feat(debug): USB CDC 输出改为 QuaternionEKF 欧拉角

原 debug_task 每 500ms 经 CDC 打印一行混装诊断信息(芯片 ID/帧计数/空闲中断
计数/链路状态/电机掉线/跟随误差等 18 个字段),稳定后已无持续观察价值。
现改为直接输出姿态解算结果,便于上位机/串口助手直接看欧拉角与验证 EKF 收敛。

输出格式(单位: 度): yaw=<...> pitch=<...> roll=<...> cvg=<0|1>
  yaw   = att_deg_yaw   (多圈连续偏航角,= INS.YawTotalAngle,云台 Yaw 环反馈)
  pitch = att_deg_pitch  (= QEKF_INS.Roll, 绕 y 轴角)
  roll  = att_deg_roll   (= QEKF_INS.Pitch,绕 x 轴角,云台 Pitch 环反馈)
  cvg   = att_ready      (0 表示 EKF 未收敛,此时角度不可信)
字段命名沿用工程侧语义,QEKF 内部 Pitch/Roll 与航空惯例互换的映射见
modules/attitude/attitude.c 文件头。

其他调整:
- 云台/底盘共用本文件,因两板 IMU_Task 都跑 attitude_update(),att_deg_*
  均有效,故移除原 ROBOT_TYPE_GIMBAL / ROBOT_TYPE_CHASSIS 分支;
- 输出周期 500ms -> 100ms(10Hz,宏 DEBUG_OUT_PERIOD_MS 可调),2Hz 下无法
  观察姿态动态响应;
- 清理因此不再需要的 include 与 dbg_* 外部声明(bmi088/ist8310/dr16/referee/
  c_comm/bsp_can/bsp_usart/usart.h/dbg_imu_loop/dbg_can_loop);
- 同步更新两份 debug_task.h 的注释说明。
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2026-09-12 10:33:29 +08:00
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/* debug_task.h - USB 虚拟串口诊断任务声明(仅诊断用) */
/* debug_task.h - USB 虚拟串口(CDC)欧拉角输出任务声明 */
#ifndef DEBUG_TASK_H
#define DEBUG_TASK_H
/* debug_task:USB 虚拟串口(CDC)诊断输出(仅诊断用,稳定后可整组移除) */
/* debug_task:USB 虚拟串口(CDC)输出 QuaternionEKF 欧拉角(yaw/pitch/roll,单位度)
* 输出格式与字段含义见 debug_task.c 文件头 */
extern void debug_task(void const * argument);
#endif
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/* =============================================================================
* debug_task.c - USB 虚拟串口(CDC)诊断输出(仅诊断用,稳定后可整组移除)
* 每 500ms 一行状态:各芯片实测 ID/DR16 帧计数/USART 空闲中断计数/任务循环
* 计数等;板子插电脑出现虚拟 COM 口,串口助手打开即可(波特率随意)。
* 字段含义见重构说明与编译指南.md 的诊断章节
* debug_task.c - USB 虚拟串口(CDC)欧拉角输出
* 每 DEBUG_OUT_PERIOD_MS 输出一行 QuaternionEKF(见 modules/ins)解算出的
* 欧拉角,单位度。板子插上电脑出现虚拟 COM 口,串口助手打开即可(波特率随意)。
*
* 输出格式: yaw=<> pitch=<> roll=<> cvg=<>
* yaw 多圈连续偏航角 (att_deg_yaw = INS.YawTotalAngle,云台 Yaw 环反馈)
* pitch 绕 y 轴角 (att_deg_pitch = QEKF_INS.Roll )
* roll 绕 x 轴角 (att_deg_roll = QEKF_INS.Pitch,云台 Pitch 环反馈)
* 以上为工程侧语义(att_deg_*);QEKF 内部 Pitch/Roll 命名与航空惯例互换,
* 映射关系与原因见 modules/attitude/attitude.c 文件头。
* cvg 1-EKF 已有有效姿态输出(att_ready),0-未收敛,此时角度不可信
*
* 说明: 云台板与底盘板共用本文件,两者 IMU_Task 均运行 attitude_update(),
* 故 att_deg_* 在两种板上都有效,无需按 ROBOT_TYPE 分支。
* ========================================================================== */
#include "debug_task.h"
#include "app_tasks.h"
