feat(button): 新增 EMI 恢复 LED 指示

ADS1256 受电机 EMI 干扰自恢复后，点亮 LED1 并 3 秒后自动熄灭，
给出可见的故障告警。复用按键反馈所用的 LED1，但用独立的
emi_off_work 延时句柄，避免与按键闪烁的 blink_remaining 节拍
状态机混用导致错乱；重复触发用 k_work_reschedule 刷新熄灭
时刻，支持连续 EMI 事件累计指示。

sensor 线程在 EMI 自恢复路径调用 button_led_indicate_emi()
触发指示。

.gitignore

@@ -0,0 +1,6 @@
+# editors
+*.swp
+*~
+
+# build
+/build*/

CMakeLists.txt

@@ -0,0 +1,31 @@
+#
+# Copyright (c) 2018 Nordic Semiconductor
+#
+# SPDX-License-Identifier: LicenseRef-Nordic-5-Clause
+#
+cmake_minimum_required(VERSION 3.20.0)
+
+find_package(Zephyr REQUIRED HINTS $ENV{ZEPHYR_BASE})
+project(GML670_V2)
+
+if(SYSBUILD)
+  get_filename_component(SYSBUILD_TOP_BINARY_DIR "${CMAKE_BINARY_DIR}" DIRECTORY)
+  add_custom_target(sync_compile_commands ALL
+    COMMAND ${CMAKE_COMMAND} -E copy_if_different
+            ${CMAKE_BINARY_DIR}/compile_commands.json
+            ${SYSBUILD_TOP_BINARY_DIR}/compile_commands.json
+    COMMENT "Sync ${PROJECT_NAME} compile_commands.json to sysbuild top-level build/"
+    VERBATIM
+  )
+endif()
+
+# NORDIC SDK APP START
+file(GLOB_RECURSE app_sources src/*.c)
+target_sources(app PRIVATE
+  ${app_sources}
+)
+
+target_include_directories(app PRIVATE
+  inc
+)
+# NORDIC SDK APP END

Kconfig

@@ -0,0 +1,45 @@
+#
+# Copyright (c) 2018 Nordic Semiconductor
+#
+# SPDX-License-Identifier: LicenseRef-Nordic-5-Clause
+#
+
+source "Kconfig.zephyr"
+
+menu "Nordic UART BLE GATT service sample"
+
+config BT_NUS_THREAD_STACK_SIZE
+	int "Thread stack size"
+	default 1024
+	help
+	  Stack size used in each of the two threads
+
+config BT_NUS_UART_BUFFER_SIZE
+	int "UART payload buffer element size"
+	default 40
+	help
+	  Size of the payload buffer in each RX and TX FIFO element
+
+config BT_NUS_SECURITY_ENABLED
+	bool "Security"
+	default y
+	select BT_SMP
+	help
+	  Enable Bluetooth LE security for the UART service
+
+config BT_NUS_UART_RX_WAIT_TIME
+	int "Timeout for UART RX complete event"
+	default 50000
+	help
+	  Wait for RX complete event time in microseconds
+
+config SETTINGS
+	default y
+
+config ZMS
+	default y if (SOC_FLASH_NRF_RRAM || SOC_FLASH_NRF_MRAM)
+
+config NVS
+	default y if !(SOC_FLASH_NRF_RRAM || SOC_FLASH_NRF_MRAM)
+
+endmenu

README.md

@@ -1,2 +1,377 @@
-# balance-board
+# GML670 Balance Board
 
+> 当前目录是 `GML670x4_V2`。代码内的 CMake 项目名是 `GML670_V2`，BLE 设备名是 `GML670_System`。
+>
+> 这份 README 只描述当前 `V2` 工程已经落地的实现。更细的协议字段和示例帧见 [BALANCE_BOARD_PROTOCOL.md](./doc/BALANCE_BOARD_PROTOCOL.md)。
+
+---
+
+## 目录
+
+1. [产品概述](#1-产品概述)
+2. [硬件组成](#2-硬件组成)
+3. [系统架构](#3-系统架构)
+4. [功能需求与当前状态](#4-功能需求与当前状态)
+5. [BLE 协议规格](#5-ble-协议规格)
+6. [ADS1256 / CoP 规格](#6-ads1256--cop-规格)
+7. [开发环境与板级配置](#7-开发环境与板级配置)
+8. [项目结构](#8-项目结构)
+9. [构建与烧录](#9-构建与烧录)
+10. [日志与当前约束](#10-日志与当前约束)
+
+---
+
+## 1. 产品概述
+
+本工程是平衡板的 nRF5340 App Core 固件，当前版本的主链路很简单：
+
+- 上电后等待 2 秒，初始化 BLE NUS 传输层并启动广播
+- 初始化 ADS1256，完成一次 tare 去皮
+- 创建独立的传感器线程，循环读取 4 路差分输入
+- 在板端完成重量换算和 CoP（Center of Pressure，压力中心）解算
+- 通过 BLE NUS 持续上报 17 字节 CoP 二进制帧
+- 接收基站下发的阻力参数、Spotter 参数和心跳帧，并保存在内存里
+
+当前实现已经把采样、解算和上行链路拆成了独立模块：`main.c` 只负责启动，BLE 在 `src/ble_transport.c`，ADS1256 在 `src/ads1256.c`，采样与 CoP 在 `src/sensor.c`。
+
+## 2. 硬件组成
+
+当前仓库里能直接确认的硬件如下：
+
+| 器件 | 型号 / 对象 | 接口 | 作用 | 状态 |
+|------|-------------|------|------|------|
+| 主控 | nRF5340 DK App Core | - | 运行 BLE、SPI 采样和 CoP 解算 | ✅ |
+| ADC | ADS1256 | SPI1 | 4 路多通道采样 | ✅ |
+| 传感器输入 | 4 路差分输入 | ADS1256 MUX | 用于四角重量采样 | ✅ |
+| 基站链路 | Nordic UART Service | BLE | 上报 CoP、接收控制参数 | ✅ |
+| 编码器链路 | 预留 | BLE 协议 | 编码器上行帧已定义，当前固件不发送 | 🔲 |
+
+### ADS1256 相关引脚
+
+`app.overlay` 当前把 ADS1256 接到 `spi1`，连线如下：
+
+| 信号 | nRF5340 引脚 | 说明 |
+|------|--------------|------|
+| SCK | `P1.15` | `spi1` 时钟 |
+| MOSI | `P1.13` | `spi1` 主发从收 |
+| MISO | `P1.14` | `spi1` 主收从发 |
+| CS | `P1.12` | 片选 |
+| DRDY | `P1.11` | 数据就绪输入 |
+| RESET | `P1.10` | ADS1256 复位控制 |
+
+虽然 `app.overlay` 里有 `ads1256@0` 节点，但当前实现没有走单独的 Zephyr ADS1256 驱动，实际访问路径还是 `src/ads1256.c` 里直接操作 `spi1` 和 GPIO alias。
+
+## 3. 系统架构
+
+```text
+4 路差分传感器
+       |
+       v
+   ADS1256 + SPI1
+       |
+       v
+   src/ads1256.c
+       |
+       v
+   src/sensor.c (业务层)
+       |
+       +--> 去皮 / 17 次均值 / 死区抑制 / 重量换算 / CoP 解算
+       |
+       v
+   src/comm_protocol.c (协议层)
+       |
+       +--> 上行：组包 CoP/标定响应帧，调用 ble_transport_send()
+       +--> 下行：解析收到的帧，推入 msgq 供业务层消费
+       |
+       v
+   src/ble_transport.c (传输层)
+       |
+       +--> BLE NUS Notify / Write，纯字节收发
+```
+
+`src/main.c` 本身不承载采样逻辑，它只按顺序调用 `ble_transport_init()`、`comm_protocol_init()`、`ble_transport_adv_start()` 和 `sensor_init()`。
+
+## 4. 功能需求与当前状态
+
+### 4.1 采样与解算
+
+| 项目 | 说明 | 状态 |
+|------|------|------|
+| 4 路轮询采样 | 通过 ADS1256 MUX 依次读取 `0x01 / 0x23 / 0x45 / 0x67` 四组差分通道 | ✅ |
+| tare 去皮 | 每路读取 17 个样本，排序后取中位数作为零点偏移 | ✅ |
+| 运行期滤波 | 每帧每通道采 17 次并取均值 | ✅ |
+| 死区抑制 | 去皮后的均值落在 `-250 ~ 250` counts 时压到 `0` | ✅ |
+| 重量换算 | `ADC_TO_FORCE_SCALE` 已按 GML670 50 kg 传感器参数推导 | ✅ |
+| CoP 解算 | 根据四角重量计算 `cop_x / cop_y / force` | ✅ |
+| 有效力阈值 | 总重量低于 `0.5 kg` 时，CoP 坐标置零并清除 `force_valid` | ✅ |
+
+### 4.2 BLE 通信
+
+| 项目 | 说明 | 状态 |
+|------|------|------|
+| BLE 角色 | `Peripheral`，使用 NUS 私有服务 | ✅ |
+| 广播内容 | 广播包带 NUS UUID，扫描响应带设备名 | ✅ |
+| 连接参数请求 | 连接后请求 `7.5-15 ms` 区间 | ✅ |
+| CoP 上行 | 固定 17 字节二进制帧，目标频率约 `50 Hz` | ✅ |
+| NUS 发送保护 | 仅在连接存在且通知已使能时发送，失败时短间隔重试 3 次 | ✅ |
+| 断线重广播 | 断开 1 秒后重新广播 | ✅ |
+| NUS 下行解析 | Resistance / Spotter / Heartbeat 三类帧已接收解析 | ✅ |
+| 编码器上行 | 协议已预留，主循环未发送 | 🔲 |
+
+### 4.3 控制参数与保护逻辑
+
+| 项目 | 说明 | 状态 |
+|------|------|------|
+| Resistance 参数接收 | 接收 `K / B / Tau` 并保存到传输层静态变量 | ✅ |
+| Spotter 参数接收 | 接收 `threshold / enable` 并保存到传输层静态变量 | ✅ |
+| Heartbeat 接收 | 接收后刷新最近心跳时间戳 | ✅ |
+| 阻力闭环控制 | 参数已接入协议层，控制逻辑未落地 | 🔲 |
+| Spotter 保护动作 | 参数已接入协议层，保护动作未落地 | 🔲 |
+
+### 4.4 传感器标定
+
+标定分两级，通过 BLE 下行标定命令帧触发，平衡板执行后回复标定响应帧。帧格式详见 [BALANCE_BOARD_PROTOCOL.md](./doc/BALANCE_BOARD_PROTOCOL.md)。
+
+#### L1 标定（单通道零点 + 增益）
+
+```text
+基站                          平衡板
+  │                              │
+  │── START_L1 ─────────────────>│  进入 L1 模式
+  │<──────────────── OK ─────────│
+  │                              │
+  │── TARE_CH (ch=0) ──────────>│  空载，记录零点
+  │<──────────────── OK ─────────│
+  │   ...对 ch=1,2,3 重复...     │
+  │                              │
+  │── GAIN_CH (ch=0, 10kg) ────>│  加载砝码，计算增益
+  │<──────────────── OK ─────────│
+  │   ...对 ch=1,2,3 重复...     │
+  │                              │
+  │── COMMIT_L1 ────────────────>│  写入 NVS
+  │<──────────────── OK ─────────│
+```
+
+#### L2 标定（9 点网格空间修正）
+
+L2 需要 L1 已完成。在 9 个已知位置分别放置标定负载，记录 CoP 误差用于空间修正。
+
+```text
+基站                          平衡板
+  │                              │
+  │── START_L2 ─────────────────>│  进入 L2 模式
+  │<──────────────── OK ─────────│
+  │                              │
+  │── RECORD_GRID (pt=0) ──────>│  在网格点 0 放置已知负载
+  │<──────────────── OK ─────────│
+  │   ...对 pt=1..8 重复...      │
+  │                              │
+  │── COMMIT_L2 ────────────────>│  写入 NVS
+  │<──────────────── OK ─────────│
+```
+
+网格点编号（3×3，俯视）：
+
+```text
+  6 ── 7 ── 8
+  │         │
+  3 ── 4 ── 5
+  │         │
+  0 ── 1 ── 2
+```
+
+点 4 为板面中心。
+
+#### 状态与持久化
+
+- 标定数据通过 NVS 持久化，上电后自动加载
+- `ERASE` 命令可清除全部标定数据，回退到出厂默认
+- `QUERY` 命令返回当前各级标定的有效性标志
+- `ABORT` 可在任意阶段中止标定流程，已测量数据不写入 NVS
+
+## 5. BLE 协议规格
+
+平衡板工作在 BLE `Peripheral` 角色，通过 Nordic UART Service 与基站交换二进制帧。
+
+- 上行方向：平衡板 -> 基站，使用 NUS `Notify`
+- 下行方向：基站 -> 平衡板，使用 NUS `Write`
+- 广播内容：广播包带 NUS UUID，扫描响应带设备名 `GML670_System`
+
+### 5.1 NUS UUID
+
+| 项目 | UUID | 方向 | 说明 |
+|------|------|------|------|
+| Service | `6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E` | - | NUS 主服务 |
+| TX Characteristic | `6E400003-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E` | 平衡板 -> 基站 | Notify，上报 CoP 数据 |
+| RX Characteristic | `6E400002-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E` | 基站 -> 平衡板 | Write，下发控制参数 |
+
+### 5.2 连接参数
+
+| 参数 | 当前值 | 说明 |
+|------|--------|------|
+| 广播模式 | `BT_LE_ADV_CONN_FAST_2` | 上电和断线后走同一入口启动 |
+| 连接间隔请求 | `7.5-15 ms` | `interval_min = 6`，`interval_max = 12` |
+| 从站延迟 | `0` | 不跳过连接事件 |
+| 监督超时 | `4000 ms` | `timeout = 400` |
+
+### 5.3 帧类型总览
+
+| 类型名 | 值 | 方向 | 长度 | 频率 | 说明 |
+|--------|----|------|------|------|------|
+| `PROTO_TYPE_COP` | `0x01` | 平衡板 -> 基站 | `17` | 约 `50 Hz` | CoP 上行帧 |
+| `PROTO_TYPE_ENCODER` | `0x02` | 平衡板 -> 基站 | `13` | TBD | 编码器上行帧，预留 |
+| `PROTO_TYPE_RESISTANCE` | `0x10` | 基站 -> 平衡板 | `15` | 按需 | 阻力参数帧 |
+| `PROTO_TYPE_SPOTTER` | `0x11` | 基站 -> 平衡板 | `8` | 按需 | Spotter 参数帧 |
+| `PROTO_TYPE_HEARTBEAT` | `0x20` | 基站 -> 平衡板 | `4` | `~1 Hz` | 心跳帧 |
+
+### 5.4 当前上行主帧
+
+CoP 帧固定 17 字节，结构如下：
+
+| 字节偏移 | 字段 | 类型 | 说明 |
+|----------|------|------|------|
+| `0` | `sync0` | `uint8` | 固定 `0xAA` |
+| `1` | `sync1` | `uint8` | 固定 `0x55` |
+| `2` | `type` | `uint8` | 固定 `0x01` |
+| `3` | `seq` | `uint8` | 包序号，循环递增 |
+| `4` | `flags` | `uint8` | `bit0` 表示 `force_valid` |
+| `5-8` | `cop_x` | `float32 LE` | 压力中心 X 坐标，单位 mm |
+| `9-12` | `cop_y` | `float32 LE` | 压力中心 Y 坐标，单位 mm |
+| `13-16` | `force` | `float32 LE` | 总重量，单位 kg |
+
+更完整的字段说明和示例帧见 [BALANCE_BOARD_PROTOCOL.md](./BALANCE_BOARD_PROTOCOL.md)。
+
+## 6. ADS1256 / CoP 规格
+
+### 6.1 初始化与采样流程
+
+当前固件的 ADS1256 侧流程如下：
+
+```text
+上电
+  |
+  +-- 配置 CS / DRDY / RESET GPIO
+  +-- 绑定 SPI1，频率 500 kHz
+  +-- 硬件复位 ADS1256
+  +-- 发送 CMD_SDATAC，关闭连续输出模式
+  +-- 写寄存器: STATUS=0x06, MUX=0x01, ADCON=0x07, DRATE=0xC0
+  +-- 发送 CMD_SELFCAL
+  +-- 回读关键寄存器做校验
+  +-- tare 去皮
+  |
+  +-- 传感器线程循环
+        |
+        +-- 依次切换 4 路 MUX
+        +-- 每路读 17 次并求均值
+        +-- 扣除零点偏移
+        +-- 死区抑制
+        +-- 重量换算
+        +-- CoP 解算
+        +-- 打包 CoP 帧并发送
+```
+
+### 6.2 关键参数
+
+| 项目 | 当前值 | 说明 |
+|------|--------|------|
+| SPI 频率 | `500 kHz` | `spi_cfg.frequency = 500000` |
+| STATUS | `0x06` | `ACAL=1`，`BUFEN=1` |
+| PGA | `64` | `ADCON = 0x07` |
+| 采样率 | `3750 SPS` | `DRATE = 0xC0` |
+| 每帧均值次数 | `17` | `AVG_COUNT = 17` |
+| 去皮窗口 | `17` | 每路取 17 点，中位数为零点 |
+| 死区 | `±250 counts` | `DEADZONE_THRESHOLD = 250` |
+| 板面半宽 | `100 mm` | `BOARD_HALF_WIDTH_MM = 100.0f` |
+| 板面半长 | `100 mm` | `BOARD_HALF_LENGTH_MM = 100.0f` |
+| CoP 最小有效总重 | `0.5 kg` | `COP_MIN_FORCE_THRESHOLD = 0.5f` |
+| 调试日志频率 | 每 10 帧一次 | 目标运行状态下约 `5 Hz` |
+
+### 6.3 CoP 判定规则
+
+- 四路去皮后的 ADC 值先乘 `ADC_TO_FORCE_SCALE`，换算成重量
+- 总重量低于 `0.5 kg` 时，`cop_x` 和 `cop_y` 置 `0.0f`
+- 此时 `flags.bit0 = 0`，表示 CoP 坐标没有物理意义
+- 总重量达到阈值后，再根据四角坐标做加权平均
+
+当前四路传感器与板面坐标的映射如下：
+
+| 通道 | 位置 | X | Y |
+|------|------|---|---|
+| `S0` | 右前 `FR` | `+100` | `+100` |
+| `S1` | 右后 `BR` | `+100` | `-100` |
+| `S2` | 左后 `BL` | `-100` | `-100` |
+| `S3` | 左前 `FL` | `-100` | `+100` |
+
+## 7. 开发环境与板级配置
+
+当前工程采用标准 Zephyr / NCS 应用结构，目标板为 `nrf5340dk/nrf5340/cpuapp`。
+
+`prj.conf` 当前可以直接确认的配置点包括：
+
+- `CONFIG_BT=y`，启用 BLE
+- `CONFIG_BT_PERIPHERAL=y`，工作在外设角色
+- `CONFIG_BT_NUS=y`，启用 Nordic UART Service
+- `CONFIG_BT_DEVICE_NAME="GML670_System"`，设置广播设备名
+- `CONFIG_BT_NUS_SECURITY_ENABLED=n`，关闭 NUS 安全限制
+- 日志走 RTT：`CONFIG_USE_SEGGER_RTT=y`
+- 关闭 UART Console：`CONFIG_CONSOLE=n`、`CONFIG_UART_CONSOLE=n`
+- 关闭 UART 日志后端：`CONFIG_LOG_BACKEND_UART=n`
+- 关闭串口驱动：`CONFIG_SERIAL=n`
+
+`app.overlay` 当前只保留了 SPI1、ADS1256 设备节点和三根控制 GPIO 的定义，没有把 UART Console 复用回来。
+
+## 8. 项目结构
+
+当前阅读和维护时最关键的文件如下：
+
+| 路径 | 说明 |
+|------|------|
+| `src/main.c` | 启动入口，负责初始化 BLE、协议层和传感器子系统 |
+| `src/ads1256.c` | ADS1256 SPI 读写、复位、寄存器配置和校验 |
+| `src/sensor.c` | 采样线程、tare、均值滤波、重量换算和 CoP 计算 |
+| `src/comm_protocol.c` | 协议收发解析层：上行组包、下行解析、msgq 分发 |
+| `src/ble_transport.c` | BLE 广播、NUS 字节收发、断线重广播 |
+| `inc/comm_protocol.h` | 帧格式定义、标定子命令码、下行消息队列类型和协议 API |
+| `app.overlay` | SPI1、CS、DRDY、RESET 的板级连线 |
+| `prj.conf` | BLE、日志和控制台相关配置 |
+| `BALANCE_BOARD_PROTOCOL.md` | 协议专项说明、字段表和示例帧 |
+
+## 9. 构建与烧录
+
+在已经配置好 Zephyr / NCS 环境的前提下，可以直接在工程根目录执行：
+
+```bash
+west build -b nrf5340dk/nrf5340/cpuapp -p always .
+west flash
+```
+
+如果只是重新编译当前应用，默认目标仍然是 `nrf5340dk/nrf5340/cpuapp`。
+
+## 10. 日志与当前约束
+
+### 10.1 日志
+
+当前日志走 RTT，不占用 UART Console。启动后可以看到如下类型的信息：
+
+- 启动 banner
+- BLE transport 初始化结果
+- ADS1256 关键寄存器回读结果
+- tare 开始和结束
+- Resistance / Spotter 下行参数日志
+- 周期性的四角重量、总重、CoP 和帧耗时日志
+
+Heartbeat 接收路径已经接入，但默认 `DBG` 级别下才单独打印。
+
+### 10.2 当前约束
+
+- 阻力参数、Spotter 参数和 Heartbeat 目前只做到协议接收、内存保存和日志留痕
+- 编码器上行帧只在协议头里预留，当前没有实际数据源
+- 传感器线程没有额外 `k_msleep()` 节流，实际帧率由 ADS1256 采样和 BLE 发送耗时共同决定
+- README 中的频率描述按当前 `3750 SPS + 4 通道 * 17 次均值` 这套实现估算，目标运行频率约 `50 Hz`
+- 当前实现默认四角传感器是固定几何布局，半宽和半长都是 `100 mm`
+
+### 10.3 TODO
+
+- [ ] L1 增益标定：当前使用理论推导值 `ADC_TO_FORCE_SCALE`，实测 10 kg 砝码显示 9 kg（约 10% 误差），需用已知砝码通过标定命令校准每通道增益
+- [ ] BR 通道硬件排查：静止无马达状态下 BR 通道有 ±4600 counts 异常抖动（其余通道仅 ±500），疑似接触不良或安装松动
+- [ ] 马达振动频率确认：当前 IIR 截止 1.2 Hz，若实际振动低于帧率一半（23.5 Hz）存在混叠，可能需要在 ADC 级做抗混叠或调整采样策略

