feat: 实现 Axis 核心属性与 MC_Power 功能块

- Axis: 新增运动学/功率/错误管理属性（_position 等 10+ 项） - Axis: 新增 doPower()/readState()/cycle() 接口骨架 - MC_Power: 实现功率使能功能块（边沿检测 + 状态输出） - GlobalResource: 新增 CreateAxis/GetAxisRefById 全局轴管理 - App/CMakeLists.txt: 添加 GlobalResource.cpp 源文件 - docs: 更新 Axis 属性清单与 MC_Power 设计文档
feat: 添加多线程框架与轴周期接口
2026-07-03 10:01:06 +00:00 · 2026-07-03 08:10:24 +00:00 · 2026-07-03 03:52:40 +00:00 · 2026-07-02 10:24:20 +00:00 · 2026-07-02 08:22:14 +00:00 · 2026-07-02 08:15:54 +00:00
25 changed files with 3828 additions and 30 deletions
@@ -0,0 +1,7 @@
 # 指定 compile_commands.json 所在目录（相对路径）
 CompileFlags:
  # 告诉 clangd：compile_commands.json 在 build 目录下
  CompilationDatabase: build
@@ -1,32 +1,6 @@
-# Prerequisites
+build
-*.d
+docs/html
 .vscode/
 compile_commands.json
 # Compiled Object files
 *.slo
 *.lo
 *.o
 *.obj
 # Precompiled Headers
 *.gch
 *.pch
 # Compiled Dynamic libraries
 *.so
 *.dylib
 *.dll
 # Fortran module files
 *.mod
 *.smod
 # Compiled Static libraries
 *.lai
 *.la
 *.a
 *.lib
 # Executables
 *.exe
 *.out
 *.app
@@ -0,0 +1,15 @@
 {
    "configurations": [
        {
            "name": "Linux",
            "compileCommands": "${workspaceFolder}/build/compile_commands.json",
            "cStandard": "c17",
            "cppStandard": "c++17",
            "intelliSenseMode": "linux-gcc-x64"
        },
        {
        }
    ],
    "version": 4
 }
@@ -0,0 +1,6 @@
 {
    "clangd.arguments": ["--compile-commands-dir=build"],
 }
@@ -0,0 +1,70 @@
 # Motion — AI Agent Instructions
 本项目是一个 **PLCopen 运动控制库** 的 C++ 实现，模拟 IEC 61131-3 标准的轴控制功能。
 ## 快速开始
 ```bash
 # Debug 构建
 cmake -S . -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug
 cmake --build build
 # 运行
 ./build/Debug/UNIX/MotionApp
 ```
 ## 项目结构
 ```
 Motion/
 ├── CMakeLists.txt          # 根构建文件 (C++17)
 ├── AGENTS.md               # AI 代理指令 (本文件)
 ├── App/                    # 可执行目标 MotionApp
 │   ├── CMakeLists.txt      # (注意: 覆盖为 C++11)
 │   ├── Inc/                # 应用级头文件
 │   └── Src/main.cpp        # 入口点
 └── MotionLib/              # 共享库 libMotionLib.so
    ├── CMakeLists.txt      # (C++17)
    ├── Inc/
    │   ├── Types.h         # IEC 61131-3 类型映射 & 枚举
    │   └── Axis.h          # 轴类 & 运动命令
    └── Src/Axis.cpp        # 构造函数实现
 ```
 ## 架构要点
 - **命名空间**: 所有运动控制代码在 `namespace plcopen { ... }` 中
 - **两层架构**: `MotionLib` (共享库, 领域逻辑) → `MotionApp` (可执行文件, 入口)
 - **轴状态机**: `Disabled → Standstill → DiscreteMotion/ContinuousMotion/Homing → Stopping/ErrorStop`
 - **轴引用**: `AXIS_REF` 结构体持有轴编号、名称和指向 `Axis` 实例的指针
 ## 编码约定
 | 项目 | 规范 |
 |------|------|
 | 语言标准 | C++17 (根), 但 `App/` 使用 C++11 |
 | 命名空间 | 小写: `plcopen` |
 | 类 | PascalCase: `Axis`, `MotionCommand` |
 | 枚举类 | SCREAMING_SNAKE_CASE, 值带 `mc` 前缀 |
 | 类型别名 | UPPER_SNAKE_CASE: `BOOL`, `REAL`, `UINT` |
 | 成员变量 | `snake_case`, 引用用 `ref_` 前缀 |
 | 文档 | Doxygen 格式 (`@brief`, `@param`, `@return`) |
 | 平台输出 | `build/<CONFIG>/UNIX/` (Linux), `WIN32/` (Windows), `APPLE/` (macOS) |
 ## 关键约定
 - 包含策略: `.cpp` 引入对应 `.h`, `.h` 引入所需公共头文件
 - 无第三方库依赖, 无测试框架
 - 使用 `enum class` 而非裸枚举
 - GCC UTF-8 编译标志已启用
 ## 当前开发状态
 - [x] 类型系统 (Types.h)
 - [x] 轴引用与基础 Axis 类
 - [ ] 轴状态机转换逻辑 (`cycle()` 方法)
 - [ ] 运动学 (轨迹规划)
 - [ ] 功能块 (MC_Power, MC_MoveAbsolute, MC_Stop 等)
 - [ ] 应用逻辑 (main.cpp 初始化/循环)
 - [ ] 单元测试 (GTest/Catch2)
 - [ ] API 文档
@@ -0,0 +1,28 @@
 # CMake最低版本
 cmake_minimum_required(VERSION 3.21)
 # 工程名、版本号、工程描述
 project(MotionApp
        VERSION 0.1
        DESCRIPTION "Test")
 set(SOURCE_FILES
        ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/Src/main.cpp
        ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/Src/MotionTickThread.cpp
        ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/Src/UserAppThread.cpp
        ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/Src/GlobalResource.cpp
 )
 # 工程源文件
 add_executable(${PROJECT_NAME} ${SOURCE_FILES})
 # 工程包含目录
 include_directories(./Inc)
 # 链接 moduleA，自动继承其 PUBLIC 的头文件路径和编译属性
 target_link_libraries(${PROJECT_NAME}
    PRIVATE   # 如果 moduleB 只是内部使用 moduleA，选 PRIVATE
        pthread
        MotionLib
 )
@@ -0,0 +1,35 @@
 /**
 * @file GlobalResource.h
 * @author 
 * @brief 
 * @version 0.1
 * @date 2026-07-03
 * 
 * @copyright Copyright (c) 2026
 * 
 */
 #pragma once
 #include "Axis.h"
 #include "Types.h"
 /**
 * \brief 创建轴并注册到全局表
 * \param id   轴编号
 * \param name 轴名称
 * \return 轴引用。若 id 已存在，返回已有轴的引用（不覆盖）
 */
 plcopen::AXIS_REF& CreateAxis(plcopen::UINT id, const std::string& name);
 /**
 * \brief 通过编号获取轴引用
 * \param id 轴编号
 * \return AXIS_REF 引用。若不存在，返回 axis==nullptr 的哨兵引用
 */
 plcopen::AXIS_REF& GetAxisRefById(plcopen::UINT id);
@@ -0,0 +1,23 @@
 /**
 * @file MotionTickThread.h
 * @author 
 * @brief 
 * @version 0.1
 * @date 2026-07-03
 * 
 * @copyright Copyright (c) 2026
 * 
 */
 #pragma once
 #include <memory>
 #include <vector>
 #include "Axis.h"
 #include "Types.h"
 void MotionTickThread(std::unique_ptr<std::vector<plcopen::Axis>> axisList);
@@ -0,0 +1,20 @@
 /**
 * @file UserAppThread.h
 * @author 
 * @brief 
 * @version 0.1
 * @date 2026-07-03
 * 
 * @copyright Copyright (c) 2026
 * 
 */
 #pragma once
 int UserAppThread();
@@ -0,0 +1,60 @@
 /**
 * @file GlobalResource.cpp
 * @author 
 * @brief 全局轴资源管理 — 持有并管理所有轴实例
 * @version 0.1
 * @date 2026-07-03
 * 
 * @copyright Copyright (c) 2026
 * 
 */
 #include "GlobalResource.h"
 #include <unordered_map>
 #include <vector>
 #include <mutex>
 namespace {
 // 轴实例存储 — 拥有所有轴的内存
 std::vector<plcopen::Axis> g_axes;
 // 快速查找表：id → AXIS_REF& （指向 g_axes 中的元素）
 std::unordered_map<plcopen::UINT, std::size_t> g_indexMap;
 // 线程安全
 std::mutex g_mutex;
 // id 不存在时返回的哨兵
 plcopen::AXIS_REF g_invalidRef{0, "", nullptr};
 } // namespace
 plcopen::AXIS_REF& CreateAxis(plcopen::UINT id, const std::string& name) {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(g_mutex);
    // id 已存在 → 返回已有轴的引用
    auto it = g_indexMap.find(id);
    if (it != g_indexMap.end()) {
        return g_axes[it->second].ref();
    }
    // 新建轴
    g_axes.emplace_back(id, name);
    std::size_t idx = g_axes.size() - 1;
    g_indexMap[id] = idx;
    return g_axes[idx].ref();
 }
 plcopen::AXIS_REF& GetAxisRefById(plcopen::UINT id) {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(g_mutex);
    auto it = g_indexMap.find(id);
    if (it != g_indexMap.end()) {
        return g_axes[it->second].ref();
    }
    g_invalidRef.axisNo = id;
    g_invalidRef.axis    = nullptr;
    return g_invalidRef;
 }
@@ -0,0 +1,32 @@
 /**
 * @file MotionTickThread.cpp
 * @author 
 * @brief 
 * @version 0.1
 * @date 2026-07-03
 * 
 * @copyright Copyright (c) 2026
 * 
 */
 #include "MotionTickThread.h"
 /**
 * @brief 
 * 
 * @param axisList 
 */
 void MotionTickThread(std::unique_ptr<std::vector<plcopen::Axis>> axisList)
 {
    while(1)
    {
        for (auto& axis : *axisList) {
            axis.cycle();
        }
    }
 }
@@ -0,0 +1,30 @@
 /**
 * @file UserAppThread.cpp
 * @author 
 * @brief 
 * @version 0.1
 * @date 2026-07-03
 * 
 * @copyright Copyright (c) 2026
 * 
 */
 #include "UserAppThread.h"
 #include "Axis.h"
 #include "FunctionBlocks.h"
 #include "MC_Power.h"
 int UserAppThread()
 {
    plcopen::MC_Power mcPowerInstance0()
    while(1)
    {
    }
    return 0;
 }
@@ -0,0 +1,40 @@
 /**
 * @file main.cpp
 * @author 
 * @brief 
 * @version 0.1
 * @date 2026-07-03
 * 
 * @copyright Copyright (c) 2026
 * 
 */
 #include <thread>
 #include <mutex>
 #include <vector>
 #include "MotionTickThread.h"
 #include "UserAppThread.h"
