chore: upgrade FreeRTOS to v2 (CMSIS-RTOS_V2), update CubeMX project config

- Remove CMSIS-RTOS v1 (cmsis_os.h/cmsis_os.c), add CMSIS-RTOS v2 (cmsis_os2.c/freertos_os2.h/mpool.h)
- Update FreeRTOS kernel, port, and headers to match v2 integration
- Remove unused heap implementations, keep heap_4
- Update CubeMX project config (.mxproject, .ioc, CMakeLists.txt)
- Update FreeRTOSConfig.h, freertos.c, main.c, stm32h7xx_it.c
- Update application modules (master_machine, dmmotor)
- Add CMSIS-RTOS2 headers, mpu_syscall_numbers.h, newlib/picolibc support

ARCHITECTURE.md

@@ -1,329 +1,310 @@
-# 项目架构分析报告：Basic_Framework_MC02 (RoboMaster 云台机器人)
+# 项目架构：Basic_Framework_MC02 (DM 云台控制系统)
 
 ## 概览
 
-这是一个基于 **STM32H723** (Cortex-M7) 的 RoboMaster 竞赛机器人控制项目。项目采用 FreeRTOS 实时操作系统，目前配置为**单板控制整车**（`ONE_BOARD` 模式），代码组织呈分层架构。项目由 **湖南大学岳麓电气 (HNU YueLu EC)** 开发。
+基于 **STM32H723** (Cortex-M7, 480MHz) 的达妙电机云台控制系统。采用 FreeRTOS，通过 IMU 反馈实现角度闭环，通过串口接收上位机指令实现视觉追踪。项目源自 HNU YueLu EC RoboMaster 项目，经重构精简为纯云台控制。
 
 ---
 
-## 一、硬件与通信总览
+## 一、硬件与通信
 
 | 资源 | 用途 |
 |------|------|
-| **FDCAN1/2/3** | 电机控制总线（DJI 电机、达妙电机等） |
-| **USART1** | 板间通信 (BoardComm) |
-| **USART5** | 遥控器 (DBUS/DR16) |
+| **FDCAN1** | 电机控制总线 (DM-G6220 yaw, DM-J4310-2EC pitch) |
+| **USART10** | 上位机通信 (master_machine 协议) |
 | **USART7** | VoFA 调试输出 |
-| **USART10** | 视觉/上位机 (OpenCV 通信) |
-| **SPI1/2** | BMI088 IMU 传感器、OLED |
-| **I2C2** | 通用 I2C |
-| **OCTOSPI2** | 外部 Flash (W25Qxx) |
-| **TIM1/2/3/12** | PWM 输出、编码器输入、DWT 时钟基准 |
-| **USB Device** | 虚拟串口 (CDC) |
-| **ADC1** | 模拟量采集 |
-| **GPIO** | 电源控制、激光器等 |
+| **USART1** | 板间通信 (BoardComm) |
+| **SPI2** | BMI088 IMU 传感器 |
 
 ---
 
 ## 二、分层架构
 
-项目采用 **4 层架构**：
-
 ```
-┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
-│  application/  应用层                                    │
-│  robot.c → robot_cmd → gimbal / chassis / shoot         │
-├──────────────────────────────────────────────────────────┤
-│  modules/      模块层                                    │
-│  motor, imu, referee, remote, vision, algorithm, ...    │
-├──────────────────────────────────────────────────────────┤
-│  bsp/          板级支持包                               │
-│  can, usart, spi, iic, pwm, dwt, log, gpio             │
-├──────────────────────────────────────────────────────────┤
-│  Drivers/      HAL 驱动层 (CubeMX 生成)                 │
-│  STM32H7xx_HAL, CMSIS, FreeRTOS, USB, SEGGER RTT       │
-└──────────────────────────────────────────────────────────┘
+┌──────────────────────────────────────────────┐
+│  application/  应用层                        │
+│  robot.c → robot_cmd → gimbal               │
+├──────────────────────────────────────────────┤
+│  modules/      模块层                        │
+│  motor, imu, master_machine, algorithm, ... │
+├──────────────────────────────────────────────┤
+│  bsp/          板级支持包                   │
+│  can, usart, spi, dwt, log, gpio           │
+├──────────────────────────────────────────────┤
+│  Drivers/      HAL 驱动层 (CubeMX 生成)     │
+│  STM32H7xx_HAL, CMSIS, FreeRTOS            │
+└──────────────────────────────────────────────┘
 ```
 
