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doc/todo.md

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-1. 实测轮距、轴距和最大可用转角
-修改了转角中位值的问题，保持直线行驶 SERVO_INIT 1590
-
-2. 修正后轮半径公式
-3. 先限制转角，再计算左右轮速
-4. 重新标定舵机 PWM 与实际轮角关系
-5. 辨识后轮电机和调整 PI

doc/时间戳.md

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-针对现在的“FreeRTOS 下位机 + Linux/ROS 2 上位机 + 后续轮速/IMU/2D雷达融合”，建议直接制定一套统一的时间戳与通信协议。
-
-最核心的原则是：
-
-[
-\boxed{
-\text{MCU原始单调时间戳永不修改}
-\quad+\quad
-\text{上位机维护时钟映射}
-}
-]
-
-即：
-
-[
-T_{\rm host}=a,t_{\rm mcu}+b
-]
-
-## 1. 下位机统一时间基准
-
-不要把 `xTaskGetTickCount()` 作为传感器主时间戳。
-
-它适合：
-
-* `vTaskDelayUntil()` 周期调度；
-* 超时判断；
-* 任务延时；
-* 毫秒级状态机。
-
-它不适合：
-
-* IMU与编码器精确对齐；
-* 200 Hz以上传感器采样；
-* 分析通信延迟；
-* 后续雷达、IMU、轮式里程计融合。
-
-FreeRTOS Tick 的分辨率由 `configTICK_RATE_HZ` 决定；ISR 中若确实要读 Tick，应使用 `xTaskGetTickCountFromISR()`。[FreeRTOS Task Utilities](https://www.freertos.org/Documentation/02-Kernel/04-API-references/03-Task-utilities/00-Task-utilities)
-
-### 推荐时间源
-
-使用一个32位硬件定时器：
-
-```text
-计数频率：1 MHz
-计数单位：1 us
-自动重装值：0xFFFFFFFF
-软件扩展：64 bit
-时间含义：MCU自本次上电以来经过的微秒数
-```
-
-例如 STM32 可以使用 TIM2 或 TIM5：
-
-[
-t_{\rm mcu}\in uint64_t,\qquad 单位=\mu s
-]
-
-32位、1 MHz计数器约每71.58分钟回绕一次，所以用更新中断增加高32位。
-
-```c
-static volatile uint32_t g_time_high = 0;
-
-void TIM2_IRQHandler(void)
-{
-    if (__HAL_TIM_GET_FLAG(&htim2, TIM_FLAG_UPDATE) != RESET) {
-        __HAL_TIM_CLEAR_IT(&htim2, TIM_IT_UPDATE);
-        g_time_high++;
-    }
-}
-
-uint64_t mcu_time_us(void)
-{
-    uint32_t high1;
-    uint32_t high2;
-    uint32_t low;
-    uint32_t status;
-
-    do {
-        high1 = g_time_high;
-        __DMB();
-
-        low = TIM2->CNT;
-        status = TIM2->SR;
-
-        __DMB();
-        high2 = g_time_high;
-    } while (high1 != high2);
-
-    /*
-     * 计数器已经回绕，但更新中断可能还没有得到执行。
-     * low 小于半量程，说明读取发生在回绕之后。
-     */
-    if ((status & TIM_SR_UIF) && low < 0x80000000U) {
-        high1++;
-    }
-
-    return ((uint64_t)high1 << 32) | low;
-}
-```
-
-注意：
-
-* 定时器时钟必须确认是否受 APB 分频后的“定时器倍频”影响；
-* 不要直接读取一个由中断写入的普通 `uint64_t`，32位MCU上未必原子；
-* 如果启用了 STOP 模式或 Tickless Idle，要确认这个定时器休眠时是否继续工作；
-* 时间戳只能递增，不能因为校时而向前或向后跳变。
-
-## 2. 时间戳应该在哪里打
-
-时间戳必须尽可能靠近数据真正产生的位置。
-
-| 数据       | 推荐时间戳位置       |
-| -------- | ------------- |
-| IMU      | DRDY中断发生时     |
-| SPI读取IMU | 不要等SPI读取完成才打点 |
-| 编码器      | 控制定时器锁存计数器时   |
-| 电机控制量    | PWM寄存器更新时     |
-| 控制周期     | 控制周期入口        |
-| 上位机接收    | 完整帧接收完成时，单独记录 |
-
-例如：
-
-```c
-typedef struct {
-    uint64_t sample_time_us;
-    int16_t gyro_raw[3];
-    int16_t accel_raw[3];
-} ImuSample;
-```
-
-IMU中断中只做：
-
-1. 读取 `mcu_time_us()`；
-2. 保存时间戳；
-3. 通知采集任务；
-4. 立即退出中断。
-
-不要在中断中完成协议编码、CRC计算和串口发送。
-
-如果传感器内部启用了低通滤波，DRDY时间仍然可能比真实物理测量晚一个固定群延迟。后续可以增加：
-
-```c
-corrected_time_us = drdy_time_us - imu_filter_delay_us;
-```
-
-但必须在确定传感器滤波器延迟后再补偿。
-
-## 3. FreeRTOS任务结构
-
-建议使用：
-
-```mermaid
-flowchart TD
-    A["IMU DRDY / 控制定时器 ISR"] --> B["采样环形缓冲区"]
-    B --> C["传感器处理任务"]
-    C --> D["协议发送队列"]
