基於 WPF (.NET 9.0) 的通用微控制器暫存器視覺化、編輯與測試工具。透過 JSON 檔案定義暫存器結構，支援多種 MCU 系列，並提供 USB (HID/CDC) 與 Serial Port 等硬體通訊介面。
# 還原套件
dotnet restore
# 建置專案
dotnet build
# 執行應用程式
dotnet run| 項目 | 技術 | 版本 |
|---|---|---|
| 框架 | .NET | 9.0 Windows |
| UI | WPF | - |
| MVVM | CommunityToolkit.Mvvm | 8.4.0 |
| DI | Microsoft.Extensions.DependencyInjection | 10.0.1 |
| 日誌 | Serilog | 4.3.0 |
| 序列化 | Newtonsoft.Json | 13.0.4 |
| 硬體通訊 | HidSharp, System.IO.Ports | 2.1.0, 9.0.0 |
| 繪圖 | ScottPlot.WPF | 5.0.53 |
| 腳本引擎 | Microsoft.CodeAnalysis.CSharp.Scripting | 4.12.0 |
| Python | IronPython | 3.4.2 |
GmtTestTool/
├── Models/ # 資料模型（繼承 ObservableObject）
├── ViewModels/ # MVVM ViewModel（使用 Source Generators）
│ ├── Base/ # ViewModel 基底類別（M8322ViewModelBase 等）
│ ├── Families/ # 晶片家族 ViewModel（MxxxxViewModel, GxxxxViewModel）
│ └── Chips/ # 晶片特定 ViewModel
├── Views/ # WPF 視圖（Windows + UserControls）
│ ├── Families/ # 家族特定視圖
│ └── Chips/ # 晶片特定視圖
├── Services/ # 硬體通訊、日誌、工具服務
│ ├── Hardware/ # I2C, UART, USB, Capture, GPIO 服務
│ ├── Infrastructure/ # Logger, DI, Config, Cache 核心基礎設施
│ ├── Data/ # Snapshot, Plot, Decimation 資料服務
│ └── Interfaces/ # 服務介面定義
├── Converters/ # WPF 值轉換器
├── Helpers/ # 工具類別
├── Resources/ # XAML 資源字典
├── chips/ # 晶片定義 JSON（嵌入式資源）
├── configuration/ # 設定檔（usbconfig.json, i2cconfig.json 等）
└── docs/ # 技術文件
- 動態樹狀結構：根據 JSON 定義檔自動生成 Peripheral → Register → Field 的三層結構
- 即時讀寫：支援單一暫存器或整批周邊模組的具備「上下文感知」讀取與寫入功能
- 位元欄位 (Field) 解析：自動將暫存器數值解析為具體的位元欄位，並提供 CheckBox 方便設定
- 數值變更高亮：當前數值與參考基準值不同時自動變色（紅色），並可隨時重置基準
- 企業視覺識別：主視窗整合企業 Logo，採用專業的工業級 UI 設計
- 多種數值格式：支援 Hex、Decimal、Binary、Octal 格式即時切換
- 標籤欄位監控：支援透過 Tag 系統篩選和監控特定欄位群組
- 多晶片視圖：GXXXX 系列支援同時顯示多個晶片，並在切換時保留暫存器數值
- 智慧視窗管理：重複開啟暫存器視窗時自動激活現有視窗，防止視窗氾濫
- 可收合參數區塊：Pattern Generator 參數區塊使用 Expander 控制項，提供更好的空間利用率
- RPM 快照儲存/載入：M8314 系列支援速度曲線 RPM 快照的儲存與載入功能
- 響應式工具列：主視窗工具列使用 Viewbox 包裝，自適應不同視窗大小
- USB 自動偵測：啟動後自動掃描
configuration/usbconfig.json定義的裝置 - 熱插拔支援：支援裝置拔插後自動重新連線（500ms 輪詢監控）
- 韌體版本檢查：連線後讀取硬體版本，並與目標版本比對
- 自動載入晶片：根據配置自動載入對應的暫存器定義檔
- 模式切換：支援透過全域熱鍵在任何視窗進行切換：
