `onRun()` 接口，以维护非阻塞的页面动画或等待超时逻辑。 + +### 3.4 CPU 占用控制机制 + +为防止单个应用长时间占用 CPU 导致系统响应迟钝，框架引入 **onRun 执行时间限制**： + +* **时间阈值**：`APP_ONRUN_MAX_TICKS`（默认 5ms，可配置） +* **监控机制**：每次调用 `onRun()` 前记录当前 `ms_tick`，返回后计算执行耗时 +* **超时处理**：若执行时间超过阈值，将应用的 `is_running` 标记为 0，暂停其 `onRun()` 调用，允许下一次循环恢复 + +``` +onRun() 执行流程： +1. 记录开始时间 start_tick = ms_tick +2. 执行应用的 onRun() 回调 +3. 计算耗时 elapsed = ms_tick - start_tick +4. 若 elapsed > APP_ONRUN_MAX_TICKS → 设置 is_running = 0（暂停） +5. 否则保持 is_running = 1（继续） +``` + +--- + +## 4. 事件采集、缓冲与流转机制 (Event Bus) + +事件总线层是实现前后台解耦的核心，支持多级优先级、紧急直通和事件丢弃机制。 + +### 4.1 事件流转完整架构 + +```mermaid +graph TD + %% 事件产生层 + HW_Sig["物理引脚状态跳变"] -->|电平变化中断| Driver["驱动中断 ISR"] + Driver -->|消抖/解调| Packer["封装统一事件 SystemEvent"] + + %% 优先级判断与分流 + Packer -->|判断优先级| PriorityJudge{"优先级判断"} + + %% 紧急事件直通路径 + PriorityJudge -->|URGENT| EmergencyDispatch["EventQueue_EmergencyDispatch()"] + EmergencyDispatch -->|直接调用| AppMgr["APP 管理器"] + + %% 普通事件队列路径 + PriorityJudge -->|非URGENT| Queue["EventQueue 环形缓冲区 (深度8)"] + Queue -->|主循环轮询| MainLoop["MainLoop 轮询读取"] + MainLoop -->|事件分发| AppMgr + + %% 应用层处理 + AppMgr -->|步骤1: 前台优先| FG_App["当前活跃前台应用 active_app"] + FG_App -->|返回 EVENT_IGNORED| BG_Check{"后台应用检查"} + FG_App -->|返回 EVENT_HANDLED| Done["事件处理完成"] + + BG_Check -->|存在后台应用| BG_Apps["遍历所有后台应用"] + BG_Check -->|无后台应用| Discard["事件丢弃"] + + BG_Apps -->|某后台返回 EVENT_HANDLED| Done + BG_Apps -->|所有后台返回 EVENT_IGNORED| Discard +``` + +### 4.2 事件分发优先级规则 + +事件在应用层的分发遵循以下严格顺序： + +``` +事件分发流程： +┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ +│ 1. 优先分发给当前活跃的前台应用 (active_app->onEvent()) │ +│ ├── 返回 EVENT_HANDLED → 事件处理完成，结束分发 │ +│ └── 返回 EVENT_IGNORED → 继续下一步 │ +├─────────────────────────────────────────────────────────────┤ +│ 2. 分发给所有后台应用 (遍历 app_registry) │ +│ ├── 跳过非后台应用和未注册应用 │ +│ ├── 逐个调用 bg_app->onEvent() │ +│ ├── 某后台返回 EVENT_HANDLED → 事件处理完成，结束分发 │ +│ └── 所有后台返回 EVENT_IGNORED → 继续下一步 │ +├─────────────────────────────────────────────────────────────┤ +│ 3. 事件被丢弃（无应用处理该事件） │ +└─────────────────────────────────────────────────────────────┘ +``` + +### 4.3 扩展事件结构体 + +```c +typedef struct { + KeyEvent key_event; // 原始按键事件 + EventPriority priority; // 事件优先级 (LOW/NORMAL/HIGH/URGENT) + u32 extra_data; // 额外数据（如射频地址、时间信息等） + u8 extra_size; // 额外数据有效字节数 +} SystemEvent; +``` + +### 4.4 环形事件缓冲区 (EventQueue) + +为防止高速按键或多输入源并发导致事件丢失，系统建立一个深度为 **8 级** 的环形事件队列： + +* **队列深度**：`EVENT_QUEUE_DEPTH = 8` +* **入队操作**：`EventQueue_Push(evt)` — 非阻塞，队列满时返回 0（丢弃事件） +* **出队操作**：`EventQueue_Pop()` — 返回队首事件，队空时返回空事件 +* **中断保护**：队列操作时禁用全局中断 (`EA=0`)，操作完成后恢复 (`EA=1`)，确保原子性 +* **紧急直通**：`EventQueue_EmergencyDispatch(evt)` — 跳过队列，直接调用 `AppManager_DispatchEvent()` + +#### 队列内部结构 + +```c +static SystemEvent event_queue[EVENT_QUEUE_DEPTH]; // 环形缓冲区存储 +static u8 queue_head = 0; // 读指针：指向即将读取的位置 +static u8 queue_tail = 0; // 写指针：指向即将写入的位置 +static u8 queue_count = 0; // 当前队列中的事件数量 +``` + +#### 队列操作流程 + +``` +入队 (Push): +1. 检查队列是否已满 → 满则返回失败 +2. 禁用中断 (EA=0) +3. event_queue[queue_tail] = evt +4. queue_tail = (queue_tail + 1) % EVENT_QUEUE_DEPTH +5. queue_count++ +6. 恢复中断 (EA=1) +7. 返回成功 + +出队 (Pop): +1. 检查队列是否为空 → 空则返回空事件 +2. 禁用中断 (EA=0) +3. evt = event_queue[queue_head] +4. queue_head = (queue_head + 1) % EVENT_QUEUE_DEPTH +5. queue_count-- +6. 恢复中断 (EA=1) +7. 返回事件 +``` + +### 4.5 事件产生机制 + +#### 按键事件产生 +* Timer1 定时器每 10ms 中断扫描物理引脚 +* 判定有效按键后执行 `EventQueue_Push()` 或 `EventQueue_EmergencyDispatch()`（SOS事件） + +#### RF 事件产生 +* LR690L 接收中断触发，解码线程还原 24 位载波包 +* 识别到配对传感器动作，推送对应防区事件 + +#### 系统事件产生 +* 定时器分钟变化时推送时钟更新事件（低优先级） + +--- + +## 5. 持久化配置数据库架构 + +手环配对防区数据存储在 STC32G 内置 Flash 的第 254 扇区： +* **物理存储地址**：`0xFE0000` (末尾 512 字节)。 +* **数据库容量**：共 16 组传感器配置槽位。 +* **存储结构定义**： + +```c +typedef struct { + u8 flags_suffix; // 属性字节：Bit 7 代表有效标志 (1: 有效, 0: 空闲)；Bit 0~6 代表法语防区名称的后缀序号 (01~99) + u8 addr[3]; // 24位射频物理地址 (EV1527 地址 + 4位状态数据码) +} Sensor_Slot; +``` + +--- + +## 6. 核心业务事件输入输出 (I/O) 架构明细表 + +手环核心事件在整个框架中的端到端流动及消耗链路如下： + +| 事件名称 | 输入源 (触发条件与参数) | 事件优先级 | 流转方式 | 活跃 APP 消费处理 (逻辑响应与动作) | +| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | +| **按键操作事件**
`KEY_EVENT` | **源**：Pin 30/31/32 (Port 0) 下降沿中断。