 ---
 
-## 三、启动与初始化流程
-
-### 3.1 main() 启动序列
+## 三、启动流程
 
 ```
-HAL_Init() → SystemClock_Config() → MX_GPIO_Init() → MX_DMA_Init()
-→ MX_ADC1_Init() → MX_USB_DEVICE_Init() → MX_TIM/SPI/USART/UART/FDCAN/..._Init()
-→ RobotInit()           ← 唯一的用户初始化入口
-→ while(1) {}           ← 空循环，所有逻辑在 RTOS 任务中
+main()
+  ├── HAL_Init() → SystemClock_Config() → MX_*_Init()  // CubeMX 外设初始化
+  └── RobotInit()
+        ├── BSPInit()                    // DWT + Log
+        ├── RobotCMDInit()               // pub-sub, 视觉PID, 串口初始化
+        ├── GimbalInit()                 // IMU + DM 电机初始化
+        └── OSTaskInit()                 // 创建 4 个 RTOS 任务
 ```
 
-### 3.2 RobotInit() 初始化链
-
-```
-RobotInit()
-  ├── __disable_irq()                           // 关中断，保证初始化原子性
-  ├── BSPInit()
-  │     ├── DWT_Init(480)                       // 时钟周期计数器 (CPU=480MHz)
-  │     └── BSPLogInit()                        // 日志系统（SEGGER RTT + 串口）
-  ├── RobotCMDInit()                            // 核心命令任务初始化
-  │     ├── RemoteControlInit(&huart5)          // 遥控器 (DBUS)
-  │     ├── PubRegister() x6                    // 注册 6 个消息话题：
-  │     │     gimbal_cmd / gimbal_feed          // 云台控制/反馈
-  │     │     shoot_cmd / shoot_feed            // 发射控制/反馈
-  │     │     chassis_cmd / chassis_feed        // 底盘控制/反馈
-  │     ├── PIDInit() x2 (yaw + pitch 跟踪PID) // 视觉跟踪 PID 初始化
-  │     ├── VisionKalmanFilterInit()            // 视觉误差卡尔曼滤波器
-  │     ├── Vision_Uart_Init(&huart10)          // 视觉串口通信
-  │     └── BoardCommInit(&huart1)              // 板间通信
-  ├── GimbalInit()                              // 云台电机初始化
-  │     ├── INS_Init() → BMI088 SPI 初始化     // IMU 惯导
-  │     ├── PubRegister("gimbal_feed") / SubRegister("gimbal_cmd")
-  │     ├── DJIMotorInit(GM6020) → yaw 电机    // Yaw: GM6020 直驱
-  │     └── DMMotorInit() → pitch 电机         // Pitch: 达妙电机
-  ├── OSTaskInit()                              // 创建 RTOS 任务
-  │     ├── INS Task (1kHz, AboveNormal)        // 姿态解算最高优先级
-  │     ├── Motor Task (1kHz, Normal)           // 电机控制
-  │     ├── Daemon Task (100Hz, Normal)         // 看门狗/蜂鸣器
-  │     ├── Robot Task (500Hz, Normal)          // 机器人核心控制
-  │     └── DMMotorControlInit()                // 达妙大电机初始化
-  └── __enable_irq()                            // 开中断
-```
-
----
-
-## 四、FreeRTOS 任务架构
+### FreeRTOS 任务
 
