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8.8 KiB
C++
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#ifndef _APPLICATION_H_
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#define _APPLICATION_H_
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#include <freertos/FreeRTOS.h>
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#include <freertos/event_groups.h>
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#include <freertos/task.h>
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#include <esp_timer.h>
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#include <string>
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#include <mutex>
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#include <list>
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#include <atomic>
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#include <opus_encoder.h>
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#include <opus_decoder.h>
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#include <opus_resampler.h>
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#include "protocol.h"
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#include "websocket_protocol.h"
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#include "ota.h"
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#include "background_task.h"
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#include "audio/simple_pipeline.h"
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#if CONFIG_USE_WAKE_WORD_DETECT
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#include "wake_word_detect.h"
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#elif CONFIG_USE_CUSTOM_WAKE_WORD
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#include "custom_wake_word.h"
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#endif
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#if CONFIG_USE_AUDIO_PROCESSOR
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#include "audio_processor.h"
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#endif
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#define SCHEDULE_EVENT (1 << 0)
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#define AUDIO_INPUT_READY_EVENT (1 << 1)
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#define AUDIO_OUTPUT_READY_EVENT (1 << 2)
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// 未知状态、启动中、WiFi配网模式、空闲待命、连接服务器、语音监听中、语音播报中、固件升级中、设备激活中、致命错误
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enum DeviceState {
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kDeviceStateUnknown,
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kDeviceStateStarting,
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kDeviceStateWifiConfiguring,
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kDeviceStateIdle,
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kDeviceStateConnecting,
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kDeviceStateListening,
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kDeviceStateSpeaking,
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kDeviceStateDialog,
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kDeviceStateUpgrading,
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kDeviceStateActivating,
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kDeviceStateFatalError
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};
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// OPUS音频帧时长（60ms）
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#define OPUS_FRAME_DURATION_MS 60
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// 应用程序主类（单例模式）
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class Application {
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public:
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static Application& GetInstance() {
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static Application instance;
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return instance;
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}
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// 删除拷贝构造函数和赋值运算符
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Application(const Application&) = delete;
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Application& operator=(const Application&) = delete;
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void Start(); // 启动应用程序
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DeviceState GetDeviceState() const { return device_state_; } // 获取当前状态
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bool IsVoiceDetected() const { return voice_detected_; } // 语音检测状态
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void Schedule(std::function<void()> callback); // 任务调度
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void SetDeviceState(DeviceState state); // 状态变更
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void Alert(const char* status, const char* message, const char* emotion = "", const std::string_view& sound = "");// 警报管理 状态、消息、情感、声音
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void DismissAlert();// 关闭警报
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void AbortSpeaking(AbortReason reason);// 打断语音播报
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void SendStoryRequest(); // 发送讲故事 请求
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void ToggleChatState();// 切换聊天状态
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void ToggleListeningState();// 切换监听状态
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void StartListening();// 开始监听
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void StopListening();// 停止监听
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void SendTextMessage(const std::string& text);// 发送文本消息
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void UpdateIotStates();// 更新IOT设备状态
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void Reboot();// 系统重启
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void WakeWordInvoke(const std::string& wake_word);// 唤醒词回调
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void PlaySound(const std::string_view& sound);// 播放声音
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void WaitForAudioPlayback();// 等待音频播报完成
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bool IsAudioQueueEmpty(); // 检查音频队列是否为空
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void ClearAudioQueue(); // 清空音频播放队列
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bool CanEnterSleepMode();// 检查是否可以进入睡眠模式
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void StopAudioProcessor();// 停止音频处理器
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void ResetDecoder();// 重置解码器状态（用于修复音频播放问题）
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bool IsSafeToOperate(); // 🔧 检查当前是否可以安全执行操作
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void AbortSpeakingAndReturnToIdle(); // 🔴 专门处理从说话状态到空闲状态的切换
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void AbortSpeakingAndReturnToListening(); // 🔵 专门处理从说话状态到聆听状态的切换
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void PauseAudioPlayback(); // ⏸️ 暂停音频播放
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void ResumeAudioPlayback(); // ▶️ 恢复音频播放
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void SuppressNextIdleSound(); // 🔇 抑制下一个空闲状态的声音播放
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void SetLowBatteryTransition(bool value);
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bool IsLowBatteryTransition() const;
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void InitializeWebsocketProtocol(); // 🌐 初始化WebSocket协议（RTC连接成功后调用）
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// void SendTextViaWebsocket(const std::string& text);// 🌐 通过WebSocket发送文本消息
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// 姿态传感器接口
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bool IsImuSensorAvailable(); // 检查IMU传感器是否可用
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bool GetImuData(float* acc_x, float* acc_y, float* acc_z,
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float* gyro_x, float* gyro_y, float* gyro_z,
