锂电池保护板方案中颖SH367309方案原理图 PCB 源代码保护板方案中颖SH36...-开发者社区

锂电池保护板方案中颖SH367309方案原理图 PCB 源代码保护板方案中颖SH367309方案原理图 PCB 源代码锂电池、保护板方案、中颖SH367309方案、原理图和PCB源代码。锂电池是一种常见的可充电电池，由锂离子在正负极之间的迁移来储存和释放电能。它们具有高能量密度、长寿命和较低的自放电率等优点，因此在许多电子设备中得到广泛应用。保护板方案是用于保护锂电池的电路设计方案。它的主要功能是监测电池的电压、电流和温度等参数，并在必要时采取措施来防止电池过充、过放、过流或过温。保护板方案可以提高锂电池的安全性和可靠性。中颖SH367309方案是一种特定的保护板方案。该方案可能包括特定的电路设计、元件选择和算法等，以实现对锂电池的保护功能。原理图是电子设备设计中的一种图表，用于展示电路的连接方式和元件之间的关系。它是设计师用来理解和实现电路功能的重要工具。 PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是电子设备中的一种基础组件，用于支持和连接电子元件。它由一层或多层导电材料构成，通过印刷、蚀刻和穿孔等工艺制成。PCB上的导线和连接点可以实现电路的连接和信号传输。

版本：2019.12.29 合并包（135 源文件，2.1 万行）

阅读方法：自下而上，从汇编启动 → CMSIS → 外设驱动 → 业务状态机 → 通信协议，每一行都贴出关键代码并逐句解释。

目标：只谈代码本身，把“每一行究竟在做什么”写成流水账，方便后续二次开发或移植。

一、启动文件：startup_stm32f10x_hd.s

文件位置：CORE\startupstm32f10xhd.s

功能：上电后第一条指令到 main() 之前的所有工作。

1.1 向量表（摘录 0x0000_0000 处 64 字节）

__Vectors DCD __initial_sp ; 0x00 主堆栈初始值 DCD Reset_Handler ; 0x04 复位向量 DCD NMI_Handler ; 0x08 NMI DCD HardFault_Handler ; 0x0C 硬错误 ...

DCD=DCW对齐后占 4 字节，链接脚本里initial_sp被标记为*(.stack)的尾地址。
芯片上电后，内核自动把initialsp装入 MSP，再把ResetHandler装入 PC——完全硬件行为，汇编只是“摆好数据”。

1.2 Reset_Handler 真正干的活

Reset_Handler PROC EXPORT Reset_Handler [WEAK] IMPORT __main ; C 库初始化 IMPORT SystemInit ; 我们写的时钟初始化 LDR R0, =SystemInit BLX R0 ; 调用 SystemInit() LDR R0, =__main BX R0 ; 进入 C 库，最终调到 main() ENDP

注意[WEAK]：如果用户在自己文件里又写了一个Reset_Handler，链接器会覆盖这个弱符号——方便 BootLoader 劫持。

二、CMSIS 核心文件：core_cm3.c / .h

文件位置：CORE\core_cm3.h

功能：把 Cortex-M3 的寄存器“拍平”成结构体，再封装成静态内联函数，全部在头文件完成，零开销。

2.1 把 NVIC 寄存器变成结构体指针

#define NVIC_BASE (SCS_BASE + 0x0100) #define NVIC ((NVIC_Type *)NVIC_BASE)

SCS_BASE = 0xE000E000，是 ARM 定义的“系统控制空间”基地址。
强制类型转换后直接当作结构体访问，完全无函数调用，汇编里就是一条LDR R0, [R1, #offset]。

2.2 静态内联函数：NVIC_EnableIRQ

static __INLINE void NVIC_EnableIRQ(IRQn_Type IRQn) { NVIC->ISER[((uint32_t)(IRQn) >> 5)] = (1 << ((uint32_t)(IRQn) & 0x1F)); }

ISER= Interrupt Set Enable Register，32 位宽，一个 bit 开一条中断。
数组下标>>5= 除以 32，决定操作哪一个ISER；&0x1F决定哪一位。
因为INLINE，调用点被直接展开，不产生函数实体，中断延迟最小。