**参数**：▲/▼/■ (短按/长按)。 | NORMAL | **入队**：`EventQueue_Push` 压入队列 | **待机应用**：长按确认键 3 秒，调用 `StartApp(APP_MENU)`；
**菜单应用**：短按 ▲/▼ 键移动高亮焦点；短按确认键调用 `StartApp` 进入对应子设置应用。 | +| **主动求救事件**
`KEY_EVENT_SOS_CLICK` / `KEY_EVENT_SOS_LONG` | **源**：Pin 27 (`P2.6`) SOS 物理键拉低。
**参数**：短按触发 `KEY_EVENT_SOS_CLICK`，长按触发 `KEY_EVENT_SOS_LONG`。 | **URGENT** | **直通**：`EventQueue_EmergencyDispatch` 跳过队列直接分发 | **SOS报警应用**：
1. 显示：OLED 屏亮起 `SOS EMIS`；
2. 灯效：WS2812B 红色交替闪烁 (50ms)；
3. 马达：开启间歇长振 (振1000ms，停200ms)；
4. 射频：启动发送线程周期性（2s）发射手环 Factory ID 及 `0x08` (SOS) 包。 | +| **无线对码捕获事件**
`RF_PAIR_RECV_EVENT` | **源**：Pin 22 (`P2.1`) 沿变化中断。
**参数**：EV1527 24位对码信号。 | NORMAL | **入队**：`EventQueue_Push` 压入队列 | **配对应用**：
1. 状态：跳转进入 `STATE_PAIR_CONFIRM` (微调保存页)；
2. 显示：只读显示自动识别传感器类型及大图标；
3. 马达：短振 300ms 提醒成功；
4. 交互：通过按键微调序号并写入 Flash 数据库。 | +| **传感器入侵警报事件**
`RF_ALARM_RECV_EVENT` | **源**：Pin 22 (`P2.1`) 沿变化中断。
**参数**：传感器物理地址 + 4位状态码。 | HIGH | **入队**：`EventQueue_Push` 压入队列 | **警报应用**：若该防区为 ZONE 0 (24h) 或处于已布防，APP管理器启动 `StartApp(APP_ALARM)`。
1. 显示：OLED 刷红边框与对应大图标，显示入侵警报文字；
2. 灯效：同步闪烁该防区专属色彩；
3. 马达：输出对应防区的特定异步振动波形。 | +| **系统自动休眠事件**
`AUTO_SLEEP_EVENT` | **源**：软件时钟计时 `inactivity_timer >= 1000` (10s)。 | LOW | **入队**：`EventQueue_Push` 压入队列 | **所有非警报应用**：执行 `onClose()` → 调用 PM 模块拉低 `SHUT=0`（Pin 23）彻底切断屏幕供电 → 配置 GPIO 变化中断和无线唤醒源 → 执行 `PCON|=0x02` 进入停机休眠。 | +| **中断唤醒系统事件**
`SYSTEM_WAKEUP_EVENT` | **源**：GPIO 按键下降沿或无线信号变化触发硬件唤醒。 | HIGH | **入队**：`EventQueue_Push` 压入队列 | **系统底层**：优先拉高 `SHUT=1` 重新开启 SGM3833 供电 → **阻塞强延时 50ms 避开浪涌** → 完整重新配置 RM69310 屏幕控制器 → 调用 `StartApp(APP_CLOCK)` 恢复时钟显示状态。 | + + + diff --git a/Docs/50_module-breakdown/mod-app.md b/Docs/50_module-breakdown/mod-app.md index 2e42649..976d787 100644 --- a/Docs/50_module-breakdown/mod-app.md +++ b/Docs/50_module-breakdown/mod-app.md @@ -1,25 +1,413 @@ # 模块拆分 - 应用执行层 (Docs/50_module-breakdown/mod-app.md) -本模块描述手环的 App 调度管理器（AppManager）、活跃前台应用生命周期钩子（OnStart, onRun, onClose, onEvent）以及各功能模块的页面渲染与状态机调度设计。 - -## 1. 模块职责说明 - -* **职责范围**： - 1. **应用生命周期调度 (AppManager)**：维护当前活跃应用的实例指针 `active_app`。当触发切换时，调用旧 App 的 `onClose()` 并调用新 App 的 `OnStart()`，初始化相应的视窗 GRAM。 - 2. **待机时钟应用 (ClockApp)**：手环默认待机状态。中央以 `32x64px` 超大点阵渲染当前时分，右上角渲染 `16x32px` 电量百分比及充电指示 `+`；10秒无操作时触发睡眠调度。 - 3. **主菜单应用 (MenuApp)**：单屏单条目显示交互。每次仅在中央渲染选中项的 `48x48px` 大图标，下方以大字渲染菜单名称，支持 ▲/▼ 键高亮切换，确认键进入对应子页面。 - 4. **配对与微调应用 (PairApp)**：对码捕捉到未配对 24 位射频码时拉起。自动匹配识别传感器类型图标，提供 `32x64px` 超大微调序号选框（可通过 ▲/▼ 键在 `[01]`~`[99]` 之间滚动微调），确认后存入持久化 Flash。 - 5. **传感器报警应用 (AlarmApp)**：被后台监测唤醒拉起。识别触发的对码槽位，屏幕闪烁红色粗边框，中央渲染该类传感器的 `48x48px` 警报大图标与防区前缀，调度对应的专属马达振动波形与 LED 警示颜色。 - 6. **主动求救应用 (SOSApp)**：在待机时短按/长按 SOS 物理按键（Pin 27 / `P2.6`）拉起。屏幕高亮显示 `SOS EMIS`；调度发射模块以 2 秒为周期循环向外界发射 `0x08` (SOS) 无线电数据；触发最高优先级的持续马达震动及红色幻彩灯交替爆闪。 +本模块描述手环的 App 调度管理器（AppManager）、前台/后台应用架构、生命周期钩子（OnStart, onRun, onClose, onEvent）、事件分发机制、CPU占用控制以及各功能模块的页面渲染与状态机调度设计。 --- -## 2. 接口与函数说明 +## 1. 模块职责说明 -* `void AppManager_Init(void)`：注册所有 WristbandApp 页面实例并设置默认活跃 App 指针为 ClockApp。 -* `void StartApp(u8 app_id)`：执行应用切换动作。安全切出旧前台应用并唤醒载入新应用。 -* `void CloseApp(void)`：退出当前活跃 App 实例，默认回退至待机时钟 ClockApp。 -* `void UI_ShowClockPage(SystemState state, u8 hour, u8 min)`：ClockApp 的专有刷屏绘制函数。 -* `void UI_ShowMenuPage(u8 selected_item)`：MenuApp 的专有菜单绘制函数。 -* `void UI_ShowPairConfirmPage(u8 type, u8 selected_suffix)`：PairApp 对码序号微调与保存绘制函数。 -* `void UI_ShowAlarmPage(u8 type, char *name_prefix, u8 suffix_num)`：AlarmApp 入侵警报粗红框与大图标绘制函数。 +### 1.1 核心职责 + +| 职责领域 | 描述 | +| :--- | :--- | +| **应用生命周期管理** | 维护应用注册表，管理应用的启动、切换、关闭流程 | +| **前台/后台应用分离** | 支持前台应用独占屏幕和后台应用持续监听的双轨运行模式 | +| **事件分发路由** | 实现前台优先、后台兜底、未处理丢弃的事件分发策略 | +| **CPU占用控制** | 监控应用 onRun() 执行时间，防止单个应用长时间占用CPU | +| **应用状态维护** | 维护活跃应用指针、应用运行状态标记等核心数据结构 | + +### 1.2 应用类型划分 + +系统将应用分为两大类，通过 `AppType` 枚举区分： + +| 应用类型 | 标识 | 特性 | 生命周期 | +| :--- | :--- | :--- | :--- | +| **前台应用** | `APP_TYPE_FOREGROUND` | 独占屏幕显示，响应用户交互，一次只有一个活跃 | `OnStart` → `onRun`(循环) → `onClose` | +| **后台应用** | `APP_TYPE_BACKGROUND` | 无屏幕显示，持续运行监听特定事件，可多个同时运行 | 注册后自动运行，无显式启动/关闭 | + +### 1.3 应用列表 + +| 应用ID | 应用名称 | 类型 | 职责描述 | +| :--- | :--- | :--- | :--- | +| `APP_ID_CLOCK` | ClockApp | 前台 | 待机时钟应用，中央以 32x64px 超大点阵渲染当前时分，右上角渲染 16x32px 电量百分比及充电指示；后台监听射频报警信号 | +| `APP_ID_MENU` | MenuApp | 前台 | 主菜单应用，单屏单条目显示交互，支持 ▲/▼ 键高亮切换，确认键进入对应子页面 | +| `APP_ID_PAIR` | PairApp | 前台 | 配对与微调应用，对码捕捉到未配对 24 位射频码时拉起，提供微调序号选框，确认后存入持久化 Flash | +| `APP_ID_ALARM` | AlarmApp | 前台 | 传感器报警应用，被后台监测唤醒拉起，屏幕闪烁红色粗边框，调度马达振动波形与 LED 警示颜色 | +| `APP_ID_SOS` | SOSApp | 前台 | 主动求救应用，短按/长按 SOS 物理按键拉起，周期性发射 0x08 (SOS) 无线电数据，触发最高优先级的持续马达震动及红色幻彩灯爆闪 | + +--- + +## 2. 