一.ADC（相电压、电流采集，总线电压，旋钮等）

1.普通单次转换ADC

已跑通，很简单，掌握几个核心函数就行

void knobs_task(void) {
    osDelay(500);


    while(1) {
    HAL_ADC_Start(&hadc2);
    HAL_ADC_PollForConversion(&hadc2, 1000);
    adc2_value= HAL_ADC_GetValue(&hadc2); // 读取有效值
     usb_printf("%lu\r\n", adc2_value);
        osDelay(100);
    }
}

void knobs_init(void) {
    HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc2, ADC_SINGLE_ENDED);
    knobsTaskHandle=osThreadNew(knobs_task, NULL, &knobsTask_attributes);

}

2.普通连续转换ADC

出现问题并未跑通，十分疑惑，把OE位置于0就可以进行正常读取，或者打开Low Power Auto Wait也可以解决。已有人遇到过相同的问题，但并未找到问题的根本

32ADC单通道连续模式只能采样一次问题，adc值不更新（ CUBMX+HAL）_循环读取内部adc的值不变化-CSDN博客

void knobs_task(void) {
    HAL_ADC_Start(&hadc2);
    HAL_ADC_PollForConversion(&hadc2, 1000);//1000和HAL_MAX_DELAY都试过没有变换
    osDelay(500);
    while(1) {


    adc2_value= HAL_ADC_GetValue(&hadc2); // 读取有效值
     usb_printf("%lu\r\n", adc2_value);
        osDelay(100);

    }
}

void knobs_init(void) {
    HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc2, ADC_SINGLE_ENDED);
    knobsTaskHandle=osThreadNew(knobs_task, NULL, &knobsTask_attributes);

}

3.DMA连续多通道ADC转换！！

要点：

1.SCAN模式打开，各RANK的通道设置正确，连续转换，打开DMA，DMA中设置循环，通道随便选?

2.DATA大小设置的要和代码接收的要一致（word->uint32_t，byte->uint8_t）

3.DMA Continuous Requests要打开！KK视频中并未提到这一点，若不打开会一直为零

或者获取一个值后不进行更新。

4.Clock Prescaler要设置改一点，默认参数（4分频）可能对于ADC处于超频状态，若不改此参数上述操作正确，会出现数据打印慢、不定时打印的情况

  uint32_t dma_adc2_buffer[4];

  HAL_ADC_Start_DMA(&hadc2, (uint32_t*)dma_adc2_buffer, sizeof(dma_adc2_buffer)/sizeof(uint32_t));

  while(1){

}

二、SPI通讯（编码器读取电机角度）

1.径向磁铁安装注意还是要大一点的比较好，本次使用的偏小为直径3mm

2.CPOL和CPHA的选择，根据芯片手册来，看他的SCLK初始是高还是低(看时序图可知MT6701为初始低电平)，然后看他说建议上升沿还是下降沿采集，CUBEMX中描述有些许差别，为第一个跳变沿或第二个跳变沿开始隔一个开始采集，大同小异，由此开始配置CUBEMX

为什么这里选择8bits？磁编码器发送的数据不是24bit（14位数据+4位状态+6位CRC）吗？因为我们选择uint8_t，后刚好24位可以被uint8_t txData[3];接收完，然后我们将uint8_t txData[0]和uint8_t txData[1]的前六位进行运算即可。还有另一种方式就是选16bits然后一次接16bit（按8bit分割）在右移两位去掉两位状态即为纯角度。

HAL_StatusTypeDef spiStatus = HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1, (uint8_t *)&txData, (uint8_t *)&rawData, 1, HAL_MAX_DELAY);//第二种方式读取，不知道为什么HAL_SPI_TransmitReceive就是用不了，需要改成纯Receive，而且MT6701就没有MISO线，发送什么？
而且这里的(uint8_t *)我也不是很理解，16位数据直接右移两位不就行了吗？这样分割是为了什么？