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float* temperature); // 获取IMU传感器数据
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void OnMotionDetected(); // 运动检测事件处理
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bool IsAudioPaused() const { return audio_paused_; } // 检查音频是否暂停
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bool ShouldSkipDialogIdleSession() const { return skip_dialog_idle_session_; }// 是否跳过对话待机会话
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void ClearDialogIdleSkipSession();// 清除对话待机会话标志位
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bool IsDialogUploadEnabled() const { return dialog_upload_enabled_; }// 是否启用对话上传
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void SetDialogUploadEnabled(bool enabled);// 设置对话上传状态
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private:
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Application();// 构造函数
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~Application();// 析构函数
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// 配置使用唤醒词检测
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#if CONFIG_USE_WAKE_WORD_DETECT
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WakeWordDetect wake_word_detect_;
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#elif CONFIG_USE_CUSTOM_WAKE_WORD
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CustomWakeWord wake_word_detect_;
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#endif
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// 音频处理器
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#if CONFIG_USE_AUDIO_PROCESSOR
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AudioProcessor audio_processor_;
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#endif
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Ota ota_;
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std::mutex mutex_;
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std::list<std::function<void()>> main_tasks_;
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std::unique_ptr<Protocol> protocol_;
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std::unique_ptr<WebsocketProtocol> websocket_protocol_; // 🌐 WebSocket协议实例（RTC连接后初始化）
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EventGroupHandle_t event_group_ = nullptr;
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esp_timer_handle_t clock_timer_handle_ = nullptr;
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volatile DeviceState device_state_ = kDeviceStateUnknown;
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std::atomic<bool> is_aborting_{false}; // 🔧 原子标志：防止重复中止操作
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std::atomic<std::chrono::steady_clock::time_point> last_safe_operation_; // 🔧 最后安全操作时间戳
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std::atomic<bool> is_switching_to_listening_{false}; // 🔵 标志：正在主动切换到聆听状态
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std::atomic<bool> is_low_battery_transition_{false};
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ListeningMode listening_mode_ = kListeningModeAutoStop;
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#if CONFIG_USE_REALTIME_CHAT
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bool realtime_chat_enabled_ = true;
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#else
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bool realtime_chat_enabled_ = false;
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#endif
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std::atomic<bool> ws_downlink_enabled_{true};// 🌐 WebSocket下行通道是否启用
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std::atomic<bool> ws_playback_active_{false};// 🌐 WebSocket下行播放活跃标志
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bool aborted_ = false;
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bool voice_detected_ = false;
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bool audio_paused_ = false; // 音频暂停状态标志
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float current_speaker_volume_ = 0.0f; // 当前扬声器音量，用于语音打断判断
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bool first_idle_location_checked_ = false;// 是否首次查询城市天气
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bool send_pcm_uplink_ = true; // 是否发送PCM音频数据到服务器，由SDK内部转码为G711A
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bool send_g711a_uplink_ = false;// 是否直接发送G711A音频数据到服务器
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std::chrono::time_point<std::chrono::steady_clock> last_audio_input_time_;
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std::chrono::time_point<std::chrono::steady_clock> last_audible_output_time_; // 最后一次有声音输出的时间点
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bool skip_dialog_idle_session_; // 是否跳过对话待机会话标志
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bool dialog_upload_enabled_ = true; // 对话上传状态标志
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bool dialog_watchdog_running_; // 对话看门狗运行标志
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int dialog_watchdog_last_logged_; // 对话看门狗上次记录的日志时间
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TaskHandle_t dialog_watchdog_task_handle_; // 对话看门狗任务句柄
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int clock_ticks_;
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TaskHandle_t main_loop_task_handle_;
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TaskHandle_t check_new_version_task_handle_;
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// Audio encode / decode
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TaskHandle_t audio_loop_task_handle_;
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BackgroundTask* background_task_;
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std::chrono::steady_clock::time_point last_output_time_;
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std::list<std::vector<uint8_t>> audio_decode_queue_;
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std::unique_ptr<OpusEncoderWrapper> opus_encoder_;
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std::unique_ptr<OpusDecoderWrapper> opus_decoder_;
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OpusResampler input_resampler_;// 输入音频采样器
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OpusResampler reference_resampler_;// 参考音频采样器
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OpusResampler output_resampler_;// 输出音频采样器
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OpusResampler uplink_resampler_;// 上传音频采样器
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player_pipeline_handle_t player_pipeline_ = nullptr;
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recorder_pipeline_handle_t recorder_pipeline_ = nullptr;
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void MainLoop();// 主事件循环
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void OnAudioInput();// 音频输入回调
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void OnAudioOutput();// 音频输出回调
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void ReadAudio(std::vector<int16_t>& data, int sample_rate, int samples);// 读取音频数据
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void SetDecodeSampleRate(int sample_rate, int frame_duration);// 设置解码采样率
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void CheckNewVersion();// 检查新固件版本
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void ShowActivationCode();// 显示激活码
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void OnClockTimer();// 时钟定时器回调
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void SetListeningMode(ListeningMode mode);// 设置监听模式
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void AudioLoop();// 音频处理循环
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bool suppress_next_idle_sound_ = false;// 标志：是否抑制下一个空闲状态的声音播放
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void StartDialogWatchdog();// 启动对话看门狗
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void StopDialogWatchdog(); // 停止对话看门狗
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};
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#endif // _APPLICATION_H_
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