#ifndef _BSP_CHARGE_H_
#define _BSP_CHARGE_H_

#include <stdint.h>
#include "string.h"
#include "gd32f30x.h"
#include "os.h"
#include "gd32f30x_rtc.h"
#include <stdbool.h>
#include <math.h> 

 
 

#define PERIOD_VALUE            (120000000UL/400000-1) /* 边沿对齐: f_pwm=120M/300=400kHz */
#define PWM_PERIOD_VALUE      (120000000UL/400000-1)      /**< PWM周期值 400kHz */

#define V_FACTOR                ((110 + 10) / 10) //voltage factor:R1 = 110K,R2 = 10K
#define VREF                    3400 //3298//
#define DEAD_TIME_VALUE       (12)         /**< 死区时间值（~100ns），防止MOSFET直通 */


#define ADC_BOOST               ADC0
#define DMA_BOOST               DMA0
#define RCU_ADC_BOOST           RCU_ADC0
#define RCU_DMA_BOOST           RCU_DMA0
#define DMA_CH_BOOST            DMA_CH0

#define BAT_LED_PORT            GPIOC  
#define BAT_LED_PIN             GPIO_PIN_2
#define BAT_LED_ON              gpio_bit_write(BAT_LED_PORT,BAT_LED_PIN,RESET);
#define BAT_LED_OFF             gpio_bit_write(BAT_LED_PORT,BAT_LED_PIN,SET);

#define MCU_LED_PORT            GPIOA
#define MCU_LED_PIN             GPIO_PIN_12

#define EN_PV_PORT              GPIOC
#define EN_PV_PIN               GPIO_PIN_12

#define EN_BAT_SYSPOWER_PORT             GPIOC           //关闭电池给主板/通讯板供电的通道
#define EN_BAT_SYSPOWER_PIN              GPIO_PIN_9

#define EN_CHARGE_PORT              GPIOA       /* 控制电池充电端口 */
#define EN_CHARGE_PIN               GPIO_PIN_15 /* 控制电池充电引脚 */
 /*
无PV，choose bat失效恒定电池输出
有PV，choose bat=0，电源输出，电池不输出
      choose bat=1，电池也输出
理论上来说有PV的时候电池就没有输出的必要。这里不配引脚在3态也不太对，直接配0
*/
#define EN_CHOOSE_BAT_PORT              GPIOC       /* choose bat */
#define EN_CHOOSE_BAT_PIN               GPIO_PIN_1 /* */

 

#define BAT_HEAT_PORT           GPIOC
#define BAT_HEAT_PIN            GPIO_PIN_8
#define SEN_HEAT_PORT           GPIOD
#define SEN_HEAT_PIN            GPIO_PIN_2

#define KEY_PORT                GPIOC
#define KEY_PIN                 GPIO_PIN_13
#define BI1_KEY                 gpio_input_bit_get(GPIOC, GPIO_PIN_13)==SET
#define BI0_KEY                 gpio_input_bit_get(GPIOC, GPIO_PIN_13)==RESET

#define PV_ON                   gpio_bit_write(GPIOC,GPIO_PIN_10,RESET);
#define PV_OFF                  gpio_bit_write(GPIOC,GPIO_PIN_10,SET);
  
#define BATHEAT_ON              gpio_bit_write(BAT_HEAT_PORT,BAT_HEAT_PIN,SET);
#define BATHEAT_OFF             gpio_bit_write(BAT_HEAT_PORT,BAT_HEAT_PIN,RESET);
#define SHEAT_ON                gpio_bit_write(SEN_HEAT_PORT,SEN_HEAT_PIN,SET);
#define SHEAT_OFF               gpio_bit_write(SEN_HEAT_PORT,SEN_HEAT_PIN,RESET);

#define MCU_LED_ON              gpio_bit_write(MCU_LED_PORT,MCU_LED_PIN,RESET);
#define MCU_LED_OFF             gpio_bit_write(MCU_LED_PORT,MCU_LED_PIN,SET);