下面的uint16_t Size参数是什么意思？为什么填1也可以？接受的数据不是3个8bit吗？

/**
  * @brief  Receive an amount of data in blocking mode.
  * @param  hspi pointer to a SPI_HandleTypeDef structure that contains
  *               the configuration information for SPI module.
  * @param  pData pointer to data buffer
  * @param  Size amount of data to be received
  * @param  Timeout Timeout duration
  * @retval HAL status
  */
HAL_StatusTypeDef HAL_SPI_Receive(SPI_HandleTypeDef *hspi, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)

附上修改后的MT6701磁编码器代码，十分稳定

//
// Created by 29569 on 25-4-27.
//

#include "mt6701_spi.h"
#include "arm_math.h"
#include "cmsis_os2.h"
#include "spi.h"
#include "stm32g4xx_hal_spi.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "usbd_cdc_if.h"


osThreadId_t mt6701_spiTaskHandle;
const osThreadAttr_t mt6701_spiTask_attributes = {
    .name = "mt6701_spiTask",
    .priority = (osPriority_t) osPriorityNormal,
    .stack_size = 512*4
  };

#define MT6701_CS_Enable() HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET)
#define MT6701_CS_Disable() HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET)


int rotationCount = 0;  // 旋转过的圈数
int rotationCount_Last; // 上一次循环时转过的圈数

uint16_t MT6701_GetRawData(void)
{
    uint16_t rawData;
    uint16_t timeOut = 200;

    while (HAL_SPI_GetState(&hspi1) != HAL_SPI_STATE_READY)
    {
        if (timeOut-- == 0)
        {
            return 0; // 在超时时直接返回，避免继续执行后续代码
        }
    }

    MT6701_CS_Enable();

    HAL_StatusTypeDef spiStatus = HAL_SPI_Receive(&hspi1, (uint8_t *)&rawData, 2, 200);
    if (spiStatus != HAL_OK)
    {
        MT6701_CS_Disable();
        rawData = 0;
        return 0; // 在SPI传输错误时直接返回，避免继续执行后续代码
    }

    MT6701_CS_Disable();

    return rawData >> 2; // 取高14位的角度数据
}
float MT6701_GetRawAngle(void)
{
    uint16_t rawData = MT6701_GetRawData();
    return (float)rawData / 16384.0f * 2*PI;
}

// 获得转过的总角度，有圈数累加
float MT6701_GetFullAngle(void)
{
    static float angle_Last = 0.0f;     // 上次的轴角度，范围0~6.28
    float angle = MT6701_GetRawAngle(); // 当前角度，范围0~6.28
    float deltaAngle = angle - angle_Last;

    // 计算旋转的总圈数
    // 通过判断角度变化是否大于80%的一圈(0.8f*6.28318530718f)来判断是否发生了溢出，如果发生了，则将full_rotations增加1（如果d_angle小于0）或减少1（如果d_angle大于0）。

    if (fabsf(deltaAngle) > (0.8f * 6.28318530718f))
    {
        rotationCount += (deltaAngle > 0) ? -1 : 1; // 圈数计算
        rotationCount_Last = rotationCount;
    }

    angle_Last = angle;
    return rotationCount * 6.28318530718f + angle_Last; // 转过的圈数 * 2pi + 未转满一圈的角度值
}

// 计算转速
float MT6701_GetVelocity(void)
{
    static float full_Angle_Last = 0.0f; // 记录上次转过的总角度
    float full_Angle = MT6701_GetFullAngle();
    float delta_Angle = (rotationCount - rotationCount_Last) * 2*PI + (full_Angle - full_Angle_Last);
    float vel = delta_Angle * 1000.0f; // Ts = 1ms

    // 更新变量值
    full_Angle_Last = full_Angle;
    return vel;
}






void mt6701_spi_task(void) {

    osDelay(500);

    while (1) {


        usb_printf("SPI:%f\r\n", (float)MT6701_GetVelocity());
        //usb_printf("TEST剩余栈:%d,%d\r\n", (int)uxTaskGetStackHighWaterMark(NULL), (int)xPortGetFreeHeapSize());

        osDelay(5);



    }
}


void mt6701_spi_init(void) {

    mt6701_spiTaskHandle=osThreadNew(mt6701_spi_task, NULL, &mt6701_spiTask_attributes);