 #include "Axis.h"
 #include "Types.h"
 std::vector<plcopen::Axis> axisList;
 int main()
 {
    plcopen::Axis axis1(1, "axis1");
    plcopen::Axis axis2(2, "axis2");
    axisList.push_back(axis1);
    axisList.push_back(axis2);
    std::thread userAppThread(UserAppThread);
    std::thread motionTickThread(MotionTickThread, 
        std::move(std::make_unique<std::vector<plcopen::Axis>>(axisList)));
    motionTickThread.join();
    return 0;
 }
@@ -0,0 +1,43 @@
 cmake_minimum_required(VERSION 3.22)
 project(Motion)
 # 开启编译数据库导出（强制开启，不被缓存覆盖）
 set(CMAKE_EXPORT_COMPILE_COMMANDS ON CACHE INTERNAL "")
 # 针对 GCC 编译器添加 UTF-8 编码选项
 if(CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "GNU")  # 仅对 GCC 生效
    # 添加 C++ 编译选项
    add_compile_options(-finput-charset=UTF-8)
    add_compile_options(-fexec-charset=UTF-8)
    # 若需要支持 C 语言，补充 C 编译选项
    add_compile_options($<$<COMPILE_LANGUAGE:C>:-finput-charset=UTF-8>)
    add_compile_options($<$<COMPILE_LANGUAGE:C>:-fexec-charset=UTF-8>)
 endif()
 if(WIN32)
    # Windows平台特定的设置
    set(CMAKE_RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY "${CMAKE_SOURCE_DIR}/build/$<CONFIGURATION>/WIN32")
    set(CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY "${CMAKE_SOURCE_DIR}/build/$<CONFIGURATION>/WIN32")
    set(CMAKE_ARCHIVE_OUTPUT_DIRECTORY "${CMAKE_SOURCE_DIR}/build/$<CONFIGURATION>/WIN32/static_lib")
 elseif(APPLE)
    # Apple平台特定的设置
    set(CMAKE_RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY "${CMAKE_SOURCE_DIR}/build/$<CONFIGURATION>/APPLE")
    set(CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY "${CMAKE_SOURCE_DIR}/build/$<CONFIGURATION>/APPLE")
    set(CMAKE_ARCHIVE_OUTPUT_DIRECTORY "${CMAKE_SOURCE_DIR}/build/$<CONFIGURATION>/APPLE/static_lib")
 elseif(UNIX) # 注意：Linux和macOS都满足UNIX为TRUE，所以通常先判断APPLE
    # Linux或其他类Unix系统的设置
    set(CMAKE_RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY "${CMAKE_SOURCE_DIR}/build/$<CONFIGURATION>/UNIX")
    set(CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY "${CMAKE_SOURCE_DIR}/build/$<CONFIGURATION>/UNIX")
    set(CMAKE_ARCHIVE_OUTPUT_DIRECTORY "${CMAKE_SOURCE_DIR}/build/$<CONFIGURATION>/UNIX/static_lib")
 endif()
 set(CMAKE_C_STANDARD 20)
 set(CMAKE_C_STANDARD_REQUIRED ON)
 set(CMAKE_CXX_STANDARD 20)
 set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)
 add_subdirectory(${CMAKE_SOURCE_DIR}/MotionLib)
 add_subdirectory(${CMAKE_SOURCE_DIR}/App)
@@ -0,0 +1,31 @@
 project(MotionLib
    VERSION 0.0.1           # 版本 0.0.1
    LANGUAGES CXX           # C++
    DESCRIPTION "运动控制库" # 描述
 )
 set(INC_DIRECTORES
    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/Inc
 )
 set(LIB_SOURCES
    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/Src/Axis.cpp
 )
 set(LIB_HEADERS
    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/Inc/Types.h
    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/Inc/Axis.h
 )
 add_library(${PROJECT_NAME} SHARED
    ${LIB_SOURCES}
    ${LIB_HEADERS}
 )
 target_include_directories(${PROJECT_NAME}
 PUBLIC
    ${INC_DIRECTORES}
 PRIVATE
    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/Src
 )
@@ -0,0 +1,96 @@
 /**
 * @file Axis.h
 * @author your name (you@domain.com)
 * @brief 
 * @version 0.1
 * @date 2026-07-02
 * 
 * @copyright Copyright (c) 2026
 * 
 */
 #pragma once
 #include "Types.h"
 namespace plcopen {
    /**
    * \enum MotionCommandType
    * \brief 内部运动指令类型（功能块 → 轴模型映射）
    */
    enum class MotionCommandType {
        None,         /*!< 无活动指令 */
        PointToPoint, /*!< MC_MoveAbsolute / MC_MoveRelative */
        Velocity,     /*!< MC_MoveVelocity */
        Stop,         /*!< MC_Stop */
        Halt,         /*!< MC_Halt */
        Home,         /*!< MC_Home */
    };
 /**