核心数据结构 + +### 2.1 应用描述符结构 (WristbandApp) + +```c +typedef struct { + AppID app_id; // 应用唯一标识 (APP_ID_CLOCK/MENU/PAIR/ALARM/SOS) + AppType app_type; // 应用类型 (APP_TYPE_FOREGROUND / APP_TYPE_BACKGROUND) + char *app_name; // 应用名称（用于调试日志输出） + + // 生命周期回调函数指针 + void (*OnStart)(void); // 启动回调：应用切入前台，加载资源、初始化显示 + void (*onRun)(void); // 循环回调：主循环轮询调用，执行非阻塞业务逻辑 + void (*onClose)(void); // 关闭回调：应用退出前台，保存状态、清理外设 + EventResult (*onEvent)(SystemEvent evt); // 事件回调：接收并处理系统事件 + + // 运行状态标记 + bit is_active; // 当前是否活跃（仅对前台应用有效，标识是否在前台运行） + bit is_running; // 应用是否处于运行状态（用于CPU占用控制，标记是否允许调用onRun） +} WristbandApp; +``` + +### 2.2 应用ID枚举 + +```c +typedef enum { + APP_ID_CLOCK, // 0: 待机时钟应用 + APP_ID_MENU, // 1: 主菜单应用 + APP_ID_PAIR, // 2: 配对与微调应用 + APP_ID_ALARM, // 3: 传感器报警应用 + APP_ID_SOS, // 4: 主动求救应用 + APP_ID_MAX // 5: 应用数量上限（用于数组大小） +} AppID; +``` + +### 2.3 应用类型枚举 + +```c +typedef enum { + APP_TYPE_FOREGROUND, // 前台应用：独占屏幕和用户交互 + APP_TYPE_BACKGROUND // 后台应用：无屏幕显示，仅监听事件 +} AppType; +``` + +### 2.4 事件处理返回值 + +```c +typedef enum { + EVENT_HANDLED, // 事件已处理，停止继续分发 + EVENT_IGNORED // 事件未处理，继续传递给下一个应用 +} EventResult; +``` + +--- + +## 3. 应用管理器核心接口 + +### 3.1 初始化与注册接口 + +| 接口名称 | 函数签名 | 功能描述 | +| :--- | :--- | :--- | +| `AppManager_Init` | `void AppManager_Init(void)` | 初始化应用管理器，初始化应用注册表，设置默认活跃应用为 ClockApp | +| `AppManager_RegisterApp` | `void AppManager_RegisterApp(AppID app_id, AppType app_type, char *app_name, AppStartFunc on_start, AppRunFunc on_run, AppCloseFunc on_close, AppEventFunc on_event)` | 注册应用到注册表，绑定生命周期回调函数 | + +### 3.2 应用切换接口 + +| 接口名称 | 函数签名 | 功能描述 | +| :--- | :--- | :--- | +| `AppManager_StartApp` | `void AppManager_StartApp(AppID app_id)` | 启动指定应用：关闭当前活跃应用 → 切换活跃应用指针 → 启动新应用 | +| `AppManager_CloseApp` | `void AppManager_CloseApp(void)` | 关闭当前活跃应用，回退到默认应用（ClockApp） | +| `AppManager_GetActiveAppID` | `AppID AppManager_GetActiveAppID(void)` | 获取当前活跃应用的 ID | + +### 3.3 事件分发接口 + +| 接口名称 | 函数签名 | 功能描述 | +| :--- | :--- | :--- | +| `AppManager_DispatchEvent` | `void AppManager_DispatchEvent(SystemEvent evt)` | 分发事件到应用层：前台优先 → 后台兜底 → 未处理丢弃 | +| `AppManager_BroadcastToBackground` | `void AppManager_BroadcastToBackground(SystemEvent evt)` | 广播事件给所有后台应用（用于系统级事件） | +| `AppManager_RunActiveApp` | `void AppManager_RunActiveApp(void)` | 运行当前活跃应用的 onRun 回调（带 CPU 占用控制） | + +--- + +## 4. 应用生命周期调度机制 + +### 4.1 生命周期状态转换 + +```mermaid +graph LR + subgraph 前台应用状态 + Idle["未注册 / 空闲"] -->|注册| Registered["已注册"] + Registered -->|StartApp| Active["活跃中 (OnStart)"] + Active -->|onRun循环| Running["运行中"] + Running -->|StartApp(其他)| Closing["关闭中 (onClose)"] + Closing -->|切换完成| Active + Running -->|CloseApp| Closing + Closing -->|回退完成| Default["默认状态 (ClockApp)"] + end + + subgraph 后台应用状态 + BG_Idle["未注册"] -->|注册| BG_Running["持续运行"] + BG_Running -->|接收事件| BG_Handling["事件处理中"] + BG_Handling -->|处理完成| BG_Running + end +``` + +### 4.2 生命周期回调语义 + +| 回调函数 | 调用时机 | 职责要求 | +| :--- | :--- | :--- | +| `OnStart()` | 应用切入前台时 | 初始化显示、加载资源、重置状态变量 | +| `onRun()` | 主循环每轮调用 | 执行非阻塞业务逻辑（如动画更新、超时检测），必须控制执行时间 | +| `onClose()` | 应用退出前台时 | 保存状态、清理外设（关屏、停振、关闭射频等） | +| `onEvent(evt)` | 收到事件时 | 处理事件，返回 `EVENT_HANDLED` 或 `EVENT_IGNORED` | + +### 4.3 应用切换流程 + +``` +AppManager_StartApp(target_app_id) 执行流程： + +1. 参数有效性检查 + ├── app_id >= APP_ID_MAX → 返回错误 + ├── 目标应用非前台应用 → 返回错误 + └── 目标应用未注册 (OnStart == NULL) → 返回错误 + +2. 目标应用已是活跃应用 → 直接返回 + +3. 关闭当前活跃应用 + └── active_app->onClose() → 清理外设、保存状态 + +4. 切换活跃应用指针 + └── active_app = &app_registry[target_app_id] + +5. 启动新应用 + └── active_app->OnStart() → 初始化显示、加载资源 +``` + +--- + +## 5. 