#include "cmsis_os.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "usb_device.h"
#include "usbd_cdc_if.h"
#include "usart.h"
#include "bsp_can.h"
#include "bsp_usart.h"
#include <stdio.h>
#include "dr16.h"
#include "referee.h"
#include "c_comm.h"
#if defined(ROBOT_TYPE_GIMBAL)
#include "bmi088.h"
#include "ist8310.h"
#include "ins.h"
#include "attitude.h"
#include "gimbal.h"
#elif defined(ROBOT_TYPE_CHASSIS)
#include "chassis.h"
#include "bmi088.h"
#include "ins.h"
#include "robot_typedef.h"
#endif
#include <stdio.h>
/* debug_task:USB 虚拟串口(CDC)诊断输出,每 500ms 一行
* 板子插上电脑会出现虚拟 COM 口,用串口助手打开即可看到(波特率随意)
* 输出为纯整数,用于远程定位传感器/通讯初始化问题 */
/* 各模块导出的诊断变量(定义在 imu_task.c / can_task.c) */
extern volatile uint32_t dbg_imu_loop;
extern volatile uint32_t dbg_can_loop;
/* 输出周期(ms)。姿态观测建议 100ms(10Hz);如需接近原诊断节拍可改 500 */
#define DEBUG_OUT_PERIOD_MS 100
void debug_task(void const * argument)
{
char line[128];
char line[96];
for (;;)
{
int len = 0;
#if defined(ROBOT_TYPE_GIMBAL)
len = snprintf(line, sizeof(line),
"app=%u can=%u imu=%u acc=%02X gyro=%02X bmi=%u ist=%u who=%02X "
"cvg=%u ys=%d yaw=%.1f u3g=%02X i3=%u l3=%u d16=%u ref=%u/%u mot=%u\r\n",
app_ready, dbg_can_loop, dbg_imu_loop,
bmi088_last_acc_id, bmi088_last_gyro_id, bmi088_online,
ist8310_online, ist8310_last_who,
INS.ConvergeFlag,
(int)gimbal_yaw_sign(), att_deg_yaw,
(unsigned)(huart3.gState), dbg_usart3_idle, dbg_usart3_last_len,
dr16_frame_count,
referee.link_status, (unsigned)(HAL_GetTick() - referee.last_update_tick),
gimbal_motor_offline());
#elif defined(ROBOT_TYPE_CHASSIS)
len = snprintf(line, sizeof(line),
"app=%u can=%u imu=%u acc=%02X gyro=%02X cvg=%u "
"ctoc=%u/%u att=%u/%d mot=%u md=%u err=%.1f fw=%d spin=%u lim=%u\r\n",
app_ready, dbg_can_loop, dbg_imu_loop,
bmi088_last_acc_id, bmi088_last_gyro_id,
INS.ConvergeFlag,
ctoc_remote.status,
(unsigned)(ctoc_remote.last_tick ? HAL_GetTick() - ctoc_remote.last_tick : 0),
ctoc_att_fresh(), (int)ctoc_gimbal_yaw,
chassis_motor_offline(),
cmd_robot.chassis_mode,
dbg_follow_err_deg, (int)dbg_follow_out,
ctoc_remote.spin_flag, referee.chassis_power_limit);
#endif
int len = snprintf(line, sizeof(line),
"yaw=%.2f pitch=%.2f roll=%.2f cvg=%u\r\n",
att_deg_yaw, att_deg_pitch, att_deg_roll,
(unsigned)att_ready);
if (len > 0)
CDC_Transmit_FS((uint8_t *)line, (uint16_t)len);
osDelay(500);
osDelay(DEBUG_OUT_PERIOD_MS);
}
}