app.overlay

@@ -0,0 +1,66 @@
+/*
+ * Copyright (c) 2022 Nordic Semiconductor ASA
+ *
+ * SPDX-License-Identifier: LicenseRef-Nordic-5-Clause
+ */
+
+/*
+ * nRF5340 DK (App Core) Overlay for ADS1256
+ * 仅保留 SPI 和 GPIO 定义
+ */
+
+&spi1 {
+    compatible = "nordic,nrf-spim";
+    status = "okay";
+    pinctrl-0 = <&spi1_default>;
+    pinctrl-1 = <&spi1_sleep>;
+    pinctrl-names = "default", "sleep";
+
+    /* CS 引脚配置 */
+    cs-gpios = <&gpio1 12 GPIO_ACTIVE_LOW>;
+
+    ads1256: ads1256@0 {
+        compatible = "ti,ads1256";
+        reg = <0>;
+        spi-max-frequency = <1000000>;
+    };
+};
+
+&pinctrl {
+    spi1_default: spi1_default {
+        group1 {
+            psels = <NRF_PSEL(SPIM_SCK, 1, 15)>,
+                    <NRF_PSEL(SPIM_MOSI, 1, 13)>,
+                    <NRF_PSEL(SPIM_MISO, 1, 14)>;
+        };
+    };
+    spi1_sleep: spi1_sleep {
+        group1 {
+            psels = <NRF_PSEL(SPIM_SCK, 1, 15)>,
+                    <NRF_PSEL(SPIM_MOSI, 1, 13)>,
+                    <NRF_PSEL(SPIM_MISO, 1, 14)>;
+            low-power-enable;
+        };
+    };
+};
+
+/ {
+    aliases {
+        ads-drdy  = &ads_drdy_pin;
+        ads-reset = &ads_reset_pin;
+        ads-pdwn  = &ads_pdwn_pin;
+    };
+
+    ads1256_control {
+        compatible = "gpio-keys";
+        ads_drdy_pin: ads_drdy {
+            gpios = <&gpio1 11 GPIO_ACTIVE_LOW>;
+        };
+        ads_reset_pin: ads_reset {
+            gpios = <&gpio1 10 GPIO_ACTIVE_LOW>;
+        };
+        ads_pdwn_pin: ads_pdwn {
+            gpios = <&gpio1 9 GPIO_ACTIVE_LOW>;
+        };
+    };
+};

doc/BALANCE_BOARD_PROTOCOL.md

@@ -0,0 +1,302 @@
+# 平衡板协议说明
+
+本文说明当前固件里的数据包格式和 BLE 通讯方式。
+
+## 1. BLE 通讯方式
+
+平衡板工作在 BLE `Peripheral` 角色，通过 Nordic UART Service（NUS）与基站通信。
+
+- 上行方向：平衡板 -> 基站，使用 NUS `Notify`
+- 下行方向：基站 -> 平衡板，使用 NUS `Write`
+- 广播内容：包含设备名和 NUS 128-bit UUID
+
+### 1.1 NUS UUID
+
+| 项目 | UUID | 方向 | 说明 |
+|------|------|------|------|
+| Service | `6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E` | - | NUS 主服务 |
+| TX Characteristic | `6E400003-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E` | 平衡板 -> 基站 | Notify，上报 CoP 和编码器数据 |
+| RX Characteristic | `6E400002-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E` | 基站 -> 平衡板 | Write，下发阻力参数和控制命令 |
+
+### 1.2 当前连接行为
+
+- 连接建立后，平衡板会请求 `7.5-15 ms` 连接区间（`min=6, max=12`）。
+- 所有数据通过 NUS 二进制帧发送，不走文本协议。
+
+## 2. 数据包总览
+
+当前协议使用双帧头 `0xAA 0x55` 作为包起始标记。所有多字节字段按 Little Endian 编码。
+
+每帧末尾附加 1 字节 CRC-8/MAXIM 校验（poly=`0x31`, init=`0x00`, refin=true, refout=true, xorout=`0x00`）。校验范围为帧头之后、CRC 字节之前的所有字段（即跳过 `sync0`/`sync1`）。调用方式：`crc8(data + 2, len - 3, 0x31, 0x00, true)`。
+
+| 类型名 | 值 | 方向 | 长度 | 频率 | 说明 |
+|--------|----|------|------|------|------|
+| `PROTO_TYPE_COP` | `0x01` | 平衡板 -> 基站 | `11` | 50 Hz | 压力中心帧 |
+| `PROTO_TYPE_ENCODER` | `0x02` | 平衡板 -> 基站 | `13` | TBD | 电机编码器帧（预留） |
+| `PROTO_TYPE_RESISTANCE` | `0x10` | 基站 -> 平衡板 | `16` | 按需 | 阻力参数帧 |
+| `PROTO_TYPE_SPOTTER` | `0x11` | 基站 -> 平衡板 | `9` | 按需 | 保护模式帧 |
+| `PROTO_TYPE_HEARTBEAT` | `0x20` | 基站 -> 平衡板 | `5` | ~1 Hz | 心跳帧 |
+| `PROTO_TYPE_CAL_CMD` | `0x30` | 基站 -> 平衡板 | `10` | 按需 | 标定命令帧 |
+| `PROTO_TYPE_CAL_RESP` | `0x31` | 平衡板 -> 基站 | `14` | 按需 | 标定响应帧 |
+
+## 3. 上行数据包
+
+### 3.1 压力中心帧 (CoP)
+
+CoP 帧固定 11 字节，结构如下：
+
+| 字节偏移 | 字段 | 类型 | 值/范围 | 说明 |
+|----------|------|------|---------|------|
+| `0` | `sync0` | `uint8` | `0xAA` | 帧头第 1 字节 |
+| `1` | `sync1` | `uint8` | `0x55` | 帧头第 2 字节 |
+| `2` | `type` | `uint8` | `0x01` | CoP 包类型 |
+| `3` | `flags` | `uint8` | 见下表 | 状态标志位 |
+| `4-5` | `cop_x` | `int16 LE` | - | 压力中心 X 坐标 (cm) |
+| `6-7` | `cop_y` | `int16 LE` | - | 压力中心 Y 坐标 (cm) |
+| `8-9` | `force` | `int16 LE` | - | 总重量 (kg) |
+| `10` | `crc` | `uint8` | - | CRC-8/MAXIM 校验 |
+
+#### flags 位定义
+
+| 位 | 名称 | 说明 |
+|----|------|------|
+| bit0 | `COP_FLAG_FORCE_VALID` | `1` 表示总力超过阈值，CoP 坐标有意义 |
+| bit1-7 | 预留 | 填 `0` |
+
+#### CoP 解算公式
+
+传感器布局（俯视）：
+
+```text
+  S4 (FL) -------- S1 (FR)
+  |       center        |
+  S3 (BL) -------- S2 (BR)
+```
+
+传感器坐标（单位：cm，板面中心为原点）：
+
+| 传感器 | 位置 | X | Y |
+|--------|------|---|---|
+| S1 | 右前 (FR) | `+10` | `+10` |
+| S2 | 右后 (BR) | `+10` | `-10` |
+| S3 | 左后 (BL) | `-10` | `-10` |
+| S4 | 左前 (FL) | `-10` | `+10` |
+
+计算公式：
+
+```text
+F_total = F0 + F1 + F2 + F3
+
+CoP_X = (F0 * x0 + F1 * x1 + F2 * x2 + F3 * x3) / F_total
+CoP_Y = (F0 * y0 + F1 * y1 + F2 * y2 + F3 * y3) / F_total
+```
+
+当 `F_total < COP_MIN_FORCE_THRESHOLD` 时，CoP 坐标无意义，`flags.bit0 = 0`，`cop_x` 和 `cop_y` 填 `0`。
+
+#### 示例
+
+下面是一个 CoP 帧示例（CoP 有效，cop_x=3 cm, cop_y=5 cm, force=75 kg）：
+
+```text
+AA 55 01 01  03 00  05 00  4B 00  XX
+```
+
+含义如下：
+
+- `AA 55`：双帧头
+- `01`：CoP 包
+- `01`：flags = `force_valid`
+- `03 00`：`cop_x = 3` cm（LE int16）
+- `05 00`：`cop_y = 5` cm（LE int16）
+- `4B 00`：`force = 75` kg（LE uint16）
+- `XX`：CRC-8/MAXIM（对字节 `[2..9]` 计算）
+
+### 3.2 电机编码器帧（预留）
+
+编码器帧固定 13 字节，结构如下。该帧目前仅在协议中预留定义，固件暂不实现。
+
+| 字节偏移 | 字段 | 类型 | 值/范围 | 说明 |
+|----------|------|------|---------|------|
+| `0` | `sync0` | `uint8` | `0xAA` | 帧头第 1 字节 |
+| `1` | `sync1` | `uint8` | `0x55` | 帧头第 2 字节 |
+| `2` | `type` | `uint8` | `0x02` | 编码器包类型 |
+| `3` | `flags` | `uint8` | `0` | 预留 |
+| `4-7` | `cable_length` | `float32 LE` | - | 拉索长度 (mm) |
+| `8-11` | `velocity` | `float32 LE` | - | 拉索速度 (mm/s) |
+| `12` | `crc` | `uint8` | - | CRC-8/MAXIM 校验 |
+
+## 4. 下行数据包
+
+### 4.1 阻力参数帧
+
+阻力参数帧固定 16 字节，用于基站向平衡板下发电机阻力控制参数。
+
+| 字节偏移 | 字段 | 类型 | 值/范围 | 说明 |
+|----------|------|------|---------|------|
+| `0` | `sync0` | `uint8` | `0xAA` | 帧头第 1 字节 |
+| `1` | `sync1` | `uint8` | `0x55` | 帧头第 2 字节 |
+| `2` | `type` | `uint8` | `0x10` | 阻力参数包类型 |
+| `3-6` | `K` | `float32 LE` | - | 刚度 (N/m) |
+| `7-10` | `B` | `float32 LE` | - | 阻尼 (Ns/m) |
+| `11-14` | `Tau` | `float32 LE` | - | 时间常数 (s) |
+| `15` | `crc` | `uint8` | - | CRC-8/MAXIM 校验 |
+
+#### 示例
+
+```text
+AA 55 10  00 00 C8 42  00 00 48 41  CD CC 4C 3E  XX
+```
+
+含义如下：
+
+- `AA 55 10`：阻力参数帧头
+- `00 00 C8 42`：`K = 100.0` N/m
+- `00 00 48 41`：`B = 12.5` Ns/m
+- `CD CC 4C 3E`：`Tau = 0.2` s
+- `XX`：CRC-8/MAXIM
+
+### 4.2 Spotter Mode 帧
+
+Spotter 帧固定 9 字节，用于启用或关闭保护模式。
+
+| 字节偏移 | 字段 | 类型 | 值/范围 | 说明 |
+|----------|------|------|---------|------|
+| `0` | `sync0` | `uint8` | `0xAA` | 帧头第 1 字节 |
+| `1` | `sync1` | `uint8` | `0x55` | 帧头第 2 字节 |
+| `2` | `type` | `uint8` | `0x11` | Spotter 包类型 |
+| `3-6` | `threshold` | `float32 LE` | - | 保护力阈值 (N) |
+| `7` | `enable` | `uint8` | `0` 或 `1` | `0` = 关闭, `1` = 启用 |
+| `8` | `crc` | `uint8` | - | CRC-8/MAXIM 校验 |
+
+#### 示例
+
+启用 Spotter Mode，阈值 500 N：
+
+```text
+AA 55 11  00 00 FA 43  01  XX
+```
+
+### 4.3 心跳帧
+
+心跳帧固定 5 字节，基站以约 1 Hz 频率发送，用于活性检测。
+
+| 字节偏移 | 字段 | 类型 | 值/范围 | 说明 |
+|----------|------|------|---------|------|
+| `0` | `sync0` | `uint8` | `0xAA` | 帧头第 1 字节 |
+| `1` | `sync1` | `uint8` | `0x55` | 帧头第 2 字节 |
+| `2` | `type` | `uint8` | `0x20` | 心跳包类型 |
+| `3` | `counter` | `uint8` | `0-255` | 滚动计数 |
+| `4` | `crc` | `uint8` | - | CRC-8/MAXIM 校验 |
+
+#### 示例
+
+```text
+AA 55 20 05 XX
+```
+
+含义：心跳包，计数 `5`，`XX` 为 CRC。
+
+## 5. 标定协议
+
+标定协议通过下行标定命令帧（`0x30`）和上行标定响应帧（`0x31`）完成传感器在线标定。标定分两级：L1 单通道零点/增益标定，L2 多点网格空间修正。
+
+### 5.1 标定命令帧（下行）
+
+标定命令帧固定 10 字节，由基站发送给平衡板：
+
+| 字节偏移 | 字段 | 类型 | 值/范围 | 说明 |
+|----------|------|------|---------|------|
+| `0` | `sync0` | `uint8` | `0xAA` | 帧头第 1 字节 |
+| `1` | `sync1` | `uint8` | `0x55` | 帧头第 2 字节 |
+| `2` | `type` | `uint8` | `0x30` | 标定命令包类型 |
+| `3` | `subcmd` | `uint8` | 见下表 | 子命令码 |
+| `4` | `target` | `uint8` | `0-3` / `0-8` | 通道号或网格点号 |
+| `5-8` | `param` | `float32 LE` | - | 参数（如已知质量 kg） |
+| `9` | `crc` | `uint8` | - | CRC-8/MAXIM 校验 |
+
+#### `subcmd` 子命令码定义
+
+| 子命令码 | 名称 | target 含义 | param 含义 | 说明 |
+|----------|------|-------------|------------|------|
+| `0x01` | `START_L1` | - | - | 进入 L1 标定模式 |
+| `0x02` | `TARE_CH` | 通道号 (0-3) | - | 对指定通道执行零点标定 |
+| `0x03` | `GAIN_CH` | 通道号 (0-3) | 已知质量 (kg) | 对指定通道执行增益标定 |
+| `0x04` | `COMMIT_L1` | - | - | 提交 L1 标定数据到 NVS |
+| `0x05` | `ABORT` | - | - | 中止当前标定流程 |
+| `0x10` | `START_L2` | - | - | 进入 L2 网格标定模式 |
+| `0x11` | `RECORD_GRID` | 网格点号 (0-8) | - | 记录当前网格点 CoP 误差 |
+| `0x12` | `COMMIT_L2` | - | - | 提交 L2 标定数据到 NVS |
+| `0x20` | `ERASE` | - | - | 擦除所有标定数据 |
+| `0x21` | `QUERY` | - | - | 查询当前标定状态 |
+
+#### 示例
+
+对通道 2 执行增益标定，已知质量 10.0 kg：
+
+```text
+AA 55 30 03 02  00 00 20 41  XX
+```
+
+- `AA 55 30`：标定命令帧头
+- `03`：subcmd = `GAIN_CH`
+- `02`：target = 通道 2
+- `00 00 20 41`：param = `10.0` kg（float32 LE）
+- `XX`：CRC-8/MAXIM
+
+### 5.2 标定响应帧（上行）
+
+标定响应帧固定 14 字节，平衡板在执行标定命令后回复：
+
+| 字节偏移 | 字段 | 类型 | 值/范围 | 说明 |
+|----------|------|------|---------|------|
+| `0` | `sync0` | `uint8` | `0xAA` | 帧头第 1 字节 |
+| `1` | `sync1` | `uint8` | `0x55` | 帧头第 2 字节 |
+| `2` | `type` | `uint8` | `0x31` | 标定响应包类型 |
+| `3` | `status` | `uint8` | 见下表 | 结果状态码 |
+| `4` | `subcmd` | `uint8` | - | 对应的子命令回显 |
+| `5-12` | `data` | `uint8[8]` | - | 响应数据（上下文相关） |
+| `13` | `crc` | `uint8` | - | CRC-8/MAXIM 校验 |
+
+#### 状态码定义
+
+| 状态码 | 名称 | 说明 |
+|--------|------|------|
+| `0x00` | `OK` | 命令执行成功 |
+| `0x01` | `ERR_STATE` | 状态机不允许此操作 |
+| `0x02` | `ERR_NVS` | NVS 读写失败 |
+| `0x03` | `ERR_PARAM` | 参数非法 |
+
+#### data 字段含义
+
+`data[8]` 内容取决于子命令：
+
+| 子命令 | data 内容 | 说明 |
+|--------|-----------|------|
+| `TARE_CH` | `data[0..3]` = 零点 ADC 值 (int32 LE) | 通道去皮后的零点偏移 |
+| `GAIN_CH` | `data[0..3]` = 增益 (float32 LE) | kg/count 换算系数 |
+| `QUERY` | `data[0]` = L1 zero valid, `data[1]` = L1 gain valid, `data[2]` = L2 valid | 各级标定有效性标志 |
+| 其他 | 全零 | 无附加数据 |
+
+#### 示例
+
+通道 2 增益标定成功，增益 = 5.322e-5 kg/count：
+
+```text
+AA 55 31 00 03  XX XX XX XX 00 00 00 00  XX
+```
+
+- `AA 55 31`：标定响应帧头
+- `00`：status = `OK`
+- `03`：subcmd = `GAIN_CH`（回显）
+- 前 4 字节 data：增益值 float32 LE
+- 后 4 字节 data：填 0
+- 末字节：CRC-8/MAXIM
+
+## 6. 当前实现约束
+
+- CoP 帧固定 11 字节，可在最小 ATT MTU 23（NUS 有效负载 20 字节）下传输。
+- 50 Hz CoP 上行流隐式充当平衡板到基站的活性检测，因此心跳仅为下行。
+- 传感器通道到物理位置的映射：MUX `{0x01, 0x23, 0x45, 0x67}` → FL/FR/BR/BL。
+- `BOARD_HALF_WIDTH_CM = 10`，`BOARD_HALF_LENGTH_CM = 10`（后续可能调整）。
+- `ADC_TO_FORCE_SCALE` 当前为占位值 `1.0f`，待 10 kg 砝码标定后修正。
+- ARM Cortex-M33 为小端架构，`float32` 在 packed struct 中天然符合 Little Endian 要求。

