文件定位

• 位置：src/ExoData.h

• 作用：定義 ExoData 類，作為 Exo 系統全局數據的核心容器。它將設備的所有關鍵狀態、配置、各側關節/傳感器/控制器等，組織成統一接口供主控和其他模塊訪問。

• 背景備注：頭文件注釋里說，把數據類和主控制類分開，是為了支持多板協同（如主控和BLE/GUI通訊分開）。

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源代碼

/*** @file Exo.h** @brief Declares exo class that all the other components will live in. * * @author P. Stegall * @date Jan. 2022
*/#ifndef Exo_h
#define Exo_h//Arduino compiles everything in the src folder even if not included so it causes an error for the nano if this is not included
#if defined(ARDUINO_TEENSY36)  || defined(ARDUINO_TEENSY41)#include "Arduino.h"#include "Side.h"
#include <stdint.h>
#include "ParseIni.h"
#include "Board.h"
#include "Utilities.h"
#include "SyncLed.h"
#include "StatusLed.h"
#include "StatusDefs.h"
#include "Config.h"class Exo
{public:Exo(ExoData* exo_data); //Constructor: uses initializer list for the Side objects./*** @brief Reads motor data from each motor used on that side and stores the values* * @return true if the code ran, ie tiiming was satisfied* @return false */bool run();  ExoData *data;      /**< Pointer to ExoData that is getting updated by the coms mcu so they share format.*/Side left_side;     /**< Left side object that contains all the joints and sensors for that side */Side right_side;    /**< Right side object that contains all the joints and sensors for that side */#ifdef USE_SPEED_CHECKutils::SpeedCheck speed_check; /**< Used to check the speed of the loop without needing prints */#endifSyncLed sync_led;       /**< Used to syncronize data with a motion capture system */StatusLed status_led;   /**< Used to display the system status */private:};
#endif#endif

1. 頭文件依賴

#include "Arduino.h" 
#include "SideData.h" 
#include <stdint.h> 
#include "ParseIni.h" 
#include "Board.h" 
#include "StatusLed.h" 
#include "StatusDefs.h"

• SideData.h：定義了每一側（左/右）的數據結構。

• ParseIni/Board/Status…：涉及配置解析、硬件定義和狀態管理。

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2. 核心類聲明

class ExoData  
{   public:     ExoData(uint8_t* config_to_send); // 構造函數，傳入配置數組      void reconfigure(uint8_t* config_to_send);  // 重新配置

• 構造時傳入配置數組，reconfigure可動態重加載參數。

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3. 主要成員函數

關節遍歷工具

// 遍歷所有關節并執行回調 
template <typename F> 
void for_each_joint(F &&func) 
{     func(&left_side.hip, NULL);     func(&left_side.knee, NULL);     func(&left_side.ankle, NULL);     func(&left_side.elbow, NULL);     func(&right_side.hip, NULL);     func(&right_side.knee, NULL);     func(&right_side.ankle, NULL);     func(&right_side.elbow, NULL); 
} 
// 支持額外參數 
template <typename F> 
void for_each_joint(F &&func, float* args) { ... }

• 統一遍歷左右所有關節（髖、膝、踝、肘），批量操作非常方便。

關節與配置相關

uint8_t get_used_joints(uint8_t* used_joints);  // 獲取正在用的關節ID列表  
JointData* get_joint_with(uint8_t id);         // 根據關節id返回指針

• 方便上層通過ID訪問各關節。

數據/狀態操作

void print();                              // 打印所有數據 
void set_status(uint16_t status_to_set);   // 設置狀態 
uint16_t get_status(void);                 // 獲取狀態

控制參數/校準

void set_default_parameters(); void set_default_parameters(uint8_t id);  void start_pretrial_cal(); // 啟動實驗前校準

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4. 主要成員變量

bool sync_led_state;    // 同步LED狀態 
bool estop;             // 急停狀態 
float battery_value;    // 電池電壓或電量 
SideData left_side;     // 左側數據 
SideData right_side;    // 右側數據 
uint32_t mark;          // 計時用 
uint8_t* config;        // 配置參數數組 
uint8_t config_len;     // 配置長度 
int error_code;         // 錯誤碼 
int error_joint_id;     // 錯誤關節編號 
bool user_paused;       // 用戶暫停標志  
int hip_torque_flag = 0;    // 使用力矩傳感器標志（髖）
int knee_torque_flag = 0; 
int ankle_torque_flag = 0; 
int elbow_torque_flag = 0;  
private: uint16_t _status;   // 當前狀態

• SideData 下又分為各個關節（hip、knee、ankle、elbow），每個關節下有 motor/controller/sensor 等。

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總結

• ExoData 是整個外骨骼數據的“總線”，聚合了所有核心變量和狀態。

• 上層（如 Exo、通信模塊、控制/校準流程）通過 ExoData 讀寫系統數據。

• 提供遍歷/查找/配置/打印/校準/狀態管理等接口，極大方便模塊間解耦和靈活拓展。

• 結構清晰、面向對象，便于后續添加關節、傳感器或新功能。