轮足机器人
因为制作博客之前这个项目就已经做了很多了，所以就先写新的。
CAN总线通信
CAN总线通信filter
上位机是STM32H743IIT6，下位机是两个STM32F103C8T6。
重点是filter的配置：
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CAN_FilterTypeDef can_filtercfg;
can_filtercfg.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK;
can_filtercfg.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT;
can_filtercfg.FilterIdHigh = 0x12<<5;
can_filtercfg.FilterIdLow = 0;
can_filtercfg.FilterMaskIdHigh = 0x7FF;
can_filtercfg.FilterMaskIdLow = 0x06;
can_filtercfg.FilterBank = 0;
can_filtercfg.FilterFIFOAssignment = CAN_FILTER_FIFO0;
can_filtercfg.FilterActivation = CAN_FILTER_ENABLE;
can_filtercfg.SlaveStartFilterBank = 14;
while(HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan, &can_filtercfg)!=HAL_OK);
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我的两个电机id分别是0x12和0x13，目前只接受不发送。
CAN总线通信CPU占用
我一直担心的一点是：can通信要以2ms的频率发送一帧8个字节的标准数据帧，2ms的频率接收一帧8个字节的标准数据帧，我担心CPU会不会吃不消？
但是通过简单搜集资料：
CAN通信外设的发送和接收都是非阻塞的，也就是can通信的bit位收发都是由外设自己处理的，不经过CPU，这样就无从谈起CPU占用率。
即使bit位的发送和接收就是走的CPU，我们经过如下计算：
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| CAN 通信标准数据帧包含以下部分：
• 帧起始（1 比特）。
• 11 位标识符。
• 1 位远程发送请求位（RTR）。
• 2 位控制域。
• 8 个字节的数据域，1 个字节等于 8 比特，所以数据域为 8×8 = 64 比特。
• 15 位循环冗余校验（CRC）序列。
• 1 位 CRC 界定符。
• 1 位应答位（ACK）。
• 1 位应答界定符。
• 7 位帧结束。
将各部分比特数相加：1 + 11 + 1 + 2 + 64 + 15 + 1 + 1 + 1 + 7 = 104 比特。
所以，CAN 通信发一次含八个字节的标准数据帧总共需要发 104 比特。
已知通信速率是 1M（1Mbps，即每秒 1000000 比特）。
1. 总比特数：
• 八个字节的标准数据帧总共 104 比特。
2. 耗时计算：
• 时间 = 数据量（比特数）÷ 速率。
• 耗时 = 104÷1000000 = 0.000104 秒。
综上所述，含八个字节的标准数据帧总共 104 比特，耗时 0.000104 秒。
1. 计算发送和接收一帧数据的总时间：
• 发送一帧数据耗时 0.000104 秒。
• 接收一帧数据耗时同样为 0.000104 秒。
• 总耗时为 0.000104×2 = 0.000208 秒（因为既要发送又要接收）。
2. 计算在 2ms 内处理 CAN 通信数据的时间比例：
• 2ms = 0.002 秒。
• 处理 CAN 通信数据的时间比例为 0.000208÷0.002 = 0.104。
3. 换算成 CPU 占用率：
• CPU 占用率约为 0.104×100% = 10.4% 。
也就是最差最差，CPU也只占用了10%.所以没什么好担心的，我就是完全被那个买来的破CAN上位机吓傻了。
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经过实际测试：
没有加can发送的电机速度波动如下：
加了can发送四个字节的pid速度环反应如下：
能看到电机启动的波动有一些增大。说明can发送可能确实会加重对线程占用的负担。。。糟糕
我打算对这个现象多搜集资料，要明确can通信对于线程占用的影响。
无刷电机PID
PID速度环
首先是速度的计算频率，经过实验，4000线的编码器最适合的速度计算周期是50ms，计算频率太小和太大都会影响速度计算。
电机低速段的编码器测速方法可能需要换，比如T法测速，这个待查。
PID速度环我是只用了纯P控制，做到快速无超调达到目标速度。因为轮足的轮只是大致达到速度要求即可，没那么高精度要求，所以我就没加I。
其实这种平衡小车的电机应该是PD控制，确保最大的快速性，不能加I，不能让电机迟滞，这跟普通的汽车轮子是完全不一样的。
平衡PID（与平衡小车一致）
直立环+速度环
a_m1是速度环PID输出
pid_out是直立环PID输出
里面的杂点是ozone的bug，不用管。可以看到：
速度环其实是在对直立环进行抑制。