inc/ads1256.h

@@ -0,0 +1,15 @@
+#pragma once
+#include <stdint.h>
+
+/* sensor.c 切换通道时需要此寄存器地址 */
+#define ADS1256_REG_MUX 0x01
+
+int ads1256_init(void);
+int ads1256_wait_drdy(uint16_t timeout_ms);
+void ads1256_write_reg(uint8_t reg, uint8_t val);
+uint8_t ads1256_read_reg(uint8_t reg);
+void ads1256_sync_wakeup(void);
+int ads1256_hwreset(void);
+int32_t ads1256_read_data(void);
+void ads1256_write_cmd(uint8_t cmd);
+int ads1256_recover(int max_retries);

inc/ble_transport.h

@@ -0,0 +1,40 @@
+#pragma once
+#include <stdbool.h>
+#include <stdint.h>
+
+/** @brief BLE 原始数据接收回调类型。 */
+typedef void (*ble_rx_cb_t)(const uint8_t *data, uint16_t len);
+
+/**
+ * @brief 初始化 BLE 协议栈和 NUS 服务。
+ *
+ * @retval 0 成功。
+ * @retval 负值 初始化错误码。
+ */
+int ble_transport_init(void);
+
+/** @brief 启动 BLE 可连接广播。 */
+void ble_transport_adv_start(void);
+
+/**
+ * @brief 通过 NUS 发送二进制数据，内部自动重试最多 3 次。
+ *
+ * @param data 待发送字节缓冲区。
+ * @param len 字节数。
+ */
+void ble_transport_send(const uint8_t *data, uint16_t len);
+
+/**
+ * @brief 检查 BLE 连接是否就绪（已连接且通知已使能）。
+ *
+ * @retval true 可发送数据。
+ * @retval false 未就绪。
+ */
+bool ble_transport_is_ready(void);
+
+/**
+ * @brief 注册上层原始数据接收回调，NUS 收到数据时透传调用。
+ *
+ * @param cb 回调函数指针。
+ */
+void ble_transport_register_rx_cb(ble_rx_cb_t cb);

inc/button.h

@@ -0,0 +1,13 @@
+#pragma once
+
+int button_init(void);
+
+/**
+ * @brief EMI 自恢复事件指示：点亮 LED1 并在 3 秒后自动熄灭。
+ *
+ * 复用按键反馈所用的 LED1，外部子系统（如 sensor）在检测到 ADS1256
+ * 寄存器被 EMI 干扰并完成恢复后调用，给出可见的故障告警。
+ *
+ * @return 无返回值。
+ */
+void button_led_indicate_emi(void);

inc/calibration.h

@@ -0,0 +1,124 @@
+#pragma once
+
+#include <stdbool.h>
+#include <stdint.h>
+
+/* ─── 板面几何 & 传感器物理常量 ─── */
+
+#define BOARD_HALF_WIDTH_CM  42.5f /* 传感器到板中心 X 方向距离 (cm) */
+#define BOARD_HALF_LENGTH_CM 16.0f /* 传感器到板中心 Y 方向距离 (cm) */
+
+/*
+ * ADC → kg 换算推导：
+ *   GML670 50kg: 灵敏度 1.75 mV/V, 激励 5V → 满量程输出 8.75 mV
+ *   ADS1256: PGA=64, VREF=2.5V → 满量程 ±78.125 mV
+ *   50kg 对应 ADC counts = 8.75 / 78.125 × 8388607 ≈ 939524
+ *   1 LSB = 50.0 / 939524 ≈ 5.322e-5 kg
+ */
+#define SENSOR_EXCITATION_V    5.0f  /* 传感器激励电压 (V) */
+#define SENSOR_SENSITIVITY_MVV 1.75f /* 传感器灵敏度 (mV/V) */
+#define SENSOR_RATED_LOAD_KG   50.0f /* 传感器满量程 (kg) */
+#define ADS1256_VREF_V         2.5f  /* ADS1256 参考电压 (V) */
+#define ADS1256_PGA            64    /* ADS1256 增益倍数 */
+
+/* 满量程时的 ADC 计数值 */
+#define ADC_COUNTS_AT_RATED                                                                                            \
+    ((SENSOR_SENSITIVITY_MVV * SENSOR_EXCITATION_V) / (2.0f * ADS1256_VREF_V * 1000.0f / ADS1256_PGA) * 8388607.0f)
+/* 1 LSB 对应的力 (kg/count) */
+#define ADC_TO_FORCE_SCALE (SENSOR_RATED_LOAD_KG / ADC_COUNTS_AT_RATED)
+
+/* CoP 有效判定：迟滞阈值，防止边界抖动 */
+#define COP_FORCE_ENTER_THRESHOLD 3.0f /* 总力超过此值才判定有人 (kg) */
+#define COP_FORCE_EXIT_THRESHOLD  1.0f /* 总力低于此值才判定离开 (kg) */
+
+/*
+ * 通道级二阶 Butterworth 低通：fc=20Hz, fs=100Hz
+ * 10Hz 通过 98%，20Hz -3dB，25Hz -6.6dB
+ * 保留 8-10Hz 振动板信号，同时为 50Hz 输出抗混叠
+ */
+#define LPF_B0 0.2065720838f
+#define LPF_B1 0.4131441677f
+#define LPF_B2 0.2065720838f
+#define LPF_A1 (-0.3695273774f)
+#define LPF_A2 0.1958157127f
+
+/* ─── 标定常量 ─── */
+
+#define CAL_NUM_CHANNELS 4 /* 差分通道数 */
+#define CAL_NUM_GRID_PTS 9 /* L2 网格标定点数 (3×3) */
+
+/* ─── 标定运行时数据（sensor 线程只读） ─── */
+struct cal_runtime {
+    int32_t zero[CAL_NUM_CHANNELS];
+    float gain[CAL_NUM_CHANNELS]; /* kg/count */
+    bool l1_zero_valid;
+    bool l1_gain_valid;
+    bool l2_valid;
+    float grid_err_x[CAL_NUM_GRID_PTS]; /* CoP X 误差 (cm) */
+    float grid_err_y[CAL_NUM_GRID_PTS]; /* CoP Y 误差 (cm) */
+};
+
+/**
+ * @brief 初始化标定模块，从 NVS 加载持久化数据或使用默认值。
+ *
+ * 必须在 settings_load() 之后、sensor 线程启动之前调用。
+ *
+ * @retval 0 成功。
+ */
+int cal_init(void);
+
+/**
+ * @brief 获取当前生效的标定数据指针。
+ *
+ * sensor 线程在每帧开始时调用 cal_check_update() 后，通过本函数
+ * 拿到稳定的数据指针用于当帧计算。
+ *
+ * @return 指向内部 working copy 的只读指针。
+ */
+const struct cal_runtime *cal_get_working(void);
+
+/**
+ * @brief 检查标定数据是否有更新，若有则刷新 working copy。
+ *
+ * sensor 线程在每帧循环顶部调用。
+ *
+ * @retval true 数据已刷新。
+ * @retval false 无更新。
+ */
+bool cal_check_update(void);
+
+/**
+ * @brief 入队一条来自 BLE 的标定命令。
+ *
+ * 从 BLE 回调上下文调用，不做 ADC 操作，仅存储命令参数并设置 pending 标志。
+ *
+ * @param subcmd 子命令码。
+ * @param target 通道号 (0-3) 或网格点号 (0-8)，或 0xFF 表示全部。
+ * @param param 浮点参数（如已知质量 kg），无参数时为 0。
+ *
+ * @retval 0 命令已入队。
+ * @retval -EBUSY 上一条命令尚未被 sensor 线程消费。
+ * @retval -EINVAL 状态机拒绝该命令。
+ */
+int cal_enqueue_command(uint8_t subcmd, uint8_t target, float param);
+
+/**
+ * @brief 在 sensor 线程中执行待处理的标定命令。
+ *
+ * 若存在 pending 命令，执行 ADC 测量、更新状态机、通过 BLE 发送响应。
+ * 调用者应在本函数返回 true 时跳过本帧的正常采集。
+ *
+ * @retval true 执行了标定命令（本帧不做正常采集）。
+ * @retval false 无待处理命令。
+ */
+bool cal_execute_pending(void);
+
+/**
+ * @brief 对计算出的 CoP 坐标施加 L2 网格补偿。
+ *
+ * 仅在 L2 标定有效时进行修正，否则不改变输入值。
+ *
+ * @param[in,out] cop_x CoP X 坐标 (cm)。
+ * @param[in,out] cop_y CoP Y 坐标 (cm)。
+ */
+void cal_apply_l2_correction(float *cop_x, float *cop_y);

