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Improve:External Mcu design.

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163
middleware/McuManager/README.md
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@ -2,9 +2,10 @@
  为满足打猎相机的低功耗需求，使用外置MCU的硬件设计框架，在非工作状态下保持外置MCU供电，CPU断电，满足低功耗的产品需求。   为满足打猎相机的低功耗需求，使用外置MCU的硬件设计框架，在非工作状态下保持外置MCU供电，CPU断电，满足低功耗的产品需求。
| 修改 | 说明 | | 版本 | 时间 | 说明 |
| ---- | ---- | | ---- | ---- | ---- |
| 2024-5-14 | 首次评审。 | | V1.0 | 2024-5-14 | 首次评审。 |
| V1.1 | 2024-5-15 | 完善时序图。 |
## 1.1. 基本概念 ## 1.1. 基本概念
@ -64,18 +65,17 @@
### 1.3.1. 整机物理上电启动 ### 1.3.1. 整机物理上电启动
  整机物理上电时，根据实际情况刷新设备的工作状态。   整机物理上电时，设备一定会进入TEST或者ON状态，主控Linux启动一次。
```mermaid ```mermaid
sequenceDiagram sequenceDiagram
participant CPU participant CPU
participant MCU participant MCU
MCU ->> MCU:物理上电 MCU ->> MCU:物理上电
MCU ->> MCU:串口初始化 MCU ->> CPU:物理上电
CPU ->> MCU:查询启动模式
alt 检测到TEST拨档挡位 alt 检测到TEST拨档挡位
MCU ->> CPU:物理上电 MCU -->> CPU:回复TEST启动
CPU ->> +MCU:查询启动模式
MCU -->> -CPU:回复TEST启动
CPU ->> CPU:TEST启动 CPU ->> CPU:TEST启动
loop 无操作 loop 无操作
CPU ->> MCU:发送关机指令 CPU ->> MCU:发送关机指令
@ -83,27 +83,16 @@ alt 检测到TEST拨档挡位
end end
else 检测到ON拨档挡位 else 检测到ON拨档挡位
note over MCU:正常工作模式，PIR触发后可给主控上电 note over MCU:正常工作模式，PIR触发后可给主控上电
MCU ->> CPU:物理上电 MCU -->> CPU:回复ON启动
CPU ->> +MCU:查询启动模式
MCU -->> -CPU:回复ON启动
CPU ->> CPU:ON启动 CPU ->> CPU:ON启动
CPU ->> MCU:发送关机指令 CPU ->> MCU:发送关机指令
MCU ->> CPU:物理断电 MCU ->> CPU:物理断电
end end
opt PIR触发中断
MCU ->> CPU:物理上电
MCU ->> +CPU:发送PIR触发启动
CPU ->> CPU:PIR启动
CPU -->> -MCU:回复OK
CPU ->> MCU:发送关机指令
MCU ->> CPU:物理断电
end
loop 默认开启喂狗 loop 默认开启喂狗
opt 喂狗超时 opt 喂狗超时
MCU ->> CPU:断电重启 MCU ->> CPU:断电重启
MCU ->> +CPU:发送启动模式：喂狗异常启动 CPU ->> +MCU:查询启动模式
CPU ->> CPU:异常启动 MCU -->> -CPU:回复喂狗异常启动
CPU -->> -MCU:回复OK
CPU ->> MCU:发送关机指令 CPU ->> MCU:发送关机指令
MCU ->> CPU:物理断电 MCU ->> CPU:物理断电
end end
@ -123,32 +112,28 @@ sequenceDiagram
participant CPU participant CPU
participant MCU participant MCU
loop 常通电待机 loop 常通电待机
opt CPU关机
CPU ->> MCU:发送关机指令
MCU ->> CPU:物理断电
MCU ->> MCU:休眠
end
opt PIR触发中断 opt PIR触发中断
MCU ->> MCU:休眠唤醒 MCU ->> MCU:休眠唤醒
MCU ->> CPU:物理上电 MCU ->> CPU:物理上电
MCU ->> +CPU:发送PIR触发启动 CPU ->> +MCU:查询启动模式
CPU -->> -MCU:回复OK MCU -->> -CPU:回复PIR启动
end end
opt TEST按键中断 opt TEST/ON按键中断
