FilmForge/AGENTS.md

# FilmForge — AGENTS.md

## 项目约定

- **用途**：自制热压模具温控固件——塑型 PC 膜，负责加热驱动与测温（NTC），
  对外走 RS485 数据口。基于 GD32F4xx 工程模板
  （`https://gitea.hulk.wang/hulk/gd32f4xx_template_cmake_vscode`，源自
  celalkismiroglu/gd32e23x-demo-suites-cmake 体系）。
- **命名**：仓库 `FilmForge`，固件工程 `FilmForge_FW`（产物自动命名
  `FilmForge_FW_V<版本>_APP_<日期>.bin`），协议板卡类型码 `BOARD_TYPE_CODE 41`。
- **目标芯片**：GD32F405RET6（设备宏 `GD32F405`，IRC16M PLL 168MHz——板上无外部
  晶振；硬件 FPU fpv4-sp-d16 / hard ABI；512K Flash，链接脚本 xE）。
- **串口角色与 PC 端映射**：
  - debug 串口 = USART1（PA2 TX / PA3 RX，AF7，纯串口）→ PC 端 **COM4**；
    printf 重定向到 USART1（`DEBUG_UART` 宏），`DEBUG_MODE` 打开后输出。
  - 数据口 RS485 = USART0（PA9 TX / PA10 RX，AF7）+ DE 引脚 PA8（GPIO 手动切换
    收发）→ PC 端 **COM5**（115200-8-N-1）。拉通阶段主循环回显。
  - 注意 GD 外设编号比 STM32 小 1：PA9/PA10=USART0、PA2/PA3=USART1。
- **NTC 测温**：PC5（ADC0_IN15），硬件 10K 上拉、NTC 接 GND 侧。B 值公式换算，
  `NTC_B_VALUE` 宏（3950/3435 未定，默认 3950，确认后修改）；`R_PULL/NTC_R25`
  均为宏，换料只改宏。
- **语言/工具链**：C（gnu11）+ ARM GCC（xpack 15.2.1 已验证）、CMake ≥ 3.20 +
  Ninja、VSCode + CMake Tools + cortex-debug；工具链路径经 `GD32_GCC_BIN`。
- **目录约定**（沿用模板）：
  - `Build/` —— 构建树与产物（gitignore）；
  - `SDK/` —— CMSIS、标准外设库 V3.3.3、SEGGER_RTT、USB 库（`GD32_ENABLE_USB`
    开关，默认 OFF，当前未用）；
  - `LD/` —— 链接脚本（默认 xE 512K）；
  - `Inc/`+`Src/` —— 应用层，板级引脚/开关集中在 `Inc/board_config.h`；
  - `OpenOCD/` —— 工程内会话配置（GD-LINK/CMSIS-DAP + stm32f4x）；
  - `doc/` —— 芯片文档（数据手册/用户手册/固件库指南/AN，已齐备）；
  - `GUI/` —— 温控上位机（PySide6-Fluent，详见其 `README.md`，运行态
    `filmforge_gui.json`/`logs/`/`build/`/`release/` 由 `GUI/.gitignore` 挡）。
- **编译方法**：
  ```bash
  cmake --preset Debug && cmake --build Build/Debug
  cmake --preset Release && cmake --build Build/Release
  ```
- **Git/网络经验**：origin = HTTPS（`https://gitea.hulk.wang/hulk/FilmForge.git`），
  该实例 HTTPS/SSH 直传大包均不稳，已在本仓库配置
  `http.proxy http://127.0.0.1:6789` + `http.sslVerify=false`（仓库级），
  代理端口变化时用 `git config http.proxy http://127.0.0.1:<新端口>` 更新。
- **printf 浮点**：`--specs=nano.specs` 默认裁剪 `%f`（输出空白），已在
  `cmake/project.cmake` 启用 `-u _printf_float`（F405 flash 充裕，ROM +8~10KB 无感）。
- **在线排查寄存器地址速查**（GD32F4xx）：ADC0=0x40012000（RDATA@0x4C）、
  USART0=0x40011000、USART1=0x40004400、GPIOA=0x40020000（OCTL@0x14）、
  RCU：CTL0=0x40023800 / **PLL=0x40023804** / **CFG0=0x40023808**。