#define BAT_TOTAL_MIN         (4000.0f)  /**< 电池放电截止 4V */
#define CHARGE_CURRENT_CC     1000.0f         /**< 恒流充电电流 1.0A (测试阶段) */
#define CHARGE_VOLTAGE_CV     29000.0f        /**< 恒压充电电压 29.4V (7S×4.2V) ，设置充满29V*/
#define PRECHARGE_CURRENT     400.0f         /**< 预充电电流 */
#define PRECHARGE_VOLTAGE     21000.0f        /**< 预充电电压阈值 21V (7S×3.0V) */
#define PRECHARGE_TIMEOUT     600UL           /**< 预充电超时时间 10分钟 (200mA激活, 含光伏波动裕量, g_system_tick=1Hz) */
#define CHARGE_TIMEOUT        28800UL         /**< 总充电超时时间 8小时 (4AH/1A≈4h CC+2h CV+2h裕量, g_system_tick=1Hz) */
#define CHARGE_TERMINATE_CURRENT 200.0f       /**< 充电终止电流 200mA (0.05C) */
#define RETRY_INTERVAL       60UL           /**< 充电重试间隔 1分钟 (g_system_tick=1Hz, 60=60s) */
#define RECHARGE_VOLTAGE_THRESHOLD 28500.0f /**< 充满后重新充电阈值 28.5V */
#define CURRENT_RISE_TIMEOUT_S  5UL         /**< 电流上升超时 5秒 (g_system_tick=1Hz) */

/**
 * @brief 安全电压参数
 */
#define VIN_MIN_SAFE_MV      12000.0f  /**< 输入电压安全下限12 */
#define VIN_MAX_SAFE_V       33000.0f      
 
#define CURRENT_HARD_LIMIT_MA (CHARGE_CURRENT_CC + 1000.0f)  /**< 硬件电流限制 = CHARGE_CURRENT_CC + 1000mA 裕量 */
#define CURRENT_SOFT_LIMIT_MA 2050.0f  /**< 软件电流限制 2050mA（控制阈值） */

#define OVER_OUTPUT_VOLTAGE_THRESHOLD 30000.0f       /**< 过压保护阈值 30V */
#define OVER_OUT_CURRENT_THRESHOLD 1300.0f        /**< 过流保护阈值 1.3A */
/* MOS管电流保护阈值 */
#define I_MOS_PROTECT_VALUE     (0x900)                     /* 2304mV，对应14A MOS管电流 */



/**
 * @brief 错误代码定义
 */
#define ERROR_NONE                0       /**< 无错误 */
#define ERROR_PRECHARGE_TIMEOUT   1       /**< 预充电超时错误 */
#define ERROR_CHARGE_TIMEOUT      2       /**< 充电超时错误 */
#define ERROR_CHARGE_RETRY_FAILED 3       /**< 充电重试失败错误 */


/**
 * @brief 保护去抖计数次数
 */
#define PROTECT_DEBOUNCE_COUNT 5


/**
 * @brief 功率限制响应参数
 */
#define POWER_LIMIT_RESPONSE_AGGRESSIVE 0.75f  /**< 激进功率限制响应系数 */
#define POWER_LIMIT_RESPONSE_MODERATE 0.85f    /**< 中等功率限制响应系数 */
#define POWER_LIMIT_SAFETY_MARGIN 0.98f        /**< 功率计算安全裕度 2% */

/**
  * @brief 占空比限制
*/
#define BUCK_DUTY_MIN      0.65f   /**< Buck模式最小占空比 */
#define BUCK_DUTY_MAX      0.95f   /**< Buck模式最大占空比 */
#define BOOST_DUTY_MIN     0.05f   /**< Boost模式最小占空比 */
#define BOOST_DUTY_MAX     0.22f   /**< Boost模式最大占空比 */
#define DUTY_STEP_PER_CALL   0.01f     /**< 每次控制调用占空比调整步进 */

// IIR滤波器参数
#define ALPHA_V              0.05f   /**< 电压一阶IIR滤波系数 */
#define ALPHA_I              0.02f   /**< 电流一阶IIR滤波系数 (output = (1-α)*prev + α*raw) */
#define ONE_MINUS_ALPHA_I    0.98f   /**< 电流IIR历史权重 (1.0f - ALPHA_I) */
#define MA_WINDOW            8       /**< 滑动平均滤波器窗口大小 */

#define VIN_INCREASE_THRESHOLD 5000.0f  /**< 输入电压增加阈值 5V，用于触发软启动 */
/**
 * @brief 模式切换滞回参数（非对称滞回，防振荡）
 *        - 退出 Buck/Boost: 压差 < EXIT_HYST_MV (3.0V) 即退出
 *        - 进入 Buck/Boost: 压差 > ENTER_THRESHOLD_MV (3.5V) 才进入
 *        - 滞回宽度: 0.5V  (3.5V - 3.0V)
 */
#define EXIT_HYST_MV           3000.0f  /**< 模式退出滞回电压 3.0V */
#define ENTER_THRESHOLD_MV     4000.0f  /**< 模式进入阈值 4.0V（退出滞回）*/


