G474_Orion_main ハードウェア仕様¶

この文書は G474_Orion_main.ioc と Core 配下のソースコードから読み取れるハードウェア仕様を整理したものです。 回路図未確認のため、信号名がソース上で未命名の GPIO は「用途未確定」として扱います。

MCU / クロック¶

• MCU: STM32G474RETx
• CPU: Arm Cortex-M4F
• SYSCLK / HCLK / APB1 / APB2: 170 MHz
• 外部クロック: HSE を使用
• PLL: HSE / 2 * 85 / 2 により 170 MHz を生成
• SysTick: HAL 標準の 1 ms tick
• 主制御周期: TIM7 割り込み 500 Hz（2 ms）

主要な処理周期¶

• TIM7: メイン制御割り込み。MAIN_LOOP_CYCLE = 500 として 500 Hz で実行する。
• ロボット情報送信: ROBOT_INFO_CYCLE = 125。500 Hz 制御内で間引いて USART2 へ送信する。
• デバッグ表示: 通常 PRINT_LOOP_CYCLE = 60、TUI 表示時 PRINT_TUI_CYCLE = 10。
• 起動時は IMU 初期化、IMU キャリブレーション、CAN 初期化、アクチュエータ停止指令、キッカー充電設定後に TIM7 を開始する。

ピン割り当て¶

DIP スイッチ / アナログスイッチ¶

• DIP 値は getModeSwitch() で 15 - (DIP0 + DIP1*2 + DIP3*4 + DIP2*8) として読み取る。
• GPIO は内部 Pull-up / Pull-down を設定していないため、外部回路側で論理を確定させる前提。
• アナログスイッチは ADC5_IN2 の 12 bit 生値で判定する。

ADC / DMA¶

• ADC は 12 bit、右詰め、連続変換、DMA 連続要求を有効化している。
• オーバーサンプリングは 4 倍、右シフト 2 bit。
• サンプリング時間は 640.5 cycles。
• 現状、起動時に DMA 開始しているのは ADC5 のアナログスイッチのみ。

IMU¶

• センサ: ICM20602
• 通信: SPI1 master、8 bit、CPOL Low、CPHA 1 edge、MSB first
• SPI 速度: 170 MHz / 32 = 約 5.3125 Mbit/s
• CS: PA4、ソフトウェア制御
• FSYNC: PC5、初期化時 High
• INT: PC4 入力。ただし EXTI 割り込みは使っていない。
• 起動時に ICM20602_init() を 2 回実行し、ICM20602_IMU_calibration2() で yaw ジャイロをキャリブレーションする。
• 制御周期内では yaw のみを積分して姿勢角として利用する。

UART¶

LPUART1: デバッグ UART¶

• Pin: PA2 TX / PA3 RX
• Baudrate: 2,000,000 bps
• 8N1、FIFO 無効
• RX: 1 byte 割り込み受信
• TX: printf_buffer を DMA 送信
• 用途: 起動ログ、状態表示、デバッグ表示切替、PID ゲイン調整

USART2: CM4 / 上位系通信¶

• Pin: PB3 TX / PB4 RX
• Baudrate: 1,000,000 bps
• 8N1、FIFO 無効
• USART の pin swap を有効化している。
• RX: 1 byte 割り込み受信
• TX: DMA1_Channel8 normal
• 受信パケット:
  • 先頭 byte: 0xFE
  • 長さ: RX_BUF_SIZE_CM4 = 72 byte
  • 先頭 64 byte: RobotCommandSerializedV2
  • 後続 8 byte: カメラ簡易パケット
  • 最終 byte: チェックサム
• 送信パケット:
  • 長さ: 128 byte
  • 先頭: 0xAB, 0xEA
  • yaw、電圧、ボールセンサ、エラー、温度、推定位置、速度、カメラ情報などを格納する。

FDCAN¶

• FDCAN1: PA11 RX / PA12 TX
• FDCAN2: PB12 RX / PB13 TX
• フレーム形式: Classic CAN
• ID: Standard ID
• モード: Normal
• Auto retransmission: Enable
• Bit rate: 約 1 Mbps
• Prescaler: 10
• Nominal TimeSeg1 / TimeSeg2: 14 / 2
• フィルタ: mask 0x000 / 0x000 で全標準 ID を FIFO0 に受信
• TX FIFO が満杯の場合はソフトウェア側の 20 frame スタックバッファに退避する。

FDCAN バスの使い分け¶

• FDCAN1: 右側モータ系、ドリブラー、電源 / キッカー系を送信対象に含む。
• FDCAN2: 左側モータ系、電源 / キッカー系を送信対象に含む。
• コメント上は FDCAN1 が power / FC / mouse 系を含む想定だが、受信は両 FDCAN の FIFO0 コールバックで同じ parser に入る。

送信 CAN ID¶

受信 CAN ID¶

タイマ¶

TIM7¶

• 用途: メイン制御割り込み
• Prescaler: 170
• Period: 2000
• 実効周期: 2 ms（500 Hz）
• 割り込み優先度: 8

TIM5 CH2¶

• 用途: ブザー PWM
• Pin: PC12
• Prescaler: 170
• Period: 500
• 通常 duty: compare 250 または 0
• actuator_buzzer_frq_on() では prescaler を周波数に応じて変更する。

NVIC 優先度¶

起動時のハードウェア制御¶

1. GPIO / DMA / FDCAN / UART / SPI / TIM / ADC を初期化する。
2. TIM5 CH2 の PWM を開始し、起動音を鳴らす。
3. USART2 と LPUART1 の 1 byte 受信割り込みを開始する。
4. ADC5 の DMA 変換を開始し、アナログスイッチ値を sys.sw_adc_raw に入れる。
5. IMU を初期化、キャリブレーション、角度クリアする。
6. FDCAN1 / FDCAN2 を開始し、全 ID 受信と TX FIFO empty 通知を有効にする。
7. アクチュエータを停止状態へ設定し、キッカー充電と保護パラメータを設定する。
8. 1 秒の停止要求を入れてから TIM7 の 500 Hz 制御を開始する。

保護 / フェイルセーフ¶

• LOW_VOLTAGE_LIMIT = 22.5 V を低電圧判定の基準に使う。
• 電源基板へ起動時に以下の保護パラメータを送る。
  • min voltage: 15.0
  • max voltage: 35.0
  • max current: 50.0
  • max FET temp: 90.0
  • max solenoid temp: 90.0
• CAN 受信 timeout は 100 cycle。500 Hz 制御なので約 200 ms。
• エンコーダ / マウス初期化が揃うまでは停止要求を継続する。
• AI 接続 timeout は 0.5 s、CM4 接続 timeout は 1.0 s。
• AI 接続後に CM4 が 6 s 以上途切れると自己リセットする。
• エラー時はメインモードを MAIN_MODE_ERROR にし、モータ停止、CAN エラー送信、手動電源リセット待ちに入る。