事件分发机制 + +### 5.1 事件分发优先级规则 + +事件在应用层的分发遵循严格的优先级顺序，确保前台应用优先响应，后台应用作为兜底： + +``` +事件分发流程 (AppManager_DispatchEvent): + +┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐ +│ Step 1: 前台应用优先处理 │ +│ ┌────────────────────────────────────────────────────────┐ │ +│ │ if (active_app != NULL && active_app->is_active) │ │ +│ │ { │ │ +│ │ result = active_app->onEvent(evt); │ │ +│ │ if (result == EVENT_HANDLED) │ │ +│ │ return; // 前台应用已处理，结束分发 │ │ +│ │ } │ │ +│ └────────────────────────────────────────────────────────┘ │ +├──────────────────────────────────────────────────────────────┤ +│ Step 2: 后台应用兜底处理 │ +│ ┌────────────────────────────────────────────────────────┐ │ +│ │ for (i = 0; i < APP_ID_MAX; i++) │ │ +│ │ { │ │ +│ │ bg_app = &app_registry[i]; │ │ +│ │ // 跳过前台应用、未注册应用、非运行状态应用 │ │ +│ │ if (bg_app->app_type != APP_TYPE_BACKGROUND || │ │ +│ │ bg_app->onEvent == NULL || │ │ +│ │ !bg_app->is_running) │ │ +│ │ continue; │ │ +│ │ │ │ +│ │ result = bg_app->onEvent(evt); │ │ +│ │ if (result == EVENT_HANDLED) │ │ +│ │ return; // 某后台应用已处理，结束分发 │ │ +│ │ } │ │ +│ └────────────────────────────────────────────────────────┘ │ +├──────────────────────────────────────────────────────────────┤ +│ Step 3: 事件丢弃 │ +│ ┌────────────────────────────────────────────────────────┐ │ +│ │ // 所有应用都未处理该事件，事件被丢弃 │ │ +│ │ // 可在此处添加日志记录（如果需要） │ │ +│ └────────────────────────────────────────────────────────┘ │ +└──────────────────────────────────────────────────────────────┘ +``` + +### 5.2 事件处理示例 + +以下为各应用的典型事件处理行为： + +| 事件类型 | ClockApp | MenuApp | PairApp | AlarmApp | SOSApp | +| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | +| `KEY_EVENT_UP_CLICK` | IGNORED | HANDLED (上移) | IGNORED | HANDLED (清除) | IGNORED | +| `KEY_EVENT_DOWN_CLICK` | IGNORED | HANDLED (下移) | IGNORED | HANDLED (清除) | IGNORED | +| `KEY_EVENT_SOS_CLICK` | HANDLED (启动SOS) | IGNORED | IGNORED | HANDLED (清除) | IGNORED | +| `KEY_EVENT_UP_DOWN_COMB` | HANDLED (启动Menu) | IGNORED | IGNORED | IGNORED | IGNORED | +| `KEY_EVENT_SOS_LONG` | HANDLED (绑定IPC) | IGNORED | HANDLED (保存) | IGNORED | HANDLED (退出) | +| `KEY_EVENT_DOWN_LONG` | IGNORED | HANDLED (返回) | HANDLED (退出) | IGNORED | HANDLED (退出) | + +--- + +## 6. CPU 占用控制机制 + +### 6.1 设计目的 + +为防止单个应用的 `onRun()` 回调长时间占用 CPU 导致系统响应迟钝或卡死，框架引入 **执行时间监控机制**。 + +### 6.2 控制参数 + +| 参数名称 | 定义 | 默认值 | 说明 | +| :--- | :--- | :--- | :--- | +| `APP_ONRUN_MAX_TICKS` | onRun 最大执行时间阈值 | 5 (ms) | 超过此时间则暂停应用运行 | + +### 6.3 监控机制 + +``` +AppManager_RunActiveApp() 执行流程： + +1. 检查应用状态 + └── if (active_app == NULL || !active_app->is_active) → 直接返回 + +2. 记录开始时间 + └── start_tick = ms_tick + +3. 执行应用的 onRun() 回调 + └── active_app->onRun() + +4. 计算执行耗时 + └── elapsed_ticks = ms_tick - start_tick + +5. 判断是否超时 + ├── if (elapsed_ticks > APP_ONRUN_MAX_TICKS) + │ └── active_app->is_running = 0 // 暂停应用 + └── else + └── active_app->is_running = 1 // 继续运行 +``` + +### 6.4 超时恢复 + +* 超时后应用的 `is_running` 标记被置为 0，下一次主循环将跳过该应用的 `onRun()` 调用 +* 应用可在下一次循环中自动恢复运行（`is_running` 在 `onRun` 调用前被检查，调用后被更新） +* 此机制不会杀死应用，仅暂停其循环执行，允许应用在后续恢复 + +--- + +## 7. 应用实现细节 + +### 7.1 ClockApp（时钟应用） + +**职责**：待机时钟显示、后台射频监测 + +**生命周期实现**： + +| 回调 | 实现逻辑 | +| :--- | :--- | +| `OnStart` | 初始化状态为 NORMAL，设置重绘标志 | +| `onRun` | 分钟变化时重绘时钟；后台监听射频信号，匹配到已配对传感器触发报警 | +| `onClose` | 清理资源 | +| `onEvent` | 处理组合键进入菜单、SOS 按键进入求救模式、长按绑定 IPC | + +### 7.2 MenuApp（菜单应用） + +**职责**：主菜单导航 + +**生命周期实现**： + +| 回调 | 实现逻辑 | +| :--- | :--- | +| `OnStart` | 初始化菜单选择项为 0，关闭射频，显示菜单页面 | +| `onRun` | 无持续运行逻辑 | +| `onClose` | 重新开启射频接收 | +| `onEvent` | 处理上/下键切换菜单项、确认键进入配对、长按返回时钟 | + +### 7.3 PairApp（配对应用） + +**职责**：传感器配对与保存 + +**生命周期实现**： + +| 回调 | 实现逻辑 | +| :--- | :--- | +| `OnStart` | 进入等待状态，开启射频接收，显示雷达搜索页面 | +| `onRun` | 更新雷达动画；监听射频信号捕获对码；检测超时 | +| `onClose` | 关闭射频，重置配对状态 | +| `onEvent` | 处理长按退出、确认保存对码 | + +### 7.4 AlarmApp（报警应用） + +**职责**：入侵警报显示与响应 + +**生命周期实现**： + +| 回调 | 实现逻辑 | +| :--- | :--- | +| `OnStart` | 设置状态为 ALARM，显示报警页面，重置报警定时器 | +| `onRun` | 控制报警边框闪烁效果 | +| `onClose` | 停止报警效果（马达、LED），恢复正常状态 | +| `onEvent` | 任何按键清除报警 | + +### 7.5 SOSApp（求救应用） + +**职责**：主动求救模式 + +**生命周期实现**： + +| 回调 | 实现逻辑 | +| :--- | :--- | +| `OnStart` | 设置状态为 SOS_EMITTED，显示 SOS 页面 | +| `onRun` | 每 500ms 发射一次射频求救帧；控制红色边框闪烁 | +| `onClose` | 停止求救效果（马达、LED），恢复正常状态 | +| `onEvent` | 长按任意键解除求救 | + +--- + +## 8. 