 * \struct MotionCommand
 * \brief 当前活动运动指令的参数快照
 */
 struct MotionCommand {
    MotionCommandType type = MotionCommandType::None;
    REAL targetPosition = 0.0;
    REAL targetVelocity = 0.0;
    REAL maxVelocity = 0.0;
    REAL acceleration = 0.0;
    REAL deceleration = 0.0;
    REAL homePosition = 0.0;
    MC_AXIS_STATE resultingState = MC_AXIS_STATE::DiscreteMotion;
 };
 /**
 * \class Axis
 * \brief 单轴仿真对象，实现 PLCopen 轴状态机与运动学
 * \note 不要在功能块 cycle() 之外直接修改 Axis 内部状态。
 */
 class Axis {
 public:
    /**
     * \brief 构造轴
     * \param axisNo 轴编号
     * \param name   轴名称
     */
    explicit Axis(UINT axisNo = 1, std::string name = "Axis1");
    void cycle();
    MC_AXIS_STATE readState();
    void doPower(bool en);
    /** \brief 获取轴编号 */
    UINT axisNo() const { return _ref.axisNo; }
    /** \brief 获取内部 AXIS_REF（供全局注册表使用） */
    AXIS_REF& ref() { return _ref; }
 private:
    AXIS_REF _ref;
    MC_AXIS_STATE _state = MC_AXIS_STATE::Disabled;
    MC_AXIS_STATE _resultingSstate = MC_AXIS_STATE::Disabled;
    MotionCommand _activeCommand;
    // 运动学属性
    REAL _position;
    REAL _actualPosition;
    REAL _velocity;
    REAL _actualVelocity;
    REAL _acceleration;
    REAL _actualAcceleration;
    // 功率与使能
    BOOL _powerEnabled;
    BOOL _homed;
    // 错误管理
    MC_ERROR_ID _errorId;
    BOOL _errorStop;
 };
 }
@@ -0,0 +1,13 @@
 /**
 * @file FunctionBlocks.h
 * @author 
 * @brief 
 * @version 0.1
 * @date 2026-07-03
 * 
 * @copyright Copyright (c) 2026
 * 
 */
 #include "MC_Power.h"
@@ -0,0 +1,44 @@
 /**
 * @file MC_Power.h
 * @author 
 * @brief 
 * @version 0.1
 * @date 2026-07-03
 * 
 * @copyright Copyright (c) 2026
 * 
 */
 #pragma once
 #include "Axis.h"
 #include "Types.h"
 namespace plcopen {
 class MC_Power{
 public:
    explicit MC_Power(AXIS_REF& axisRef);
    void cycle();
    // --- 输入参数 (VAR_INPUT) ---
    BOOL Enable          = false;
    BOOL Enable_Positive = true;
    BOOL Enable_Negative = true;
    // --- 输出参数 (VAR_OUTPUT) ---
    BOOL Status          = false;
    BOOL Busy            = false;
    BOOL Error           = false;
    MC_ERROR_ID ErrorID  = MC_ERROR_ID::mcNoError;
 private:
    AXIS_REF& _axisRef;             // 轴引用，不持有所有权
    bool _prevEnable = false;       // 上一周期的 Enable 值（边沿检测）
 };
 }
@@ -0,0 +1,122 @@
 /**
 * @file types.h
 * @author 
 * @brief 
 * @version 0.1
 * @date 2026-07-02
 * 
 * @copyright Copyright (c) 2026
 * 
 */
 #pragma once
 #include <cstdint>
 #include <string>
 namespace plcopen {
 class Axis;
 /** \typedef BOOL  IEC 61131-3 BOOL 类型映射 */
 using BOOL = bool;
 /** \typedef REAL  IEC 61131-3 REAL 类型映射（双精度浮点） */
 using REAL = double;
 /** \typedef WORD  IEC 61131-3 WORD 类型映射（16 位无符号，常用于 ErrorID） */
 using WORD = std::uint16_t;
 /** \typedef UINT  IEC 61131-3 UINT 类型映射（32 位无符号） */
 using UINT = std::uint32_t;
 /**
 * \enum MC_BUFFER_MODE
 * \brief 运动指令缓冲与混合模式 (MC_BUFFER_MODE)
 *
 * 用于带 BufferMode 输入的功能块，决定新指令与当前运动的关系。
 */
 enum class MC_BUFFER_MODE : std::uint8_t {
    mcAborting = 0,          /*!< 默认：立即执行，中断当前运动并清空缓冲 */
    mcBuffered = 1,          /*!< 等待前一指令 Done 后顺序执行，无混合 */
    mcBlendingLow = 2,       /*!< 混合：在衔接点取两指令速度的较低值 */
    mcBlendingPrevious = 3,  /*!< 混合：在衔接点保持前一指令速度 */
    mcBlendingNext = 4,      /*!< 混合：在衔接点使用当前指令速度 */
    mcBlendingHigh = 5,      /*!< 混合：在衔接点取两指令速度的较高值 */
 };
 /**
 * \enum MC_DIRECTION
 * \brief 定位运动方向 (MC_DIRECTION)
 */
 enum class MC_DIRECTION : std::uint8_t {
    mcPositiveDirection = 0, /*!< 正向运动 */
    mcShortestWay = 1,       /*!< 最短路径（线性轴默认策略） */
    mcNegativeDirection = 2, /*!< 负向运动 */
    mcCurrentDirection = 3,  /*!< 保持当前运动方向 */
 };
 /**
 * \enum MC_SOURCE
 * \brief 运动数据读取来源 (MC_SOURCE)
 */
 enum class MC_SOURCE : std::uint8_t {
    mcCommandedValue = 0, /*!< 指令值 */