inc/comm_protocol.h

@@ -0,0 +1,242 @@
+#pragma once
+#include <stdbool.h>
+#include <stdint.h>
+#include <zephyr/kernel.h>
+#include <zephyr/sys/crc.h>
+
+/* ═══════════════════════════════════════════════════════════════════
+ *  帧常量
+ * ═══════════════════════════════════════════════════════════════════ */
+
+/* 双帧头比单字节魔数更容易在连续字节流里完成包起始判定 */
+#define PROTO_SYNC0           0xAAU
+#define PROTO_SYNC1           0x55U
+#define PROTO_TYPE_COP        0x01U /* 上行: 压力中心 (CoP) 帧        */
+#define PROTO_TYPE_ENCODER    0x02U /* 上行: 电机编码器帧（预留）      */
+#define PROTO_TYPE_RESISTANCE 0x10U /* 下行: 阻力参数 (K, B, Tau)     */
+#define PROTO_TYPE_SPOTTER    0x11U /* 下行: Spotter Mode 保护阈值    */
+#define PROTO_TYPE_HEARTBEAT  0x20U /* 下行: 心跳包                   */
+#define PROTO_TYPE_CAL_CMD    0x30U /* 下行: 标定命令                  */
+#define PROTO_TYPE_CAL_RESP   0x31U /* 上行: 标定响应                  */
+
+/* CoP flags 位定义 */
+#define COP_FLAG_FORCE_VALID 0x01U /* 总力 > 阈值，CoP 坐标有意义    */
+
+/* ═══════════════════════════════════════════════════════════════════
+ *  帧结构定义
+ * ═══════════════════════════════════════════════════════════════════ */
+
+/* ─── 上行: CoP 帧 (11 bytes, 50 Hz) ───
+ *  [AA 55 01 flags cop_x(2) cop_y(2) force(2) crc]
+ */
+struct cop_frame_t {
+    uint8_t sync0;
+    uint8_t sync1;
+    uint8_t type;
+    uint8_t flags;
+    int16_t cop_x;
+    int16_t cop_y;
+    int16_t force;
+    uint8_t crc;
+} __attribute__((packed));
+
+union cop_pkt_t {
+    struct cop_frame_t frame;
+    uint8_t bytes[sizeof(struct cop_frame_t)];
+};
+
+/* ─── 上行: 电机编码器帧 (13 bytes, 预留) ───
+ *  [AA 55 02 flags cable_length(4) velocity(4) crc]
+ */
+struct encoder_frame_t {
+    uint8_t sync0;
+    uint8_t sync1;
+    uint8_t type;
+    uint8_t flags;
+    float cable_length;
+    float velocity;
+    uint8_t crc;
+} __attribute__((packed));
+
+union encoder_pkt_t {
+    struct encoder_frame_t frame;
+    uint8_t bytes[sizeof(struct encoder_frame_t)];
+};
+
+/* ─── 下行: 阻力参数帧 (16 bytes) ───
+ *  [AA 55 10 K(4) B(4) Tau(4) crc]
+ */
+struct resistance_frame_t {
+    uint8_t sync0;
+    uint8_t sync1;
+    uint8_t type;
+    float K;
+    float B;
+    float Tau;
+    uint8_t crc;
+} __attribute__((packed));
+
+union resistance_pkt_t {
+    struct resistance_frame_t frame;
+    uint8_t bytes[sizeof(struct resistance_frame_t)];
+};
+
+/* ─── 下行: Spotter Mode 帧 (9 bytes) ───
+ *  [AA 55 11 threshold(4) enable crc]
+ */
+struct spotter_frame_t {
+    uint8_t sync0;
+    uint8_t sync1;
+    uint8_t type;
+    float threshold;
+    uint8_t enable;
+    uint8_t crc;
+} __attribute__((packed));
+
+union spotter_pkt_t {
+    struct spotter_frame_t frame;
+    uint8_t bytes[sizeof(struct spotter_frame_t)];
+};
+
+/* ─── 下行: 心跳帧 (5 bytes, ~1 Hz) ───
+ *  [AA 55 20 counter crc]
+ */
+struct heartbeat_frame_t {
+    uint8_t sync0;
+    uint8_t sync1;
+    uint8_t type;
+    uint8_t counter;
+    uint8_t crc;
+} __attribute__((packed));
+
+union heartbeat_pkt_t {
+    struct heartbeat_frame_t frame;
+    uint8_t bytes[sizeof(struct heartbeat_frame_t)];
+};
+
+/* ═══════════════════════════════════════════════════════════════════
+ *  标定子命令码 & 状态码
+ * ═══════════════════════════════════════════════════════════════════ */
+
+#define CAL_SUBCMD_START_L1    0x01U
+#define CAL_SUBCMD_TARE_CH     0x02U
+#define CAL_SUBCMD_GAIN_CH     0x03U
+#define CAL_SUBCMD_COMMIT_L1   0x04U
+#define CAL_SUBCMD_ABORT       0x05U
+#define CAL_SUBCMD_START_L2    0x10U
+#define CAL_SUBCMD_RECORD_GRID 0x11U
+#define CAL_SUBCMD_COMMIT_L2   0x12U
+#define CAL_SUBCMD_ERASE       0x20U
+#define CAL_SUBCMD_QUERY       0x21U
+
+#define CAL_STATUS_OK        0x00U
+#define CAL_STATUS_ERR_STATE 0x01U
+#define CAL_STATUS_ERR_NVS   0x02U
+#define CAL_STATUS_ERR_PARAM 0x03U
+
+/* ─── 下行: 标定命令帧 (10 bytes) ───
+ *  [AA 55 30 subcmd target param(4) crc]
+ */
+struct cal_cmd_frame_t {
+    uint8_t sync0;
+    uint8_t sync1;
+    uint8_t type;
+    uint8_t subcmd;
+    uint8_t target;
+    float param;
+    uint8_t crc;
+} __attribute__((packed));
+
+union cal_cmd_pkt_t {
+    struct cal_cmd_frame_t frame;
+    uint8_t bytes[sizeof(struct cal_cmd_frame_t)];
+};
+
+/* ─── 上行: 标定响应帧 (14 bytes) ───
+ *  [AA 55 31 status subcmd data(8) crc]
+ */
+struct cal_resp_frame_t {
+    uint8_t sync0;
+    uint8_t sync1;
+    uint8_t type;
+    uint8_t status;
+    uint8_t subcmd;
+    uint8_t data[8];
+    uint8_t crc;
+} __attribute__((packed));
+
+union cal_resp_pkt_t {
+    struct cal_resp_frame_t frame;
+    uint8_t bytes[sizeof(struct cal_resp_frame_t)];
+};
+
+/* ═══════════════════════════════════════════════════════════════════
+ *  下行消息队列 payload
+ * ═══════════════════════════════════════════════════════════════════ */
+
+struct comm_msg_resistance {
+    float K, B, Tau;
+};
+
+struct comm_msg_spotter {
+    float threshold;
+    bool enable;
+};
+
+struct comm_msg_heartbeat {
+    uint8_t counter;
+};
+
+enum comm_msg_type {
+    COMM_MSG_RESISTANCE,
+    COMM_MSG_SPOTTER,
+    COMM_MSG_HEARTBEAT,
+};
+
+struct comm_msg {
+    enum comm_msg_type type;
+    union {
+        struct comm_msg_resistance resistance;
+        struct comm_msg_spotter spotter;
+        struct comm_msg_heartbeat heartbeat;
+    };
+};
+
+/* ═══════════════════════════════════════════════════════════════════
+ *  协议层 API
+ * ═══════════════════════════════════════════════════════════════════ */
+
+/**
+ * @brief 初始化协议层，注册 BLE 传输层收数据回调。
+ *
+ * 必须在 ble_transport_init() 之后调用。
+ *
+ * @retval 0 成功。
+ */
+int comm_protocol_init(void);
+
+/**
+ * @brief 组包并发送 CoP 上行帧。
+ *
+ * @param flags COP_FLAG_* 位组合。
+ * @param cop_x 压力中心 X (cm)。
+ * @param cop_y 压力中心 Y (cm)。
+ * @param force 总力 (kg)。
+ */
+void comm_protocol_send_cop(uint8_t flags, int16_t cop_x, int16_t cop_y, int16_t force);
+
+/**
+ * @brief 组包并发送标定响应上行帧。
+ *
+ * @param status 结果状态码 (CAL_STATUS_*)。
+ * @param subcmd 对应的子命令回显。
+ * @param data 8 字节响应数据。
+ */
+void comm_protocol_send_cal_resp(uint8_t status, uint8_t subcmd, const uint8_t data[8]);
+
+/**
+ * @brief 获取下行消息队列指针，业务层通过 k_msgq_get() 消费。
+ *
+ * @return 指向内部 msgq 的指针。
+ */
+struct k_msgq *comm_protocol_get_msgq(void);

inc/sensor.h

@@ -0,0 +1,4 @@
+#pragma once
+
+int sensor_init(void);
+void sensor_perform_tare(void);

prj.conf

@@ -0,0 +1,49 @@
+# 基础蓝牙
+CONFIG_BT=y
+CONFIG_BT_PERIPHERAL=y
+CONFIG_BT_DEVICE_NAME="GML670_System"
+CONFIG_BT_MAX_CONN=1
+CONFIG_BT_NUS=y
+
+# DLE + PHY
+CONFIG_BT_BUF_ACL_RX_SIZE=251
+CONFIG_BT_BUF_ACL_TX_SIZE=251
+CONFIG_BT_DATA_LEN_UPDATE=y
+CONFIG_BT_USER_DATA_LEN_UPDATE=y
+CONFIG_BT_AUTO_DATA_LEN_UPDATE=y
+CONFIG_BT_L2CAP_TX_MTU=247
+CONFIG_BT_PHY_UPDATE=y
+CONFIG_BT_USER_PHY_UPDATE=y
+CONFIG_BT_AUTO_PHY_UPDATE=y
+
+# 缓冲区
+CONFIG_BT_BUF_ACL_TX_COUNT=3
+CONFIG_BT_L2CAP_TX_BUF_COUNT=6
+
+# 存储
+CONFIG_FLASH=y
+CONFIG_FLASH_MAP=y
+CONFIG_NVS=y
+CONFIG_SETTINGS=y
+CONFIG_SETTINGS_NVS=y
+
+# 硬件驱动
+CONFIG_SPI=y
+CONFIG_GPIO=y
+CONFIG_CBPRINTF_FP_SUPPORT=y
+
+# 日志 (切换到 RTT，避免日志占用 UART/Console 输出链)
+CONFIG_CONSOLE=n
+CONFIG_UART_CONSOLE=n
+CONFIG_SERIAL=n
+CONFIG_LOG=y
+CONFIG_USE_SEGGER_RTT=y
+CONFIG_LOG_BACKEND_RTT=y
+CONFIG_LOG_BACKEND_RTT_MODE_DROP=y
+CONFIG_LOG_BACKEND_UART=n
+CONFIG_LOG_MODE_DEFERRED=y
+CONFIG_LOG_BUFFER_SIZE=4096
+CONFIG_SEGGER_RTT_BUFFER_SIZE_UP=4096
+CONFIG_MAIN_STACK_SIZE=4096
+
+CONFIG_CRC=y