/**
 * @brief PI控制器结构体
 * @details 用于电流环和电压环的PI控制
 */

typedef struct {

    /* ===== 控制参数 ===== */
    float  kp;
    float  ki;
    float  kd;

    /* ===== 参考值与反馈 ===== */
    int32_t  i_ref;          /* 电流参考值 (mA)，电压外环输出 → 电流内环输入 */
    int32_t  v_ref;          /* 电压参考值 (mV) */

    /* ===== 控制状态 ===== */
    float  integral;        /* 积分状态 */
    int32_t  prev_error;      /* 微分用（即使你不用kd也建议保留） */

    /* ===== 输出 ===== */
    float  output;

    /* ===== 限幅 ===== */
    int32_t  out_min;
    int32_t  out_max;

    /* ===== 积分限幅（关键优化） ===== */
    int32_t  integral_min;
    int32_t  integral_max;

    /* ===== anti-windup ===== */
    int32_t  aw_gain;        

    /* ===== 控制周期 ===== */
    int32_t  dt;

    /* ===== 模式控制（FSBB关键） ===== */
    uint8_t mode;          /* 0=idle 1=cc 2=cv 3=limit */

} PI_t;


/* =============== 电平抽象（解耦逻辑与物理） =============== */
typedef enum {
    LED_LEVEL_OFF = SET,          // 物理熄灭电平（高）
    LED_LEVEL_ON  = RESET         // 物理点亮电平（低）
} LED_Level_t;
/* =============== 状态机定义 =============== */
typedef enum {
    LED_STATE_OFF = 0,            // 无电池 → 灭
    LED_STATE_IDLE,               // 电池在位/非充电 → 常亮
    LED_STATE_CHARGING            // 充电中 → 闪烁
} LED_State_t;


/**
 * @brief VAUX 总线电源输入源选择
 * @details VAUX 是系统一级中间母线电源（12V~24V），
 *          为后续 DCDC 提供输入，分别产生 3.3V（数字）和 10V（模拟/驱动）。
 */
typedef enum {
    VAUX_BATTERY_DISABLE  = 0,   // 外部适配器供电（电池不输出）
    VAUX_BATTERY_ENABLE    = 1,   // 电池供电（电池接入VAUX总线）
} VauxSource_t;





/**
 * @brief 初始化电池指示灯（默认设为放电常亮）
 */

/**
 * @brief 设置电池充电状态（由外部充电检测调用）
 * @param is_charging  true=充电中，false=放电/空闲
 */
 
 
typedef enum 
{
    CHARGE_ON = 0, //allow charge battery 
    CHARGE_OFF,    //stop charge battery 
    NULL_CHARGE,
} BatteryChargeCmd_t;

//FSBB circuit converter mode:recording the vin and battery 
typedef enum {
    BUCK_CONVERT_MODE = 0,       /**< Buck降压模式：Vin > Vout */
    BOOST_CONVERT_MODE,          /**< Boost升压模式：Vin < Vout */
    BUCK_BOOST_CONVERT_MODE,     /**< Buck-Boost模式：Vin ≈ Vout */
    IDLE_CONVERT_MODE,  
    FAULT_CONVERT_MODE,
} PowerConverterMode_t;

/**
 * @brief 锂电池充电全阶段的状态枚举
 * @details 标识电池充电过程的不同阶段:depends on the battery status when charging 
 */
typedef enum {
    CHARGE_STATE_STANDY = 0,
    CHARGE_STATE_START = 1,        /**< 起始状态/待机 */
    CHARGE_STATE_PRECHARGE,        /**< 预充电阶段（小电流激活电池） */
    CHARGE_STATE_CC,               /**< 恒流充电阶段 */
    CHARGE_STATE_CV,               /**< 恒压充电阶段 */
    CHARGE_STATE_COMPLETE,         /**< 充电完成 */
} ChargeState_t;
  


