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UF4OVER/UF4DigitalPower

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F4CP

F4CP 是 UF4DigitalPower 项目的 Windows 上位机，面向数字电源调试、监控、参数配置和固件烧录。应用基于 Python、PyQt5、qfluentwidgets、pyqtgraph 和 pyOCD 构建，入口为 start.py。

当前主窗口类为 Window(MSFluentWindow)，默认导航包含：

  • 引导 (HomePage)：软件概览、最新动态、多功能按钮导航与快捷通知展示。
  • 串口 (DevicePage)：串口与蓝牙通信调试，支持 Raw 发送与 TVLCOM V2 (TLV 组包与解析)。
  • 设备 (PowerPage)：数字电源看板、输出控制、参数设定与多通道图表采样。
  • 烧录 (DaplinkPage)：基于 pyOCD 进程的 DAPLink 在线擦除、固件烧录、运行复位及本地包管理。
  • 版本 (VersionPage)：查看当前软件/固件版本、配置 GitHub API 密钥、一键检索/下载最新固件与更新升级。
  • 设置 (SettingsPage)：软件主题（浅色/深色/跟随系统）、字体大小及高 DPI 缩放。

仓库中还包含 BatteryPage 电池组面板实现，用于 4 串电池组状态展示和连接模式预留；当前 start.py 尚未把该页面正式加入主窗口导航。

快速开始

环境要求

  • Windows 10/11
  • Python >=3.11
  • uv
  • DAPLink/pyOCD 烧录功能需要 Resources/Tools/Pack/ 下存在可用 CMSIS Pack

安装依赖

uv sync

启动应用

uv run python start.py

运行测试

uv run python -m unittest discover -s tests

打包

.\script\package_exe.ps1

cx_Freeze 配置位于 pyproject.toml，打包产物输出到 build/exe/。需要进一步压缩体积时，可以在打包后运行：

uv run python script\upx_zip.py

项目结构

F4CP/
├─ app/
│  ├─ controllers/           # 页面控制器，集中注册复杂页面的信号和操作入口
│  ├─ core/                  # 数据中心、通道、设备基类、通用 UI 工具
│  ├─ devices/               # 电源/BMS/虚拟设备适配层
│  ├─ manager/               # 字体、样式、固件、更新管理
│  ├─ protocol/              # TVLCOM V2 通用帧、Payload、类型工具
│  ├─ session/               # 串口、电源协议、DAPLink、蓝牙会话
│  └─ widgets/
│     ├─ chart/              # DataHub 驱动的实时曲线组件
│     ├─ components/         # 启动画面、DynamicIsland 等复用组件
│     ├─ icon/               # UF4 图标资源与封装
│     └─ pages/              # Home/Device/Power/Daplink/Settings/Battery 页面
├─ config/                   # 路径、JSON 配置和日志初始化
├─ docs/                     # 项目协作说明
├─ Resources/
│  ├─ Assets/                # 应用图标、图片资源
│  ├─ Config/                # config.json，运行时配置
│  ├─ Firmware/              # 本地上下位机固件
│  ├─ Font/                  # 字体资源
│  ├─ Theme/qss/             # light/dark 页面样式
│  └─ Tools/Pack/            # 本地 CMSIS Pack
├─ script/                   # 打包、pyOCD 启动和资料生成脚本
├─ tests/                    # unittest 测试
├─ start.py                  # 应用入口、主窗口和导航
└─ pyproject.toml            # 依赖、版本和 cx_Freeze 配置

关键模块

模块 说明
start.py 应用入口、主窗口导航、启动画面和标题栏 DynamicIsland 通知
app/controllers/ 复杂页面控制器，负责把控件事件、页面信号和后台 client/session 事件集中绑定
config/config.py AppContext、路径解析、日志和 JSON 配置
app/widgets/pages/page_home.py 首页、软件更新检查、固件版本检查与下载
app/widgets/pages/page_device.py 串口/蓝牙调试页，支持 Raw 和 TVLCOM V2 模式
app/widgets/pages/page_power.py 数字电源仪表盘、输出控制、保护参数、实时曲线
app/widgets/pages/page_daplink.py DAPLink/pyOCD 烧录页面
app/widgets/pages/page_settings.py 主题、字体和应用设置
app/widgets/pages/page_battery.py 电池组面板 UI 与快照数据模型
app/session/session_serial.py 通用串口会话、串口枚举和 Qt 事件投递
app/session/session_power.py 数字电源专用协议客户端、状态模型和流式采样
app/session/session_daplink.py pyOCD 后台烧录会话
app/protocol/ TVLCOM V2 通用帧构建、解析、Payload 和类型注册
app/core/data_hub.py 多通道时序数据缓存，供曲线和仪表盘读取
app/widgets/chart/ 实时曲线模型、控制面板、数值面板和 pyqtgraph 渲染
app/core/utility.py 统一通知入口 showMessage(...)