}

STM32 HAL库spi读取mt6701角度值_mt6701 spi-CSDN博客

STM32CubeMX学习笔记(1)--SPI接口使用(读取MT6701位置传感器)1.MT6701简介 1.1 IIC - 掘金（未实现功能）

三、FreeRTOS（底层系统框架）

freertos基本概念、任务创建和删除就不多说了，注意的是Linux和windows都为通用操作系统（general-purpose OS）。

freertos的堆是在全局区域里创建的，并非占用系统堆。

freertos堆大小，分配方法由下图参数决定

堆和栈的分配方式：

FreeRTOS提供了多种堆管理方案，可以在FreeRTOSConfig.h文件中选择使用哪种方案。

heap_1：只支持静态分配，即在程序开始时就分配好所有任务的TCB和栈空间，不支持动态创建和删除任务。

heap_2：支持动态分配，即在程序运行时可以创建和删除任务，但不支持内存回收，即删除任务后不会释放其占用的内存空间。

heap_3：支持动态分配和内存回收，使用标准C库的malloc和free函数来管理堆空间，但可能存在内存碎片问题，即堆空间被分割成很多小块，导致无法分配足够大的连续空间。

heap_4：支持动态分配和内存回收，并且可以合并相邻的空闲块，减少内存碎片问题，但需要更多的代码空间和执行时间。

heap_5：在heap_4的基础上增加了多个堆区域的支持，可以将不同大小或者不同属性的内存区域作为堆来使用，提高了内存利用率。

注意若选择heap_5则创建线程需要在osKernelInitialize();之后，否则会卡在申请空间。

若想要查看堆栈剩余情况，可使用以下函数打印出情况

 usb_printf("TEST最小剩余栈%d\r\n",(int)uxTaskGetStackHighWaterMark(NULL));//查看栈最小时候的值
 usb_printf("TEST剩余栈%d\r\n",(int)xPortGetFreeHeapSize());//查看栈的值

configUSE_NEWLIB_REENTRANT参数和printf、sprintf之类有关，关掉的话就没有前述函数的库（NEWLIB）无法进行打印输出

堆栈溢出检测（CHECK_FOR_STACK_OVERFLOW）需要写回调处理函数，懒得写固暂时不开

【FreeRTOS】FreeRTOS学习笔记 ---- 堆和栈，第1个FreeRTOS程序，创建任务函数及任务管理_freertos的堆栈-CSDN博客

STM32CubeMX FreeRTOS堆栈分配、调试技巧-腾讯云开发者社区-腾讯云

FreeRTOS记录（一、熟悉开发环境以及CubeMX下FreeRTOS配置） - 知乎

四、PWM（最终三相电压输出）

1.center aligned mode 1 2 3的区别，简单来说区别就是中断产生的时机不同，mode3为高点低点都产生中断

PWM模式1：无论是向上计数还是向下计数，只要CNT ⩽CCRx，PWM输出低电平（CCR值越高占空比越高）。

PWM模式2：无论是向上计数还是向下计数。只要CNT ⩽CCRx，PWM输出高电平（CCR值越高占空比越低）。

STM32三种对齐计数模式及其中断回调函数——用CubeMX工具_stm32 timer三种中心对齐计数模式区别-CSDN博客

STM32Cube的PWM控制基础篇（三）定时器的PWM设置详解_ch idle state-CSDN博客(PWM里各个参数的含义此文章中都有解释)

STM32CubeMX学习笔记(6)--定时器触发ADC采样1.PWM mode1和PWM mode2的区别 总结： P - 掘金(又是他)

其他疑惑

1.这个栈大小怎么知道多少合适？少了会导致各种奇奇怪怪的问题，在连续转换ADC实验时发现大了的话就无法连上串口，已经控制变量进行过实验

2.为什么ADC的值要用ADC:%lu,%lu,%lu,%lu才能打印？而%f不行？

3.为什么这边最小栈为128，但是我LED闪烁的栈分配了8还是能运行？

4.为什么栈大小同为12000，堆和栈的分配方式设置为heap_5就USB打印不出来了，USB灯也不闪了，Heap_4就可以