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【保姆级】Git第二课：STM32日常开发实战——从“乱提交“到“原子化版本管理“（基础命令与规范详解）

news 2026/4/16 2:27:49

适用人群：已完成Git环境配置的STM32开发者、从SVN转Git的嵌入式工程师、团队协作新手
阅读时间：20分钟 + 实践45分钟
前置要求：已完成Git环境配置（SSH、.gitignore、换行符设置）
目标：掌握日常开发80%的核心命令，建立适合硬件迭代的提交规范，学会用git blame追溯硬件Bug

📑 文章目录

  • 回顾：三区模型速查
  • 一、仓库生命周期：init vs clone 的抉择
    • 1.1 从零创建：git init 与 .git 目录解剖
    • 1.2 加入现有项目：git clone 与远程关联
    • 1.3 嵌入式.gitignore进阶：不止要忽略.hex
  • 二、文件状态流转：理解代码的"生命旅程"
    • 2.1 四种状态详解
    • 2.2 实战：CAN驱动开发的状态流转
    • 2.3 撤销与恢复：add错了怎么办？
  • 三、提交规范：让两个月后的自己看得懂
    • 3.1 原子提交原则（Atomic Commit）
    • 3.2 提交信息规范：嵌入式专用格式
    • 3.3 多行提交与提交模板
  • 四、历史追溯：嵌入式调试的时光机
    • 4.1 日志查看：过滤与格式化
    • 4.2 差异比较：定位寄存器修改
    • 4.3 git blame：精确定位Bug引入点
  • 五、阶段实战：完整的Feature开发流程
  • 六、常见误区与团队协作禁忌
  • 总结与下篇预告

回顾：三区模型速查

在深入命令前，快速回顾代码在哪里：

命令代码位置状态是否永久保存
编辑文件后工作区 (Working Directory)Modified❌ 断电即失
git add后暂存区 (Staging Area)Staged❌ 仍在本地，未入历史
git commit后本地仓库 (Repository)Committed✅ 永久保存（只要不动.git目录）
git push后远程仓库 (Remote)Shared✅ 团队协作基准

嵌入式特别提醒：.hex和.bin文件生成后位于工作区，但不应add到暂存区（除非使用Git LFS），否则仓库体积会指数级膨胀。

一、仓库生命周期：init vs clone 的抉择

1.1 从零创建：git init 与 .git 目录解剖

当你用STM32CubeMX生成新工程时：

cdD:\Projects\STM32F407_IMUgitinit

发生了什么？

  • 创建.git隐藏目录（Linux/macOS下ls -la可见，Windows下需开启"显示隐藏文件"）
  • 初始化HEAD指针指向默认分支（旧版Git是master，新版可能是main）

.git目录结构（嵌入式开发者需知）：

.git/ ├── HEAD# 当前分支指针（如ref: refs/heads/main）├── config# 仓库级配置（覆盖全局配置）├── description# 供GitWeb使用，通常不用管├── hooks/# 客户端钩子脚本（如pre-commit检查代码格式）├── index# 暂存区二进制表示（即Staging Area的实体）├── info/# 排除模式等├── objects/# Git对象数据库（blob文件内容、tree目录结构、commit提交信息）└── refs/# 引用存储（heads分支、tags标签、remotes远程追踪）

关键理解：objects目录是Git的"时光机"核心。每次git commit，Git会：

  1. 将文件内容压缩存储为blob对象（如果内容未变则复用已有blob）
  2. 将目录结构存储为tree对象（指向blob和其他tree）
  3. 将提交信息（作者、时间、提交说明、父提交指针）存储为commit对象

嵌入式场景：理解这点很重要——如果你不小心提交了10MB的.elf调试文件，即使后续删除，它仍在objects中占用空间。这也是为什么必须配置好.gitignore再提交。