## 开发进度

### 已完成

- 模板就位（GD32F405RET6 / IRC16M 168MHz / 硬件 FPU / 上板验证过的模板体系）。
- **debug 串口**：USART1 PA2/PA3 @115200，printf 重定向 + RBNE 中断收环形缓冲
  （模板已有，COM4 观测）。
- **RS485 数据口驱动**（`rs485.h/rs485.c`）：USART0 PA9/PA10 AF7 + DE PA8 GPIO
  手动切换；独立接收环形缓冲（预留一格策略 + PRIMASK 临界区）；阻塞发送
  （DE→TBE→TC→DE，防尾字节截断）；`rs485_rx_clear()` 清接收缓冲。
- **NTC 测温驱动**（`ntc.h/ntc.c`）：PC5 模拟输入 + ADC0 常规通道（软件触发单次
  转换 + 校准），16 次采样均值 + 分压反解阻值 + B 值公式换算摄氏度
  （含开路/短路电源轨检测）。
- `debug_uart_write()` 助手（uart.c）：debug 口阻塞单字节发送。
- **命令协议框架移植**（`command.h/command.c`，自 E23x 移植）：D5 帧协议
  （D5 BOARD_TYPE LEN [cmd] CRC 累加和校验）+ B5 响应；数据源改为 RS485 收缓冲
  （`rs485_rx_*`），响应经 `rs485_send` 发出（DE 自动切换）；帧状态机 + CRC +
  参数解析工具（uint_to_str/parse_uint_dec/parse_timer_parameter/find_parameter_value）
  全套保留；通用命令骨架：**M888 软复位 / M999 版本号 / M9999 进 OTA**；
  业务命令（加热/控温）待定义，switch 中扩展（TODO 注释有格式示例）。
- **命令协议 v1.0 定稿**（权威定义见根目录 `protocols.md`，帧 hex 全部脚本生成）：
  - M1 查温度 / M2 查上报状态 / M2S<ms> 上报间隔+开关（M2S0 停）/ M3 加热开关
    （M3S1/M3S0/M3 查询）/ M4 目标温度（M4S<temp>/M4 查询）/ M888 / M999 / M9999
- **加热驱动 + PID 闭环实装**（`heat.h/heat.c`，PB12=HEAT_EN）：
  - 执行器：慢 PWM（载波 1s、占空 10% 步进 → 脉宽恒 >=100ms、开关频率恒 1Hz，
    满足 2N7002K→VBE2412 PMOS 驱动电路 <=10Hz 约束）
  - PID：500ms 周期（NTC 采样 100ms），位置式 + 积分限幅 + 输出量化 10% 档；
    参数 Kp=8/Ki=0.05/Kd=0（初值，宏在 board_config.h，待整定）
  - 安全：上电默认关；NTC 故障（OPEN/SHRT）强制关断；过温 150℃ 滞回保护；
    未使能关断；使能切换/故障时复位 PID 积分
  - 实测 30℃ 闭环（NTC 贴 PTC 鳍片）：30s 爬升、超调 1.4℃（7%）、60s 收敛中
  - M3/M4 已从软件桩切到 heat 模块（协议帧不变）
  - 协议要点：全幂等（ack 丢可重发）、响应超时建议 300ms×3 次、温度一律 ASCII
- **PID 抗积分饱和**（5b24b95）：条件积分（back-calculation lite）抑制输出限幅
  期间的积分累积。