MCU ->> MCU:休眠唤醒 MCU ->> MCU:休眠唤醒
MCU ->> CPU:物理上电 MCU ->> CPU:物理上电
MCU ->> +CPU:发送TEST启动 CPU ->> +MCU:查询启动模式
CPU -->> -MCU:回复OK MCU -->> -CPU:回复TEST/ON启动
end end
opt 设置定时唤醒 opt 设置定时唤醒
CPU ->> MCU:发送设置定时唤醒协议 CPU ->> MCU:发送设置定时唤醒协议
opt 定时唤醒中断 opt 定时唤醒中断
MCU ->> MCU:休眠唤醒 MCU ->> MCU:休眠唤醒
MCU ->> CPU:物理上电 MCU ->> CPU:物理上电
MCU ->> +CPU:发送定时唤醒启动 CPU ->> +MCU:查询启动模式
CPU -->> -MCU:回复OK MCU -->> -CPU:回复喂狗异常启动
end end
end end
MCU ->> MCU:休眠
end end
``` ```
@ -214,9 +199,8 @@ loop 默认开启喂狗
end end
alt 主控喂狗异常 alt 主控喂狗异常
MCU ->> CPU:断电重启 MCU ->> CPU:断电重启
MCU ->> +CPU:发送启动模式：喂狗异常启动 CPU ->> +MCU:查询启动模式
CPU ->> CPU:喂狗异常启动 MCU -->> -CPU:回复喂狗异常启动
CPU -->> -MCU:回复OK
CPU ->> MCU:断电关机 CPU ->> MCU:断电关机
end end
end end
@ -228,7 +212,7 @@ note over MCU:休眠后进入正常工作模式：当发生PIR触发时，<br>
#### 1.3.3.3. 超时异常启动 #### 1.3.3.3. 超时异常启动
&emsp;&emsp;CPU单次上电时间都是有限的，在主控未正常发送关机指令时，3min后断电进行异常启动。 &emsp;&emsp;CPU单次上电时间都是有限的，在主控未正常发送关机指令时，3min后断电进行异常启动。TEST/产测模式等需要一直开机的场景，主控关闭喂狗功能即可。
```mermaid ```mermaid
sequenceDiagram sequenceDiagram
@ -236,11 +220,13 @@ participant CPU
participant MCU participant MCU
MCU ->> MCU:物理上电 MCU ->> MCU:物理上电
MCU ->> CPU:某种启动模式触发物理上电 MCU ->> CPU:某种启动模式触发物理上电
opt 主控未正常发送关机指令 alt 主控未关闭喂狗
MCU ->> CPU:物理断电 note over MCU:如果主控关闭喂狗的功能，<br>也同时关闭超时异常启动功能
MCU ->> +CPU:发送启动模式：喂狗异常启动 opt 主控未正常发送关机指令
CPU ->> CPU:喂狗异常启动 MCU ->> CPU:物理断电
CPU -->> -MCU:回复OK CPU ->> +MCU:查询启动模式
MCU -->> -CPU:回复喂狗异常启动
end
end end
CPU ->> MCU:断电关机 CPU ->> MCU:断电关机
MCU ->> CPU:物理断电 MCU ->> CPU:物理断电
@ -259,9 +245,9 @@ loop 常通电待机
opt PIR触发中断 opt PIR触发中断
MCU ->> MCU:休眠唤醒 MCU ->> MCU:休眠唤醒
MCU ->> CPU:物理上电 MCU ->> CPU:物理上电
MCU ->> +CPU:发送PIR触发启动模式 CPU ->> +MCU:查询启动模式
CPU ->> CPU:PIR启动 MCU -->> -CPU:回复PIR触发启动
CPU -->> -MCU:回复OK CPU ->> CPU:Do something
CPU ->> MCU:断电关机 CPU ->> MCU:断电关机
MCU ->> CPU:物理断电 MCU ->> CPU:物理断电
MCU ->> MCU:休眠 MCU ->> MCU:休眠
@ -280,17 +266,12 @@ sequenceDiagram
participant CPU participant CPU
participant MCU participant MCU
MCU ->> MCU:常电待机 MCU ->> MCU:常电待机
opt 拨键从ON拨到TEST opt 拨键从ON/OFF拨到TEST
note over MCU:TEST模式启动，只会发生在从ON切换到TEST的瞬间，<br>如果PIR触发时，已经处于TEST挡位，此时不影响PIR模式启动 note over MCU:TEST模式启动，只会发生在从ON/OFF切换到TEST的瞬间，<br>如果PIR触发时，已经处于TEST挡位，此时不影响PIR模式启动
MCU ->> CPU:物理上电 MCU ->> CPU:物理上电