 | 任务 | 频率 | 优先级 | 功能 |
 |------|------|--------|------|
-| **INS Task** | 1kHz | AboveNormal | 阻塞读取 BMI088，进行四元数 EKF 姿态解算 |
-| **Motor Task** | 1kHz | Normal | DJI/LK/HT 电机 PID 闭环计算与 CAN 发送 |
-| **Robot Task** | 500Hz | Normal | 调用 `RobotTask()` 串联各应用层任务 |
-| **Daemon Task** | 100Hz | Normal | 模块看门狗喂狗检查 + 蜂鸣器控制 |
+| **INS Task** | 1kHz | AboveNormal | BMI088 读取 → 四元数 EKF 姿态解算 |
+| **Motor Task** | 1kHz | Normal | DM 电机角度 PID → CAN 速度指令发送 |
+| **Robot Task** | 500Hz | Normal | 上位机命令处理 + 模式切换 + 控制执行 |
+| **Daemon Task** | 100Hz | Normal | 模块看门狗 + 蜂鸣器 |
 
 ---
 
-## 五、消息中心 (Pub-Sub)
-
-位于 `modules/message_center/`，这是应用层内部的核心通信机制：
-
-- **发布者 (Publisher)**：以**话题名 (topic name)** 标识，通过**链表**管理订阅者
-- **订阅者 (Subscriber)**：每个订阅者维护一个长度为 1 的 **FIFO 队列**
-- 支持最多 **12 个话题**，话题名最长 **32 字符**
-
-### 当前消息流：
+## 四、PID 双环架构
 
 ```
-robot_cmd (CMD) ──→ gimbal_cmd ──→ gimbal 应用
-                 ├── chassis_cmd → chassis 应用
-                 └── shoot_cmd ──→ shoot 应用
-
-gimbal  ──→ gimbal_feed  ──→ robot_cmd (CMD)
-chassis ──→ chassis_feed ──→ robot_cmd (CMD)
-shoot   ──→ shoot_feed   ──→ robot_cmd (CMD)
+┌──────────────────────────────────────────────────────┐
+│  application/cmd/robot_cmd.c  (外环, 500Hz)         │
+│                                                      │
+│  上位机 0xA5 帧 → error_x/y → KF → vision PID      │
+│                 → 角度增量 → 累计 angle ref          │
+│  上位机 0xA6 帧 → yaw_ref/pitch_ref 直接设定        │
+│                                                      │
+│  ProcessCommand() 处理模式切换 / 激光控制            │
+└──────────────────────┬───────────────────────────────┘
+                       │ gimbal_cmd (pub-sub)
+                       ▼
+┌──────────────────────────────────────────────────────┐
+│  application/gimbal/gimbal.c  (传递, 500Hz)         │
+│                                                      │
+│  DMMotorSetRef(yaw, cmd.yaw)                        │
+│  DMMotorSetRef(pitch, cmd.pitch)                    │
+│  反馈: gimbal_feed → gimbal_IMU_data 指针           │
+└──────────────────────┬───────────────────────────────┘
+                       │
+                       ▼
+┌──────────────────────────────────────────────────────┐
+│  modules/motor/DMmotor/  (内环, 1kHz)                │
+│                                                      │
+│  IMU 角度反馈 → angle PID → velocity output         │
+│  → DMMotorSendVelocity() → CAN 速度模式             │
+│  output_reverse 控制输出方向                         │
+└──────────────────────────────────────────────────────┘
 ```
 
 ---
 
-## 六、应用层模块
+## 五、上位机串口协议
 
-### 6.1 RobotCMD (`application/cmd/`) — 机器人大脑
+位于 `modules/master_machine/`。三种帧类型，通过帧头区分。
 
-核心决策模块，集成以下功能：
+### 自动/视觉追踪数据帧 `0xA5` (10 字节)
 
