// 控制模式
enum MotorMode {
    MODE_CURRENT,   // 电流模式: c <float>
    MODE_SPEED,     // 速度模式: v <float>
    MODE_POSITION,  // 位置模式: p <float>
    MODE_STOP,      // 紧急停止: s
    MODE_CLEAR,     // 清除堵转: l
    MODE_ZERO       // 位置归零: z
};

// 速度转换
#define FULL_STEPS_PER_REV   200
#define MICROSTEPS          256
#define PULSES_PER_REV      (FULL_STEPS_PER_REV * MICROSTEPS)  // 51200

float speed_to_pulse_rate(float rpm) {
    float rps = rpm / 60.0f;
    return rps * PULSES_PER_REV;  // 脉冲频率计算
}

         ┌──────────┐
  PWM_A →│TB67H450  │→ A+ / A-
  PHASE_A→│  (U4)   │
         └──────────┘
         ┌──────────┐
  PWM_B →│TB67H450  │→ B+ / B-
  PHASE_B→│  (U5)   │
         └──────────┘

// 磁编码器读取角度
uint16_t read_magnetic_angle(void) {
    uint16_t angle;
    SPI_CS_LOW();
    SPI_SendByte(MT6816_READ_CMD);
    angle = (SPI_ReadByte() << 8) | SPI_ReadByte();
    SPI_CS_HIGH();
    return angle;
}

// 堵转检测
bool is_stalled(uint16_t target_angle, uint16_t current_angle) {
    static uint16_t stall_count = 0;
    if (abs(target_angle - current_angle) < STALL_THRESHOLD) {
        stall_count++;
    } else {
        stall_count = 0;
    }
    return stall_count > STALL_TIMEOUT;  // 连续多个周期无位移
}

// Qt 串口解析
void MainWindow::parseSerialData() {
    buffer += serial.readAll();
    while (true) {
        int idx = buffer.indexOf("\n");
        if (idx == -1) break;
        QString frame = buffer.left(idx);
        buffer.remove(0, idx + 1);
        
        if (frame.startsWith("T:")) {
            QStringList parts = frame.mid(2).split(",");
            if (parts.size() == 3) {
                double pos = parts[0].toDouble();
                double vel = parts[1].toDouble();
                double cur = parts[2].toDouble();
                updateDisplay(pos, vel, cur);
            }
        }
    }
}

// 堵转检测与自恢复
typedef struct {
    float current_threshold;  // 电流阈值 (A)
    float current_prev;       // 上一次电流值
    uint8_t stall_cnt;        // 堵转计数
    uint8_t retry_cnt;        // 重试次数
    bool  is_stalled;         // 堵转标志
} MotorSafety;

void motor_safety_check(MotorSafety *ms) {
    float current = read_motor_current();
    
    // 电流突变检测 (ADC + DMA)
    if (fabsf(current - ms->current_prev) > CURRENT_DELTA_THRESHOLD) {
        ms->stall_cnt++;
    } else {
        ms->stall_cnt = 0;
    }
    ms->current_prev = current;
    
    // 判断堵转
    if (ms->stall_cnt > STALL_COUNT_THRESHOLD) {
        ms->is_stalled = true;
        motor_stop();                          // 急停
        delay_ms(200);                        // 等待
        motor_reverse(STALL_REVERSE_ANGLE);   // 反转一定角度
        ms->stall_cnt = 0;
        ms->retry_cnt++;
    }
    
    // 连续堵转保护
    if (ms->retry_cnt > MAX_RETRY_COUNT) {
        motor_power_off();  // 断电保护
        ms->retry_cnt = 0;
    }
}

// ADC 噪声采集法
uint32_t generate_true_random(void) {
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_8, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5);
    
    uint32_t noise = 0;
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
        while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));
        noise = (noise << 8) | (ADC_GetConversionValue(ADC1) & 0xFF);
    }
    return noise;
}

// 生成随机延时/方向
void random_mode_control(void) {
    uint32_t rand_val = generate_true_random();
    uint32_t delay_ms = (rand_val % RANDOM_PERIOD_MAX) + RANDOM_PERIOD_MIN;
    bool direction = (rand_val & 0x10000000) ? MOTOR_CW : MOTOR_CCW;
    
    motor_run(direction, RANDOM_SPEED);
    vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(delay_ms));
}

┌────────────────────────────────────────┐
│          Windows 桌面软件 (Qt C++)       │
│  ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌──────────┐ │
│  │ 用户系统  │ │ 设备管理 │ │ 数据管理  │ │
│  │注册/登录 │ │绑定/在线│ │Excel导出 │ │
│  └─────────┘ └─────────┘ └──────────┘ │
│  ┌──────────────────────────────────┐  │
│  │     串口通信 (Windows API)        │  │
│  └──────────────────────────────────┘  │
├────────────────────────────────────────┤
│              USB (CH340C)              │
├────────────────────────────────────────┤
│          42步进电机驱动板               │
│  ┌──────────────────────────────────┐  │
│  │  STM32F103CBT6 (ARM Cortex-M3)   │  │
│  │  - 电机控制算法                    │  │
│  │  - ADC 电流检测                   │  │
│  │  - 磁编码器 SPI 读取              │  │
│  │  - 串口协议解析                   │  │
│  └──────┬───────────────┬───────────┘  │
│  ┌──────┴──────┐ ┌──────┴──────┐      │
│  │TB67H450(U4) │ │TB67H450(U5)│        │
│  │  A相驱动    │ │  B相驱动    │        │
│  └──────┬──────┘ └──────┬──────┘      │
│         └───────┬───────┘              │
│          ┌──────┴──────┐              │
│          │ 42步进电机  │              │
│          │  MT6816磁编 │              │
│          └─────────────┘              │
└────────────────────────────────────────┘

┌───────────┬────────────────────────────┐
│  设备连接  │ 串口号 / 波特率 / 连接状态  │
├───────────┼────────────────────────────┤
│  运动控制  │ 正转 / 反转 / 停止         │
│           │ 转速滑块 (0-20 RPM)         │
│           │ 模式选择 (速度/位置/电流)    │
├───────────┼────────────────────────────┤
│  实时数据  │ 当前位置: 360.00 R         │
│           │ 当前转速: 100.50 R/s        │
│           │ 当前电流: 1.25 A            │
├───────────┼────────────────────────────┤
│  波形显示  │ 速度曲线 / 电流曲线         │
├───────────┼────────────────────────────┤
│  数据导出  │ Excel 格式 (可编辑/保存)    │
└───────────┴────────────────────────────┘