    mcSetValue = 1,       /*!< 设定值 */
    mcActualValue = 2,    /*!< 实际值 */
 };
 /**
 * \enum MC_AXIS_STATE
 * \brief 轴状态机状态 (PLCopen 状态图)
 *
 * \par 典型状态转换
 * - Disabled → Standstill：MC_Power.Enable = TRUE
 * - Standstill → DiscreteMotion：MC_MoveAbsolute / MC_MoveRelative
 * - Standstill → ContinuousMotion：MC_MoveVelocity
 * - Standstill → Homing：MC_Home
 * - 任意 → ErrorStop：轴错误或功率故障
 * - ErrorStop → Standstill：MC_Reset
 *
 * \note 同一时刻仅有一个状态位为 TRUE（由 MC_ReadStatus 反映）。
 */
 enum class MC_AXIS_STATE : std::uint8_t {
    Disabled = 0,         /*!< 初始/下电状态，功率未使能 */
    Standstill,           /*!< 静止，功率已使能，可接受运动指令 */
    Homing,               /*!< 回零进行中 (MC_Home) */
    DiscreteMotion,       /*!< 离散运动（点到点），完成后自动停止 */
    ContinuousMotion,     /*!< 连续运动（如 MC_MoveVelocity） */
    Stopping,             /*!< MC_Stop 激活，减速中且拒绝新运动 */
    ErrorStop,            /*!< 错误停止，需 MC_Reset 恢复 */
    SynchronizedMotion,   /*!< 同步运动（Cam/Gear，本库预留） */
 };
 /**
 * \enum MC_ERROR_ID
 * \brief 功能块与轴通用错误码
 */
 enum class MC_ERROR_ID : WORD {
    mcNoError = 0,           /*!< 无错误 */
    mcInvalidParameter = 1,  /*!< 参数非法（如速度 ≤ 0） */
    mcInvalidState = 2,      /*!< 当前状态不允许该操作 */
    mcActionNotAllowed = 3,  /*!< 轴未上电或处于 Stopping/ErrorStop */
    mcAxisNotPowered = 4,    /*!< 轴未使能 */
    mcAxisNotHomed = 5,      /*!< 轴未完成回零 */
    mcCommandAborted = 6,    /*!< 指令被中断 */
    mcStopActive = 7,        /*!< MC_Stop 占用轴 */
    mcPowerFailure = 8,      /*!< 功率级故障 */
    mcFollowingError = 9,    /*!< 跟随误差超限 */
 };
 /**
 * \struct AXIS_REF
 * \brief 轴引用 (VAR_IN_OUT)，所有 MC 功能块的公共轴参数
 *
 * \details
 * 在 IEC 61131-3 程序中作为 VAR_IN_OUT 传递；本 C++ 实现中，
 * `axis` 指针由 Axis 对象构造时自动绑定，应用层无需手动设置。
 */
 struct AXIS_REF {
    UINT axisNo = 0;           /*!< 轴编号（用户定义） */
    std::string axisName;      /*!< 轴名称 */
    Axis* axis = nullptr;      /*!< 内部绑定指针，指向仿真轴实例 */
 };
 }
@@ -0,0 +1,96 @@
 /**
 * @file Axis.cpp
 * @author 
 * @brief 
 * @version 0.1
 * @date 2026-07-02
 * 
 * @copyright Copyright (c) 2026
 * 
 */
 #include <string>
 #include "Types.h"
 #include "Axis.h"
 namespace plcopen {
 Axis::Axis(UINT axisNo, std::string name) {
    _ref.axisNo = axisNo;
    _ref.axisName = std::move(name);
    _ref.axis = this;
 }
 void Axis::cycle()
 {
    if (_errorStop) return;
    if (!_powerEnabled) return;
    switch (_state) {
        case MC_AXIS_STATE::Disabled :
        {
            break;
        }
        case MC_AXIS_STATE::Standstill :
        {
            break;
        }
        case MC_AXIS_STATE::Stopping :
        {
            break;
        }
        // 独立运动
        case MC_AXIS_STATE::DiscreteMotion :
        {
            break;
        }
        // 持续运动
        case MC_AXIS_STATE::ContinuousMotion :
        {
            break;
        }
        // 同步运动
        case MC_AXIS_STATE::SynchronizedMotion :
        {
            break;
        }
        // 回零
        case MC_AXIS_STATE::Homing :
        {
            break;
        }
        default:
        {
            break;
        }
    }
 }
 void Axis::doPower(bool en)
 {
    if(en)
    {
        _powerEnabled = true;
    }
    else {
        _powerEnabled = false;
        _activeCommand.type = MotionCommandType::None;
        _velocity = 0.0;
        _acceleration = 0.0;
        _errorStop = false;
        _state = MC_AXIS_STATE::Disabled;
    }
 }
 MC_AXIS_STATE Axis::readState()
 {
    return _state;
 }
 }
@@ -0,0 +1,84 @@
 /**
 * @file MC_Power.cpp
 * @author 
 * @brief 
 * @version 0.1
 * @date 2026-07-03
 * 
 * @copyright Copyright (c) 2026
 * 
 */
 #include "MC_Power.h"
 #include "Types.h"
 namespace plcopen {
    MC_Power::MC_Power(AXIS_REF& axisRef)
        : _axisRef(axisRef) { }
    void MC_Power::cycle()
    {