1.2 加入现有项目：git clone 与远程关联

当你入职拿到GitLab仓库地址时：

# HTTPS方式（需输入密码，适合临时下载）gitclone https://gitlab.company.com/firmware/imu-project.git# SSH方式（免密，推荐日常开发）gitclone git@gitlab.company.com:firmware/imu-project.git# 指定本地目录名（避免默认用仓库名）gitclone git@gitlab.company.com:firmware/imu-project.git IMU_v2_Local

clone后的自动配置：

  • 自动添加origin远程别名，指向源地址
  • 自动设置本地main分支追踪远程origin/main（upstream）
  • 自动下载所有历史记录（.git目录已包含完整仓库）

查看远程关联：

gitremote-v# 输出：# origin git@gitlab.company.com:firmware/imu-project.git (fetch)# origin git@gitlab.company.com:firmware/imu-project.git (push)# 查看追踪关系gitbranch-vv# * main 2a3b4c5 [origin/main] feat: add I2C initialization

1.3 嵌入式.gitignore进阶：不止要忽略.hex

基础模板（承接第一阶段，增加细节）：

# ===== 编译输出（绝对不能提交） ===== # Keil MDK *.axf # 调试文件，巨大 *.hex # 固件，应在CI中生成 *.bin # 二进制固件 *.map # 地图文件，体积大 *.lst # 列表文件 Objects/ # 编译目录 Listings/ # 列表目录 *.scvd # 调试视图配置 JLinkLog.txt # 调试日志，每次运行都变 # STM32CubeIDE Debug/ Release/ *.elf # ===== IDE配置（争议区域） ===== # 策略1：不提交（推荐大型团队，避免冲突） *.uvguix.* # Keil用户界面布局（每人显示器分辨率不同） *.uvoptx # 调试断点配置（个人调试习惯不同） # 策略2：提交关键配置（小型团队统一环境） # !startup_stm32g431.s # 如果修改了启动文件则强制追踪 # ===== 敏感信息（绝对不能提交） ===== config_wifi.h # 包含WiFi密码 secrets.h # API Key *.pem # 证书文件 # ===== 文档与中间文件 ===== *.pdf # 手册应放LFS或网盘，不应在源码仓 Datasheets/ # 硬件手册目录（过大） # ===== OS垃圾文件 ===== .DS_Store # macOS Thumbs.db # Windows desktop.ini

技巧：全局.gitignore（避免每个项目都复制）：

# 创建全局忽略文件gitconfig--globalcore.excludesfile ~/.gitignore_global# 编辑该文件，加入个人IDE配置（如VS Code的.vscode/settings.json）notepad ~/.gitignore_global

二、文件状态流转：理解代码的"生命旅程"

2.1 四种状态详解

Git中文件只有四种状态，用git status查看：

$gitstatus On branch main Your branch is up todatewith'origin/main'.Untracked files:# 未追踪：Git从未管理过（如新创建的driver文件）(use"git add <file>..."to includeinwhat will be committed)Drivers/BMI323/bmi323.c Changes not stagedforcommit:# 已修改但未暂存：Git知道这文件，但你改了没add(use"git add <file>..."to update what will be committed)(use"git restore <file>..."to discard changesinworking directory)modified: Core/Src/main.c Changes to be committed:# 已暂存：已add，等待commit(use"git restore --staged <file>..."to unstage)(use"git restore <file>..."to discard changesinworking directory)new file: .gitignore modified: Core/Src/can_driver.c

状态流转图：

Untracked ──git add──► Staged ──git commit──► Unmodified (Committed) ▲ │ └──git add──┘ │ │ 编辑文件 ▼ Modified │ git restore <file>────┘ (丢弃修改，回退到上次commit版本)