- **50℃→40℃ 阶跃验证脚本**（`temp_test_com.py`，工作区修改未提交）：M2S500
  全曲线采样，输出超调/settle 时间/稳态误差/降温段统计（结果以实跑为准）。
- **电源保持 PA11 实装**（`pwr_hold.h/pwr_hold.c`）：上电最先拉高 PA11 维持
  PMOS 自锁供电（先于一切外设初始化）；`pwr_hold_off()` 预留软关机（置低即失电）。
- **专用 GUI 上位机 v0.1.0 完成**（`GUI/`，参照 DLPilot 分层：协议模块纯标准库 +
  PySide6-Fluent 界面 + 自检 + PyInstaller）：
  - 文件角色：`filmforge_rs485.py`（帧/解析/串口线程 FF485）、`app_fluent.py`
    （双栏仪表盘 + **自绘温度曲线**，未引第三方图表库）、`config.py`（设置记忆
    filmforge_gui.json）、`filmforge_gui.py`（入口+CLI `--port/--cmd/--seconds-report`）、
    `selftest_rs485.py`/`selftest_gui.py`（协议向量 / 离屏渲染+派发回归）、
    `build_exe.py` → `release/FilmForge.exe`+发布 zip、`publish_gitea.py`
    （tag `FilmForge-GUI-vX.Y.Z`）
  - 功能：实测温度曲线+目标温度阶梯线同图（闭环监视）、M2 上报帧直采 / 上报关闭时
    上位机自动轮询 M1 补点、NTC OPEN/SHRT 断口+故障标记、时间窗/暂停/窗口统计、
    目标(M4S 0~200)/加热(M3S1 确认)/上报(M2S 100~60000)控制、连接自动同步
    版本/上报/加热/目标、M888/M9999 二次确认+复位后重查、收发日志、CSV 记录
  - **COM5 真机全链路验证通过**：M999=v41.0.0.1、M1/M2/M3/M4 查询、M2S500 上报
    3s 收 6 帧、M2S0 停止；GUI 端到端（串口线程→队列→派发→曲线/状态芯片）实测通过
  - 关键教训（勿重蹈，详见 `GUI/README.md`）：①应答派发必须是 **FIFO 队列**（半双工
    应答按发送序返回；单 pending 槽在连接序列 150ms 连发下被乱序击穿，实测 M2 的
    OFF 被 M3 槽吃掉、M4 目标值混入曲线）；②时间戳在串口线程读取点打（SerialMate
    教训）；③M4 目标应答路由窗口取条目生命周期 1.2s（适配器换向延迟实测可 >0.5s，
    上报开启时才收紧 0.5s）；④Fluent 控件样式走 setCustomStyleSheet（DLPilot 同款坑）
  - 发布策略：GUI 产物（release/）暂不入库，本地 `python build_exe.py` 生成；发布走
    `publish_gitea.py` 上传 zip（tag `FilmForge-GUI-vX.Y.Z`，与固件 tag 区分）
- **SerialMate 串口工具问题已定位**（见
  `E:\Hulk-Coding\HW-Debug-Tools\SerialMate\ISSUE_rx_timestamp_and_lag.md`）：
  时间戳在 GUI 消费时打导致失真 + 接收日志无限增长致卡顿；待该工具修复后
  再做长时间曲线联调。
- 工程改名：`FilmForge_FW`、`BOARD_TYPE_CODE 41`。