        if(_axisRef.axis == nullptr)
        {
            Error = true;
            ErrorID = MC_ERROR_ID::mcInvalidParameter;
            Status = false;
            Busy = false;
            return;
        }
        Axis* axis = _axisRef.axis;
        Error = false;
        ErrorID = MC_ERROR_ID::mcNoError;
        // 上升沿
        if(Enable && !_prevEnable)
        {
            axis->doPower(true);
        }
        // 下降沿
        if(!Enable && _prevEnable)
        {
            axis->doPower(false);
        }
        // 在使能状态下持续更新轴状态
        if(Enable)
        {
            auto state = axis->readState();
            if(state == MC_AXIS_STATE::Standstill)
            {
                Busy = false;
                Status = true;
            }
            else if(state == MC_AXIS_STATE::ErrorStop)
            {
                Busy = false;
                Status = false;
                Error = true;
                ErrorID = MC_ERROR_ID::mcPowerFailure;
            }
            else
            {
                Status = false;
                Busy = false;
            }
        }
        // 保存前置状态
        _prevEnable = Enable;
    }
 }
@@ -0,0 +1 @@
 /home/chen/Workspace/T153/App/Motion/build/compile_commands.json
@@ -0,0 +1,164 @@
 # Axis 类必须属性
 `Axis` 是 PLCopen 运动控制库的核心仿真类，实现 IEC 61131-3 单轴状态机与运动学。
 ## 设计决策
 ### 可见性：运动学属性为 `private`
 功能块不直接读写轴内部状态，而是通过 `AXIS_REF` 调用公开接口。这是 IEC 61131-3 的标准模式——轴是功能块黑盒：
 ```
 功能块 (MC_MoveAbsolute)           Axis
 ─────────────────────           ─────────────
  AXIS_REF → axis                 private:  position_, velocity_, ...
  axis.acceptCommand(cmd) ──────→ 只有 cycle() 能写运动学数据
  axis.readActualPosition() ←─── public:  getter 只读
 ```
 > 运动控制线程定时调用 `cycle()` 独占写权限，避免数据竞争。
 ### 数值类型：浮点 `REAL` (double)
 遵循 IEC 61131-3 / PLCopen 规范，使用 `double` 表示物理量（mm、°/s 等）。`double` 有 52 位尾数（约 15 位十进制有效数字），以 10ms 周期运行 1 小时，累积的浮点舍入误差在 $10^{-10}$ 量级，工程上可完全忽略。若未来对接真实驱动器，在数据交换层做脉冲数换算即可。
 ---
 ## 1. 当前已实现
 ### 1.1 轴标识与自引用 — `AXIS_REF _ref` (private)
 | 字段 | 类型 | 说明 |
 |------|------|------|
 | `axisNo` | `UINT` | 轴编号，由用户在构造时指定，默认 1 |
 | `axisName` | `std::string` | 轴名称，默认 `"Axis1"` |
 | `axis` | `Axis*` | 指向自身实例的指针，供功能块间接访问轴对象 |
 ### 1.2 轴状态 — `MC_AXIS_STATE _state` (private)
 当前状态，初始值 `Disabled`。新增辅助状态 `_resultingState` 用于记录指令完成后的目标状态。
 状态转换由 `cycle()` 方法驱动（逻辑待实现）。
 ### 1.3 运动学属性 (private) ✅
 `cycle()` 独占写入；外部通过 `readXxx()` 只读访问。
 | 属性 | 类型 | 说明 |
 |------|------|------|
 | `_position` | `REAL` | 当前指令位置 |
 | `_actualPosition` | `REAL` | 当前实际位置（含跟随误差仿真） |
 | `_velocity` | `REAL` | 当前指令速度 |
 | `_actualVelocity` | `REAL` | 当前实际速度 |
 | `_acceleration` | `REAL` | 当前指令加速度 |
 | `_actualAcceleration` | `REAL` | 当前实际加速度 |
 | `_deceleration` | `REAL` | 减速度（尚未添加） |
 ### 1.4 功率与使能 (private) ✅
 | 属性 | 类型 | 说明 |
 |------|------|------|
 | `_powerEnabled` | `BOOL` | 功率级是否使能 |
 | `_homed` | `BOOL` | 是否已完成回零 |
 ### 1.5 错误管理 (private) ✅
 | 属性 | 类型 | 说明 |
 |------|------|------|
 | `_errorId` | `MC_ERROR_ID` | 当前错误码，`mcNoError` 表示正常 |
 | `_errorStop` | `BOOL` | 是否触发错误停止 |
 ### 1.6 构造函数 & cycle() (public)
 ```cpp
 explicit Axis(UINT axisNo = 1, std::string name = "Axis1");
 void cycle();   // 骨架已生成，逻辑待实现
 ```
 初始化 `_ref` 并自绑定 `axis` 指针，`_state` 默认 `Disabled`。
 ---
 ## 2. 待实现的属性与方法
 ### 2.1 活动指令 — `MotionCommand _activeCommand` (private)
 当前正在执行的运动指令参数快照，类型为 `MotionCommand`：
 | 字段 | 类型 | 说明 |
 |------|------|------|
 | `type` | `MotionCommandType` | 指令类型（点到点 / 速度 / 停止 / 暂停 / 回零） |
 | `targetPosition` | `REAL` | 目标位置 |
 | `targetVelocity` | `REAL` | 目标速度 |
 | `maxVelocity` | `REAL` | 最大速度 |
 | `acceleration` | `REAL` | 加速度 |
 | `deceleration` | `REAL` | 减速度 |
 | `homePosition` | `REAL` | 回零位置 |
 | `resultingState` | `MC_AXIS_STATE` | 指令完成后要进入的状态 |