src/ads1256.c

@@ -0,0 +1,366 @@
+#include "ads1256.h"
+
+#include <stdint.h>
+#include <zephyr/drivers/gpio.h>
+#include <zephyr/drivers/spi.h>
+#include <zephyr/kernel.h>
+#include <zephyr/logging/log.h>
+
+LOG_MODULE_REGISTER(ads1256, LOG_LEVEL_INF);
+
+/* --- ADS1256 命令 --- */
+#define CMD_WAKEUP  0x00
+#define CMD_RDATA   0x01
+#define CMD_RREG    0x10
+#define CMD_WREG    0x50
+#define CMD_SELFCAL 0xF0
+#define CMD_SYNC    0xFC
+#define CMD_SDATAC  0x0F
+
+/* --- ADS1256 寄存器地址 --- */
+#define REG_STATUS 0x00
+#define REG_MUX    0x01
+#define REG_ADCON  0x02
+#define REG_DRATE  0x03
+#define REG_IO     0x04
+#define REG_OFC0   0x05
+#define REG_OFC1   0x06
+#define REG_OFC2   0x07
+#define REG_FSC0   0x08
+#define REG_FSC1   0x09
+#define REG_FSC2   0x0A
+
+#define SPI_OP (SPI_OP_MODE_MASTER | SPI_MODE_CPHA | SPI_WORD_SET(8) | SPI_LINES_SINGLE)
+
+/* --- 硬件资源 --- */
+static struct spi_config spi_cfg;
+static const struct device *spi_dev;
+static const struct gpio_dt_spec cs_spec    = SPI_CS_GPIOS_DT_SPEC_GET(DT_NODELABEL(ads1256));
+static const struct gpio_dt_spec drdy_spec  = GPIO_DT_SPEC_GET(DT_ALIAS(ads_drdy), gpios);
+static const struct gpio_dt_spec reset_spec = GPIO_DT_SPEC_GET(DT_ALIAS(ads_reset), gpios);
+static const struct gpio_dt_spec pdwn_spec  = GPIO_DT_SPEC_GET(DT_ALIAS(ads_pdwn), gpios);
+
+struct ads1256_reg_snapshot {
+    uint8_t status;
+    uint8_t mux;
+    uint8_t adcon;
+    uint8_t drate;
+    uint8_t io;
+    uint8_t ofc0;
+    uint8_t ofc1;
+    uint8_t ofc2;
+    uint8_t fsc0;
+    uint8_t fsc1;
+    uint8_t fsc2;
+};
+
+/**
+ * @brief 等待 DRDY 拉低（转换结果可读），带超时保护。
+ *
+ * @param timeout_ms 超时时间（毫秒）。
+ *
+ * @retval 0 DRDY 在超时前变为可读状态。
+ * @retval -ETIMEDOUT 超时后仍未等到本次转换结果。
+ */
+int ads1256_wait_drdy(uint16_t timeout_ms) {
+    /* drdy_spec 配了 GPIO_ACTIVE_LOW，逻辑 1 表示 DRDY 有效（物理拉低） */
+    int64_t deadline = k_uptime_get() + timeout_ms;
+    while (gpio_pin_get_dt(&drdy_spec) == 0) {
+        k_usleep(10);
+        if (k_uptime_get() >= deadline) {
+            LOG_WRN("DRDY timeout (%u ms)", timeout_ms);
+            return -ETIMEDOUT;
+        }
+    }
+    return 0;
+}
+
+/**
+ * @brief 向 ADS1256 写单个寄存器。
+ *
+ * @param reg 目标寄存器地址。
+ * @param val 要写入的寄存器值。
+ */
+void ads1256_write_reg(uint8_t reg, uint8_t val) {
+    ads1256_wait_drdy(50);
+    uint8_t tx_buf[3]         = { CMD_WREG | reg, 0x00, val };
+    struct spi_buf tx         = { .buf = tx_buf, .len = 3 };
+    struct spi_buf_set tx_set = { .buffers = &tx, .count = 1 };
+    spi_write(spi_dev, &spi_cfg, &tx_set);
+    /* t11: WREG 后至少 4 × tCLKIN ≈ 0.5µs */
+    k_busy_wait(2);
+}
+
+/**
+ * @brief 从 ADS1256 读单个寄存器。
+ *
+ * ADS1256 RREG 时序要求：命令+数据在同一次 CS 拉低内完成，
+ * 中间需 t6 延时。这里用单次 transceive 保证 CS 不释放。
+ *
+ * @param reg 目标寄存器地址。
+ *
+ * @return 读取到的寄存器值。
+ */
+uint8_t ads1256_read_reg(uint8_t reg) {
+    ads1256_wait_drdy(50);
+    /* tx: [RREG|reg, 0x00, dummy_for_t6, dummy_read]
+     * rx: [x, x, x, data] — 前 3 字节是命令+延时期间的垃圾 */
+    uint8_t tx_buf[4]         = { CMD_RREG | reg, 0x00, 0xFF, 0xFF };
+    uint8_t rx_buf[4]         = { 0 };
+    struct spi_buf tx         = { .buf = tx_buf, .len = 4 };
+    struct spi_buf_set tx_set = { .buffers = &tx, .count = 1 };
+    struct spi_buf rx         = { .buf = rx_buf, .len = 4 };
+    struct spi_buf_set rx_set = { .buffers = &rx, .count = 1 };
+    spi_transceive(spi_dev, &spi_cfg, &tx_set, &rx_set);
+    return rx_buf[3];
+}
+
+/**
+ * @brief 连续读取 ADS1256 关键寄存器，形成一次诊断快照。
+ *
+ * @param snapshot 输出快照对象，不能为空。
+ */
+static void ads1256_read_snapshot(struct ads1256_reg_snapshot *snapshot) {
+    snapshot->status = ads1256_read_reg(REG_STATUS);
+    snapshot->mux    = ads1256_read_reg(REG_MUX);
+    snapshot->adcon  = ads1256_read_reg(REG_ADCON);
+    snapshot->drate  = ads1256_read_reg(REG_DRATE);
+    snapshot->io     = ads1256_read_reg(REG_IO);
+    snapshot->ofc0   = ads1256_read_reg(REG_OFC0);
+    snapshot->ofc1   = ads1256_read_reg(REG_OFC1);
+    snapshot->ofc2   = ads1256_read_reg(REG_OFC2);
+    snapshot->fsc0   = ads1256_read_reg(REG_FSC0);
+    snapshot->fsc1   = ads1256_read_reg(REG_FSC1);
+    snapshot->fsc2   = ads1256_read_reg(REG_FSC2);
+}
+
+/**
+ * @brief 仅打印恢复前后发生变化的寄存器。
+ *
+ * @param tag 日志标签，用于区分恢复成功与失败后的变化。
+ * @param before 恢复前寄存器快照。
+ * @param after 恢复后寄存器快照。
+ */
+static void ads1256_log_snapshot_delta(
+    const char *tag,
+    const struct ads1256_reg_snapshot *before,
+    const struct ads1256_reg_snapshot *after) {
+    if (before->status != after->status) {
+        LOG_WRN("%s STATUS: 0x%02X -> 0x%02X", tag, before->status, after->status);
+    }
+    if (before->mux != after->mux) {
+        LOG_WRN("%s MUX: 0x%02X -> 0x%02X", tag, before->mux, after->mux);
+    }
+    if (before->adcon != after->adcon) {
+        LOG_WRN("%s ADCON: 0x%02X -> 0x%02X", tag, before->adcon, after->adcon);
+    }
+    if (before->drate != after->drate) {
+        LOG_WRN("%s DRATE: 0x%02X -> 0x%02X", tag, before->drate, after->drate);
+    }
+    if (before->io != after->io) {
+        LOG_WRN("%s IO: 0x%02X -> 0x%02X", tag, before->io, after->io);
+    }
+    if (before->ofc0 != after->ofc0) {
+        LOG_WRN("%s OFC0: 0x%02X -> 0x%02X", tag, before->ofc0, after->ofc0);
+    }
+    if (before->ofc1 != after->ofc1) {
+        LOG_WRN("%s OFC1: 0x%02X -> 0x%02X", tag, before->ofc1, after->ofc1);
+    }
+    if (before->ofc2 != after->ofc2) {
+        LOG_WRN("%s OFC2: 0x%02X -> 0x%02X", tag, before->ofc2, after->ofc2);
+    }
+    if (before->fsc0 != after->fsc0) {
+        LOG_WRN("%s FSC0: 0x%02X -> 0x%02X", tag, before->fsc0, after->fsc0);
+    }
+    if (before->fsc1 != after->fsc1) {
+        LOG_WRN("%s FSC1: 0x%02X -> 0x%02X", tag, before->fsc1, after->fsc1);
+    }
+    if (before->fsc2 != after->fsc2) {
+        LOG_WRN("%s FSC2: 0x%02X -> 0x%02X", tag, before->fsc2, after->fsc2);
+    }
+}
+
+/**
+ * @brief 发送单字节命令到 ADS1256。
+ *
+ * @param cmd 命令字。
+ */
+void ads1256_write_cmd(uint8_t cmd) {
+    ads1256_wait_drdy(50);
+    struct spi_buf tx         = { .buf = &cmd, .len = 1 };
+    struct spi_buf_set tx_set = { .buffers = &tx, .count = 1 };
+    spi_write(spi_dev, &spi_cfg, &tx_set);
+}
+
+/**
+ * @brief 发送 SYNC + WAKEUP 命令，触发一次同步采样。
+ *
+ * SYNC 和 WAKEUP 必须在同一次 CS 内完成，用单次 transceive 保持 CS。
+ * 中间插入 dummy 字节满足 t11 延时 (24 × tCLKIN ≈ 3.1µs)。
+ */
+void ads1256_sync_wakeup(void) {
+    /* [SYNC, dummy(延时), WAKEUP] — 500kHz 下每字节 16µs，1 字节 dummy 远超 3.1µs */
+    uint8_t tx_buf[3]         = { CMD_SYNC, 0xFF, CMD_WAKEUP };
+    struct spi_buf tx         = { .buf = tx_buf, .len = 3 };
+    struct spi_buf_set tx_set = { .buffers = &tx, .count = 1 };
+    spi_write(spi_dev, &spi_cfg, &tx_set);
+}
+
+/**
+ * @brief 硬件复位 ADS1256（通过 RESET 引脚），等待复位后自校准完成。
+ *
+ * @retval 0 芯片完成复位并重新进入可通信状态。
+ * @retval -ETIMEDOUT 复位后等待 DRDY 超时，芯片未按预期响应。
+ */
+int ads1256_hwreset(void) {
+    /* reset_spec 配了 GPIO_ACTIVE_LOW：逻辑 1 = 物理 LOW = 断言复位 */
+    gpio_pin_set_dt(&reset_spec, 1);
+    /* t16: 最小复位脉宽 4 × tCLKIN ≈ 0.5µs，取 1ms 余量 */
+    k_msleep(10);
+    gpio_pin_set_dt(&reset_spec, 0);
+    /* 复位释放后芯片执行自校准，等待完成 */
+    k_msleep(10);
+    return ads1256_wait_drdy(500);
+}
+
+/**
+ * @brief 读取当前 24 位转换结果，符号扩展为 int32_t。
+ *
+ * RDATA 命令后需 t6 延时再读 3 字节数据，全部在同一次 CS 内完成。
+ *
+ * @return 当前 ADC 转换原始值。
+ */
+int32_t ads1256_read_data(void) {
+    /* tx: [RDATA, dummy(t6延时), MSB, MID, LSB]
+     * rx: [x, x, MSB, MID, LSB] */
+    uint8_t tx_buf[5]         = { CMD_RDATA, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF };
+    uint8_t rx_buf[5]         = { 0 };
+    struct spi_buf tx         = { .buf = tx_buf, .len = 5 };
+    struct spi_buf_set tx_set = { .buffers = &tx, .count = 1 };
+    struct spi_buf rx         = { .buf = rx_buf, .len = 5 };
+    struct spi_buf_set rx_set = { .buffers = &rx, .count = 1 };
+    spi_transceive(spi_dev, &spi_cfg, &tx_set, &rx_set);
+    int32_t val = ((int32_t)rx_buf[2] << 16) | ((int32_t)rx_buf[3] << 8) | rx_buf[4];
+    if (val & 0x800000) val |= 0xFF000000;
+    return -val;
+}
+
+/**
+ * @brief 初始化 ADS1256：配置 GPIO/SPI，复位芯片，写入寄存器，自校准。
+ *
+ * @retval 0 初始化成功，芯片参数已经写入并校验通过。
+ * @retval -ENODEV SPI 控制器未就绪，无法访问 ADS1256。
+ * @retval -ETIMEDOUT 复位或校准等待阶段未收到芯片响应。
+ * @retval -EIO 寄存器回读校验失败，SPI 通信结果不可信。
+ */
+int ads1256_init(void) {
+    /* GPIO */
+    /* PDWN 低有效：配为 INACTIVE(物理高电平) 保持芯片正常运行 */
+    gpio_pin_configure_dt(&pdwn_spec, GPIO_OUTPUT_INACTIVE);
+    gpio_pin_configure_dt(&reset_spec, GPIO_OUTPUT_INACTIVE);
+    gpio_pin_configure_dt(&drdy_spec, GPIO_INPUT);
+
+    /* SPI — CS 由 SPIM 驱动自动管理 */
+    spi_dev           = DEVICE_DT_GET(DT_NODELABEL(spi1));
+    spi_cfg.operation = SPI_OP;
+    spi_cfg.frequency = 500000;
+    spi_cfg.slave     = 0;
+    spi_cfg.cs.gpio   = cs_spec;
+    spi_cfg.cs.delay  = 0;
+
+    if (!device_is_ready(spi_dev)) {
+        LOG_ERR("SPI device not ready");
+        return -ENODEV;
+    }
+
+    int ret = ads1256_hwreset();
+    if (ret) {
+        LOG_ERR("ADS1256 not detected (DRDY no response after reset)");
+        return ret;
+    }
+
+    /* 关闭连续输出模式，进入命令模式 */
+    ads1256_write_cmd(CMD_SDATAC);
+    k_busy_wait(100);
+
+    /*
+     * STATUS = 0x06: ORDER=MSB, ACAL=1(自动校准), BUFEN=1(开启输入缓冲)
+     * GML670 50kg 传感器输出阻抗 1kΩ，Buffer OFF + PGA=64 时输入阻抗仅 ~8kΩ
+     * (datasheet Table 10)，导致 ~11% 负载误差。开 Buffer 后输入阻抗 >10MΩ。
+     */
+    ads1256_write_reg(REG_STATUS, 0x06);
+    ads1256_write_reg(REG_MUX, 0x01);
+    /* ADCON: CLK_OUT=OFF, SDCS=OFF, PGA=64 */
+    ads1256_write_reg(REG_ADCON, 0x07);
+    /*
+     * DRATE: 3750 SPS (0xC0)
+     * 50Hz 循环 = 20ms 预算。4 通道各采 10 次均值：
+     *   单通道 = t18(0.44ms) + 9 × 1/3750(0.27ms) = 2.87ms
+     *   4 通道 = 11.5ms，余量 8.5ms
+     * 相比 30kSPS: ENOB 从 16.5 → 17.4 bit (Buffer On, PGA=64)
+     */
+    ads1256_write_reg(REG_DRATE, 0xC0);
+
+    /* 显式自校准：Buffer/PGA 变更后必须重新校准 (datasheet p25) */
+    ads1256_write_cmd(CMD_SELFCAL);
+    /* SELFCAL 完成后 DRDY 拉低 (datasheet: "Do not send additional commands
+       after issuing this command until DRDY goes low") */
+    ads1256_wait_drdy(500);
+
+    /* 回读关键寄存器验证 SPI 通信正确性 */
+    uint8_t status = ads1256_read_reg(REG_STATUS);
+    uint8_t adcon  = ads1256_read_reg(REG_ADCON);
+    uint8_t drate  = ads1256_read_reg(REG_DRATE);
+    LOG_INF("ADS1256 regs: STATUS=0x%02X ADCON=0x%02X DRATE=0x%02X", status, adcon, drate);
+
+    if (drate != 0xC0) {
+        if (status == 0x00 && adcon == 0x00 && drate == 0x00) {
+            LOG_ERR("ADS1256 SPI read failure (all regs 0x00) — check MISO wiring");
+        } else if (status == 0xFF && adcon == 0xFF && drate == 0xFF) {
+            LOG_ERR("ADS1256 SPI read failure (all regs 0xFF) — MISO floating or not connected");
+        } else {
+            LOG_ERR("ADS1256 register verify failed (DRATE=0x%02X, expected 0xC0)", drate);
+        }
+        return -EIO;
+    }
+
+    LOG_INF("ADS1256 initialized (BUFEN=1, PGA=64, 3750SPS)");
+    return 0;
+}
+
+/**
+ * @brief EMI 恢复：重写关键寄存器并验证，用于马达干扰后自恢复。
+ *
+ * @param max_retries 最大重试次数，每次间隔 20ms。
+ *
+ * @retval 0 恢复成功。
+ * @retval -EIO 达到最大重试次数仍未恢复。
+ */
+int ads1256_recover(int max_retries) {
+    struct ads1256_reg_snapshot before_snapshot;
+    ads1256_read_snapshot(&before_snapshot);
+
+    for (int i = 0; i < max_retries; i++) {
+        ads1256_write_reg(REG_STATUS, 0x06);
+        ads1256_write_reg(REG_ADCON, 0x07);
+        ads1256_write_reg(REG_DRATE, 0xC0);
+        ads1256_sync_wakeup();
+        k_msleep(20);
+
+        uint8_t adcon = ads1256_read_reg(REG_ADCON);
+        uint8_t drate = ads1256_read_reg(REG_DRATE);
+        if (adcon == 0x07 && drate == 0xC0) {
+            struct ads1256_reg_snapshot after_snapshot;
+            ads1256_read_snapshot(&after_snapshot);
+            ads1256_log_snapshot_delta("ADS1256 recover reg change", &before_snapshot, &after_snapshot);
+            LOG_WRN("ADS1256 recovered after %d retries", i + 1);
+            return 0;
+        }
+    }
+    struct ads1256_reg_snapshot failed_snapshot;
+    ads1256_read_snapshot(&failed_snapshot);
+    ads1256_log_snapshot_delta(
+        "ADS1256 recover reg change after retries exhausted", &before_snapshot, &failed_snapshot);
+    LOG_ERR("ADS1256 recovery failed after %d retries", max_retries);
+    return -EIO;
+}

src/ble_transport.c

@@ -0,0 +1,144 @@
+#include "ble_transport.h"
+
+#include <bluetooth/services/nus.h>
+#include <zephyr/bluetooth/bluetooth.h>
+#include <zephyr/bluetooth/gatt.h>
+#include <zephyr/bluetooth/uuid.h>
+#include <zephyr/kernel.h>
+#include <zephyr/logging/log.h>
+#include <zephyr/settings/settings.h>
+
+LOG_MODULE_REGISTER(ble_transport, LOG_LEVEL_INF);
+
+#define BT_UUID_NUS_VAL BT_UUID_128_ENCODE(0x6e400001, 0xb5a3, 0xf393, 0xe0a9, 0xe50e24dcca9e)
+
+/* --- 广播数据 --- */
+static const struct bt_data ad[] = {
+    BT_DATA_BYTES(BT_DATA_FLAGS, (BT_LE_AD_GENERAL | BT_LE_AD_NO_BREDR)),
+    BT_DATA_BYTES(BT_DATA_UUID128_ALL, BT_UUID_NUS_VAL),
+};
+static const struct bt_data sd[] = {
+    BT_DATA(BT_DATA_NAME_COMPLETE, CONFIG_BT_DEVICE_NAME, sizeof(CONFIG_BT_DEVICE_NAME) - 1),
+};
+
+/* --- 连接状态 --- */
+static struct bt_conn *current_conn;
+static volatile bool nus_notification_enabled;
+static struct k_work_delayable adv_work;
+
+/* 上层收数据回调，必须在 ble_transport_adv_start() 前完成注册 */
+static ble_rx_cb_t rx_cb;
+
+/** @brief 延时广播任务，断链后重新进入可连接状态。 */
+static void adv_work_handler(struct k_work *work) {
+    ARG_UNUSED(work);
+    ble_transport_adv_start();
+}
+
+/** @brief 连接建立回调，接管连接引用并收紧连接参数。 */
+static void connected(struct bt_conn *conn, uint8_t err) {
+    if (err) {
+        LOG_WRN("Connection failed (err %u)", err);
+        return;
+    }
+
+    current_conn = bt_conn_ref(conn);
+    k_work_cancel_delayable(&adv_work);
+    nus_notification_enabled = false;
+    LOG_INF("BLE connected");
+
+    struct bt_le_conn_param param = { .interval_min = 6, .interval_max = 12, .latency = 0, .timeout = 400 };
+    bt_conn_le_param_update(conn, &param);
+}
+
+/** @brief 断开回调，释放连接引用并安排延时重广播。 */
+static void disconnected(struct bt_conn *conn, uint8_t reason) {
+    ARG_UNUSED(conn);
+    LOG_WRN("BLE disconnected (reason 0x%02x)", reason);
+    if (current_conn) {
+        bt_conn_unref(current_conn);
+        current_conn = NULL;
+    }
+    nus_notification_enabled = false;
+    k_work_schedule(&adv_work, K_MSEC(1000));
+}
+
+/** @brief NUS 通知使能状态回调。 */
+static void nus_send_enabled(enum bt_nus_send_status status) {
+    nus_notification_enabled = (status == BT_NUS_SEND_STATUS_ENABLED);
+    LOG_INF("NUS send_enabled: status=%d, enabled=%d", status, nus_notification_enabled);
+}
+
+/**
+ * @brief NUS 收数据回调，直接转发给上层注册的处理函数。
+ */
+static void nus_received_cb(struct bt_conn *conn, const uint8_t *data, uint16_t len) {
+    ARG_UNUSED(conn);
+    if (rx_cb) {
+        rx_cb(data, len);
+    }
+}
+
+static struct bt_nus_cb nus_cb = {
+    .send_enabled = nus_send_enabled,
+    .received     = nus_received_cb,
+};
+BT_CONN_CB_DEFINE(conn_callbacks) = { .connected = connected, .disconnected = disconnected };
+
+int ble_transport_init(void) {
+    k_work_init_delayable(&adv_work, adv_work_handler);
+
+    int err = bt_enable(NULL);
+    if (err) {
+        LOG_ERR("Bluetooth init failed (err %d)", err);
+        return err;
+    }
+
+    settings_load();
+
+    err = bt_nus_init(&nus_cb);
+    if (err) {
+        LOG_ERR("NUS init failed (err %d)", err);
+        return err;
+    }
+
+    LOG_INF("BLE transport initialized");
+    return 0;
+}
+
+void ble_transport_adv_start(void) {
+    bt_le_adv_start(BT_LE_ADV_CONN_FAST_2, ad, ARRAY_SIZE(ad), sd, ARRAY_SIZE(sd));
+}
+
+void ble_transport_send(const uint8_t *data, uint16_t len) {
+    static bool first_send_logged = false;
+    static uint32_t send_ok_count;
+    static uint32_t send_fail_count;
+
+    if (!nus_notification_enabled || !current_conn) return;
+
+    for (int i = 0; i < 3; i++) {
+        int err = bt_nus_send(current_conn, data, len);
+        if (err == 0) {
+            send_ok_count++;
+            if (!first_send_logged) {
+                LOG_INF("First NUS send OK (len=%u)", len);
+                first_send_logged = true;
+            }
+            return;
+        }
+        if (i == 0) {
+            LOG_DBG("NUS send retry (err=%d)", err);
+        }
+        k_usleep(500);
+    }
+    send_fail_count++;
+    LOG_WRN("NUS send failed x3 (len=%u, ok=%u, fail=%u)", len, send_ok_count, send_fail_count);
+}
+bool ble_transport_is_ready(void) {
+    return nus_notification_enabled && (current_conn != NULL);
+}
+
+void ble_transport_register_rx_cb(ble_rx_cb_t cb) {
+    rx_cb = cb;
+}