CTRL+SHIFT+ALT+F11: BackDoor Mode (顯示 Tag 為 "backdoor" 的周邊)CTRL+SHIFT+ALT+F1: Engineering Mode
- 數據競爭保護：
- 輸入保護：使用者編輯時自動標記
IsEditing狀態，防止背景硬體更新沖掉輸入內容 - 更新抑制：實作內部更新抑制旗標，消除 UI 與 Model 之間的更新風暴
- 輸入保護：使用者編輯時自動標記
- 執行緒安全：所有硬體存取（I2C/UART/PWM）皆受
SemaphoreSlim保護
- 即時監控：支援 30 FPS 渲染節流，在大數據量下保持流暢
- 雙游標系統：支援座標量測、Delta 計算與高精度數值顯示
- 矩形框選縮放 (Rectangle Zoom)：支援精確區域放大，快速聚焦關注數據範圍
- 磁吸式互動 UX：
- 游標開啟時：左鍵點擊自動捕捉最近的游標並跟隨拖曳（200px 半徑）；右鍵定義為平移
- 游標關閉時：恢復為傳統的左鍵平移與右鍵框選縮放
- 數據一致性：實施
SyncLock保護，確保背景匯出與前端繪圖不會發生線程衝突 - 速度曲線優化：採用預先創建 + Visibility 切換策略，切換延遲從 2-5 秒降至 <100ms
- 速度曲線驗證：XP/YP 順序驗證警告，防止非遞增數據點導致異常曲線
- Online RPM 公式：依據 M83XX FG Ratio Reference 實作即時 RPM 計算
- 互動設計文件：完整的繪圖互動設計指南（參見
docs/PLOT_MODULE_GUIDE.md）
Application Layer (ViewModel)
↓
IHardwareInterface (ReadRegister/WriteRegister)
↓
Protocol Layer (UartOverHidService, I2cOverHidService)
↓
ITransportLayer (Send/Receive)
↓
Transport Layer (UsbHidTransport, UsbCdcTransport)
↓
Low-level (HidDeviceInstance, SerialPort)
- UART over USB/HID：
UartOverHidService+UsbHidTransport - I2C over USB/HID：
I2cOverHidService+UsbHidTransport - UART over USB/CDC：
UartOverHidService+UsbCdcTransport(虛擬 COM 埠)
- 使用
HidStream.BeginRead/EndRead模式，無限 timeout（無輪詢） HidReportParser自動解析 HID 報告並分發到各個佇列- 使用
SemaphoreSlim實現事件驅動的佇列存取 - 零 CPU 使用率：閒置時完全不消耗 CPU，資料到達時立即回應
- 零警告編譯：全面優化 Nullability 與類型匹配
- CRC 穩定性與同步：
- 修正 16/32-bit 暫存器的 Big-Endian 序列計算
- 快照中繼資料強化，確保 CRC 可重現性
- 批次操作時的 CRC 更新抑制，提升 UI 流暢度
- 代碼重構：核心暫存器模型簡化 (
ValueFormatter) 與硬體服務層導入 Guarded Execution 模式 - 智慧型檔名命名規則：根據操作模式自動建議檔名
- 日誌自動加密 (v3.7.0):
- User/BackDoor Mode: 自動使用 XOR 加密日誌 (
app-{timestamp}_encrypted.log) - Engineering Mode: 明文日誌方便除錯 (
app-{timestamp}.log) - 模式切換時自動關閉舊日誌並創建新日誌
- 支援加密日誌解密 (File → Security Tools → Decrypt File)
- User/BackDoor Mode: 自動使用 XOR 加密日誌 (
- 安全工具:
- AES 加密/解密 (用於暫存器配置檔案，統一使用 AES-128 金鑰)
- XOR 加密/解密 (用於日誌和文字檔案)
- 自動偵測加密方法並解密
- I2C 測試視窗：獨立的 I2C 讀寫測試工具，與暫存器視圖參數同步
- 控制台視窗：即時顯示 Serilog 日誌訊息
- PWM 測試視窗：PWM 波形生成與測試工具
- Capture 測試視窗：FG 訊號擷取測試工具，支援 Init/Run/Stop/Edge/Pole 命令、即時 RPM/電壓/電流顯示、內建 PWM 控制、可設定移動平均濾波