 ### 2.2 待补充的运动学属性
 | 属性 | 说明 |
 |------|------|
 | `_deceleration` | 减速度（已有 `_acceleration`，缺独立减速参数） |
 ### 2.3 轴状态机方法 — `cycle()` (public, 实现待完成)
 ```cpp
 void cycle();
 ```
 每周期由运动控制线程调用，待实现逻辑：
 1. 根据 `_activeCommand` 计算运动学输出
 2. 更新 `_position` / `_velocity` 等
 3. 评估状态转换条件
 4. 在离散运动到达目标时自动切换到 `Standstill`
 ### 2.4 功能块交互接口 (public, 全部待实现)
 | 方法 | 可见性 | 说明 |
 |------|--------|------|
 | `acceptCommand(const MotionCommand&)` | public | 接收功能块下发的运动指令 |
 | `doPower(BOOL enable)` | public | 功率使能/去使能 |
 | `doStop()` / `doHalt()` | public | 停止 / 暂停 |
 | `doReset()` | public | 从 ErrorStop 恢复 |
 | `doHome(REAL homePos)` | public | 发起回零 |
 | `readStatus()` | public | 读取当前状态快照 |
 | `readActualPosition()` | public | 读取实际位置 |
 | `readActualVelocity()` | public | 读取实际速度 |
 | `readError()` | public | 读取当前错误码 |
 ---
 ## 3. 完整属性清单
 ```
                                    private
                                    ───────
 Axis
 ├── _ref              (AXIS_REF)       ✅
 ├── _state            (MC_AXIS_STATE)  ✅
 ├── _resultingState   (MC_AXIS_STATE)  ✅ 指令完成目标状态
 ├── _position         (REAL)           ✅
 ├── _actualPosition   (REAL)           ✅
 ├── _velocity         (REAL)           ✅
 ├── _actualVelocity   (REAL)           ✅
 ├── _acceleration     (REAL)           ✅
 ├── _actualAcceleration (REAL)         ✅
 ├── _deceleration     (REAL)           ⬜ 待添加
 ├── _powerEnabled     (BOOL)           ✅
 ├── _homed            (BOOL)           ✅
 ├── _errorId          (MC_ERROR_ID)    ✅
 ├── _errorStop        (BOOL)           ✅
 └── _activeCommand    (MotionCommand)  ⬜ 活动指令
                                    public
                                    ──────
    Axis(axisNo, name)                 ✅
    cycle()                            🟡 骨架已就绪
    acceptCommand(cmd)                 ⬜
    doPower / doStop / doHalt          ⬜
    doReset / doHome                   ⬜
    readStatus / readActualPosition    ⬜
    readActualVelocity / readError     ⬜
 ```
@@ -0,0 +1,185 @@
 # MC_Power 功能块设计
 `MC_Power` 是 PLCopen 运动控制库的基础功能块，控制轴的功率级使能与去使能。
 ---
 ## 1. IEC 61131-3 接口定义
 ```
 FUNCTION_BLOCK MC_Power
    VAR_IN_OUT
        Axis : AXIS_REF;              (* 轴引用 *)
    END_VAR
    VAR_INPUT
        Enable          : BOOL;       (* TRUE=使能, FALSE=去使能 *)
        Enable_Positive : BOOL;       (* 允许正向运动，本库保留 *)
        Enable_Negative : BOOL;       (* 允许负向运动，本库保留 *)
    END_VAR
    VAR_OUTPUT
        Status          : BOOL;       (* 轴已使能且就绪 *)
        Busy            : BOOL;       (* 功能块正在处理中 *)
        Error           : BOOL;       (* 错误标志 *)
        ErrorID         : MC_ERROR_ID;(* 错误码 *)
    END_VAR
 ```
 ## 2. C++ 类实现
 ### 2.1 类声明 — `MotionLib/Inc/MC_Power.h`
 ```cpp
 #pragma once
 #include "Types.h"
 namespace plcopen {
 class MC_Power {
 public:
    /**
     * \brief 构造 MC_Power 实例
     * \param axisRef 轴引用 (VAR_IN_OUT)
     */
    explicit MC_Power(AXIS_REF& axisRef);
    /**
     * \brief 周期调用，执行功率控制逻辑
     *
     * 上位机每个运动控制周期调用一次。
     */
    void cycle();
    // --- 输入参数 (VAR_INPUT) ---
    BOOL Enable          = false;
    BOOL Enable_Positive = true;   // 本库默认允许
    BOOL Enable_Negative = true;   // 本库默认允许
    // --- 输出参数 (VAR_OUTPUT) ---
    BOOL Status          = false;
    BOOL Busy            = false;
    BOOL Error           = false;
    MC_ERROR_ID ErrorID  = MC_ERROR_ID::mcNoError;
 private:
    AXIS_REF& _axisRef;             // 轴引用，不持有所有权
    bool _prevEnable = false;       // 上一周期的 Enable 值（边沿检测）
 };
 } // namespace plcopen
 ```
 ### 2.2 实现 — `MotionLib/Src/MC_Power.cpp`
 ```cpp
 #include "MC_Power.h"
 #include "Axis.h"
 namespace plcopen {
 MC_Power::MC_Power(AXIS_REF& axisRef)
    : _axisRef(axisRef) {}
 void MC_Power::cycle() {
    // ① 有效性检查
    if (_axisRef.axis == nullptr) {