src/button.c

@@ -0,0 +1,132 @@
+#include "button.h"
+#include "sensor.h"
+
+#include <zephyr/drivers/gpio.h>
+#include <zephyr/kernel.h>
+#include <zephyr/logging/log.h>
+
+LOG_MODULE_REGISTER(button, LOG_LEVEL_INF);
+
+/* DK Button1 = sw0, LED1 = led0 */
+static const struct gpio_dt_spec btn1 = GPIO_DT_SPEC_GET(DT_ALIAS(sw0), gpios);
+static const struct gpio_dt_spec led1 = GPIO_DT_SPEC_GET(DT_ALIAS(led0), gpios);
+
+static struct gpio_callback btn_cb_data;
+static struct k_work_delayable led_off_work;
+static struct k_work_delayable emi_off_work;
+
+#define LED_FLASH_MS    200
+#define LED_BLINK_COUNT 3
+#define EMI_LED_HOLD_MS 3000
+
+static struct k_work tare_work;
+static volatile int blink_remaining;
+
+/**
+ * @brief 处理 LED 延时翻转，完成一次按键反馈闪烁序列。
+ *
+ * @param work Zephyr delayable work 入口参数，当前实现未直接使用。
+ *
+ * @return 无返回值。
+ */
+static void led_off_handler(struct k_work *work) {
+    if (blink_remaining <= 0) return;
+
+    blink_remaining--;
+    /* 奇数次：点亮；偶数次：熄灭 */
+    gpio_pin_set_dt(&led1, blink_remaining & 1);
+    if (blink_remaining > 0) {
+        k_work_schedule(&led_off_work, K_MSEC(LED_FLASH_MS));
+    }
+}
+
+/**
+ * @brief EMI 指示熄灯 work：3 秒延时到期后熄灭 LED1。
+ *
+ * 与 led_off_work 分开是因为按键闪烁序列依赖 blink_remaining 的奇偶节拍，
+ * EMI 指示是单次长亮，混用会让 blink_remaining 状态机错乱。
+ *
+ * @param work Zephyr delayable work 入口参数，当前实现未直接使用。
+ *
+ * @return 无返回值。
+ */
+static void emi_off_handler(struct k_work *work) {
+    ARG_UNUSED(work);
+    gpio_pin_set_dt(&led1, 0);
+}
+
+/**
+ * @brief 在工作队列上下文执行去皮，并启动 LED 闪烁反馈。
+ *
+ * @param work Zephyr work 入口参数，当前实现未直接使用。
+ *
+ * @return 无返回值。
+ */
+static void tare_work_handler(struct k_work *work) {
+    LOG_INF("Button1 pressed → tare");
+    sensor_perform_tare();
+
+    /* LED1 闪烁 3 次：亮-灭-亮-灭-亮-灭 = 6 个状态翻转 */
+    blink_remaining = LED_BLINK_COUNT * 2;
+    gpio_pin_set_dt(&led1, 1);
+    k_work_schedule(&led_off_work, K_MSEC(LED_FLASH_MS));
+}
+
+/**
+ * @brief 按键 GPIO 中断回调，只负责把去皮请求转交到工作队列。
+ *
+ * @param dev 触发中断的 GPIO 设备，当前实现未直接使用。
+ * @param cb GPIO 回调对象，当前实现未直接使用。
+ * @param pins 本次触发的引脚位图，当前实现未直接使用。
+ *
+ * @return 无返回值。
+ */
+static void btn1_isr(const struct device *dev, struct gpio_callback *cb, uint32_t pins) {
+    ARG_UNUSED(dev);
+    ARG_UNUSED(cb);
+    ARG_UNUSED(pins);
+    k_work_submit(&tare_work);
+}
+
+/**
+ * @brief 初始化按键模块：Button1 按下触发去皮 + LED1 闪烁反馈。
+ *
+ * @retval 0 按键中断、去皮 work 和 LED 反馈均初始化成功。
+ * @retval -ENODEV 按键或 LED 对应的 GPIO 设备未就绪。
+ * @retval 负值 GPIO 配置、中断配置或回调注册阶段返回的具体错误码。
+ */
+int button_init(void) {
+    if (!gpio_is_ready_dt(&btn1) || !gpio_is_ready_dt(&led1)) {
+        LOG_ERR("GPIO device not ready");
+        return -ENODEV;
+    }
+
+    int err;
+
+    err = gpio_pin_configure_dt(&btn1, GPIO_INPUT);
+    if (err) return err;
+
+    err = gpio_pin_interrupt_configure_dt(&btn1, GPIO_INT_EDGE_TO_ACTIVE);
+    if (err) return err;
+
+    err = gpio_pin_configure_dt(&led1, GPIO_OUTPUT_INACTIVE);
+    if (err) return err;
+
+    gpio_init_callback(&btn_cb_data, btn1_isr, BIT(btn1.pin));
+
+    err = gpio_add_callback(btn1.port, &btn_cb_data);
+    if (err) return err;
+
+    k_work_init(&tare_work, tare_work_handler);
+    k_work_init_delayable(&led_off_work, led_off_handler);
+    k_work_init_delayable(&emi_off_work, emi_off_handler);
+
+    LOG_INF("Button1 → tare + LED1 flash initialized");
+    return 0;
+}
+
+void button_led_indicate_emi(void) {
+    /* 直接拉高 LED 并延后 3 秒熄灭；重复触发会刷新熄灭时刻，从而支持连续 EMI 事件累计指示 */
+    gpio_pin_set_dt(&led1, 1);
+    k_work_reschedule(&emi_off_work, K_MSEC(EMI_LED_HOLD_MS));
+}

src/calibration.c

@@ -0,0 +1,630 @@
+#include "calibration.h"
+#include "ads1256.h"
+#include "comm_protocol.h"
+
+#include <errno.h>
+#include <string.h>
+#include <zephyr/logging/log.h>
+#include <zephyr/settings/settings.h>
+#include <zephyr/sys/atomic.h>
+
+LOG_MODULE_REGISTER(calibration, LOG_LEVEL_INF);
+
+#define CAL_SETTINGS_ROOT    "cal"
+#define CAL_SETTINGS_VER     CAL_SETTINGS_ROOT "/ver"
+#define CAL_SETTINGS_ZERO    CAL_SETTINGS_ROOT "/zero"
+#define CAL_SETTINGS_GAIN    CAL_SETTINGS_ROOT "/gain"
+#define CAL_SETTINGS_GRID_X  CAL_SETTINGS_ROOT "/grid_x"
+#define CAL_SETTINGS_GRID_Y  CAL_SETTINGS_ROOT "/grid_y"
+#define CAL_VERSION_L1_VALID BIT(0)
+#define CAL_VERSION_L2_VALID BIT(1)
+#define CAL_FLAG_PENDING     0
+#define CAL_FLAG_DIRTY       0
+#define CAL_AVG_COUNT        17
+#define CAL_GRID_X_LEFT      (-28.33f)
+#define CAL_GRID_X_MID       (0.0f)
+#define CAL_GRID_X_RIGHT     (28.33f)
+#define CAL_GRID_Y_BOTTOM    (-10.67f)
+#define CAL_GRID_Y_MID       (0.0f)
+#define CAL_GRID_Y_TOP       (10.67f)
+
+enum cal_state {
+    CAL_STATE_IDLE = 0,
+    CAL_STATE_L1_IN_PROGRESS,
+    CAL_STATE_L1_READY,
+    CAL_STATE_L2_IN_PROGRESS,
+    CAL_STATE_L2_READY,
+};
+
+struct cal_pending_cmd {
+    uint8_t subcmd;
+    uint8_t target;
+    float param;
+};
+
+static struct cal_runtime committed;
+static struct cal_runtime working;
+static struct cal_pending_cmd pending_cmd;
+static atomic_t pending_flags;
+static atomic_t cal_flags;
+static enum cal_state state                         = CAL_STATE_IDLE;
+static const uint8_t mux_channels[CAL_NUM_CHANNELS] = { 0x01, 0x23, 0x45, 0x67 };
+
+/**
+ * @brief 对采样数组做原地升序排序。
+ *
+ * @param arr 待排序数组。
+ * @param n 元素个数。
+ *
+ * @return 无返回值。
+ */
+static void sort_array(int32_t *arr, int n) {
+    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
+        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
+            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
+                int32_t tmp = arr[j];
+                arr[j]      = arr[j + 1];
+                arr[j + 1]  = tmp;
+            }
+        }
+    }
+}
+
+/**
+ * @brief 将一份运行时标定数据重置为默认值。
+ *
+ * 默认值只保留“未标定但可运行”的最小语义：零点为 0，增益回落到
+ * `ADC_TO_FORCE_SCALE`。这样擦除或首次上电后，系统仍能继续输出基础 CoP。
+ *
+ * @param[out] runtime 待重置的标定数据。
+ *
+ * @return 无返回值。
+ */
+static void cal_reset_runtime(struct cal_runtime *runtime) {
+    memset(runtime, 0, sizeof(*runtime));
+    for (int i = 0; i < CAL_NUM_CHANNELS; i++) {
+        runtime->gain[i] = ADC_TO_FORCE_SCALE;
+    }
+}
+
+/**
+ * @brief 计算当前 committed 数据对应的版本位图。
+ *
+ * @return 版本位图。
+ */
+static uint32_t cal_make_version(void) {
+    uint32_t version = 0U;
+
+    if (committed.l1_zero_valid && committed.l1_gain_valid) {
+        version |= CAL_VERSION_L1_VALID;
+    }
+    if (committed.l2_valid) {
+        version |= CAL_VERSION_L2_VALID;
+    }
+
+    return version;
+}
+
+/**
+ * @brief 发送标定响应帧。
+ *
+ * `data[0]` 固定回显 `target`，`data[1]` 固定回显当前状态机状态，其余 6 字节
+ * 由命令处理逻辑按上下文填充。这样上位机至少总能知道“哪条命令作用在谁身上，
+ * 执行后落在什么状态”，不需要依赖日志猜测固件内部阶段。
+ *
+ * @param status 响应状态码。
+ * @param subcmd 子命令码。
+ * @param target 命令目标。
+ * @param value4 4 字节上下文值。
+ * @param extra2 2 字节补充值。
+ *
+ * @return 无返回值。
+ */
+static void cal_send_resp(uint8_t status, uint8_t subcmd, uint8_t target, uint32_t value4, uint16_t extra2) {
+    uint8_t data[8] = { 0 };
+
+    data[0] = target;
+    data[1] = (uint8_t)state;
+    memcpy(&data[2], &value4, sizeof(value4));
+    memcpy(&data[6], &extra2, sizeof(extra2));
+    comm_protocol_send_cal_resp(status, subcmd, data);
+}
+
+/**
+ * @brief 读取指定通道的中值 ADC 原始计数。
+ *
+ * 标定读数必须和正式采样走同一条 MUX/DRDY/中值链路，否则即便数学公式正确，
+ * 也会因为采样路径不一致而把系统误差带进标定结果。
+ *
+ * @param ch 通道号，范围 0-3。
+ *
+ * @return 中值 ADC 计数。
+ */
+static int32_t cal_read_channel_median(uint8_t ch) {
+    int32_t samples[CAL_AVG_COUNT];
+
+    ads1256_write_reg(ADS1256_REG_MUX, mux_channels[ch]);
+    ads1256_sync_wakeup();
+
+    for (int i = 0; i < CAL_AVG_COUNT; i++) {
+        ads1256_wait_drdy(50);
+        samples[i] = ads1256_read_data();
+    }
+
+    sort_array(samples, CAL_AVG_COUNT);
+    return samples[CAL_AVG_COUNT / 2];
+}
+
+/**
+ * @brief 将网格点编号映射到 3x3 目标坐标。
+ *
+ * 编号采用行优先顺序：`0..2` 为上排，`3..5` 为中排，`6..8` 为下排。
+ * 这样坐标定义集中在一个函数里，后续若手机侧编号不同，只需要改这一处映射。
+ *
+ * @param target 网格点编号。
+ * @param[out] x 目标 X 坐标。
+ * @param[out] y 目标 Y 坐标。
+ *
+ * @return 无返回值。
+ */
+static void cal_grid_target_to_xy(uint8_t target, float *x, float *y) {
+    uint8_t row = target / 3U;
+    uint8_t col = target % 3U;
+
+    *x = (col == 0U) ? CAL_GRID_X_LEFT : ((col == 1U) ? CAL_GRID_X_MID : CAL_GRID_X_RIGHT);
+    *y = (row == 0U) ? CAL_GRID_Y_TOP : ((row == 1U) ? CAL_GRID_Y_MID : CAL_GRID_Y_BOTTOM);
+}
+
+/**
+ * @brief 用当前 committed 的 L1 参数测一次 CoP。
+ *
+ * L2 标定记录的是“当前测得的 CoP 与已知目标点之间的误差”，所以这里必须
+ * 显式使用 committed 里的零点/增益，而不是 working 里旧版本的数据。
+ *
+ * @param[out] cop_x 测得的 CoP X。
+ * @param[out] cop_y 测得的 CoP Y。
+ *
+ * @retval 0 测量成功。
+ * @retval -ERANGE 总力过低，当前 CoP 无意义。
+ */
+static int cal_measure_cop(float *cop_x, float *cop_y) {
+    static const float sensor_x[CAL_NUM_CHANNELS] = {
+        +BOARD_HALF_WIDTH_CM,
+        +BOARD_HALF_WIDTH_CM,
+        -BOARD_HALF_WIDTH_CM,
+        -BOARD_HALF_WIDTH_CM,
+    };
+    static const float sensor_y[CAL_NUM_CHANNELS] = {
+        +BOARD_HALF_LENGTH_CM,
+        -BOARD_HALF_LENGTH_CM,
+        -BOARD_HALF_LENGTH_CM,
+        +BOARD_HALF_LENGTH_CM,
+    };
+    float total = 0.0f;
+    float wx    = 0.0f;
+    float wy    = 0.0f;
+
+    for (int i = 0; i < CAL_NUM_CHANNELS; i++) {
+        int32_t raw = cal_read_channel_median((uint8_t)i);
+        float force = (float)(raw - committed.zero[i]) * committed.gain[i];
+        if (force < 0.0f) force = 0.0f;
+
+        total += force;
+        wx += force * sensor_x[i];
+        wy += force * sensor_y[i];
+    }
+
+    if (total < COP_FORCE_ENTER_THRESHOLD) {
+        *cop_x = 0.0f;
+        *cop_y = 0.0f;
+        return -ERANGE;
+    }
+
+    *cop_x = wx / total;
+    *cop_y = wy / total;
+    return 0;
+}
+
+/**
+ * @brief 将当前 committed 数据持久化到 NVS。
+ *
+ * @retval 0 保存成功。
+ * @retval 负值 settings 子系统返回的具体错误码。
+ */
+static int cal_save_all(void) {
+    uint32_t version = cal_make_version();
+    int err          = settings_save_one(CAL_SETTINGS_VER, &version, sizeof(version));
+
+    if (err) return err;
+    err = settings_save_one(CAL_SETTINGS_ZERO, committed.zero, sizeof(committed.zero));
+    if (err) return err;
+    err = settings_save_one(CAL_SETTINGS_GAIN, committed.gain, sizeof(committed.gain));
+    if (err) return err;
+    err = settings_save_one(CAL_SETTINGS_GRID_X, committed.grid_err_x, sizeof(committed.grid_err_x));
+    if (err) return err;
+    return settings_save_one(CAL_SETTINGS_GRID_Y, committed.grid_err_y, sizeof(committed.grid_err_y));
+}
+
+/**
+ * @brief 擦除所有标定键。
+ *
+ * @retval 0 擦除成功。
+ * @retval 负值 settings 子系统返回的具体错误码。
+ */
+static int cal_delete_all(void) {
+    int err = settings_delete(CAL_SETTINGS_VER);
+
+    if (err) return err;
+    err = settings_delete(CAL_SETTINGS_ZERO);
+    if (err) return err;
+    err = settings_delete(CAL_SETTINGS_GAIN);
+    if (err) return err;
+    err = settings_delete(CAL_SETTINGS_GRID_X);
+    if (err) return err;
+    return settings_delete(CAL_SETTINGS_GRID_Y);
+}
+
+/**
+ * @brief settings 子树加载回调。
+ *
+ * @param key `cal/` 后的子键名。
+ * @param len 数据长度。
+ * @param read_cb backend 读回调。
+ * @param cb_arg backend 私有参数。
+ *
+ * @retval 0 处理成功。
+ * @retval 负值 读失败。
+ */
+static int cal_settings_set(const char *key, size_t len, settings_read_cb read_cb, void *cb_arg) {
+    const char *next;
+    int rc;
+
+    if (settings_name_steq(key, "ver", &next) && !next && len == sizeof(uint32_t)) {
+        uint32_t version = 0U;
+        rc               = read_cb(cb_arg, &version, sizeof(version));
+        if (rc >= 0) {
+            committed.l1_zero_valid = (version & CAL_VERSION_L1_VALID) != 0U;
+            committed.l1_gain_valid = (version & CAL_VERSION_L1_VALID) != 0U;
+            committed.l2_valid      = (version & CAL_VERSION_L2_VALID) != 0U;
+            return 0;
+        }
+        return rc;
+    }
+
+    if (settings_name_steq(key, "zero", &next) && !next && len == sizeof(committed.zero)) {
+        rc = read_cb(cb_arg, committed.zero, sizeof(committed.zero));
+        return (rc < 0) ? rc : 0;
+    }
+
+    if (settings_name_steq(key, "gain", &next) && !next && len == sizeof(committed.gain)) {
+        rc = read_cb(cb_arg, committed.gain, sizeof(committed.gain));
+        return (rc < 0) ? rc : 0;
+    }
+
+    if (settings_name_steq(key, "grid_x", &next) && !next && len == sizeof(committed.grid_err_x)) {
+        rc = read_cb(cb_arg, committed.grid_err_x, sizeof(committed.grid_err_x));
+        return (rc < 0) ? rc : 0;
+    }
+
+    if (settings_name_steq(key, "grid_y", &next) && !next && len == sizeof(committed.grid_err_y)) {
+        rc = read_cb(cb_arg, committed.grid_err_y, sizeof(committed.grid_err_y));
+        return (rc < 0) ? rc : 0;
+    }
+
+    return 0;
+}
+
+SETTINGS_STATIC_HANDLER_DEFINE(calibration, CAL_SETTINGS_ROOT, NULL, cal_settings_set, NULL, NULL);
+
+/**
+ * @brief 初始化标定模块，从 NVS 加载持久化数据或使用默认值。
+ *
+ * @retval 0 成功。
+ */
+int cal_init(void) {
+    cal_reset_runtime(&committed);
+    cal_reset_runtime(&working);
+    atomic_clear(&pending_flags);
+    atomic_clear(&cal_flags);
+    state = CAL_STATE_IDLE;
+
+    (void)settings_load_subtree(CAL_SETTINGS_ROOT);
+
+    working = committed;
+    if (working.l2_valid) {
+        state = CAL_STATE_L2_READY;
+    } else if (working.l1_zero_valid && working.l1_gain_valid) {
+        state = CAL_STATE_L1_READY;
+    }
+
+    LOG_INF("Calibration init: l1=%d l2=%d", working.l1_gain_valid, working.l2_valid);
+    return 0;
+}
+
+/**
+ * @brief 获取当前生效的标定数据指针。
+ *
+ * @return 指向内部 working copy 的只读指针。
+ */
+const struct cal_runtime *cal_get_working(void) {
+    return &working;
+}
+
+/**
+ * @brief 检查标定数据是否有更新，若有则刷新 working copy。
+ *
+ * @retval true 数据已刷新。
+ * @retval false 无更新。
+ */
+bool cal_check_update(void) {
+    if (!atomic_test_and_clear_bit(&cal_flags, CAL_FLAG_DIRTY)) {
+        return false;
+    }
+
+    working = committed;
+    return true;
+}
+
+/**
+ * @brief 入队一条来自 BLE 的标定命令。
+ *
+ * @param subcmd 子命令码。
+ * @param target 通道号或网格点号。
+ * @param param 浮点参数。
+ *
+ * @retval 0 命令已入队。
+ * @retval -EBUSY 上一条命令尚未被消费。
+ * @retval -EINVAL 参数非法。
+ */
+int cal_enqueue_command(uint8_t subcmd, uint8_t target, float param) {
+    switch (subcmd) {
+    case CAL_SUBCMD_TARE_CH:
+    case CAL_SUBCMD_GAIN_CH:
+        if (target >= CAL_NUM_CHANNELS) return -EINVAL;
+        break;
+    case CAL_SUBCMD_RECORD_GRID:
+        if (target >= CAL_NUM_GRID_PTS) return -EINVAL;
+        break;
+    default:
+        break;
+    }
+
+    pending_cmd.subcmd = subcmd;
+    pending_cmd.target = target;
+    pending_cmd.param  = param;
+
+    if (atomic_test_and_set_bit(&pending_flags, CAL_FLAG_PENDING)) {
+        return -EBUSY;
+    }
+
+    return 0;
+}
+
+/**
+ * @brief 在 sensor 线程中执行待处理的标定命令。
+ *
+ * @retval true 执行了标定命令。
+ * @retval false 当前没有待处理命令。
+ */
+bool cal_execute_pending(void) {
+    struct cal_pending_cmd cmd;
+    uint8_t status  = CAL_STATUS_OK;
+    uint32_t value4 = 0U;
+    uint16_t extra2 = 0U;
+
+    if (!atomic_test_and_clear_bit(&pending_flags, CAL_FLAG_PENDING)) {
+        return false;
+    }
+
+    cmd = pending_cmd;
+
+    switch (cmd.subcmd) {
+    case CAL_SUBCMD_START_L1:
+        committed               = working;
+        committed.l1_zero_valid = false;
+        committed.l1_gain_valid = false;
+        committed.l2_valid      = false;
+        memset(committed.grid_err_x, 0, sizeof(committed.grid_err_x));
+        memset(committed.grid_err_y, 0, sizeof(committed.grid_err_y));
+        state = CAL_STATE_L1_IN_PROGRESS;
+        break;
+
+    case CAL_SUBCMD_TARE_CH:
+        if (state != CAL_STATE_L1_IN_PROGRESS) {
+            status = CAL_STATUS_ERR_STATE;
+            break;
+        }
+        committed.zero[cmd.target] = cal_read_channel_median(cmd.target);
+        memcpy(&value4, &committed.zero[cmd.target], sizeof(committed.zero[cmd.target]));
+        break;
+
+    case CAL_SUBCMD_GAIN_CH:
+        if (state != CAL_STATE_L1_IN_PROGRESS) {
+            status = CAL_STATUS_ERR_STATE;
+            break;
+        }
+        if (cmd.param <= 0.0f) {
+            status = CAL_STATUS_ERR_PARAM;
+            break;
+        }
+        {
+            int32_t median = cal_read_channel_median(cmd.target);
+            int32_t delta  = median - committed.zero[cmd.target];
+            if (delta == 0) {
+                status = CAL_STATUS_ERR_PARAM;
+                break;
+            }
+            committed.gain[cmd.target] = cmd.param / (float)delta;
+            memcpy(&value4, &committed.gain[cmd.target], sizeof(committed.gain[cmd.target]));
+        }
+        break;
+
+    case CAL_SUBCMD_COMMIT_L1:
+        if (state != CAL_STATE_L1_IN_PROGRESS) {
+            status = CAL_STATUS_ERR_STATE;
+            break;
+        }
+        committed.l1_zero_valid = true;
+        committed.l1_gain_valid = true;
+        committed.l2_valid      = false;
+        if (cal_save_all() != 0) {
+            status = CAL_STATUS_ERR_NVS;
+            break;
+        }
+        state  = CAL_STATE_L1_READY;
+        value4 = cal_make_version();
+        atomic_set_bit(&cal_flags, CAL_FLAG_DIRTY);
+        break;
+
+    case CAL_SUBCMD_ABORT:
+        committed = working;
+        state     = working.l2_valid
+                        ? CAL_STATE_L2_READY
+                        : ((working.l1_zero_valid && working.l1_gain_valid) ? CAL_STATE_L1_READY : CAL_STATE_IDLE);
+        break;
+
+    case CAL_SUBCMD_START_L2:
+        if (!(working.l1_zero_valid && working.l1_gain_valid)) {
+            status = CAL_STATUS_ERR_STATE;
+            break;
+        }
+        committed = working;
+        memset(committed.grid_err_x, 0, sizeof(committed.grid_err_x));
+        memset(committed.grid_err_y, 0, sizeof(committed.grid_err_y));
+        committed.l2_valid = false;
+        state              = CAL_STATE_L2_IN_PROGRESS;
+        break;
+
+    case CAL_SUBCMD_RECORD_GRID:
+        if (state != CAL_STATE_L2_IN_PROGRESS) {
+            status = CAL_STATUS_ERR_STATE;
+            break;
+        }
+        {
+            float measured_x;
+            float measured_y;
+            float target_x;
+            float target_y;
+
+            if (cal_measure_cop(&measured_x, &measured_y) != 0) {
+                status = CAL_STATUS_ERR_PARAM;
+                break;
+            }
+
+            cal_grid_target_to_xy(cmd.target, &target_x, &target_y);
+            committed.grid_err_x[cmd.target] = measured_x - target_x;
+            committed.grid_err_y[cmd.target] = measured_y - target_y;
+            memcpy(&value4, &committed.grid_err_x[cmd.target], sizeof(committed.grid_err_x[cmd.target]));
+            memcpy(&extra2, &committed.grid_err_y[cmd.target], sizeof(extra2));
+        }
+        break;
+
+    case CAL_SUBCMD_COMMIT_L2:
+        if (state != CAL_STATE_L2_IN_PROGRESS) {
+            status = CAL_STATUS_ERR_STATE;
+            break;
+        }
+        committed.l2_valid = true;
+        if (cal_save_all() != 0) {
+            committed.l2_valid = false;
+            status             = CAL_STATUS_ERR_NVS;
+            break;
+        }
+        state  = CAL_STATE_L2_READY;
+        value4 = cal_make_version();
+        atomic_set_bit(&cal_flags, CAL_FLAG_DIRTY);
+        break;
+
+    case CAL_SUBCMD_ERASE:
+        if (cal_delete_all() != 0) {
+            status = CAL_STATUS_ERR_NVS;
+            break;
+        }
+        cal_reset_runtime(&committed);
+        state = CAL_STATE_IDLE;
+        atomic_set_bit(&cal_flags, CAL_FLAG_DIRTY);
+        break;
+
+    case CAL_SUBCMD_QUERY:
+        value4 = cal_make_version();
+        extra2 = (uint16_t)((working.l1_zero_valid ? BIT(0) : 0U) | (working.l1_gain_valid ? BIT(1) : 0U) |
+                            (working.l2_valid ? BIT(2) : 0U));
+        break;
+
+    default:
+        status = CAL_STATUS_ERR_PARAM;
+        break;
+    }
+
+    cal_send_resp(status, cmd.subcmd, cmd.target, value4, extra2);
+    return true;
+}
+
+/**
+ * @brief 对计算出的 CoP 坐标施加 L2 网格补偿。
+ *
+ * @param[in,out] cop_x CoP X 坐标 (cm)。
+ * @param[in,out] cop_y CoP Y 坐标 (cm)。
+ *
+ * @return 无返回值。
+ */
+void cal_apply_l2_correction(float *cop_x, float *cop_y) {
+    float x;
+    float y;
+    int ix;
+    int iy;
+    float x0;
+    float x1;
+    float y0;
+    float y1;
+    float tx;
+    float ty;
+    int idx00;
+    int idx10;
+    int idx01;
+    int idx11;
+    float ex0;
+    float ex1;
+    float ey0;
+    float ey1;
+    float err_x;
+    float err_y;
+
+    if (!working.l2_valid || !cop_x || !cop_y) {
+        return;
+    }
+
+    x = *cop_x;
+    y = *cop_y;
+
+    if (x < CAL_GRID_X_LEFT) x = CAL_GRID_X_LEFT;
+    if (x > CAL_GRID_X_RIGHT) x = CAL_GRID_X_RIGHT;
+    if (y < CAL_GRID_Y_BOTTOM) y = CAL_GRID_Y_BOTTOM;
+    if (y > CAL_GRID_Y_TOP) y = CAL_GRID_Y_TOP;
+
+    ix = (x <= CAL_GRID_X_MID) ? 0 : 1;
+    iy = (y <= CAL_GRID_Y_MID) ? 0 : 1;
+
+    x0 = (ix == 0) ? CAL_GRID_X_LEFT : CAL_GRID_X_MID;
+    x1 = (ix == 0) ? CAL_GRID_X_MID : CAL_GRID_X_RIGHT;
+    y0 = (iy == 0) ? CAL_GRID_Y_BOTTOM : CAL_GRID_Y_MID;
+    y1 = (iy == 0) ? CAL_GRID_Y_MID : CAL_GRID_Y_TOP;
+
+    tx = (x1 - x0) == 0.0f ? 0.0f : (x - x0) / (x1 - x0);
+    ty = (y1 - y0) == 0.0f ? 0.0f : (y - y0) / (y1 - y0);
+
+    idx00 = (2 - iy) * 3 + ix;
+    idx10 = idx00 + 1;
+    idx01 = (1 - iy) * 3 + ix;
+    idx11 = idx01 + 1;
+
+    ex0   = working.grid_err_x[idx00] + tx * (working.grid_err_x[idx10] - working.grid_err_x[idx00]);
+    ex1   = working.grid_err_x[idx01] + tx * (working.grid_err_x[idx11] - working.grid_err_x[idx01]);
+    ey0   = working.grid_err_y[idx00] + tx * (working.grid_err_y[idx10] - working.grid_err_y[idx00]);
+    ey1   = working.grid_err_y[idx01] + tx * (working.grid_err_y[idx11] - working.grid_err_y[idx01]);
+    err_x = ex0 + ty * (ex1 - ex0);
+    err_y = ey0 + ty * (ey1 - ey0);
+
+    *cop_x = x - err_x;
+    *cop_y = y - err_y;
+}