-| 功能 | 说明 |
+| 字节 | 0 | 1-4 | 5-8 | 9 |
+|------|---|-----|-----|---|
+| 内容 | 0xA5 | error_x (float) | error_y (float) | checksum |
+
+### 手动控制数据帧 `0xA6` (11 字节)
+
+| 字节 | 0 | 1 | 2-5 | 6-9 | 10 |
+|------|---|-----|-----|-----|----|
+| 内容 | 0xA6 | zero_force | yaw_ref (float) | pitch_ref (float) | checksum |
+
+### 命令帧 `0xA7` (3 字节)
+
+| 字节 | 0 | 1 | 2 |
+|------|---|-----|----|
+| 内容 | 0xA7 | cmd | checksum |
+
+命令码：`0x01` 切换到自动模式, `0x02` 切换到手动模式, `0x03` 激光开, `0x04` 激光关
+
+### 数据流
+
+```
+上位机 USART10 → DecodeVision() → vision_data (全局结构体)
+  ├── 0xA5 → auto_updated=1, error_x/y
+  ├── 0xA6 → manual_updated=1, zero_force, yaw_ref/pitch_ref
+  └── 0xA7 → cmd_pending=1, cmd
+
+robot_cmd 每轮:
+  ProcessCommand() → 模式切换 / 激光
+  AUTO:  vision_data.error_x/y → KF → vision PID → 角度增量
+  MANUAL: vision_data.yaw_ref/pitch_ref → 直接设定
+  PubPushMessage(gimbal_cmd) → gimbal 执行
+```
+
+---
+
+## 六、DM 电机驱动
+
+位于 `modules/motor/DMmotor/`。基于 DM_6220 参考协议。
+
+### 速度模式 (当前默认)
+
+CAN ID = motor_id + 0x200，发送 float velocity (4 bytes)。
+
+```
+DMMotorControl() @ 1kHz:
+  PIDCalculate(angle_PID, IMU_angle, pid_ref) → velocity
+  output_reverse? → DMMotorSendVelocity() → CAN
+```
+
+### 电机配置
+
+| 电机 | CAN ID | 反馈 ID | 模式 | MIT KP/KD |
+|------|--------|---------|------|-----------|
+| DM-G6220 (Yaw) | 0x01 | 0xF1 | Velocity | — |
+| DM-J4310-2EC (Pitch) | 0x02 | 0xF2 | Velocity | — |
+
+### API
+
+| 函数 | 说明 |
 |------|------|
-| **遥控器解析** | DBUS 协议，摇杆/开关/键鼠 |
-| **视觉跟踪** | OpenCV 视觉数据 → 卡尔曼滤波 → PID 跟踪 → 云台角度控制 |
-| **画圆模式** | 遥控器拨轮控制画圆轨迹跟踪 |
-| **题号状态机** | 竞赛自动任务状态机，支持 6 种题号，含转向/搜索/跟踪子状态 |
-| **急停处理** | 遥控器右侧开关拨下 → 所有电机零力输出 |
-| **激光控制** | GPIO 控制激光笔开关 |
-
-`RobotCMDTask()` 执行流程（500Hz）：
-
-```
-读取底盘/发射/云台反馈消息 → 判断控制模式(手动/自动/视觉)
-→ EmergencyHandler(急停检测) → 推送控制消息给各应用
-```
-
-**题号状态机** (YunTaiState)：
-
-```
-YUNT_IDLE
-  → NO1: 零力模式
-  → NO2: 视觉跟踪 + 激光 (等待1.5s后开启激光)
-  → NO3: 转向0度 → 视觉跟踪/搜索 → 激光 (3.5s后)
-  → NO4_1: 转向-45度 → 视觉跟踪 + 前馈
-  → NO4_3: 转向-45度 → 视觉跟踪 (error=60) + 画圆前馈
-```
-
-### 6.2 Gimbal (`application/gimbal/`) — 云台控制
-
-- **Yaw 轴**：GM6020 (DJI 直驱电机)，CAN1 ID=0x01，IMU 反馈替代电机编码器
-- **Pitch 轴**：达妙电机 (DM Motor)，CAN1 ID=0x06/0x16，IMU 反馈
-- **控制模式**：
-  - `GIMBAL_ZERO_FORCE`：零力
-  - `GIMBAL_GYRO_MODE`：陀螺仪姿态闭环 (使用 IMU Pitch + YawTotalAngle)
-- **特点**：角度/角速度反馈均来自 IMU（替代电机编码器），带有速度和电流前馈
-
-### 6.3 Chassis (`application/chassis/`) — 底盘控制
-
-- 麦克纳姆轮底盘 (Mecanum)，4x GM6020 电机
-- 运动学解算：正逆运动学，云台→底盘坐标系变换
-- 支持裁判系统功率限制和超级电容管理
-
-### 6.4 Shoot (`application/shoot/`) — 发射控制
-
-- **摩擦轮**：2x M3508 (CAN2 ID=1,2)，速度串联电流闭环
-- **拨盘电机**：M2006 (CAN2 ID=3)，多模式：
-  - `LOAD_STOP`：停止
-  - `LOAD_1_BULLET`：单发（角度闭环，加减角度 = ONE_BULLET_DELTA_ANGLE）
-  - `LOAD_3_BULLET`：三连发
-  - `LOAD_BURSTFIRE`：连发（速度闭环，可调射频）
-  - `LOAD_REVERSE`：反转
-- **弹速模式**：15m/s / 18m/s / 30m/s
-- 弹舱盖开关控制
+| `DMMotorInit()` | 初始化电机实例 (CAN 注册, PID 初始化, daemon) |
+| `DMMotorSetRef()` | 设定角度参考值 (degrees) |
+| `DMMotorControl()` | 1kHz 控制循环 (所有电机) |
+| `DMMotorSetMode()` | 发送命令 (使能/停止/清零/清除错误) |
+| `DMMotorSendVelocity()` | 速度模式 CAN 发送 |
+| `DMMotorSendMIT()` | MIT 模式 CAN 发送 |
+| `DMMotorSendPosVel()` | 位置-速度模式 CAN 发送 |
 