        Error = true;
        ErrorID = MC_ERROR_ID::mcInvalidParameter;
        Status = false;
        Busy = false;
        return;
    }
    Axis* axis = _axisRef.axis;
    Error   = false;
    ErrorID = MC_ERROR_ID::mcNoError;
    // ② Enable 上升沿 — 使能
    if (Enable && !_prevEnable) {
        axis->doPower(true);
        Busy = true;
    }
    // ③ Enable 下降沿 — 去使能
    if (!Enable && _prevEnable) {
        axis->doPower(false);
        Busy = false;
    }
    // ④ 持续使能状态 — 等待轴进入 Standstill
    if (Enable) {
        MC_AXIS_STATE state = axis->readState();
        if (state == MC_AXIS_STATE::Standstill) {
            Busy   = false;
            Status = true;        // 使能成功
        } else if (state == MC_AXIS_STATE::ErrorStop) {
            Busy   = false;
            Status = false;
            Error  = true;
            ErrorID = MC_ERROR_ID::mcPowerFailure;
        }
    } else {
        // 去使能后
        Status = false;
        Busy   = false;
    }
    // ⑤ 保存前置状态
    _prevEnable = Enable;
 }
 } // namespace plcopen
 ```
 ## 3. 行为时序
 ```
 周期 | Enable | axis 状态      | Status | Busy | 说明
 ─────┼────────┼───────────────┼────────┼──────┼────────────────
  0  | FALSE  | Disabled      | FALSE  | FALSE| 初始状态
  1  | TRUE ↑ | Disabled      | FALSE  | TRUE | 上升沿，doPower(true)
  2  | TRUE   | Disabled      | FALSE  | TRUE | cycle() 待处理
  3  | TRUE   | Standstill    | TRUE   | FALSE| 使能完成 ✅
  4  | FALSE ↓| Standstill    | FALSE  | FALSE| 下降沿，doPower(false)
  5  | FALSE  | Disabled      | FALSE  | FALSE| 去使能完成
 ```
 ## 4. 与 Axis 的交互
 ```
 MC_Power                          Axis
 ────────                          ────
  cycle()
    │
    ├── Enable↑ → axis->doPower(true) ──→ _powerEnabled = true
    │                                       _state 将在 cycle() 中切换
    │
    ├── Enable↓ → axis->doPower(false) ──→ _powerEnabled = false
    │                                        _state → Disabled
    │
    └── axis->readState() ←────────────── 读取 _state
         axis->readError() ←───────────── 读取 _errorId
 ```
 ## 5. Axis 侧需要的新方法
 ```cpp
 // Axis.h — 新增方法
 class Axis {
 public:
    void doPower(BOOL enable);       // 功率使能控制
    MC_AXIS_STATE readState() const; // 读当前状态
    MC_ERROR_ID  readError() const;  // 读当前错误码
 };
 ```
 ## 6. 设计要点
 | 要点 | 说明 |
 |------|------|
 | 不持有 Axis | `_axisRef` 是引用，MC_Power 不负责轴的生命周期 |
 | 上升/下降沿检测 | `_prevEnable` 确保 doPower() 只在边沿调用一次 |
 | Busy 的语义 | 从 Enable↑ 到 Status=TRUE 之间为 Busy |
 | Error 路径 | 轴进入 ErrorStop 时，Status→FALSE，Error→TRUE |
 | Enable_Positive/Negative | IEC 完整规范字段，本库保留输入但暂不实现逻辑 |
Author	SHA1	Message	Date
chen	0587f7ac6c	feat: 实现 Axis 核心属性与 MC_Power 功能块 - Axis: 新增运动学/功率/错误管理属性（_position 等 10+ 项） - Axis: 新增 doPower()/readState()/cycle() 接口骨架 - MC_Power: 实现功率使能功能块（边沿检测 + 状态输出） - GlobalResource: 新增 CreateAxis/GetAxisRefById 全局轴管理 - App/CMakeLists.txt: 添加 GlobalResource.cpp 源文件 - docs: 更新 Axis 属性清单与 MC_Power 设计文档	2026-07-03 10:01:06 +00:00
chen	7f73fb48ef	feat: 添加多线程框架与轴周期接口 - 新增 MotionTickThread 线程模块 - main.cpp: 引入双线程架构（UserAppThread + MotionTickThread） - Axis: 新增 cycle() 接口，添加 #pragma once 头文件保护 - App/CMakeLists.txt: 链接 pthread，重组源文件列表 - .gitignore: 排除 docs/html、.vscode、compile_commands.json	2026-07-03 08:10:24 +00:00
chen	818041201b	fix: 修复 Types.h 缺少头文件保护导致的重复定义错误 - Types.h: 添加 #pragma once 防止重复包含 - CMakeLists.txt: C++ 标准 17 → 20 - App/CMakeLists.txt: 移除重复的 C++11 覆盖，统一继承根 CMake 标准 - Axis.cpp: 添加 #include <string> 显式包含	2026-07-03 03:52:40 +00:00
chen	d9813ea8fe	CMake模块构建工程	2026-07-02 10:24:20 +00:00
chen	e606b9e53c	Merge branch 'dev_create_project' into develop	2026-07-02 08:22:14 +00:00
chen	2e95bebe8e	初始化仓库	2026-07-02 08:15:54 +00:00
		`@@ -0,0 +1 @@`
							`/home/chen/Workspace/T153/App/Motion/build/compile_commands.json`