src/comm_protocol.c

@@ -0,0 +1,158 @@
+#include "comm_protocol.h"
+#include "ble_transport.h"
+#include "calibration.h"
+
+#include <errno.h>
+#include <string.h>
+#include <zephyr/logging/log.h>
+
+LOG_MODULE_REGISTER(comm_protocol, LOG_LEVEL_INF);
+
+#define MSGQ_DEPTH 8
+
+K_MSGQ_DEFINE(rx_msgq, sizeof(struct comm_msg), MSGQ_DEPTH, 4);
+
+/**
+ * @brief 计算帧 CRC-8/MAXIM，校验范围为 type 字段到 payload 末尾。
+ *
+ * @param frame_bytes 完整帧的字节起始地址。
+ * @param frame_size 帧总字节数（含 sync + crc）。
+ *
+ * @return CRC-8 值。
+ */
+static inline uint8_t frame_crc(const uint8_t *frame_bytes, size_t frame_size) {
+    /* 跳过 sync0+sync1，校验到倒数第二字节（crc 字段之前） */
+    return crc8(frame_bytes + 2, frame_size - 3, 0x31, 0x00, true);
+}
+
+/**
+ * @brief BLE 收数据回调，解析下行帧并推入消息队列。
+ *
+ * @param data 原始字节流。
+ * @param len 字节数。
+ */
+static void protocol_rx_handler(const uint8_t *data, uint16_t len) {
+    if (len < 3 || data[0] != PROTO_SYNC0 || data[1] != PROTO_SYNC1) return;
+
+    struct comm_msg msg;
+
+    switch (data[2]) {
+    case PROTO_TYPE_RESISTANCE:
+        if (len < sizeof(struct resistance_frame_t)) return;
+        if (data[sizeof(struct resistance_frame_t) - 1] != frame_crc(data, sizeof(struct resistance_frame_t))) {
+            LOG_WRN("Resistance frame CRC mismatch");
+            return;
+        }
+        union resistance_pkt_t rpkt;
+        memcpy(rpkt.bytes, data, sizeof(struct resistance_frame_t));
+        msg.type           = COMM_MSG_RESISTANCE;
+        msg.resistance.K   = rpkt.frame.K;
+        msg.resistance.B   = rpkt.frame.B;
+        msg.resistance.Tau = rpkt.frame.Tau;
+        LOG_INF(
+            "RX Resistance: K=%.1f B=%.1f Tau=%.2f", (double)msg.resistance.K, (double)msg.resistance.B,
+            (double)msg.resistance.Tau);
+        break;
+
+    case PROTO_TYPE_SPOTTER:
+        if (len < sizeof(struct spotter_frame_t)) return;
+        if (data[sizeof(struct spotter_frame_t) - 1] != frame_crc(data, sizeof(struct spotter_frame_t))) {
+            LOG_WRN("Spotter frame CRC mismatch");
+            return;
+        }
+        union spotter_pkt_t spkt;
+        memcpy(spkt.bytes, data, sizeof(struct spotter_frame_t));
+        msg.type              = COMM_MSG_SPOTTER;
+        msg.spotter.threshold = spkt.frame.threshold;
+        msg.spotter.enable    = spkt.frame.enable != 0;
+        LOG_INF("RX Spotter: threshold=%.1f enable=%d", (double)msg.spotter.threshold, msg.spotter.enable);
+        break;
+
+    case PROTO_TYPE_HEARTBEAT:
+        if (len < sizeof(struct heartbeat_frame_t)) return;
+        if (data[sizeof(struct heartbeat_frame_t) - 1] != frame_crc(data, sizeof(struct heartbeat_frame_t))) {
+            LOG_WRN("Heartbeat frame CRC mismatch");
+            return;
+        }
+        msg.type              = COMM_MSG_HEARTBEAT;
+        msg.heartbeat.counter = data[3];
+        LOG_DBG("RX Heartbeat");
+        break;
+
+    /* 标定命令不走 msgq：cal 模块自带入队/pending 机制，
+     * sensor 线程通过 cal_execute_pending() 消费，无需额外中转 */
+    case PROTO_TYPE_CAL_CMD:
+        if (len < sizeof(struct cal_cmd_frame_t)) return;
+        if (data[sizeof(struct cal_cmd_frame_t) - 1] != frame_crc(data, sizeof(struct cal_cmd_frame_t))) {
+            LOG_WRN("Cal cmd frame CRC mismatch");
+            return;
+        }
+        {
+            union cal_cmd_pkt_t cpkt;
+            memcpy(cpkt.bytes, data, sizeof(struct cal_cmd_frame_t));
+
+            int err = cal_enqueue_command(cpkt.frame.subcmd, cpkt.frame.target, cpkt.frame.param);
+            if (err == 0) {
+                LOG_INF(
+                    "RX CalCmd: sub=0x%02x target=%u param=%.2f", cpkt.frame.subcmd, cpkt.frame.target,
+                    (double)cpkt.frame.param);
+            } else if (err == -EBUSY) {
+                uint8_t resp[8] = { cpkt.frame.target, 0 };
+                comm_protocol_send_cal_resp(CAL_STATUS_ERR_STATE, cpkt.frame.subcmd, resp);
+                LOG_WRN("Cal cmd busy (sub=0x%02x)", cpkt.frame.subcmd);
+            } else if (err == -EINVAL) {
+                uint8_t resp[8] = { cpkt.frame.target, 0 };
+                comm_protocol_send_cal_resp(CAL_STATUS_ERR_PARAM, cpkt.frame.subcmd, resp);
+                LOG_WRN("Cal cmd invalid (sub=0x%02x)", cpkt.frame.subcmd);
+            } else {
+                uint8_t resp[8] = { cpkt.frame.target, 0 };
+                comm_protocol_send_cal_resp(CAL_STATUS_ERR_STATE, cpkt.frame.subcmd, resp);
+                LOG_ERR("Cal cmd unexpected err=%d (sub=0x%02x)", err, cpkt.frame.subcmd);
+            }
+        }
+        return;
+
+    default:
+        LOG_DBG("Unknown frame type: 0x%02x", data[2]);
+        return;
+    }
+
+    if (k_msgq_put(&rx_msgq, &msg, K_NO_WAIT)) {
+        LOG_WRN("rx_msgq full, dropped type=%d", msg.type);
+    }
+}
+
+int comm_protocol_init(void) {
+    ble_transport_register_rx_cb(protocol_rx_handler);
+    LOG_INF("comm_protocol initialized");
+    return 0;
+}
+
+void comm_protocol_send_cop(uint8_t flags, int16_t cop_x, int16_t cop_y, int16_t force) {
+    union cop_pkt_t pkt;
+    pkt.frame.sync0 = PROTO_SYNC0;
+    pkt.frame.sync1 = PROTO_SYNC1;
+    pkt.frame.type  = PROTO_TYPE_COP;
+    pkt.frame.flags = flags;
+    pkt.frame.cop_x = cop_x;
+    pkt.frame.cop_y = cop_y;
+    pkt.frame.force = force;
+    pkt.frame.crc   = frame_crc(pkt.bytes, sizeof(pkt.bytes));
+    ble_transport_send(pkt.bytes, sizeof(pkt.bytes));
+}
+
+void comm_protocol_send_cal_resp(uint8_t status, uint8_t subcmd, const uint8_t data[8]) {
+    union cal_resp_pkt_t pkt;
+    pkt.frame.sync0  = PROTO_SYNC0;
+    pkt.frame.sync1  = PROTO_SYNC1;
+    pkt.frame.type   = PROTO_TYPE_CAL_RESP;
+    pkt.frame.status = status;
+    pkt.frame.subcmd = subcmd;
+    memcpy(pkt.frame.data, data, 8);
+    pkt.frame.crc = frame_crc(pkt.bytes, sizeof(pkt.bytes));
+    ble_transport_send(pkt.bytes, sizeof(pkt.bytes));
+}
+
+struct k_msgq *comm_protocol_get_msgq(void) {
+    return &rx_msgq;
+}

