骑行码表项目：项目架构与面试总览

1. 一句话定义

这是一个运行在 ESP32-P4 上的圆形 LVGL 骑行终端。P4 负责业务计算、SD 地图、显示、音频和协议栈；ESP32-C6 只提供 Bluetooth Controller，二者通过 ESP-Hosted SDIO 交换 HCI。设备侧把 BLE 路线、手机定位、GNSS、传感器和 DEMO 数据汇聚到统一运动模型，再由 UI、历史记录和主动播报分别消费快照。

2. 分层边界

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板级层 components/board_peripherals
  PMIC / LCD / Touch / SDMMC / GNSS UART / I2S 音频 / IMU
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业务模型层 main/app_model + map
  motion snapshot / weather / history / system time
  map_store SD 数据 + map_route 路线投影
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协议接入层 bt + app_net + ai_voice
  NimBLE GATT / BLE route / Wi-Fi STA / Xiaozhi WebSocket
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视图层 main/ui_app
  ui_page_manager / 页面 / draw callback / 低频 timer

底层任务不能调用 lv_...。UI 只在 LVGL 线程内读取快照并更新控件。跨任务传递使用 FreeRTOS queue、mutex、event group 或“带 generation 的快照”。

3. 启动顺序及原因

main/app_main() 的顺序是：NVS -> board_peripherals_init() -> 运动模型/天气任务 -> LCD -> LVGL adapter -> 输入设备 -> UI -> 按键 -> BLE -> 手动 Xiaozhi controller -> 延迟挂载 SD。

先初始化 NVS 是因为 Wi-Fi profile、天气、骑行历史都依赖 NVS。板级初始化必须早于 UI，确保电源、显示和音频设备状态可用。LVGL 启动后才允许创建页面。BLE 在 UI 之后启动，失败只记录 warning，不阻塞骑行 UI。SD 卡挂载被放到延迟任务，避免启动阶段和 ESP-Hosted/显示 DMA 同时争用内部 SRAM。

LVGL adapter 任务 priority=24、core=1、最大延迟 5 ms、栈在 PSRAM；这个优先级高于 TCP/IP 线程，目的不是让业务跑得更快，而是避免联网时 LVGL worker 被饿死。

4. 数据流：从手机路线到导航

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手机规划 GCJ-02 polyline
  -> Command Characteristic 0x22 BEGIN
  -> 0x23 按 offset 分块
  -> 0x24 COMMIT + CRC32
  -> ble_route task 形成 LOADED 快照
  -> map_route task 复制点列
  -> GCJ-02 迭代反算为 WGS84
  -> map_store 读取中心 3x3 个 2 km 网格
  -> 等距投影为 dm 世界坐标
  -> 累计距离/高程/包围盒
  -> UI 复制自己的 PSRAM 几何缓存并绘制

PHONE 定位走另一条链：0x30 在 GATT 回调中只做协议解析，然后入队；phone_location_task 做精度/时间/跳点过滤，调用运动模型更新距离，并由 map_route_project_gcj02() 投影到路线。路线状态和定位来源是两个独立状态机。

5. 面试中需要主动说清楚的取舍

为什么大数据放 PSRAM，音频小块放内部 RAM

地图网格、路线点列、历史图表和 Wi-Fi 扫描记录体积不可预测，使用 heap_caps_malloc(..., MALLOC_CAP_SPIRAM | MALLOC_CAP_8BIT)，避免挤占 DMA 所需的内部 SRAM。SDMMC、I2S 和 OPUS 热路径要求可寻址且对齐的内部 8-bit 缓冲，所以音频 raw/PCM/OPUS packet 和 MAX98357A 写入缓冲使用 MALLOC_CAP_INTERNAL | MALLOC_CAP_8BIT。

为什么不在 LVGL 绘制回调里访问 SD 卡

SD 读是阻塞 IO，且绘制回调运行在 UI 关键路径；把它放到 map_store task 后，UI 只看到旧快照或新快照，避免卡顿和并发破坏。

为什么有 generation

地图、路线、运动快照都可能在不同任务更新。generation 让 UI 判断“缓存是否仍对应当前源数据”，避免路线替换后旧屏幕点集继续被使用。generation 回绕到 0 时立即改为 1，避免 0 被当作“未初始化”。

6. 当前边界

当前没有 OTA、地图瓦片 BLE 传输、离线唤醒词、ESP-SR、MCP 设备控制工具。Xiaozhi 强制选 WebSocket，MQTT 配置即使返回也不使用。Live Metrics 只包含时间、距离、当前/平均速度和保留的电池字段；完整历史记录通过独立 Ride Record characteristic 同步。

7. 代码入口

  • 启动：main/main.c
  • 页面路由：main/ui_app/core/ui_page_manager.c
  • 统一数据：main/app_model/app_motion_model.c
  • BLE：bt/app_ble.c、bt/app_ble_gatt.c、bt/app_ble_proto.c
  • 完整路线：bt/app_ble_route.c、map/map_route.c
  • 地图：map/map_store.c
  • Wi-Fi/Xiaozhi：main/app_net/app_wifi.c、main/ai_voice/app_ai_voice.c
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