2.2 实战：CAN驱动开发的状态流转

场景：你正在开发STM32G4的CAN FD驱动，同时处理三个文件。

# 初始状态：所有文件已提交，工作区干净gitstatus# nothing to commit, working tree clean# 1. 新增BMI323驱动文件（Untraged）touchDrivers/BMI323/bmi323.c Drivers/BMI323/bmi323.hgitstatus# Untracked files: bmi323.c, bmi323.h# 2. 修改CAN波特率计算（Modified）# 编辑 Core/Src/can_driver.c，修改波特率从500k改为1Mgitstatus# Changes not staged: modified: Core/Src/can_driver.c# 3. 选择性暂存（Staged）# 假设CAN修改已完成测试，但BMI323刚新建还没写内容gitaddCore/Src/can_driver.cgitstatus# Changes to be committed: modified: can_driver.c# Untracked files: bmi323.c（保持不变，不提交半成品）# 4. 提交gitcommit-m"feat(can): switch baudrate from 500k to 1Mbps for v2.1 hardware - Update FDCAN1 nominal prescaler from 4 to 2 - Tested with PCAN-View, bus load <30%"# 此时can_driver.c回到Unmodified状态，bmi323.c仍是Untracked# 5. 继续开发BMI323（新的Modified）# 编写bmi323.c后gitaddDrivers/BMI323/gitcommit-m"feat(imu): add BMI323 driver skeleton with SPI interface"

2.3 撤销与恢复：add错了怎么办？

场景1：你git add了一个巨大的.map文件（不该提交的），但还没commit。

# 查看暂存区（即将提交的内容）gitdiff--staged|head-20# 发现错误！从暂存区移除（保留工作区文件）gitrestore--stagedDebug/project.map# 或旧版Git：git reset HEAD Debug/project.map# 现在文件回到Untracked或Modified状态，不再被提交gitstatus# Untracked files: Debug/project.map（如果在工作区新建）# 或 Changes not staged（如果是修改已有文件）

场景2：你修改了main.c但想放弃所有更改（回退到上次commit版本）。

# 危险操作！工作区修改会永久丢失！gitrestore Core/Src/main.c# 更安全的方式：先stash保存，确认不需要再dropgitstash push Core/Src/main.c-m"WIP: temp printf debug"# 之后如果确实不需要gitstash drop stash@{0}

场景3：你删除了一个文件（无论是rm命令还是在IDE里删），想恢复。

# 情况A：文件已提交过，误删了工作区文件rmCore/Src/tmp.cgitstatus# 显示 deleted: Core/Src/tmp.cgitrestore Core/Src/tmp.c# 从仓库恢复# 情况B：文件从未提交过（Untracked），误删了# 悲剧：Git帮不了你，去回收站或备份找吧# 教训：重要新文件一旦创建就立即git add（即使不commit）

三、提交规范：让两个月后的自己看得懂

3.1 原子提交原则（Atomic Commit）

反例（糟糕的提交）：

gitcommit-m"update"# 或gitcommit-m"fix can and add imu and update hal lib and modify gpio"

问题：

  • 两周后回退时，无法单独回退"CAN修复"而不影响"IMU添加"
  • Code Review时，Reviewer无法区分哪些变更属于哪个功能
  • git bisect定位Bug时，一次提交引入多个变更，二分查找失效

正例（原子提交）：

# 提交1：修复CAN时序（独立可回退）gitaddCore/Src/can_driver.cgitcommit-m"fix(can): correct sample point calculation for 1Mbps - Change BS1 from 13 to 12 tq - Change BS2 from 2 to 3 tq - Fixes arbitration loss issue on v2.1 PCB"# 提交2：添加IMU驱动（独立功能）gitaddDrivers/BMI323/gitcommit-m"feat(imu): add BMI323 initialization sequence - Add soft-reset with 10ms delay - Verify chip ID 0x43 before init"# 提交3：升级HAL库（基础设施）gitaddDrivers/STM32G4xx_HAL_Driver/gitcommit-m"chore(hal): upgrade HAL from v1.2.0 to v1.3.0 - Fixes I2C deadlock bug when NACK received"