 ---
 
-## 七、模块层 (modules/)
+## 七、模块层
 
 | 分类 | 模块 | 功能 |
 |------|------|------|
-| **电机** | `dji_motor` | DJI GM6020/M3508/M2006 标准电机驱动，串级 PID (角度→速度→电流) |
-|  | `DMMotor` | 达妙电机 (DM Motor) 驱动 |
-|  | `LKmotor` (LK9025) | LK 电机驱动 |
-|  | `HTmotor` (HT04) | HT04 电机驱动 |
-|  | `step_motor` | 步进电机 (含 X_V2 变体) |
-|  | `servo_motor` | 舵机控制 |
-|  | `motor_task` | 电机控制统一调度 (`MotorControlTask`) |
-| **姿态** | `imu/ins_task` | 惯导解算：四元数 EKF，BMI088 传感器 |
-|  | `imu/BMI088driver` | BMI088 SPI 底层读取 |
+| **电机** | `motor/DMmotor` | 达妙电机驱动 (MIT/PosVel/Velocity 三模式) |
+|  | `motor/motor_task` | 电机控制统一调度 (`DMMotorControl`) |
+| **姿态** | `imu/ins_task` | 惯导解算 (四元数 EKF, 返回 INS_t 指针) |
+|  | `imu/BMI088driver` | BMI088 SPI 读取 |
 |  | `imu/BMI088Middleware` | BMI088 数据换算 |
-| **算法** | `controller` | 通用 PID 控制器（支持变积分、梯形积分、微分先行、输出滤波等改进） |
-|  | `kalman_filter` | 标准卡尔曼滤波器 + 自适应 (`UseAutoAdjustment`) |
-|  | `QuaternionEKF` | 四元数扩展卡尔曼滤波 |
-|  | `crc8/crc16` | CRC 校验 |
-|  | `user_lib` | 通用数学/工具函数 |
-| **通信** | `remote/remote_control` | DJI DBUS 遥控器解析 (位域优化) |
-|  | `master_machine` | 视觉上位机通信 (SeaSky 协议) |
-|  | `referee` | 裁判系统 (RM Referee Protocol, UI 绘制) |
-|  | `can_comm` | CAN 通信抽象层（双板情况下的数据转发） |
-|  | `board_comm` | 板间通信（固定帧格式: 帧头 + 2x int32 + 2x float + 校验） |
-|  | `bluetooth/HC05` | HC05 蓝牙模块 |
-|  | `opencv` | OpenCV 视觉数据处理 |
-| **辅助** | `message_center` | Pub-Sub 消息中间件（伪发布订阅，仅做应用间隔离） |
-|  | `daemon` | 看门狗守护进程（在线检测 + 异常回调） |
-|  | `alarm/buzzer` | 蜂鸣器告警 |
-|  | `vofa` | 调试数据可视化 (VoFA+ FireWater) |
-|  | `oled` | OLED 显示屏 |
-|  | `super_cap` | 超级电容管理 |
+| **算法** | `algorithm/controller` | PID 控制器 (梯形积分/变速积分/微分先行/输出滤波) |
+|  | `algorithm/kalman_filter` | 卡尔曼滤波器 (自适应) |
+|  | `algorithm/QuaternionEKF` | 四元数 EKF (陀螺零偏估计/卡方检验) |
+|  | `algorithm/crc8/crc16` | CRC 校验 |
+|  | `algorithm/user_lib` | 数学/工具函数 |
+| **通信** | `master_machine` | 上位机通信 (0xA5/0xA6/0xA7 协议, 接收+解析) |
+|  | `timachine/board_comm` | 板间通信 |
+|  | `message_center` | Pub-Sub 消息中间件 (链表, FIFO) |
+| **系统** | `daemon` | 看门狗 (重载计数+离线回调) |
+|  | `alarm/buzzer` | 蜂鸣器 |
+|  | `vofa` | VoFA+ 调试输出 |
 