### 计划 / TODO（已提出尚未实现）

- [x] **RS485 拉通上板验证**：命令收发/响应/上报实测通过（固件端零丢字节，
      响应 10ms 级实时）；遗留为 USB-RS485 适配器方向切换丢包（换适配器解决）
      与 SerialMate 显示层问题（见 ISSUE 文档）。
- [x] **NTC 测温上板验证**：NTC 支路修复后读数正常（23.6~25.9℃ 稳定）。
- [ ] **B 值确认**：温度计对照实测定 `NTC_B_VALUE`（3950/3435 二选一）。
- [ ] **适配器更换**：换可靠的 USB-RS485 适配器（当前自动方向切换间歇丢响应）。
- [x] **加热驱动 + PID 闭环**（PB12 慢 PWM 1s/10% 步进 + PID 500ms 周期，
      安全保护齐全；实测 30℃ 闭环通过：30s 爬升、超调 1.4℃、60s 收敛中）。
- [ ] **PID 参数整定**：初值 Kp=8/Ki=0.05/Kd=0（board_config.h 宏），按真实
      工况温度（80~120℃）与负载重新整定，抑制 ~7% 超调。
- [x] **专用 GUI 上位机 v0.2.0**：v0.1.0 已完成 COM5 真机全链路验证；v0.2.0 与
      实装固件对齐——去除"固件预留/仅软件状态"旧表述（协议模块预设说明、温控
      卡片标题/备注、开启加热确认弹窗改为真实控温警示、ack 提示），GUI README
      与 publish_gitea 发布说明模板同步，protocols.md M3 表项去"预留"；
      监控逻辑简化：温度监控统一走 M2 周期上报（移除"M1 自动轮询"双通道及
      poll 配置项，M1 仅手动单点查询），目标温度滑条范围 0~200→0~120（协议
      上限 200 仍可手输）。**v0.2.1 真机回归修复**（COM5 实测暴露）：①M4 查询
      应答与周期上报帧同为 ASCII 浮点被误占（目标 chip 显示成实测值）→ 查目标
      改应答驱动"暂停上报 M2S0→M4→自动恢复 M2S<ms>"链；②设定 ok 延迟 >1.2s
      超时清队后状态 chip 与设备脱节（实测 M2S100 ok 迟到、chip 停 OFF）→ 8s
      内晚到 ok 按发送时计划补偿应用；③断开按钮偶发不切换、断开后日志仍刷 →
      连接按钮改意图驱动（点击即翻转、2s 未建立判丢失回退），已连接/已断开/
      丢失全部入日志，连接同步序列每步发送前确认在线（修复序列整组被
      "未连接串口"丢弃）。selftest 全过（新增 8 项回归用例）；已打包冒烟并发布
      Gitea Release `FilmForge-GUI-v0.2.1`（无应用图标——`logos/filmforge.ico`
      仍缺位）。
- **GUI v0.2.2~v0.2.4（已修复待真机确认，未发布）**：
  - v0.2.2：串口线程 `read(256)` 在持续帧流下攒满 256 字节才返回（win32 字节
    间隔超时因帧间隔更短永不触发，100ms 上报 ≈2.5s 一批），曲线/命令/响应全部
    3 秒一卡、一股脑一大坨——真机日志确认每簇 ≈25 帧、间隔恒 3s。已改
    `read(in_waiting or 1)`，真机复测曲线实时、命令即发即回。
  - v0.2.3：发送入口幂等去重——同命令未决时忽略重复发送（真机连点"停止"12 次
    挤爆 8 条 pending 队列、"丢弃积压命令"刷屏），状态栏提示"应答中"。
  - v0.2.4：目标阶梯线渲染 bug（v0.1.0 起潜伏）——`_target_points` 对最后一次
    目标变更只画终点，从旧值斜拉直线到图表右缘（实测 57→41 被画成 2 分钟斜坡，
    截图确认）；改为纯阶梯（变更时刻垂直落变+水平延伸），数据本身无误。
  - v0.2.5：排版调整——串口连接卡片从右列移到左列顶部，左列图表卡/右列日志卡
    弹性拉伸填充，两列底边对齐。
  - selftest 全过（累计新增 14 项回归用例）；exe 已本地打包冒烟，Gitea 发布
    待用户确认后执行。
  遗留见其 README"已知事项"：应用图标、USB-RS485 适配器更换。
- [ ] **LED 引脚确认**：FilmForge 自制板 LED 引脚未定（当前沿用模板默认 PA15，
      仅为构建占位），按原理图修改。
- [ ] **delay_10us 校准**：M4@168MHz 系数为估算值（/300000），需实测修正。

## 备注

- 本机凭据/发布约定见用户级 `C:\Users\Lenovo\.zcode\AGENTS.md`。
- 模板工程位置：`E:\Hulk-Coding\gd32f4xx_template_cmake_vscode`（模板对标工程，
  Gitea: gd32f4xx_template_cmake_vscode）。
- E23x 工程位置：`E:\Hulk-Coding\gd32e23x_template_cmake_vscode`（协议/驱动参考）。