3.2 提交信息规范：嵌入式专用格式

推荐采用约定式提交（Conventional Commits）+硬件版本标记：

<type>(<scope>): <subject> <BLANK LINE> <body> <BLANK LINE> <footer>

Type（必须）：

  • feat: 新功能（新传感器驱动、新通信协议）
  • fix: Bug修复（时序错误、计算修正）
  • docs: 文档（README更新、注释完善）
  • style: 格式（缩进、分号，不影响功能）
  • refactor: 重构（函数拆分、变量重命名，不增功能不修Bug）
  • perf: 性能优化（DMA替代轮询、算法优化）
  • test: 测试（单元测试、硬件在环测试）
  • chore: 构建/工具（Makefile修改、CI配置、库升级）

Scope（推荐）：模块名，如can、imu、uart、hal、build

Subject（必须）：简短描述（<50字符），用祈使语气（“Fix"而非"Fixed"或"Fixes”）

Body（可选）：详细说明，解释为什么（Why）而非做了什么（What，代码已说明）。可包含：

  • 硬件版本关联：[HW-v2.1]
  • 问题现象：Fixes hardfault when CAN bus off
  • 测试方法：Tested with 10 nodes @ 500kbps for 24h

Footer（可选）：

  • BREAKING CHANGE:破坏性变更（如修改API导致旧硬件不兼容）
  • Closes #123关联Issue

嵌入式专用示例：

# 修复硬件v2.1的CAN仲裁丢失问题gitcommit-m"fix(can): [HW-v2.1] correct sample point to 87.5% - v2.1 PCB uses TJA1051T transceiver with higher delay - Change BS1:12, BS2:2 (was BS1:13, BS2:2 causing 92.3% sample point) - Passes ISO 11898-2 compliance test - Tested with PCAN stress tool, 100% bus load, 0 errors Closes #45"# 添加新功能，但仅在v2.2硬件支持（BOM变更）gitcommit-m"feat(power): [HW-v2.2] add battery gauge BQ40Z50 support - Requires new I2C GPIO pins on v2.2 schematic - Backward compatible: v2.1 will skip init if ID read fails - Add compile flag HAS_BATTERY_GAUGE for conditional build BREAKING CHANGE: v2.1 firmware.bin works on v2.2 HW, but battery status will show N/A (acceptable for production)"

3.3 多行提交与提交模板

命令行输入多行（Git Bash/Terminal）：

gitcommit-m"feat(imu): add temperature compensation"-m"- Read BMI323 internal temp sensor"-m"- Apply linear correction factor from calibration data"-m"[CAL-2024-04-15]"

使用文本编辑器（推荐长提交）：

# 配置默认编辑器（Windows推荐VS Code或Notepad++）gitconfig--globalcore.editor"code --wait"# VS Code# 或gitconfig--globalcore.editor"notepad++ -multiInst -nosession"# 提交时自动打开编辑器gitcommit# 在打开的文本中写入：feat(imu):addtemperature compensation - Read BMI323 internal temp sensor every 100ms - Apply linear correction factor from calibration data storedinFlash - Correction formula: angle_true=angle_raw +(temp -25)*0.0034- Validatedintemperature chamber(-40°C to +85°C)[CAL-2024-04-15]Refs: calibration_sheet_v3.xlsx

提交模板（团队统一）：
在项目根目录创建.gitmessage文件：

# <type>(<scope>): <subject> # [HW-vX.X] 硬件版本标记（如适用） # |<---- 使用最多50个字符 ---->| # 详细说明做了什么以及为什么 # |<---- 尝试每行限制72个字符 ---->| # 关联Issue或文档 Refs: Test-method: Hardware-verified: [ ] v2.1 [ ] v2.2 # --- 提交类型 --- # feat: 新功能 # fix: Bug修复 # docs: 文档 # style: 格式 # refactor: 重构 # perf: 性能 # test: 测试 # chore: 工具/构建