页面渲染接口 + +| 接口名称 | 函数签名 | 所属应用 | 功能描述 | +| :--- | :--- | :--- | :--- | +| `UI_ShowClockPage` | `void UI_ShowClockPage(SystemState state, u8 hour, u8 min)` | ClockApp | 绘制时钟页面，包含时间显示和电量指示 | +| `UI_ShowPairMenuPage` | `void UI_ShowPairMenuPage(u8 selected_item)` | MenuApp | 绘制配对菜单页面，显示选中项图标和名称 | +| `UI_ShowPairWaitPage` | `void UI_ShowPairWaitPage(u8 frame)` | PairApp | 绘制雷达搜索页面，包含动画帧 | +| `UI_ShowPairConfirmPage` | `void UI_ShowPairConfirmPage(u32 addr)` | PairApp | 绘制配对确认页面，显示捕获到的射频地址 | +| `UI_ShowPairSuccessPage` | `void UI_ShowPairSuccessPage(u32 addr)` | PairApp | 绘制配对成功页面 | +| `UI_ShowPairFailPage` | `void UI_ShowPairFailPage(u8 reason)` | PairApp | 绘制配对失败页面 | +| `UI_ShowAlarmPage` | `void UI_ShowAlarmPage(char *name, u8 severity)` | AlarmApp | 绘制报警页面，包含红色边框和传感器名称 | +| `UI_ShowSosPage` | `void UI_ShowSosPage(void)` | SOSApp | 绘制 SOS 求救页面 | +| `UI_ShowBindingPage` | `void UI_ShowBindingPage(void)` | ClockApp | 绘制 IPC 绑定页面 | + +--- + +## 9. 应用注册表结构 + +应用管理器维护一个静态数组 `app_registry[APP_ID_MAX]`，存储所有已注册的应用： + +```c +static WristbandApp app_registry[APP_ID_MAX]; +static WristbandApp *active_app = NULL; // 当前活跃前台应用指针 +#define DEFAULT_APP_ID APP_ID_CLOCK // 默认应用为时钟 +``` + +注册流程： +1. 系统初始化时调用 `AppManager_Init()` 初始化注册表 +2. 各应用模块调用 `AppManager_RegisterApp()` 注册自身 +3. 最后调用 `AppManager_Init()` 设置默认活跃应用 + +--- + +## 10. 主循环集成 + +主循环中应用管理器的调用顺序： + +``` +while(1) +{ + // 1. 处理串口调试输入 + cmd = Uart_RxChar(); + if (cmd != '\0') + // 解析命令，生成事件，调用 EventQueue_Push 或 EventQueue_EmergencyDispatch + + // 2. 处理按键事件缓冲区 + if (key_event_buf != KEY_EVENT_NONE) + // 生成事件，根据优先级选择入队或紧急分发 + key_event_buf = KEY_EVENT_NONE; + + // 3. 处理事件队列 + while (!EventQueue_IsEmpty()) + { + evt = EventQueue_Pop(); + AppManager_DispatchEvent(evt); + } + + // 4. 运行当前活跃应用（带CPU占用控制） + AppManager_RunActiveApp(); + + // 5. 其他系统监控（如LED/马达状态输出） +} +``` diff --git a/Docs/50_module-breakdown/mod-event.md b/Docs/50_module-breakdown/mod-event.md index b3235bc..fdb260b 100644 --- a/Docs/50_module-breakdown/mod-event.md +++ b/Docs/50_module-breakdown/mod-event.md @@ -1,29 +1,580 @@ # 模块拆分 - 事件采集与总线分发管理 (Docs/50_module-breakdown/mod-event.md) -本模块描述系统输入事件采集（按键移位消抖滤波与 RF 自适应解调解码）、事件环形队列（EventQueue）缓冲以及事件输出分配（EventDispatcher）的整体流转规格。 - -## 1. 模块职责说明 - -* **职责范围**： - 1. **事件采集（按键输入）**： - * 在 Timer1 中断 (10ms 时基) 中以移位方式读取物理引脚 `KEY_UP` (P0.1), `KEY_CONFIRM` (P0.2), `KEY_DOWN` (P0.3), `KEY_SOS` (P2.6) 的电平状态，连续 3 次检测一致确立电平。 - * 物理确认键长按 3 秒生成 `KEY_EVENT_SOS_LONG`，下移键长按 2 秒生成 `KEY_EVENT_DOWN_LONG`，SOS键按下即刻产生最高优先级的 `KEY_SOS_ACTIVE` 求救事件。 - 2. **事件采集（射频接收）**： - * 当射频输入引脚 `RF_RX_DATA` (Pin 22 / `P2.1`) 发生电平沿变化时触发外部中断，定时器捕获高低电平比值。 - * 解调自适应基准 T。连续采集 24 个数据位并组合还原 20 位物理 ID 及 4 位状态码。解密通过后打包为无线对码事件 `RF_EVENT_PAIR` 或报警事件 `RF_EVENT_ALARM`。 - 3. **多事件环形队列缓冲 (EventQueue)**： - * 维护一个深度为 4 级的软件环形事件队列。按键和射频中断作为“事件产生者”非阻塞地向其中 Push 事件，隔离高频中断和低频业务交互。 - 4. **事件输出路由分发 (EventDispatcher)**： - * 在主循环轮询中，若检测到队列非空，从中 Pop 弹出第一个有效事件。 - * 优先分发给物理强占型 APP（如 `KEY_SOS_ACTIVE` 强制启动 SOSApp）；或分发给后台守护进程 `BgApp` 匹对防区决定是否唤醒 `AlarmApp`；其余常规交互事件分发给当前前台应用 `active_app->onEvent(evt)` 钩子。 +本模块描述系统输入事件采集（按键移位消抖滤波与 RF 自适应解调解码）、事件优先级体系、事件环形队列（EventQueue）缓冲、紧急事件直通机制以及事件输出分配（EventDispatcher）的整体流转规格。 --- -## 2. 接口与函数说明 +## 1. 模块职责说明 -* `void Event_Queue_Init(void)`：复位环形队列读写指针与总计数器。 -* `bit Event_Queue_Push(KeyEvent evt)`：非阻塞将物理采集的事件推入队列尾部，成功返回 1。 -* `KeyEvent Event_Queue_Pop(void)`：从队列头部弹出一个事件并返回，若空返回 `KEY_EVENT_NONE`。 -* `void Key_Scan_Process(void)`：Timer1 (10ms) 滴答调度。扫描物理引脚 P0.1-P0.3 / P2.6 并判定长短按逻辑，调用 `Event_Queue_Push` 产生输入源。 -* `bit EV1527_Decode(u32 *out_addr, u8 *out_type)`：无线引脚 `P2.1` 边沿触发，捕获解密数据，解密成功后由主轮询捕获并 Push 对应的射频事件。 -* `void Event_Dispatcher_Loop(void)`：主循环轮询总线路由器，调用 `Event_Queue_Pop()` 并分发路由。 +### 1.1 核心职责 + +| 职责领域 | 描述 | +| :--- | :--- | +| **事件采集（按键输入）** | 在 Timer1 中断 (10ms 时基) 中扫描物理引脚，判定有效按键后封装为事件 | +| **事件采集（射频接收）** | 在外部中断中捕获射频信号，解调并还原 24 位载波包，封装为射频事件 | +| **事件优先级管理** | 根据事件类型分配优先级，支持四级优先级体系 | +| **事件队列缓冲** | 维护深度为 8 的环形事件队列，隔离高频中断和低频业务交互 | +| **紧急事件直通** | 提供跳过队列直接分发的路径，确保紧急事件立即响应 | +| **事件输出路由分发** | 在主循环中轮询队列，将事件分发给应用管理器 | + +### 1.2 事件来源与优先级映射 + +| 事件来源 | 典型事件 | 优先级 | 处理方式 | +| :--- | :--- | :--- | :--- | +| **SOS 按键** | `KEY_EVENT_SOS_CLICK`, `KEY_EVENT_SOS_LONG` | URGENT | **紧急直通**，跳过队列 | +| **射频报警** | `RF_EVENT_ALARM` | HIGH | 入队优先处理 | +| **普通按键** | `KEY_EVENT_UP_CLICK`, `KEY_EVENT_DOWN_CLICK`, `KEY_EVENT_UP_DOWN_COMB` | NORMAL | 入队等待处理 | +| **射频配对** | `RF_EVENT_PAIR` | NORMAL | 入队等待处理 | +| **系统定时** | 时钟更新、超时检测 | LOW | 入队等待处理 | + +--- + +## 2. 