src/main.c

@@ -0,0 +1,53 @@
+/*
+ * GML670 Balance Board — CoP Binary Protocol
+ * Features:
+ * - 4-channel ADS1256 with averaging filter.
+ * - Board-side CoP (Center of Pressure) computation.
+ * - Binary protocol over BLE NUS (17-byte CoP frame, 50 Hz).
+ * - Downlink: resistance params, spotter mode, heartbeat.
+ */
+
+#include "ble_transport.h"
+#include "button.h"
+#include "calibration.h"
+#include "comm_protocol.h"
+#include "sensor.h"
+
+#include <zephyr/kernel.h>
+#include <zephyr/logging/log.h>
+
+LOG_MODULE_REGISTER(main, LOG_LEVEL_INF);
+
+/**
+ * @brief 初始化系统各模块并进入主线程驻留状态。
+ *
+ * @retval 0 理论上的正常返回值；当前实现进入永久休眠后不会主动返回。
+ * @retval -1 按键模块或传感器模块初始化失败。
+ */
+int main(void) {
+    k_msleep(2000);
+    LOG_INF("--- GML670 System (CoP Binary Protocol) ---");
+
+    ble_transport_init();
+    comm_protocol_init();
+    ble_transport_adv_start();
+
+    if (cal_init()) {
+        LOG_ERR("Failed to initialize calibration");
+        return -1;
+    }
+
+    if (button_init()) {
+        LOG_ERR("Failed to initialize buttons");
+        return -1;
+    }
+
+    if (sensor_init()) {
+        LOG_ERR("Failed to initialize sensor");
+        return -1;
+    }
+
+    k_sleep(K_FOREVER);
+
+    return 0;
+}

src/sensor.c

@@ -0,0 +1,313 @@
+#include "sensor.h"
+#include "ads1256.h"
+#include "ble_transport.h"
+#include "button.h"
+#include "calibration.h"
+#include "comm_protocol.h"
+
+#include <string.h>
+#include <zephyr/kernel.h>
+#include <zephyr/logging/log.h>
+#include <zephyr/sys/atomic.h>
+
+LOG_MODULE_REGISTER(sensor, LOG_LEVEL_INF);
+
+/*
+ * 每通道每帧采 9 次取中值。3750 SPS 下：
+ *    9 次各 0.27ms = 2.4ms/通道
+ *   4 通道 = 9.7ms，帧率 ~100Hz
+ * 提高帧率将奈奎斯特频率抬至 ~50Hz，避免低速马达振动混叠
+ */
+#define AVG_COUNT          9
+#define DEADZONE_THRESHOLD 250
+
+/* MUX 通道配置：4 路差分 */
+static const uint8_t mux_channels[4] = { 0x01, 0x23, 0x45, 0x67 };
+
+/* 传感器坐标：S0=FR, S1=BR, S2=BL, S3=FL */
+static const float sensor_x[4] = {
+    +BOARD_HALF_WIDTH_CM, /* S0: FR */
+    +BOARD_HALF_WIDTH_CM, /* S1: BR */
+    -BOARD_HALF_WIDTH_CM, /* S2: BL */
+    -BOARD_HALF_WIDTH_CM, /* S3: FL */
+};
+static const float sensor_y[4] = {
+    +BOARD_HALF_LENGTH_CM, /* S0: FR */
+    -BOARD_HALF_LENGTH_CM, /* S1: BR */
+    -BOARD_HALF_LENGTH_CM, /* S2: BL */
+    +BOARD_HALF_LENGTH_CM, /* S3: FL */
+};
+
+/* --- 内部状态 --- */
+static int32_t sensor_offsets[4];
+static int32_t filtered[4];
+/* 二阶 Butterworth 滤波器状态 (Direct Form II Transposed) */
+static float lp_z1[4]; /* 延迟节点 1 */
+static float lp_z2[4]; /* 延迟节点 2 */
+static atomic_t tare_requested;
+
+/* --- 线程 --- */
+#define SENSOR_STACK_SIZE 2048
+#define SENSOR_PRIORITY   5
+static K_THREAD_STACK_DEFINE(sensor_stack, SENSOR_STACK_SIZE);
+static struct k_thread sensor_thread;
+
+/**
+ * @brief 对整型数组做原地升序排序。
+ *
+ * @param arr 待排序的数据缓冲区；这里要求调用方传入可写数组，
+ *            因为去皮流程需要直接在采样缓冲区上重排以减少额外拷贝。
+ * @param n 数组元素个数；显式传入长度是为了让该内部工具函数只依赖调用现场，
+ *          避免隐式假设固定采样数后影响后续维护。
+ *
+ * @return 无返回值。
+ */
+static void sort_array(int32_t *arr, int n) {
+    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
+        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
+            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
+                int32_t temp = arr[j];
+                arr[j]       = arr[j + 1];
+                arr[j + 1]   = temp;
+            }
+        }
+    }
+}
+
+/**
+ * @brief 执行一次四路传感器去皮，更新每路零点偏移。
+ *
+ * @param 无。
+ *
+ * @return 无返回值。
+ */
+static void do_tare(void) {
+    LOG_INF("Taring...");
+    int32_t sorted_buf[AVG_COUNT];
+
+    for (int i = 0; i < 4; i++) {
+        ads1256_write_reg(ADS1256_REG_MUX, mux_channels[i]);
+        ads1256_sync_wakeup();
+        for (int k = 0; k < AVG_COUNT; k++) {
+            ads1256_wait_drdy(50);
+            sorted_buf[k] = ads1256_read_data();
+        }
+        sort_array(sorted_buf, AVG_COUNT);
+        sensor_offsets[i] = sorted_buf[AVG_COUNT / 2];
+    }
+
+    LOG_INF(
+        "Tare offsets=[%ld,%ld,%ld,%ld]", (long)sensor_offsets[0], (long)sensor_offsets[1], (long)sensor_offsets[2],
+        (long)sensor_offsets[3]);
+    memset(filtered, 0, sizeof(filtered));
+    memset(lp_z1, 0, sizeof(lp_z1));
+    memset(lp_z2, 0, sizeof(lp_z2));
+}
+
+/**
+ * @brief 完成一帧四通道采集，并写入去皮后的滤波结果。
+ *
+ * @param 无。
+ *
+ * @return 无返回值。
+ */
+static void acquire_cycle(void) {
+    int32_t samples[AVG_COUNT];
+
+    for (int ch = 0; ch < 4; ch++) {
+        ads1256_write_reg(ADS1256_REG_MUX, mux_channels[ch]);
+        ads1256_sync_wakeup();
+
+        for (int k = 0; k < AVG_COUNT; k++) {
+            int drdy_err = ads1256_wait_drdy(50);
+            if (drdy_err) {
+                LOG_WRN("ch%d sample%d DRDY timeout", ch, k);
+            }
+            samples[k] = ads1256_read_data();
+        }
+
+        sort_array(samples, AVG_COUNT);
+        int32_t median = samples[AVG_COUNT / 2] - sensor_offsets[ch];
+        if (median > -DEADZONE_THRESHOLD && median < DEADZONE_THRESHOLD) median = 0;
+
+        /* 二阶 Butterworth 低通 (Direct Form II Transposed) */
+        float x      = (float)median;
+        float y      = LPF_B0 * x + lp_z1[ch];
+        lp_z1[ch]    = LPF_B1 * x - LPF_A1 * y + lp_z2[ch];
+        lp_z2[ch]    = LPF_B2 * x - LPF_A2 * y;
+        filtered[ch] = (int32_t)y;
+    }
+}
+
+/**
+ * @brief 根据四路受力结果计算压力中心（CoP）和总力。
+ *
+ * @param[out] out_x 输出 CoP 的 X 坐标 (cm)；
+ * @param[out] out_y 输出 CoP 的 Y 坐标 (cm)；
+ * @param[out] out_force 输出总力值 (kg)。
+ *
+ * @retval true 总力高于有效阈值，当前 CoP 可用于对外发布。
+ * @retval false 总力不足，CoP 被强制归零以避免在几乎无载荷时放大数值噪声。
+ */
+static bool compute_cop(int16_t *out_x, int16_t *out_y, int16_t *out_force) {
+    static bool force_valid_state = false;
+
+    const struct cal_runtime *cal = cal_get_working();
+    float forces[4];
+    float total = 0.0f;
+
+    for (int i = 0; i < 4; i++) {
+        float gain = cal->l1_gain_valid ? cal->gain[i] : ADC_TO_FORCE_SCALE;
+        forces[i]  = (float)filtered[i] * gain;
+        /* 压力传感器不可能产生负力，负值是零漂 */
+        if (forces[i] < 0.0f) forces[i] = 0.0f;
+        total += forces[i];
+    }
+
+    /* 迟滞判定：避免阈值附近反复切换 */
+    if (!force_valid_state) {
+        if (total < COP_FORCE_ENTER_THRESHOLD) {
+            *out_force = 0;
+            *out_x     = 0;
+            *out_y     = 0;
+            return false;
+        }
+        force_valid_state = true;
+    } else {
+        if (total < COP_FORCE_EXIT_THRESHOLD) {
+            force_valid_state = false;
+            *out_force        = 0;
+            *out_x            = 0;
+            *out_y            = 0;
+            return false;
+        }
+    }
+
+    *out_force = (int16_t)total;
+
+    float wx = 0.0f, wy = 0.0f;
+    for (int i = 0; i < 4; i++) {
+        wx += forces[i] * sensor_x[i];
+        wy += forces[i] * sensor_y[i];
+    }
+    *out_x = (int16_t)(wx / total);
+    *out_y = (int16_t)(wy / total);
+    return true;
+}
+
+/**
+ * @brief 传感器后台线程主循环，负责采集、去皮处理、CoP 计算和蓝牙发送。
+ *
+ * @param p1 Zephyr 线程入口预留参数，当前未使用；
+ * @param p2 Zephyr 线程入口预留参数，当前未使用；
+ * @param p3 Zephyr 线程入口预留参数，当前未使用；
+ *
+ * @return 无返回值。
+ */
+static void sensor_thread_fn(void *p1, void *p2, void *p3) {
+    (void)p1;
+    (void)p2;
+    (void)p3;
+
+    uint8_t debug_log_divider = 0;
+    uint8_t send_divider      = 0;
+    int64_t frame_ts          = k_uptime_get();
+
+    while (1) {
+        int64_t now      = k_uptime_get();
+        int64_t frame_ms = now - frame_ts;
+        frame_ts         = now;
+
+        cal_check_update();
+        if (cal_execute_pending()) {
+            continue;
+        }
+
+        /* 去皮请求 */
+        if (atomic_cas(&tare_requested, 1, 0)) {
+            do_tare();
+        }
+
+        /* 采集 */
+        int64_t t0 = k_uptime_get();
+        acquire_cycle();
+        int64_t t1  = k_uptime_get();
+        int64_t acq = t1 - t0;
+
+        /* EMI 自恢复：acq 异常短说明寄存器被干扰改写 */
+        if (acq < 10) {
+            LOG_ERR("EMI detected (acq=%lld ms)", (long long)acq);
+            ads1256_recover(10);
+            /* 点亮 LED1 作为 EMI 恢复指示，3 秒后由 button 模块自动熄灭 */
+            button_led_indicate_emi();
+            continue;
+        }
+
+        /* CoP 计算 + 发送 */
+        int16_t cop_x, cop_y, force;
+        bool valid    = compute_cop(&cop_x, &cop_y, &force);
+        uint8_t flags = valid ? COP_FLAG_FORCE_VALID : 0;
+        if (valid) {
+            float fx = (float)cop_x;
+            float fy = (float)cop_y;
+            cal_apply_l2_correction(&fx, &fy);
+            cop_x = (int16_t)fx;
+            cop_y = (int16_t)fy;
+        }
+        /* 2:1 降采样：内部 ~100Hz 计算，50Hz 输出 */
+        if (++send_divider >= 2) {
+            send_divider = 0;
+            comm_protocol_send_cop(flags, cop_x, cop_y, force);
+        }
+
+        /* 调试日志（5 Hz） */
+        if (++debug_log_divider >= 10) {
+            debug_log_divider = 0;
+            LOG_INF(
+                "FR=%.2f\t BR=%.2f\t BL=%.2f\t FL=%.2f\t | total=%d kg | cop=(%d,%d) cm | %s", (double)filtered[0],
+                (double)filtered[1], (double)filtered[2], (double)filtered[3], force, cop_x, cop_y,
+                valid ? "VALID" : "low");
+            LOG_INF("timing: acq=%lld frame=%lld ms", (long long)(t1 - t0), (long long)frame_ms);
+        }
+    }
+}
+
+/**
+ * @brief 初始化压力传感器模块：ADS1256 硬件 + 初始去皮 + 创建采集线程。
+ *
+ * 调用后采集线程自动启动，以 50 Hz 循环采集、计算 CoP 并发送 BLE 数据。
+ *
+ * @retval 0 初始化成功，传感器线程已经启动并完成一次初始去皮。
+ * @retval 负值 ADS1256 初始化阶段返回的具体错误码。
+ */
+int sensor_init(void) {
+    int err = ads1256_init();
+    if (err) return err;
+
+    /* SELFCAL 后 ADC 模拟链路需几个转换周期才能完全建立，空读排空 pipeline */
+    for (int i = 0; i < 4; i++) {
+        ads1256_wait_drdy(50);
+        (void)ads1256_read_data();
+    }
+
+    memset(sensor_offsets, 0, sizeof(sensor_offsets));
+    memset(filtered, 0, sizeof(filtered));
+
+    do_tare();
+
+    k_thread_create(
+        &sensor_thread, sensor_stack, SENSOR_STACK_SIZE, sensor_thread_fn, NULL, NULL, NULL, SENSOR_PRIORITY, 0,
+        K_NO_WAIT);
+    k_thread_name_set(&sensor_thread, "sensor");
+
+    return 0;
+}
+
+/**
+ * @brief 执行四路去皮（零点校准），可从任意线程调用。
+ *
+ * @return 无返回值。
+ */
+void sensor_perform_tare(void) {
+    atomic_set(&tare_requested, 1);
+}

sysbuild.cmake

@@ -0,0 +1,6 @@
+# 用绝对路径将 hci_ipc overlay 传给网络核，
+# 避免 sysbuild 在 SDK 源码目录下解析相对路径而找不到文件。
+set(hci_ipc_EXTRA_CONF_FILE
+    ${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/sysbuild/hci_ipc.conf
+    CACHE INTERNAL "" FORCE
+)

sysbuild.conf

@@ -0,0 +1,2 @@
+# 让 sysbuild 自动构建 hci_ipc 网络核固件，west flash 一次刷两个核
+SB_CONFIG_NETCORE_HCI_IPC=y

sysbuild/hci_ipc.conf

@@ -0,0 +1,9 @@
+# 网络核 hci_ipc overlay: 开启 DLE 251B，解除链路层分片瓶颈
+
+# DLE 依赖链: DATA_LEN_UPDATE -> BT_CTLR_DATA_LENGTH -> DATA_LENGTH_MAX
+CONFIG_BT_DATA_LEN_UPDATE=y
+CONFIG_BT_CTLR_DATA_LENGTH_MAX=251
+
+# 控制器 ACL 缓冲区必须能容纳 251B 的 LL PDU
+CONFIG_BT_BUF_ACL_RX_SIZE=251
+CONFIG_BT_BUF_ACL_TX_SIZE=251