01｜TI 小车总览：模块、能力与运行主线

本专题不再按工程文件逐个介绍，而是按“整体—部分—整体”组织：先知道整车有什么、能做什么、如何运行；再深入每个模块的底层驱动、数据处理和应用接口；最后把所有模块放回一次完整任务中。

文档属性	内容
文档编号	TI-CAR-01
文档类型	系统总览 / 专题入口
面向读者	已接触 GPIO、PWM 和 C 语言的新成员
主控口径	全系列统一称为 `MSPM0G35XX`
代码基线	当前工程 `TI_CAR_test1_6.7`

❗ Important

本文依据当前源码与 SysConfig 配置说明系统能力。除源码注释明确记录的项目事实外，不把代码存在等同于已经上板验收；电压、电流、负载能力和实测精度仍应以硬件资料与测量记录为准。

1. 这辆小车由什么组成

整车采用双轮差速结构。MSPM0G35XX 读取编码器与循迹传感器，生成左右轮目标速度，经速度闭环得到 PWM，再由 TB6612 驱动左右电机。按键负责选择任务，OLED、串口、LED 和蜂鸣器负责把内部状态暴露给调试人员。

模块	底层接口	数据处理	应用层用途	当前证据
TB6612 电机驱动	GPIO 方向、双通道 PWM、STBY	极性统一、幅值限幅	左右轮执行	已由代码确认
左右编码器	TIMG8/TIMG9 硬件 QEI	差分计数、RPM、累计距离	速度与位置反馈	已由配置和代码确认
五路循迹	GPIO 采样	黑线解码、加权偏差、低通与微分	差速转向、终点识别	已由代码确认
ICM42688	I²C、数据就绪中断	量程换算、静止标定、Fusion 融合	姿态观测接口	驱动和应用代码已确认，默认关闭
人机交互	按键、OLED、LED、蜂鸣器、串口	消抖、格式化、节拍控制	任务选择与诊断	已由代码确认
外部同步	GPIO 运行信号	启停状态映射	与外部板协同	已由代码确认

2. 它实现了什么

当前主流程具备三类核心能力：

根据左右轮编码器完成速度闭环，并将控制量输出到 TB6612。
根据累计脉冲完成相对距离控制，并在接近目标时降速、停稳。
根据五路循迹偏差修正左右轮目标速度，按加速、巡航、减速和终点阶段推进任务。

ICM42688 模块已经形成从寄存器驱动到姿态融合的代码链，但 ICM42688_ENABLE 当前为 0U。因此它应被理解为“可接入能力”，不是当前默认循迹任务的必需输入。

3. 软件为什么围绕调度器组织

main() 完成 SysConfig 初始化与 Task_Init() 后，只在无限循环中反复调用 Task_Start(Sys_GetTick)。任务调度器检查每个任务是否到期，到期后按优先级顺序直接调用任务函数。

SysTick 递增系统时基
        ↓
主循环调用 Task_Start
        ↓
检查 Encoder / Tracker / PID / Key / OLED 等任务
        ↓
到期任务依次运行并返回
        ↓
主循环再次扫描

这是非抢占式，也称合作式调度：一个任务运行时，普通任务不会在中途抢走 CPU。它的优点是调用关系清晰、共享状态简单；代价是任何阻塞或超时过长的任务都会推迟后续任务。

ℹ️ Note

SysTick 中断仍可更新时基和标志位。“非抢占式”描述的是普通任务之间不互相抢占，不代表工程完全没有中断。

4. 一次控制循环如何流动

以循迹任务为例，信息沿着固定方向传递：

五路 GPIO → 线位置偏差 → 低通/微分 → 转向修正
编码器 QEI → 左右轮 RPM ───────────┐
任务状态机 → 基础目标速度 ─────────┼→ 左右轮目标 RPM
                                   ↓
                         速度 PID + 前馈
                                   ↓
                        PWM/方向 → TB6612
                                   ↓
                                 电机

传感器先回答“车现在怎样”，应用层再回答“车应该怎样”，控制器计算“需要输出多少”，执行层最后把数值变成电气信号。调试时也应沿这条链逐层定位，不能看到小车跑偏就直接修改 PWM。

5. APP 与 BSP 的职责边界

BSP 面向外设和芯片寄存器，负责“如何读写”：例如 QEI 计数、PWM 比较值、I²C 传输和 GPIO 状态。APP 面向整车业务，负责“何时做、做什么”：例如启动 20 秒模式、计算目标速度、判断终点和统一停机。

一个可维护的调用方向应保持为：

任务与状态机（APP）
        ↓
控制、规划与数据处理（APP/BSP 算法模块）
        ↓
设备驱动（BSP）
        ↓
DriverLib / MSPM0G35XX 外设

如果底层驱动直接决定任务阶段，或应用层到处写寄存器，模块就会互相绑定。后续文章始终按“底层驱动—数据处理—应用层”拆解，正是为了守住这个边界。

6. 专题阅读地图

篇次	主题	需要建立的工程认知
02	非抢占式调度与软件分层	周期、优先级、最坏执行时间
03	TB6612 电机驱动	方向、PWM、STBY 与安全输出
04	编码器反馈	QEI、RPM、距离与误差来源
05	速度环与位置环	滤波、前馈 PID、斜坡和停稳
06	五路循迹	采样、偏差、滤波 PD 与阶段判断
07	ICM42688	I²C 驱动、标定、Fusion 与启用边界
08	人机交互与观测	按键、OLED、串口和诊断数据
09	应用状态机	模式切换、任务阶段、统一停机
10	整车协作	从按键启动到任务完成的完整时序

7. 阅读代码时使用三条证据线

配置线：empty.syscfg 决定外设实例、引脚复用和生成代码。
调用线：初始化、Task_Add() 与任务函数决定模块是否进入运行主线。
状态线：共享状态、有效标志和错误计数决定数据是否可被上层使用。

只找到一个 .c 文件，只能说明“有这段实现”。只有配置存在、初始化成功、任务被登记、结果被应用层消费，才能说明模块真正进入当前运行链。

本篇总结

整车由执行、反馈、感知、控制、交互和同步模块组成，主控统一称为 MSPM0G35XX。
软件核心是基于系统时基的非抢占式任务调度器，普通任务必须短时、可返回。
当前循迹闭环使用编码器和五路循迹输入；ICM42688 代码完整但默认关闭。
后续文章按具体模块的底层驱动、数据处理和应用层接口展开，最后再回到整车协作。

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