/**
 * @brief FSBB电路的保护状态枚举
 * @details 用于标识系统当前处于何种保护状态
 */
typedef enum {
    PROTECT_NORMAL = 0,            /**< 正常状态 */
    PROTECT_OUTPUT_OVERVOLTAGE,         /**< 输出过压保护 */
    PROTECT_OUTPUT_OVERCURRENT,         /**< 输出过流保护 */
    PROTECT_INPUT_UNDERVOLTAGE,        /**< 输入欠压保护 */
    PROTECT_INPUT_OVERVOLTAGE,   /**< 输入过压保护 */
    PROTECT_BATTERY_UNDERVOLTAGE,/**< 电池欠压保护 */
    PROTECT_MOS_OVERCURRENT,     /**< MOS管过流保护 */
    PROTECT_OVERTEMP,            /**< 过温保护 */
    PROTECT_OUTPUT_SHORT_CIRCUIT        /**< 短路保护 */
} ProtectState_t;


/* describe: combine  all the structure of the fsbb and battery and protect status to one 
 * @brief FSBB电路控制状态
 * @details 存储FSBB电源转换器的模式、充电状态和保护状态
 */
typedef struct {
    PowerConverterMode_t convert_mode;           /**< FSBB工作模式 */
    ChargeState_t charge_state;          /**< 充电状态机状态 */
    ProtectState_t protect_state;        /**< 保护状态 */
     //BatteryChargeCmd_t   chargeOnOff;
    uint32_t error_code;                 /**< 错误代码 */
} FsbbStatus_t;

/** @brief 输入源类型 */
typedef enum {
    INPUT_SOURCE_NONE = 0,  /**< 无有效输入 */
    INPUT_SOURCE_PV,        /**< 光伏输入 */
    INPUT_SOURCE_DC,        /**< DC电源输入 */
} InputSource_t;

/**
 * @brief 电源状态结构体
 * @details 存储实时采样的电源参数（经过滤波处理）
 */
typedef struct {
    volatile float vin;      /**< 输入电压 (V) */
    volatile float vout;     /**< 输出电压 (V) */
    volatile float iout;     /**< 输出电流 (A) */
    volatile float bat;      /**< 电池电压 (V) */
    volatile float imos;     /**< MOSFET电流 (A) */
    volatile int   check_imos; /**< MOSFET电流ADC原始值（用于保护比较） */
    volatile float vpv;      /**< 光伏电压 (V) */
    volatile float vdc;      /**< DC母线电压 (V) */
    volatile InputSource_t input_source; /**< 当前输入源类型 */
    volatile float bat_temp; /**< 电池NTC温度 (°C) */
    volatile signed short  pcb_temp; /**< PCB温度 TMP75 (°C) */
    volatile bool battery_connected; /**< 电池连接状态（bat >= 5V 认为已连接） */
    volatile int32_t charge_current_ref; /**< 充电电流参考值 (mA)，电压外环输出 → 电流内环输入 */
} PowerStatus_t;


void BspCharge_Init(void);
void BspCharge_EnablePwmOutput(void);
void BspCharge_DisablePwmOutput(void);
 
void BspCharge_TurnOffMosfet(void);
void BspCharge_TurnOnMosfet(void);

int BspCharge_GetVdc(void);
int BspCharge_GetVbat(void);
int BspCharge_GetVpv(void);
int BspCharge_GetVout(void);
void DMA0_Channel0_IRQHandler(void);
int BspCharge_GetIout(void);
int BspCharge_GetImos(void);

void BspBat_EnableSupply(void);
void BspBat_DisableSupply(void);

void mcu_led_toggle(void);
void bat_led_toggle(void);
void gpio_config(void);
void fsbb_pwm_disable(void);// disable the FSBB(BUCKBOOST) output
void fsbb_pwm_enable(void);

void set_fsbb_boost_mode(float boost_duty);
void set_fsbb_buck_mode(float buck_duty);
void set_fsbb_buckboost_mode(float buck_duty,float boost_duty);
void set_fsbb_idle_mode(void);

void fsbb_select_mode(float vin, float vbat);
void softstart_trigger_check(void);//软启动触发检测
void fsbb_charge_protection_check(void);
void  Charge_Voltage_Control(void);
void  Current_Control_Update(void);
void charge_step_machine(void);

/* =============== 保护检测子功能 =============== */
uint8_t protect_check_outputovervoltage(void);
uint8_t protect_check_output_overcurrent(void);
uint8_t protect_check_input_undervoltage(void);
uint8_t protect_check_input_overvoltage(void);
uint8_t protect_check_battery_undervoltage(void);
uint8_t protect_check_mos_overcurrent(void);
uint8_t protect_check_shortcircuit(void);
uint8_t protect_check_fault_recovery(void);

void BatLed_Init(void);
void current_control_loop(void);
void BatLed_UpdateChargeIndicator(void);
void Vaux_SetSource(VauxSource_t source);
 

#endif