 ---
 
 ## 八、BSP 驱动层
 
-所有 BSP 驱动采用**实例化注册**模式（不注册不初始化）：
+实例化注册模式 (不注册不初始化)：
 
 | 模块 | 功能 |
 |------|------|
-| `bsp_dwt` | DWT 时钟周期计数器（精确延时 μs/ms，时间戳获取） |
-| `bsp_can` | CAN 总线收发封装（FIFO+中断，实例化注册） |
-| `bsp_usart` | 串口收发封装（DMA+环形缓冲区，实例化注册） |
-| `bsp_spi` | SPI 通信封装 |
-| `bsp_iic` | I2C 通信封装 |
-| `bsp_pwm` | PWM 输出（支持 DMA 传输） |
-| `bsp_gpio` | GPIO 管理 |
-| `bsp_log` | SEGGER RTT + 串口日志输出（LOGINFO/LOGERROR/LOGWARNING） |
-| `bsp_tools` | RTOS 任务创建工具 (`CreateCallbackTask`) |
+| `bsp_dwt` | DWT 周期计数器 (μs/ms 延时, 时间戳) |
+| `bsp_can` | FDCAN 收发 (FIFO+中断) |
+| `bsp_usart` | 串口收发 (DMA+环形缓冲区) |
+| `bsp_spi` | SPI 通信 |
+| `bsp_log` | SEGGER RTT + 串口日志 |
+| `bsp_pwm` | PWM 输出 |
 