-    D --> E["唯一 UART TX 任务"]
-    F["UART DMA / IDLE ISR"] --> G["接收环形缓冲区"]
-    G --> H["协议解析任务"]
-```
-
-关键规则：
-
-* UART发送只能有一个所有者任务，避免多个任务发送的数据交叉；
-* UART接收使用DMA、IDLE中断和环形缓冲区；
-* ISR只负责搬运数据和通知任务；
-* 二进制协议和 `printf()` 调试日志不要共用同一个UART；
-* 如果ISR调用 FreeRTOS 的 `...FromISR()` 接口，中断优先级必须符合 `configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY` 约束；
-* 周期任务使用 `vTaskDelayUntil()`，它能避免普通相对延时产生的累计漂移，但实际执行时刻仍应调用硬件微秒时钟记录。[FreeRTOS `vTaskDelayUntil()`](https://freertos.org/xtaskdelayuntiltask-control.html)
-
-例如200 Hz低精度周期任务：
-
-```c
-void SensorTask(void *argument)
-{
-    TickType_t last_wake = xTaskGetTickCount();
-    const TickType_t period = pdMS_TO_TICKS(5);
-
-    for (;;) {
-        vTaskDelayUntil(&last_wake, period);
-
-        uint64_t actual_time_us = mcu_time_us();
-
-        /* 采集和处理 */
-    }
-}
-```
-
-如果要求更稳定的200 Hz采样，应由硬件定时器产生中断，再通知任务，而不是完全依赖 FreeRTOS Tick。
-
-## 4. 推荐二进制帧规范 v1
-
-假设使用 UART 或 USB CDC，建议采用：
-
-```text
-COBS编码（协议头 + 负载 + CRC32） + 0x00帧分隔符
-```
-
-COBS的好处是任意解析错误后，都可以在下一个 `0x00` 重新找到帧边界。
-
-### 统一协议头：24字节
-
-之前已有的基础上额外增加
-| session_id     | uint32 |  4 | 本次MCU启动会话ID  |
-| sample_time_us | uint64 |  8 | MCU采样时间      |
-
-
-但不要直接执行：
-
-```c
-uart_send((uint8_t *)&header, sizeof(header)); // 不推荐
-```
-
-因为不同编译器可能存在：
-
-* 结构体填充；
-* 对齐差异；
-* 大小端差异；
-* 浮点格式差异。
-
-             |
-
-
-## 7. 四时间戳同步协议
-
-每次同步记录：
-
-* (T_1)：上位机发送请求；
-* (t_2)：MCU收到并解析请求；
-* (t_3)：MCU准备发送响应；
-* (T_4)：上位机收到完整响应。
-
-定义MCU时间减上位机时间为：
-
-[
-\theta=
-\frac{(t_2-T_1)+(t_3-T_4)}{2}
-]
-
-往返延迟：
-
-[
-d=(T_4-T_1)-(t_3-t_2)
-]
-
-初始转换：
-
-[
-T_{\rm host}\approx t_{\rm mcu}-\theta
-]
-
-运行中收集多组：
-
-[
-x_i=\frac{t_{2,i}+t_{3,i}}{2}
-]
-
-[
-y_i=\frac{T_{1,i}+T_{4,i}}{2}
-]
-
-拟合：
-
-[
-\boxed{T_{\rm host}=a,t_{\rm mcu}+b}
-]
-
-推荐参数：
-
-* 启动时连续同步20～50次；
-* 初始阶段先令 (a=1)，从最小RTT样本估计 (b)；
-* 运行中每1秒同步一次；
-* 保存最近60～120组；
-* 丢弃RTT明显偏大的样本；
-* 使用RTT最小的20%～30%拟合 (a,b)；
-* MCU时间戳本身永远不被“校准”或重写。
-
-上位机使用 `CLOCK_MONOTONIC_RAW` 或 `std::chrono::steady_clock`，不要使用会被NTP校时改变的墙上时间参与控制。
-
-## 8. ROS 2时间戳转换
-
-MCU的“上电微秒数”不能直接填进 ROS 消息的 `header.stamp`，否则无法和激光雷达时间对齐。
-
-上位机先得到：
-
-[
-T_{\rm steady}=a,t_{\rm mcu}+b
-]
-
-再在ROS桥接节点中保存一对锚点：
-
-[
-(T_{\rm steady,0},T_{\rm ros,0})
-]
-
-转换为：
-
-[
-T_{\rm ros,sample}
-==================
-
-T_{\rm ros,0}
-+
-(T_{\rm steady,sample}-T_{\rm steady,0})
-]
-
-然后将这个时间填入：
-
-* `sensor_msgs/Imu.header.stamp`；
-* `nav_msgs/Odometry.header.stamp`；
-* 编码器或轮速自定义消息时间戳。
-
-这样轮速、IMU和激光雷达才能在同一ROS时间轴上融合。
-
-## 9. 上位机命令不要依赖绝对时间
-
-普通运动命令建议使用“接收后立即执行＋超时”：
-
-```c
-typedef struct {
-    uint32_t command_sequence;
-    uint32_t valid_for_us;
-    float velocity_ref;
-    float yaw_rate_ref;
-} MotionCommand;
-```
-
-MCU收到时记录：
-
-```c
-last_command_rx_us = mcu_time_us();
-```
-
-安全判断：
-
-```c
-if (mcu_time_us() - last_command_rx_us > command.valid_for_us) {
-    enter_safe_deceleration();
-}
-```
-
-只有真正需要未来定时执行时，才让上位机通过逆映射计算：
-
-[
-t_{\rm mcu,execute}
-===================
-
-\frac{T_{\rm host,execute}-b}{a}
-]
-