三、ADC 驱动：adc.c

文件位置：HARDWARE\ADC\adc.c

功能：3 通道循环采样，20 ms 周期，DMA 双缓冲，硬件平均。

3.1 GPIO + 时钟 + ADC 初始化

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); // 72 MHz / 6 = 12 MHz

ADC 最大输入时钟 14 MHz，必须 6 分频才能不超限。
引脚 PA0/PA1/PA4 被配成GPIOModeAIN——模拟输入模式会把施密特触发器关掉，减小漏电流。

3.2 采样序列配置

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5);

一个序列只放 1 个通道，软件触发（ADC_SoftwareStartConvCmd）。
239.5 + 12.5 = 252 个 ADC 时钟 ≈ 21 µs，在 20 ms 周期里只占 0.1%，功耗友好。

3.3 20 ms 分时采样状态机

void TIME_to_CAdc(void) { if (cad_nox == 0) { cad_temp1[cad_noy] = ADC_GetConversionValue(ADC1); ADC_RegularChannelConfig(ADC1, 1, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5); ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); } ... }

cad_nox0→1→2 循环，分别采样“组压/电流/温度”。
数组cad_temp1[]长度 16，滑动平均滤波，去掉毛刺。
没有使用 DMA，而是用“转换完成标志位”阻塞，简化代码体积，对慢速采样足够。

四、Flash 模拟 EEPROM：stmflash.c

文件位置：HARDWARE\CPU_TX\stmflash.c

功能：在内部 Flash 0x0800_F000 起 4 kB 空间实现“双备份 + 扇区交换”。

4.1 不带校验的原始写

void STMFLASH_Write_NoCheck(u32 WriteAddr, u16 *pBuffer, u16 NumToWrite) { u16 i; for (i = 0; i < NumToWrite; i++) { FLASH_ProgramHalfWord(WriteAddr, pBuffer[i]); WriteAddr += 2; } }

FLASH_ProgramHalfWord是 ST 库函数，只能把 bit1→0，所以必须先擦除。
地址每次 +2，因为 HalfWord = 16 位。

4.2 带磨损均衡的完整写

void STMFLASH_Write(u32 WriteAddr, u16 *pBuffer, u16 NumToWrite) { ... STMFLASH_Read(secpos*STM_SECTOR_SIZE + STM32_FLASH_BASE, STMFLASH_BUF, STM_SECTOR_SIZE/2); for (i = 0; i < secremain; i++) { if (STMFLASH_BUF[secoff+i] != 0XFFFF) need_erase = 1; } if (need_erase) { FLASH_ErasePage(secpos*STM_SECTOR_SIZE + STM32_FLASH_BASE); ... } }

先整页读出，只有出现非 0xFFFF 才擦除，减少擦写次数。
变量secremain保证跨页写时自动切换到下一页。

五、外部中断：exti.c

文件位置：HARDWARE\EXTI\exti.c

功能：PB0 下降沿唤醒，连接 SH367309 ALARM 引脚。

5.1 线路配置

GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource0); EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0; EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;

SH367309 出现保护事件时，ALARM 输出 10 µs 低脉冲——刚好被下降沿捕获。
中断服务程序里只置位bAFEFlg = 1，耗时 < 1 µs，防止阻塞通信。

六、键盘：key.c

文件位置：HARDWARE\KEY\key.c

功能：4 个机械按键，上拉输入，没有消抖定时器，完全靠主循环轮询。

6.1 引脚初始化

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; // 上拉输入

没有使能 AFIO，因为没用外部中断，省功耗。
读取宏：

#define KEY1 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_1)

返回 0 代表“按下”，电平低有效。

七、LCD 驱动：lcd.c

文件位置：HARDWARE\LCD\lcd.c

功能：支持 9341/9325/5310/5510 等 8 种 IC，上电先读 ID，再分支初始化。

7.1 读 ID 序列（以 9341 为例）

LCD_WR_REG(0xD3); LCD_RD_DATA(); // dummy LCD_RD_DATA(); // 0x00 lcddev.id = LCD_RD_DATA();// 0x93 lcddev.id <<= 8; lcddev.id |= LCD_RD_DATA(); // 0x41 → 0x9341

0xD3 是 ILI9341 的“Read ID4”指令，第一次读出总是无效，必须空读一次。
读到 0x9300 时，代码强制重写 0x9341，解决“热启动误识别”问题。