MCU ->> +CPU:发送启动模式：TEST启动 CPU ->> +MCU:查询启动模式
CPU ->> CPU:TEST启动 MCU -->> -CPU:回复TEST启动
CPU -->> -MCU:回复OK CPU ->> CPU:Do something
opt 拨键从TEST拨到ON
note over MCU:进入ON模式，设备处于正常工作状态
CPU ->> MCU:发送断电关机
MCU ->> CPU:物理断电
end
opt CPU关机 opt CPU关机
note over MCU:超时关机时，<br>此时拨键还是处于“TEST”挡位的 note over MCU:超时关机时，<br>此时拨键还是处于“TEST”挡位的
CPU ->> MCU:发送断电关机 CPU ->> MCU:发送断电关机
@ -300,7 +281,69 @@ end
MCU ->> MCU:休眠 MCU ->> MCU:休眠
``` ```
#### 1.3.3.6. 数据同步 #### 1.3.3.6. 主控通电时发生启动事件
&emsp;&emsp;如果主控在通电后（主控发送关机指令之前）发生启动事件的动态变化，需要先主动发送启动事件，有主控发送关机指令后，再断电重启触发新的启动事件。
```mermaid
sequenceDiagram
participant CPU
participant MCU
MCU ->> MCU:主控已经上电，常电待机
note over MCU:此处不管由于何总原因的主控上电，<br>如果发生启动事件动态变化，需要先发送启动命令给主控
opt 拨键从ON拨到TEST
MCU ->> +CPU:发送启动模式：TEST启动
CPU ->> CPU:Do something
CPU -->> -MCU:回复OK
CPU ->> MCU:发送断电关机
MCU ->> CPU:物理断电重启
CPU ->> +MCU:查询启动模式
MCU -->> -CPU:回复TEST启动
CPU ->> CPU:TEST启动
opt CPU关机
note over MCU:超时关机时，<br>此时拨键还是处于“TEST”挡位的
CPU ->> MCU:发送断电关机
MCU ->> CPU:物理断电
end
end
opt 拨键从TEST拨到ON
MCU ->> +CPU:发送启动模式：ON启动
CPU ->> CPU:Do something
CPU -->> -MCU:回复OK
CPU ->> MCU:发送断电关机
MCU ->> CPU:物理断电重启
CPU ->> +MCU:查询启动模式
MCU -->> -CPU:回复ON启动
CPU ->> CPU:ON启动
opt CPU关机
CPU ->> MCU:发送断电关机
MCU ->> CPU:物理断电
end
end
opt PIR触发
note over MCU:上电后发生PIR触发，主控立即处理抓拍流程，无需断电重启。
MCU ->> +CPU:发送启动模式：PIR启动
CPU ->> CPU:Do something
CPU -->> -MCU:回复OK
opt CPU关机
CPU ->> MCU:发送断电关机
MCU ->> CPU:物理断电
end
end
opt 定时启动
note over MCU:上电后发生定时启动，主控立即处理抓拍流程，无需断电重启。
MCU ->> +CPU:发送启动模式：定时启动
CPU ->> CPU:Do something
CPU -->> -MCU:回复OK
opt CPU关机
CPU ->> MCU:发送断电关机
MCU ->> CPU:物理断电
end
end
MCU ->> MCU:休眠
```
#### 1.3.3.7. 数据同步
&emsp;&emsp;主控和外置MCU之间数据同步，包括主控发给外置MCU的，也包括外置MCU发给主控的。数据同步流程可以在任意的工作状态下进行。 &emsp;&emsp;主控和外置MCU之间数据同步，包括主控发给外置MCU的，也包括外置MCU发给主控的。数据同步流程可以在任意的工作状态下进行。
@ -321,6 +364,12 @@ MCU ->> MCU:休眠
note over MCU:休眠后进入正常工作模式：当发生PIR触发时，<br>给CPU物理上电并发送PIR启动命令 note over MCU:休眠后进入正常工作模式：当发生PIR触发时，<br>给CPU物理上电并发送PIR启动命令
``` ```
### 1.3.4. 连拍
&emsp;&emsp;打猎机可以设置连拍张数和连拍间隔。连拍张数1-3，连拍间隔0-60s；
**备注：竞品的连拍间隔为0/1/2s。先做0/1/2s连拍，此时与外置MCU无关。**
## 1.4. MCU协议 ## 1.4. MCU协议
&emsp;&emsp;负责对MCU协议进行封包/解包，协议封包/解包功能独立封装成库，详见[协议文档](../../utils/McuProtocol/README.md)。 &emsp;&emsp;负责对MCU协议进行封包/解包，协议封包/解包功能独立封装成库，详见[协议文档](../../utils/McuProtocol/README.md)。