核心数据结构 + +### 2.1 扩展事件结构体 (SystemEvent) + +```c +typedef struct { + KeyEvent key_event; // 原始按键事件类型 + EventPriority priority; // 事件优先级 (LOW/NORMAL/HIGH/URGENT) + u32 extra_data; // 额外数据（如射频地址、时间信息等） + u8 extra_size; // 额外数据有效字节数 +} SystemEvent; +``` + +**字段说明**： + +| 字段 | 类型 | 描述 | +| :--- | :--- | :--- | +| `key_event` | `KeyEvent` | 按键事件的原始类型，如 `KEY_EVENT_UP_CLICK`、`KEY_EVENT_SOS_LONG` | +| `priority` | `EventPriority` | 事件优先级，决定事件的处理路径（入队或直通） | +| `extra_data` | `u32` | 额外携带的数据，用于传递射频地址、时间等信息 | +| `extra_size` | `u8` | `extra_data` 中有效数据的字节数（0~4） | + +### 2.2 事件优先级枚举 + +```c +typedef enum { + EVENT_PRIORITY_LOW, // 0: 低优先级：系统内部事件，如定时更新 + EVENT_PRIORITY_NORMAL, // 1: 正常优先级：大部分用户交互事件 + EVENT_PRIORITY_HIGH, // 2: 高优先级：报警相关事件 + EVENT_PRIORITY_URGENT // 3: 紧急优先级：SOS等，直接越过队列 +} EventPriority; +``` + +### 2.3 按键事件类型枚举 + +```c +typedef enum { + KEY_EVENT_NONE, // 0: 无事件 + KEY_EVENT_UP_CLICK, // 1: 上键短按 + KEY_EVENT_UP_LONG, // 2: 上键长按 + KEY_EVENT_DOWN_CLICK, // 3: 下键短按 + KEY_EVENT_DOWN_LONG, // 4: 下键长按 + KEY_EVENT_SOS_CLICK, // 5: SOS键短按 + KEY_EVENT_SOS_LONG, // 6: SOS键长按 + KEY_EVENT_UP_DOWN_COMB // 7: 上下键组合 +} KeyEvent; +``` + +--- + +## 3. 事件队列模块 + +### 3.1 队列设计参数 + +| 参数名称 | 定义 | 默认值 | 说明 | +| :--- | :--- | :--- | :--- | +| `EVENT_QUEUE_DEPTH` | 队列深度（环形缓冲区大小） | 8 | 可配置，建议值为 4~16 | +| `queue_head` | 读指针 | 0 | 指向即将读取的位置 | +| `queue_tail` | 写指针 | 0 | 指向即将写入的位置 | +| `queue_count` | 当前事件数量 | 0 | 范围 0~EVENT_QUEUE_DEPTH | + +### 3.2 队列内部结构 + +```c +static SystemEvent event_queue[EVENT_QUEUE_DEPTH]; // 环形缓冲区存储数组 +static u8 queue_head = 0; // 读指针：指向即将读取的位置 +static u8 queue_tail = 0; // 写指针：指向即将写入的位置 +static u8 queue_count = 0; // 当前队列中的事件数量 +``` + +### 3.3 队列操作接口 + +| 接口名称 | 函数签名 | 返回值 | 功能描述 | +| :--- | :--- | :--- | :--- | +| `EventQueue_Init` | `void EventQueue_Init(void)` | 无 | 初始化队列：重置读写指针和计数器 | +| `EventQueue_Push` | `bit EventQueue_Push(SystemEvent evt)` | `bit` (1=成功, 0=失败) | 非阻塞将事件推入队列尾部，队列满时返回 0 | +| `EventQueue_Pop` | `SystemEvent EventQueue_Pop(void)` | `SystemEvent` | 从队列头部弹出一个事件，队空时返回空事件 | +| `EventQueue_IsEmpty` | `bit EventQueue_IsEmpty(void)` | `bit` (1=空) | 判断队列是否为空 | +| `EventQueue_IsFull` | `bit EventQueue_IsFull(void)` | `bit` (1=满) | 判断队列是否已满 | +| `EventQueue_GetCount` | `u8 EventQueue_GetCount(void)` | `u8` | 获取队列中当前事件数量 | +| `EventQueue_EmergencyDispatch` | `void EventQueue_EmergencyDispatch(SystemEvent evt)` | 无 | **紧急事件直通**：跳过队列直接调用应用管理器分发 | + +### 3.4 队列操作流程 + +#### 入队操作 (EventQueue_Push) + +``` +EventQueue_Push(evt) 执行流程： + +1. 检查队列是否已满 + └── if (queue_count >= EVENT_QUEUE_DEPTH) → 返回 0（入队失败） + +2. 禁用全局中断（保护队列操作原子性） + └── EA = 0 + +3. 将事件写入环形缓冲区 + └── event_queue[queue_tail] = evt + +4. 更新写指针（循环递增） + └── queue_tail = (queue_tail + 1) % EVENT_QUEUE_DEPTH + +5. 更新事件计数 + └── queue_count++ + +6. 恢复全局中断 + └── EA = 1 + +7. 返回成功 + └── return 1 +``` + +#### 出队操作 (EventQueue_Pop) + +``` +EventQueue_Pop() 执行流程： + +1. 初始化返回的空事件 + └── evt.key_event = KEY_EVENT_NONE + evt.priority = EVENT_PRIORITY_LOW + evt.extra_data = 0 + evt.extra_size = 0 + +2. 检查队列是否为空 + └── if (queue_count == 0) → 返回空事件 + +3. 禁用全局中断（保护队列操作原子性） + └── EA = 0 + +4. 从队列头部读取事件 + └── evt = event_queue[queue_head] + +5. 更新读指针（循环递增） + └── queue_head = (queue_head + 1) % EVENT_QUEUE_DEPTH + +6. 更新事件计数 + └── queue_count-- + +7. 恢复全局中断 + └── EA = 1 + +8. 返回读取到的事件 + └── return evt +``` + +#### 紧急直通操作 (EventQueue_EmergencyDispatch) + +``` +EventQueue_EmergencyDispatch(evt) 执行流程： + +1. 直接调用应用管理器的事件分发函数 + └── AppManager_DispatchEvent(evt) + +注意：此函数跳过队列，直接将事件发送给应用管理器， +适用于最高优先级的紧急事件（如SOS），确保立即响应。 +``` + +### 3.5 中断保护机制 + +队列操作使用全局中断开关 `EA` 进行保护，确保在中断环境下的原子性： + +``` +中断保护原则： +┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ +│ 1. 入队操作可能在中断中被调用（按键扫描、RF接收） │ +│ └── 需要保护队列数据结构不被并发访问 │ +│ │ +│ 2. 出队操作在主循环中被调用 │ +│ └── 需要保护队列数据结构不被中断破坏 │ +│ │ +│ 3. 保护方式：禁用全局中断 → 执行操作 → 恢复全局中断 │ +│ └── 最小化中断禁用时间，减少对系统响应性的影响 │ +└─────────────────────────────────────────────────────────────┘ +``` + +--- + +## 4. 事件采集机制 + +### 4.1 按键事件采集 + +#### 采集流程 + +``` +按键事件采集流程（Timer1 10ms 中断）： + +1. 读取物理引脚状态 + └── P0.1 (KEY_UP), P0.2 (KEY_CONFIRM), P0.3 (KEY_DOWN), P2.6 (KEY_SOS) + +2. 移位消抖滤波 + └── 连续 3 次检测一致确认为有效电平变化 + +3. 判断按键类型 + ├── 短按：按下后 200ms 内释放 + ├── 长按：按下持续时间 >= 2000ms (DOWN键) 或 >= 3000ms (其他键) + └── 组合键：UP 和 DOWN 同时按下 + +4. 将事件写入缓冲区（中断中仅标记事件，不直接处理） + └── key_event_buf = 对应的按键事件类型 + +注意：中断中不直接调用事件处理函数，避免在ISR中执行耗时操作（如Delay_ms、LCD绘制）。 +事件的优先级判断和分发由主循环完成。 +``` + +#### 按键消抖时序 + +``` +按键消抖时序图： + +时间轴 → +├──────────────────────────────────────────────────────────────┐ +│ 物理按键 ──────┐ │ │ +│ (实际) LOW │───────────────── HIGH ────────────│──────│ │ +├─────────────────┼────────────────────────────────────┼──────┤ │ +│ 10ms采样 ───────┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──────┤ │ +│ (抖动区) │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ +├─────────────────┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──────┤ │ +│ 消抖结果 ───────┼──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──────┤ │ +│ (连续3次 │ LOW HIGH │ │ +│ 一致才确认) └──────────────────────────────────────────┘ │ +├──────────────────────────────────────────────────────────────┤ +│ ↑ 抖动区结束，确认按键按下 │ +└──────────────────────────────────────────────────────────────┘ +``` + +### 4.2 射频事件采集 + +#### 采集流程 + +``` +射频事件采集流程（外部中断 P2.1）： + +1. 射频输入引脚 RF_RX_DATA (P2.1) 发生电平沿变化 + └── 触发外部中断 + +2. 定时器捕获高低电平比值 + └── 解调自适应基准 T + +3. 连续采集 24 个数据位 + └── 组合还原 20 位物理 ID 及 4 位状态码 + +4. 校验与识别 + ├── 解密通过 + ├── 判断是对码事件还是报警事件 + +5. 封装事件 + └── SystemEvent evt; + evt.key_event = KEY_EVENT_NONE; // 射频事件无按键类型 + evt.extra_data = 射频地址; + evt.extra_size = 4; + +6. 设置优先级并入队 + ├── 报警事件 → evt.priority = EVENT_PRIORITY_HIGH + └── 配对事件 → evt.priority = EVENT_PRIORITY_NORMAL + → EventQueue_Push(evt) +``` + +#### RF 解调参数 + +| 参数 | 值 | 说明 | +| :--- | :--- | :--- | +| **载波频率** | 433MHz | LR690L 射频芯片工作频率 | +| **编码方式** | EV1527 | 24 位曼彻斯特编码 | +| **数据位** | 24 位 | 20 位物理地址 + 4 位状态码 | +| **解调方式** | 自适应基准 T | 根据信号自动调整采样基准 | + +### 4.3 系统定时事件 + +``` +系统定时事件产生流程（Timer1 1ms 中断）： + +1. 毫秒计数器累加 + └── ms_tick++ + +2. 秒分频检测 + └── if (ms_tick % 1000 == 0) → 秒计数加1 + +3. 分钟变化检测 + └── if (分钟变化) → 产生时钟更新事件 + +4. 封装事件 + └── SystemEvent evt; + evt.key_event = KEY_EVENT_NONE; + evt.priority = EVENT_PRIORITY_LOW; + evt.extra_data = ((u32)hour << 8) | min; + evt.extra_size = 2; + +5. 入队处理 + └── EventQueue_Push(evt) +``` + +--- + +## 5. 事件分发机制 + +### 5.1 事件流转完整架构 + +```mermaid +graph TD + %% 事件产生层 + subgraph EventSources ["事件来源"] + KeyScan["按键扫描 (10ms)"] + RFRecv["射频接收 (中断)"] + Timer["定时事件 (1ms)"] + end + + %% 事件封装层 + KeyScan -->|封装| KeyEventPack["按键事件封装"] + RFRecv -->|封装| RFEventPack["射频事件封装"] + Timer -->|封装| TimerEventPack["定时事件封装"] + + %% 优先级判断 + KeyEventPack --> PriorityJudge{"优先级判断"} + RFEventPack --> PriorityJudge + TimerEventPack --> PriorityJudge + + %% 分流处理 + PriorityJudge -->|URGENT| EmergencyPath["紧急直通路径"] + PriorityJudge -->|非URGENT| NormalPath["正常队列路径"] + + %% 正常路径 + NormalPath --> Queue["EventQueue 环形缓冲区"] + Queue --> MainLoop["主循环轮询"] + MainLoop --> AppMgr["AppManager_DispatchEvent"] + + %% 紧急路径 + EmergencyPath --> AppMgr + + %% 应用层处理 + AppMgr --> FG_App["前台应用 (优先)"] + FG_App -->|IGNORED| BG_Apps["后台应用 (兜底)"] + FG_App -->|HANDLED| Done["处理完成"] + BG_Apps -->|IGNORED| Discard["事件丢弃"] + BG_Apps -->|HANDLED| Done +``` + +### 5.2 主循环事件处理流程 + +``` +主循环事件处理流程： + +while(1) +{ + // 1. 处理串口调试输入 + cmd = Uart_RxChar(); + if (cmd != '\0') + { + // 解析命令生成事件 + SystemEvent evt; + evt.key_event = 对应的按键事件; + evt.priority = 命令对应的优先级; + + // 根据优先级选择处理路径 + if (evt.priority == EVENT_PRIORITY_URGENT) + EventQueue_EmergencyDispatch(evt); + else + EventQueue_Push(evt); + } + + // 2. 处理按键事件缓冲区（来自定时器中断） + if (key_event_buf != KEY_EVENT_NONE) + { + SystemEvent evt; + evt.key_event = key_event_buf; + evt.extra_data = 0; + evt.extra_size = 0; + + // 判断是否为紧急事件 + if (key_event_buf == KEY_EVENT_SOS_CLICK || + key_event_buf == KEY_EVENT_SOS_LONG) + { + evt.priority = EVENT_PRIORITY_URGENT; + EventQueue_EmergencyDispatch(evt); + } + else + { + evt.priority = EVENT_PRIORITY_NORMAL; + EventQueue_Push(evt); + } + + key_event_buf = KEY_EVENT_NONE; + } + + // 3. 处理事件队列中的所有事件 + while (!EventQueue_IsEmpty()) + { + SystemEvent evt = EventQueue_Pop(); + + // 跳过空事件 + if (evt.key_event == KEY_EVENT_NONE && + evt.priority == EVENT_PRIORITY_LOW) + continue; + + // 分发事件给应用管理器 + AppManager_DispatchEvent(evt); + } + + // 4. 运行当前活跃应用 + AppManager_RunActiveApp(); +} +``` + +--- + +## 6. 