- WebView 自動化測試：基於 Playwright + Pytest 的嵌入式 Web UI 自動化測試方案 (詳見
WEBVIEW_DEBUG_TUTORIAL.md) - GPIO 控制面板：GXXXX 系列專用的 GPIO 控制工具（BackDoor/Engineering 模式）
- 簡化單一 GPIO 控制：PA4 (ENA) 腳位
- PEN 控制：支援 IO1/IO2 (PA2/PA3) 腳位控制，具備可設定延遲的電源啟動序列
- 自動循環模式：可設定 High/Low 時間與重複執行
- 即時硬體觸發：使用
GpioPinViewModel統一架構 - 視覺化反饋：進度條顯示循環狀態
- 智慧視窗定位與記憶：
- 自動定位：Console 與 PWM 測試視窗首次開啟時自動置於主視窗右側並排
- 位置記憶：關閉視窗時自動記住當前位置和大小，重新開啟時恢復
- 會話限定：記憶僅在應用程式執行期間有效，重啟後恢復預設設定
- 螢幕適應：智慧判斷螢幕空間，右側不足時自動選擇左側或邊緣定位
使用 CommunityToolkit.Mvvm 的 Source Generators 自動生成屬性和命令：
// 屬性定義
[ObservableProperty]
private string _chipName; // 自動生成 ChipName 屬性
// 命令定義
[RelayCommand]
private async Task LoadChip()
{
// 自動生成 LoadChipCommand
}
// 帶條件的命令
[RelayCommand(CanExecute = nameof(CanExecuteHardwareCommands))]
private async Task ReadRegister()
{
// ...
}使用 Microsoft.Extensions.DependencyInjection 管理所有服務和 ViewModel：
- Singleton：
ILogger,MainViewModel,ConsoleViewModel,I2cConfigService - Transient：
MainWindow,ConsoleWindow, 子視窗
所有依賴透過建構子注入，消除手動 new 實例化。
晶片定義檔（JSON）嵌入執行檔，支援檔案系統覆蓋：
- 優先載入：檔案系統中的
chips/*.json（允許使用者自訂） - 回退載入：嵌入式資源（確保基本功能）
ViewModels 提供範例資料供 XAML Designer 預覽，無需執行程式即可查看 UI 佈局。
問題：使用 DataTrigger 動態創建 UserControl 導致切換時長時間無回應（2-5秒）
解決方案：預先創建 + Visibility 切換
<!-- ❌ 錯誤：動態創建 -->
<ContentControl>
<DataTrigger Binding="{Binding Mode}" Value="0">
<Setter Property="Content">
<HeavyControl/> <!-- 每次切換都重新創建！ -->
</Setter>
</DataTrigger>
</ContentControl>
<!-- ✅ 正確：預先創建 + Visibility -->
<Grid>
<HeavyControl Visibility="{Binding Mode,
Converter={StaticResource NumericEqualityToVisibilityConverter},
ConverterParameter=0}"/>
<HeavyControl2 Visibility="{Binding Mode,
Converter={StaticResource NumericEqualityToVisibilityConverter},
ConverterParameter=1}"/>
</Grid>效能改善：
- 切換時間：2-5秒 → <100ms（95%+ 改善）
- CPU 使用率：80-100% → <5%（95% 改善）
- 權衡：首次載入 +2秒，記憶體 +4-6MB
詳見：docs/M8322CA_SPEED_CURVE_GUIDE.md
問題：多晶片模式下，變更 1 個 bit 產生約 30 行日誌，造成日誌檔案膨脹與效能影響
根本原因：
- 多個 ViewModel 訂閱同一個快取的 RegisterModel 實例 → 重複操作
- 每個 I2C 操作記錄 5-7 行 DEBUG 詳細日誌
解決方案：
- 獨立模式禁用快取（