7.2 快速画点（节省 50% 寄存器写）

LCD_WR_REG(lcddev.setxcmd); LCD_WR_DATA(x >> 8); LCD_WR_DATA(x & 0xFF); ... LCD_RS_CLR; LCD_CS_CLR; DATAOUT(lcddev.wramcmd); // 写指令 LCD_WR_CLR; LCD_WR_SET; LCD_CS_SET; LCD_WR_DATA(color); // 写颜色

把“写 GRAM 指令”也当成一次普通 SPI/并口写，减少 RS 翻转次数。
实测 320×240 纯色填充，从 180 ms 降到 120 ms。

八、SMBus 从机：I2C1_EV_IRQHandler

文件位置：USER\smbus_slave.c（主循环调用，中断实体）

8.1 地址匹配中断

if (I2C_GetITStatus(I2C1, I2C_IT_ADDR)) { if (I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_TRA) == RESET) rx_idx = 0; // 主机读，准备发送 else tx_idx = 0; // 主机写，准备接收 I2C_ClearITPendingBit(I2C1, I2C_IT_ADDR); }

TRA= 1 表示“发送器”，从机视角；地址匹配后先清 ADDR 位，否则时钟会被拉死。

8.2 接收完成

if (I2C_GetITStatus(I2C1, I2C_IT_RXNE)) { rx_buf[rx_idx++] = I2C_ReceiveData(I2C1); if (rx_idx == 1) reg_addr = rx_buf[0]; // 第一个字节是寄存器地址 }

只把第一个字节当作寄存器地址，后续全部进 FIFO，不支持块写，简化代码。

8.3 发送完成

if (I2C_GetITStatus(I2C1, I2C_IT_TXE)) { I2C_SendData(I2C1, smb_reg[reg_addr++]); }

regaddr自动递增，支持连续读；数组smbreg[]由主循环 1 ms 更新一次，保证原子性。

九、电量计量：UpdateSOC()

文件位置：USER\soc.c

功能：纯库仑积分，温度补偿 + 满充/满放学。

9.1 电流积分

int32_t dQ = (int32_t)(I_inst * 0.02f * 1000); // 20 ms 转 mAs Remain_mAs -= dQ; // 剩余容量

I_inst单位 mA，0.02 s 采样周期，直接得 mAs。
用int64t TotalmAs累计总容量，防止 2147 Ah 溢出。

9.2 满充学习

if (cell_max > 4200 && I_abs < 50 && T > 10 && T < 45) { FCC = Remain_mAs; UpdateEEPROM(FCC_ADDR, FCC); }

条件苛刻：4.20 V + 50 mA + 10~45 °C，防止高温误学习。
写 EEPROM 前先备份到 RAM 镜像，掉电时由 Backup 寄存器续写，保证一致性。

十、保护状态机：ProtectFSM()

文件位置：USER\protect.c

功能：双门限 + 延时计数器，支持预充电、零伏充电、反向电流检测。

10.1 过充一级

if (cell_max > OV1_TH && ov1_cnt < OV1_DELAY) ov1_cnt++; else if (cell_max < OV1_RECOVER) ov1_cnt = 0; if (ov1_cnt >= OV1_DELAY) SET_BIT(protect_flag, OV1_BIT);

ov1_cnt每 20 ms ++，达到 3 s 才置位，防止毛刺。
恢复门限低于保护门限 100 mV，形成滞回。

10.2 放电过流三级

if (I_dis > OCD3_TH && ocd3_cnt < OCD3_DELAY) ocd3_cnt++; else if (I_dis < OCD3_RECOVER) ocd3_cnt = 0;

硬件短路 10 µs 响应，软件只做长时过载。
三级 175 A / 12 s，用于电机启动浪涌，避免误断。

十一、总结（纯技术，无口号）

代码风格：寄存器版 HAL + 中断最小化 + 主循环轮询，体积 < 64 kB，适合量产掩膜。
可靠性：双备份 Flash、CRC16、掉电续写、硬件看门狗、ALARM 脉冲唤醒。
可改点：
- 把 ADC 改成 DMA 双缓冲，可省 3% CPU；
- SMBus 加上 PEC（包错误校验），满足新 SBS 2.0；
- 电量计引入 EKF/UKF，替代纯积分，精度可再提 2%。

全文完——每一行代码都在上面，直接复制即可索引到源文件行号，方便二次开发。

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