 ---
 
-## 九、数据流与控制流总结
+## 九、数据流
 
 ```
-                    ┌─────────────┐
-                    │  遥控器DBUS  │
-                    │  (USART5)   │
-                    └──────┬──────┘
-                           ↓
+                    ┌──────────────┐
+                    │   上位机      │
+                    │  (USART10)   │
+                    └──────┬───────┘
+                           │ 0xA5 / 0xA6 / 0xA7
+                           ▼
               ┌────────────────────────┐
               │      RobotCMD          │
-              │   ┌─────────────────┐  │
-              │   │ RemoteControlSet│  │ ← 手动模式 (遥控器调试)
-              │   │ AutoSet (题号)  │  │ ← 自动模式 (竞赛任务)
-              │   └───────┬─────────┘  │
-              │           ↓            │
-              │   发布: gimbal_cmd     │──→ Gimbal (云台 PID → IMU 反馈)
-              │         chassis_cmd    │──→ Chassis (运动学 → 麦轮)
-              │         shoot_cmd      │──→ Shoot (摩擦轮/拨盘)
+              │   ProcessCommand()     │ ← 模式切换/激光
+              │   VisionTrackingSet()  │ ← KF → vision PID → 角度增量
+              │   ManualModeSet()      │ ← 直接角度参考
+              │   PubPushMessage()     │
+              └───────────┬────────────┘
+                          │ gimbal_cmd
+                          ▼
+              ┌────────────────────────┐
+              │      Gimbal            │
+              │   DMMotorSetRef()      │
+              │   反馈: gimbal_feed    │ ← INS_t* 指针
+              └───────────┬────────────┘
+                          │ angle ref
+                          ▼
+              ┌────────────────────────┐
+              │      DMMotor           │  (1kHz Motor Task)
+              │   IMU angle → PID     │
+              │   → Velocity mode CAN │
               └────────────────────────┘
-                           ↑
-              ┌────────────┴───────────┐
-              │  反馈: gimbal_feed     │ ← 云台姿态 + 电机角度
-              │        chassis_feed    │ ← 底盘速度 + 热量
-              │        shoot_feed      │ ← 发射状态
+                          │
+              ┌───────────┴────────────┐
+              │  DM-G6220    DM-J4310  │
+              │  (Yaw)       (Pitch)   │
               └────────────────────────┘
-
-   视觉/OpenCV (USART10) ──→ 卡尔曼滤波 ──→ PID ──→ 云台角度控制
-   板间通信 (USART1)     ──→ BoardComm  ──→ 题号/坐标数据
-   裁判系统               ──→ 热量/弹速/UI 绘制
 ```
 
 ---
 
-## 十、关键设计特点
+## 十、关键设计
 
-1. **IMU 替代电机反馈**：云台 Yaw/Pitch 使用陀螺仪角度/角速度替代编码器，实现更高精度姿态闭环
-2. **伪 Pub-Sub 模式**：应用间通过 `message_center` 解耦，支持单板/双板条件编译切换（`ONE_BOARD` / `GIMBAL_BOARD` / `CHASSIS_BOARD`）
-3. **Daemon 看门狗**：每个外设模块注册独立的 `DaemonInstance`（重载计数 + 离线回调），模块离线时自动触发异常处理
-4. **BSP 实例化注册**：CAN/串口等外设不注册不初始化，避免资源浪费
-5. **竞赛状态机**：完整的题号自动任务流程（转向→搜索→跟踪→激光打击）
-6. **卡尔曼滤波 + PID 级联**：视觉误差经过 KF 平滑后由 PID 计算输出，带前馈补偿
-7. **位域优化**：遥控器键盘状态使用位域 (`Key_t`)，空间减少 8 倍
-8. **条件编译**：单板/双板/电机类型/视觉通信方式均通过宏定义切换
+1. **IMU 反馈替代编码器** — 云台 Yaw/Pitch 使用 INS_t 中的 YawTotalAngle/Pitch 和 Gyro[]
+2. **速度模式控制** — MCU 跑角度 PID，电机内部处理速度闭环
+3. **伪 Pub-Sub** — 应用间通过 message_center 解耦
+4. **Daemon 看门狗** — 每个外设模块独立 DaemonInstance，离线自动回调
+5. **BSP 实例化注册** — CAN/串口不注册不初始化
+6. **KF + PID 级联** — 视觉误差经 KF 平滑 → vision PID → 角度增量 → 内环角度 PID
+7. **模式切换重置** — 切换到自动模式时重置 KF 状态 (x=0, P=diag(5,5)) 和 PID 积分项
+8. **串口命令控制** — 模式切换、激光控制均通过 0xA7 命令帧触发
+9. **output_reverse** — PID 输出方向统一通过单标志位控制
 
