STM32F407 · FreeRTOS · Classic CAN · MSPM0G3507 · UART 电机反馈
用一套双节点台架模拟车窗升降：F407 处理按键和通信请求，G3507 执行本地故障门控，再通过 UART 控制 X42S 闭环步进电机。 当前演示使用空轴，以相对 90° 行程呈现升降、停止与回程。
快速审阅： 任务与共享资源 · 协议与显式恢复 · 真实排障案例 · 台架数据。下方“工程重点”表将每项设计连接到对应源码。
点击进入播放器，可在手机或电脑浏览器直接观看，无需下载或安装HEVC扩展。视频为H.264/AAC MP4；展示实体台架按键与电机动作，故障场景和数据另见验证记录。
| 操作 | 台架行为 |
|---|---|
| 长按 F407 的 KEY_UP / WKUP 约 2.5 秒，松开 | 显式恢复并建立临时软件零点；轴保持静止 |
| 设零后短按一次 | 向上端运动，约 90° 后停止 |
| 到上端后再短按 | 回到下端并停止 |
| 运动过程中短按 | 中途 STOP，不自动续动 |
| 中途停止后再短按 | 以新操作返回下端 |
设零基准保存在 RAM。复位、故障或电机重新上电后的恢复流程从 STOP 开始：原因解除后长按完成握手并重新设零，轴不动；再以新短按运动。已有行程也可在静止、反馈有效且无故障时通过新的长按重设。长按后紧接的新短按可限期等待本次恢复/设零确认，仅执行一次；离线、故障、STOP 或超时会取消该意图。
flowchart LR
KEY[KEY_UP / WKUP] --> F407[F407 / FreeRTOS<br/>RX ISR → Queue → RX任务<br/>TX任务统一决策]
F407 <-->|Classic CAN · 500 kbit/s| G3507[G3507 / 裸机周期循环<br/>协议状态机 · 本地故障门控]
G3507 <-->|UART 命令与反馈| MOTOR[X42S 空轴电机<br/>内部驱动器与闭环]
| 设计 | 解决的问题 | 源码入口 |
|---|---|---|
| ISR 有界取帧，Queue 按值复制，接收时刻随帧传递 | 中断不等待；积压的旧状态不能被误当成刚收到 | F407 CAN 应用 |
| TX 任务统一管理目标和序号，STOP 独立锁存 | 满队列、并发操作和旧待发运动不能覆盖 STOP | 请求管理 |
| 版本、DLC、序号、重复/冲突/回绕检查 | 区分合法报文、新操作和允许执行的动作 | 协议编解码 |
| STOP → CLEAR → STOP，匹配新鲜状态确认 | CAN 发送成功不等于业务执行；清错不自动运动 | 恢复客户端 |
| 执行端周期检查失联、反馈与故障 | 本地保护不依赖另一块 MCU 或下一帧到达 | 执行端状态机 |
| 总线恢复与业务恢复分开 | 硬件恢复通信不解锁运动；撤销旧待发帧，仍需显式握手与新操作 | G3507 CAN 端口、恢复流程 |
| 有限小段运动、位置反馈与软件行程 | 每段都重新检查门控；停止后不重放旧目标 | 演示规划器、UART 电机端口 |
电机内部完成闭环控制；本项目实现的是跨节点请求、反馈监督、任务协作与故障处理。
2026-10-02 恢复更新版经同一按键处理器的调试事件，完成 CAN→UART 实物运动：临时范围 0°–90°，上升终点反馈 89.5°，回程 0.7°；中途 STOP 在 11.2°并保持，新操作返回 0.6°，最终为 STOP / NONE。随后操作者反馈实体按键“可以了”，配对快照显示按键事件增加、F407 拒绝计数为0、CAN在线、电机静止；此复测没有逐键位置轨迹。前一版本的完整实体按键轨迹也保留在验证记录。
- 14 组项目主机检查覆盖协议、序号、恢复、超时回绕、请求锁存、按键、行程、演示规划与 UART 解析。
- 两端工程从公开目录独立构建，保留
.ioc、.syscfg、生成代码和厂商许可声明。 - 新版记录覆盖执行端 MCU 复位及软件设备错误后的显式恢复、静止重新设零；保留前版失联、反馈丢弃记录，并分别注明版本与输入方式。
位置来自电机驱动器反馈。本项目是空轴控制原型，不代表实车车窗、防夹或量产汽车 ECU。台架曾出现间歇 CAN Bus-Off；新版加入非阻塞总线恢复和本地 STOP 门控，物理触发根因尚未确定。实测结果仅支持各自记录的运行窗口，详见验证范围。
firmware/f407/ F407 HAL、FreeRTOS、应用及 CubeMX 配置
firmware/g3507/ G3507 DriverLib、UART 电机端口及 SysConfig 配置
shared/ 协议、状态机、恢复、行程和演示规划
tests/host/ 可在 PC 运行的 C 检查
tools/ 主机检查与下载入口
docs/ 架构、协议、复现步骤与实测数据
开发方式：作者提供硬件台架、确认需求并完成现场按键/轴动作观察；代码实现和部分调试使用 AI 辅助。仓库中的验证记录用于追溯工程结果。