事件优先级与处理路径总结 + +| 优先级 | 标识 | 处理路径 | 典型事件 | 特点 | +| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | +| **URGENT** | 3 | `EventQueue_EmergencyDispatch()` → 直接调用 `AppManager_DispatchEvent()` | SOS 按键 | 跳过队列，立即响应，最高优先级 | +| **HIGH** | 2 | `EventQueue_Push()` → 入队等待 → `EventQueue_Pop()` → `AppManager_DispatchEvent()` | 传感器入侵警报 | 入队处理，比普通事件优先 | +| **NORMAL** | 1 | `EventQueue_Push()` → 入队等待 → `EventQueue_Pop()` → `AppManager_DispatchEvent()` | 普通按键、射频配对 | 常规处理路径 | +| **LOW** | 0 | `EventQueue_Push()` → 入队等待 → `EventQueue_Pop()` → `AppManager_DispatchEvent()` | 时钟更新、超时检测 | 低优先级，不阻塞其他事件 | + +--- + +## 7. 事件丢弃机制 + +当事件经过完整的分发流程后仍未被任何应用处理时，事件将被丢弃： + +``` +事件丢弃条件： +1. 前台应用 active_app == NULL 或未返回 EVENT_HANDLED +2. 所有后台应用均未返回 EVENT_HANDLED + +丢弃处理： +- 事件数据被自动释放（队列弹出后即被丢弃） +- 无额外日志记录（嵌入式系统资源限制） +- 可通过调试串口观察事件处理情况 +``` + +--- + +## 8. 接口与函数说明汇总 + +### 8.1 事件队列接口 + +| 函数名 | 签名 | 功能 | +| :--- | :--- | :--- | +| `EventQueue_Init` | `void EventQueue_Init(void)` | 初始化事件队列，复位读写指针与计数器 | +| `EventQueue_Push` | `bit EventQueue_Push(SystemEvent evt)` | 非阻塞将事件推入队列尾部，成功返回 1 | +| `EventQueue_Pop` | `SystemEvent EventQueue_Pop(void)` | 从队列头部弹出一个事件，队空返回空事件 | +| `EventQueue_IsEmpty` | `bit EventQueue_IsEmpty(void)` | 判断队列是否为空 | +| `EventQueue_IsFull` | `bit EventQueue_IsFull(void)` | 判断队列是否已满 | +| `EventQueue_GetCount` | `u8 EventQueue_GetCount(void)` | 获取队列中当前事件数量 | +| `EventQueue_EmergencyDispatch` | `void EventQueue_EmergencyDispatch(SystemEvent evt)` | **紧急事件直通**：跳过队列直接分发 | + +### 8.2 事件采集接口 + +| 函数名 | 签名 | 功能 | +| :--- | :--- | :--- | +| `Key_Scan_Process` | `void Key_Scan_Process(void)` | Timer1 (10ms) 中断调度，扫描物理引脚并判定长短按逻辑 | +| `EV1527_Decode` | `bit EV1527_Decode(u32 *out_addr, u8 *out_type)` | 无线引脚 P2.1 边沿触发，捕获解密数据 | + +### 8.3 事件分发接口 + +| 函数名 | 签名 | 功能 | +| :--- | :--- | :--- | +| `AppManager_DispatchEvent` | `void AppManager_DispatchEvent(SystemEvent evt)` | 应用管理器事件分发函数（外部声明） | + +--- + +## 9. 设计要点与约束 + +### 9.1 队列深度选择 + +``` +队列深度选择原则： +┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ +│ 1. 深度过小（如 2~4）：高频按键可能导致事件丢失 │ +│ │ +│ 2. 深度过大（如 16+）：内存占用增加，响应延迟可能增大 │ +│ │ +│ 3. 推荐值：8 │ +│ ├── 足够应对正常按键频率（约 10Hz） │ +│ ├── 内存占用合理（8 * sizeof(SystemEvent) = 48 字节） │ +│ └── 响应延迟可控（最多等待 8 个事件） │ +└─────────────────────────────────────────────────────────────┘ +``` + +### 9.2 中断禁用时间控制 + +``` +中断禁用时间估算： +┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ +│ 入队操作： │ +│ ├── 禁用中断 → 写入数据 → 更新指针 → 更新计数 → 恢复中断 │ +│ └── 约 10~20 个机器周期 @ 24MHz = 0.4~0.8us │ +│ │ +│ 出队操作： │ +│ ├── 禁用中断 → 读取数据 → 更新指针 → 更新计数 → 恢复中断 │ +│ └── 约 10~20 个机器周期 @ 24MHz = 0.4~0.8us │ +│ │ +│ 结论：中断禁用时间远小于 1us，对系统响应性影响可忽略 │ +└─────────────────────────────────────────────────────────────┘ +``` + +### 9.3 紧急事件的特殊性 + +紧急事件（如 SOS）直接绕过队列机制，确保： +1. **零延迟响应**：无需等待队列中的其他事件 +2. **最高优先级**：立即抢占当前应用 +3. **不可丢失**：不会因队列满而被丢弃 + +--- + +## 10. 典型事件处理时序 + +### 10.1 普通按键事件时序 + +``` +普通按键事件时序（KEY_UP_CLICK）： + +时间轴 → +├──────────────────────────────────────────────────────────────┤ +│ 按键按下 ────────────────────────────────────────────────────│ +├──────────────────────────────────────────────────────────────┤ +│ Timer1 中断 → Key_Scan_Process → EventQueue_Push(evt) │ +│ ↓ │ +├──────────────────────────────────────────────────────────────┤ +│ 主循环 → EventQueue_Pop(evt) → AppManager_DispatchEvent │ +│ ↓ │ +│ active_app->onEvent(evt) │ +│ ↓ │ +│ 返回 EVENT_HANDLED │ +└──────────────────────────────────────────────────────────────┘ +``` + +### 10.2 紧急事件时序 + +``` +紧急事件时序（SOS_CLICK）： + +时间轴 → +├──────────────────────────────────────────────────────────────┤ +│ SOS按键按下 ─────────────────────────────────────────────────│ +├──────────────────────────────────────────────────────────────┤ +│ Timer1 中断 → Key_Scan_Process │ +│ → key_event_buf = KEY_EVENT_SOS_CLICK │ +├──────────────────────────────────────────────────────────────┤ +│ 主循环 → 检测 key_event_buf != KEY_EVENT_NONE │ +│ → 判断事件类型为 SOS，设置 priority = URGENT │ +│ → EventQueue_EmergencyDispatch(evt) │ +│ → AppManager_DispatchEvent(evt) │ +│ → active_app->onEvent(evt) │ +│ → 返回 EVENT_HANDLED │ +└──────────────────────────────────────────────────────────────┘ + +特点：紧急事件仍在主循环中处理，但跳过队列直接分发，减少延迟。 +中断中仅标记事件，不直接调用应用逻辑，避免在ISR中执行耗时操作。 +``` diff --git a/wristband.uvproj b/wristband.uvproj index dec11c3..499d5cb 100644 --- a/wristband.uvproj +++ b/wristband.uvproj @@ -329,6 +329,21 @@ 1 .\App\main.c + + event.c + 1 + .\App\event.c + + + appmgr.c + 1 + .\App\appmgr.c + + + apps.c + 1 + .\App\apps.c +