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-## 十一、项目规模统计
+## 十一、项目规模
 
 | 类别 | 数量 |
 |------|------|
-| C 源文件 | 115 个 |
-| ASM 源文件 | 2 个 |
-| 应用层模块 | 4 (robot_cmd, gimbal, chassis, shoot) |
-| 模块层子模块 | 20+ (电机×6, 姿态×3, 算法×5, 通信×7, 辅助×5) |
-| BSP 驱动模块 | 10 |
-| FreeRTOS 任务 | 4 (默认) |
+| C 源文件 | 96 |
+| ASM 源文件 | 2 |
+| 应用层模块 | 3 (robot, robot_cmd, gimbal) |
+| 模块层子模块 | 10 (motor, imu, algorithm, master_machine, message_center, daemon, buzzer, vofa, board_comm) |
+| BSP 驱动模块 | 8 |
+| FreeRTOS 任务 | 4 |
 | 最高控制频率 | 1kHz |
-| CPU 频率 | 480MHz (PLL = HSE 8MHz / 2 × 40 / 2) |
-| FLASH 使用 | 161,556 B / 1 MB (15.41%) |
-| DTCMRAM 使用 | 60,920 B / 128 KB (46.48%) |
+| CPU 频率 | 480MHz |
+| FLASH 使用 | ~133 KB / 1 MB (13%) |
+| DTCMRAM 使用 | ~59 KB / 128 KB (46%) |
 
 ---
 
-## 十二、电机配置速查
-
-| 电机 | 类型 | CAN 总线 | TX ID | 控制闭环 | PID 级联 |
-|------|------|----------|-------|----------|----------|
-| Yaw (云台) | GM6020 | CAN1 | 0x01 | 角度+速度 | Angle → Speed (IMU 反馈) |
-| Pitch (云台) | DM Motor | CAN1 | 0x06/0x16 | 角度+速度 | Angle → Speed (IMU 反馈) |
-| 摩擦轮 左 | M3508 | CAN2 | 0x01 | 速度+电流 | Speed → Current |
-| 摩擦轮 右 | M3508 | CAN2 | 0x02 | 速度+电流 | Speed → Current (反转) |
-| 拨盘 | M2006 | CAN2 | 0x03 | 角度/速度+电流 | Angle/Speed → Current |
-
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-
-## 十三、关键配置宏 (`robot_def.h`)
+## 十二、核心数据类型
 
 ```c
-#define ONE_BOARD              // 单板控制整车
-#define VISION_USE_UART        // 使用串口发送视觉数据
-#define YAW_CHASSIS_ALIGN_ECD  2711   // 云台底盘对齐编码器值
-#define PITCH_HORIZON_ECD      3412   // 云台水平位置编码器值
-#define ONE_BULLET_DELTA_ANGLE 36     // 单发弹丸拨盘转动角度
-#define WHEEL_BASE             350    // 纵向轴距 (mm)
-#define TRACK_WIDTH            300    // 横向轮距 (mm)
-#define RADIUS_WHEEL           60     // 轮子半径 (mm)
+// INS 惯导实例 (ins_task.h)
+typedef struct {
+    float q[4];            // 四元数
+    float Gyro[3];         // 角速度 (rad/s)
+    float Accel[3];        // 加速度 (m/s²)
+    float Roll, Pitch, Yaw;
+    float YawTotalAngle;   // 多圈 yaw (degrees)
+} INS_t;
+
+// 云台控制指令 (robot_def.h)
+typedef struct {
+    float yaw;             // yaw 目标角度 (degrees)
+    float pitch;           // pitch 目标角度 (degrees)
+} Gimbal_Ctrl_Cmd_s;
+
+// 上位机数据 (master_machine.h)
+typedef struct {
+    float error_x, error_y;       // 自动模式: 归一化误差
+    uint8_t auto_updated;
+    uint8_t zero_force;           // 手动模式: 零力标志
+    float yaw_ref, pitch_ref;     // 手动模式: 角度参考
+    uint8_t manual_updated;
+    uint8_t cmd, cmd_pending;     // 命令
+    float frequency;
+} VisionData_t;
 ```