通信与数据流

串口/TVLCOM V2 调试

串口页位于 app/widgets/pages/page_device.py，使用 SerialSession 管理串口收发，也提供蓝牙 RFCOMM 连接的 UI 与会话封装。页面有两种发送模式：

  • Raw：按 HEX 或 ASCII 直接发送。
  • TVLCOM V2：根据 TLV 表组包，由 app/protocol/frameBuilder.py、frameParser.py、payLoad.py 和 dataType.py 处理帧和类型。

数字电源协议

Power 页面使用 app/session/session_power.py 中的专用协议，不与 app/protocol/ 的通用 TVLCOM V2 调试工具共享状态机。

  • 帧头：0xAA 0x55
  • 长度：CMD + SEQ + Payload 的字节数，little-endian
  • 校验：Modbus CRC16，little-endian
  • 载荷：TLV 列表，格式为 Type(1) + Length(2) + Value(N)
  • 命令：ACK(0x00)、READ(0x01)、WRITE(0x02)、REPORT(0x03)、STREAM_START(0x04)、STREAM_STOP(0x05)、NACK(0xFF)
  • 原始流分隔：流式采样通道使用 0xFE 0xED 作为通道分隔符

常用数据类型在 PowerDataType 与 POWER_DATA_META 中维护。修改协议时，需要同步上位机、下位机枚举、协议文档和测试。

图表数据流

电源页面将解析后的状态转换为通道数据，写入 DataHub。ChartModel 从 DataHub 读取窗口内数据，RealtimeChartWidget 使用 pyqtgraph 展示曲线，并提供通道显示、时间窗口和数值面板。

开发约定

  • 分层文件命名采用“层名在前、对象在后”的形式，便于文件列表中按职责聚合：页面用 page_power.py，控制器用 controller_power_page.py，会话用 session_power.py，管理器用 manager_firmware.py。
  • 类名使用 PascalCase，并保留清晰的分层后缀，例如 PowerPage、PowerPageController、DaplinkPyocdSession。
  • 普通函数和局部工具函数优先使用 snake_case；已有 PyQt 页面方法可以继续沿用项目现有的 camelCase 风格，避免为了统一命名做无意义的大范围改动。
  • 私有方法按用途分组命名：_init_xxx 创建界面，_bind_xxx 注册事件，_apply_xxx 应用配置或状态，_update_xxx 刷新显示，_on_xxx 响应控件或事件。
  • 页面和业务之间的信号按事件语义命名：请求类用 xxxRequested，状态类用 xxxChanged / xxxUpdated，结果类用 xxxReady / xxxFinished，错误类用 xxxFailed / errorOccurred。
  • 复杂页面优先加 Controller 层。Page 负责控件创建和状态展示，Controller 负责信号绑定和操作入口编排，Session/Client 负责通信细节。
  • 页面提示统一调用 app/core/utility.py 的 showMessage(...)；主窗口会同时显示右上角 InfoBar 和标题栏 DynamicIsland。
  • 跨线程通信使用 Qt 信号或自定义 Qt 事件，不要从 worker 线程直接操作控件。
  • 新增持久化设置统一走 config.CTX.cfg / qfluentwidgets QConfig。
  • 新增页面样式时，同步 StyleSheet 枚举、页面 objectName 和 Resources/Theme/qss/{light,dark}/ 下的 QSS 文件名。
  • 修改 Power 协议前，先更新协议表，再同步上下位机枚举、元数据、读写处理和测试。
  • DAPLink 烧录默认依赖 Resources/Tools/Pack/ 中的本地 .pack 文件。
  • build/、Logs/、.venv/、__pycache__/、.pytest_cache/ 和运行时配置目录不作为源码维护。

常用入口

  • 应用入口与主窗口导航：start.py
  • 电源页面：app/widgets/pages/page_power.py
  • 电源协议：app/session/session_power.py
  • 串口/蓝牙调试页：app/widgets/pages/page_device.py
  • 通用串口会话：app/session/session_serial.py
  • TVLCOM V2 工具：app/protocol/
  • DAPLink 页面：app/widgets/pages/page_daplink.py
  • DAPLink 会话：app/session/session_daplink.py
  • 电池组页面：app/widgets/pages/page_battery.py
  • 配置与路径：config/config.py
  • 样式管理：app/manager/manager_stylesheet.py
  • 实时曲线：app/widgets/chart/

About

UF4DigitalPower

hepi.ng

Topics

digitalpower

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GPL-3.0 license
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F4CP 0.6.0.rc1 Latest
Jun 7, 2026
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