RegisterViewViewModel.cs:1805-1820） - 減少單一暫存器操作的日誌詳細程度（僅在批次操作時記錄詳細資訊）
- 條件式日誌記錄（僅在值實際變更時記錄）
效能改善：
- 日誌行數：~30 行 → ~5-8 行（73-83% 減少）
- 日誌檔案大小：77% 減少
- UI 回應性：減少屬性變更通知次數，降低 UI 執行緒負載
- 記憶體權衡：獨立模式每個標籤頁增加 10-50KB（可接受）
詳見：docs/LOG_VERBOSITY_FIX_2026-01-29.md
- 專案總覽：
README.md（本檔案） - 開發指南：
CLAUDE.md - 專案狀態：
docs/PROJECT_STATUS.md - 專案統計：
專案摘要.md
- DI 架構：
WPF_DI_DataContext綁定機制.md - MVVM 重構：
CommunityToolkit_重構說明.md - USB 通訊：
USB_HID自動偵測與讀寫流程.md - HID 事件驅動：
HID_REPORT_PARSER_實作說明.md - 暫存器系統：
REGISTER_SYSTEM_DEVELOPER_GUIDE_ZH.md
- 標籤欄位監控：
TaggedFields/TAGGED_FIELDS_DEMO.md - 值變更高亮：
REGISTER_COLOR_HIGHLIGHTING.md - 設計時預覽：
DESIGN_TIME_DATA.md - 速度曲線優化：
docs/M8322CA_SPEED_CURVE_GUIDE.md - 速度曲線後端：
docs/M8322CA_SPEED_CURVE_BACKEND.md - 繪圖互動設計：
docs/PLOT_MODULE_GUIDE.md - 新增晶片流程：
docs/ADD_NEW_CHIP_INSTRUCTION.md - 晶片定義指南：
docs/CHIP_DEFINITION_GUIDE.md - 日誌自動加密：
docs/spec_walkthrough/LOG_AUTO_ENCRYPTION_IMPLEMENTATION.md - 主視窗 UI 結構：
docs/spec_walkthrough/MAINWINDOW_UI_STRUCTURE.md - MXXXX API 參考：
docs/MXXXX_API_REFERENCE.md - GXXXX 開發者指南：
docs/spec_walkthrough/GXXXX_DEVELOPER_GUIDE.md
/wpf-plan- WPF 專案規劃與實作指南/code-review- 自動化程式碼稽核（平行多代理）/add-new-chip- 自動化新增晶片實作流程/update-docs- 更新專案文件（README, PROJECT_STATUS, CLAUDE.md）/delete-reserved-files- 自動刪除 Windows 保留名稱檔案（NUL, CON 等）/handoff- 更新專案狀態並準備交接
- Source Generators：所有 ViewModel 使用
[ObservableProperty]和[RelayCommand] - DI 注入：所有服務透過建構子注入
- TextBox 綁定：
UpdateSourceTrigger=LostFocus - 非同步 I/O：所有 I/O 操作使用
async/await - 錯誤處理：
[RelayCommand]async 方法包裝 try-catch - 視窗管理：子視窗不設定
Owner - HID 讀取：使用事件驅動，禁止輪詢
- 重量級控制項：優先使用預先創建 + Visibility 切換
- ScottPlot 刷新：必須非同步執行（Background 優先級）
- Grid 嵌套：不超過 3 層
- 資源引用：優先使用
StaticResource（除非必須動態）
Q: 如何刪除意外產生的 NUL 檔案？
/delete-reserved-filesQ: 視窗切換時卡頓怎麼辦？
參考 docs/M8322CA_SPEED_CURVE_GUIDE.md 中的優化策略。
Q: HID 通訊不穩定？
檢查 HID_REPORT_PARSER_實作說明.md，確保使用事件驅動模式而非輪詢。
Q: DI 注入失敗？
參考 WPF_DI_DataContext綁定機制.md，確認服務已在 ServiceCollectionExtensions 中註冊。
此專案為內部開發工具，僅供公司內部使用。
最後更新：2026-02-24 維護團隊：Motor Test APP Development Team 版本：v3.9.0 (Speed Curve Enhancements & RPM Snapshot)