启用模板：

gitconfig--localcommit.template .gitmessage

四、历史追溯：嵌入式调试的时光机

4.1 日志查看：过滤与格式化

基础日志：

gitlog# 默认输出：commit hash, Author, Date, 提交信息（多行）# 紧凑视图（推荐日常查看）gitlog--oneline# 2a3b4c5 feat(can): add 1Mbps support# 1d2e3f4 fix(imu): correct gyro scaling factor# 9c8d7e6 init: STM32G431 base project# 图形化分支图（理解合并历史神器）gitlog--oneline--graph--all# * 2a3b4c5 (HEAD -> main, origin/main) feat(can): add 1Mbps support# * 1d2e3f4 fix(imu): correct gyro scaling factor# |\# | * 4f5g6h7 (feature/spi-optimize) perf(spi): use DMA for BMI323 read# |/# * 9c8d7e6 init: STM32G431 base project

条件过滤（排查Bug时有用）：

# 只看某个文件的修改历史（追溯寄存器配置变更）gitlog--oneline-- Core/Src/can_driver.c# 只看特定作者的提交（找队友改了什么）gitlog--oneline--author="Li Si"# 查看某段时间的提交（找版本发布前的修改）gitlog--oneline--since="2024-04-01"--until="2024-04-15"# 查看包含特定内容的提交（找哪个提交引入了某个变量）gitlog--oneline-S"FDCAN1"# 查找所有涉及FDCAN1字符串变更的提交

4.2 差异比较：定位寄存器修改

场景：客户反馈v1.2固件CAN通信不稳定，v1.1正常，你需要对比CAN初始化代码的差异。

# 比较工作区与暂存区（尚未add的修改）gitdiffCore/Src/can_driver.c# 比较暂存区与上次提交（即将提交的变更）gitdiff--stagedCore/Src/can_driver.c# 比较两个提交之间的差异（核心调试技能）gitdiffv1.1..v1.2 -- Core/Src/can_driver.c# 或gitdiff9c8d7e6..2a3b4c5 -- Core/Src/can_driver.c# 比较特定文件的版本（查看某次提交时的完整文件）gitshow v1.1:Core/Src/can_driver.c>can_v1.1.cgitshow v1.2:Core/Src/can_driver.c>can_v1.2.c# 然后用Beyond Compare等工具对比

diff输出解读（嵌入式工程师必备）：

diff --git a/Core/Src/can_driver.c b/Core/Src/can_driver.c index 3f4a5b6..7c8d9e0 100644 --- a/Core/Src/can_driver.c +++ b/Core/Src/can_driver.c @@ -45,7 +45,7 @@ void CAN_Init(void) hfdcan1.Instance = FDCAN1; hfdcan1.Init.NominalPrescaler = 4; // 旧值 - hfdcan1.Init.NominalPrescaler = 2; // 新值：v1.2改为2，导致波特率加倍！ + hfdcan1.Init.NominalPrescaler = 4; // 恢复为4，修复通信问题 hfdcan1.Init.NominalTimeSeg1 = 13; hfdcan1.Init.NominalTimeSeg2 = 2;

统计变更（Code Review前快速了解）：

gitdiff--statv1.1..v1.2# Core/Src/can_driver.c | 5 +++--# Core/Src/main.c | 10 +++++++++-# 2 files changed, 11 insertions(+), 4 deletions(-)

4.3 git blame：精确定位Bug引入点

终极调试神器：查看每一行代码最后是由哪个提交修改的。

# 查看CAN初始化函数的每一行归属gitblame-L40,60Core/Src/can_driver.c# 输出格式：# commit_hash (Author Date LineNumber) content9c8d7e6(Zhang San2024-04-0140)void CAN_Init(void){9c8d7e6(Zhang San2024-04-0141)FDCAN_HandleTypeDef hfdcan1;2a3b4c5(Li Si2024-04-1042)// Fixforv2.1 hardware 2a3b4c5(Li Si2024-04-1043)hfdcan1.Init.NominalPrescaler=2;//<- 就是这行！ 9c8d7e6(Zhang San2024-04-0144)hfdcan1.Init.NominalTimeSeg1=13;

场景：发现hfdcan1.Init.NominalPrescaler = 2;这行导致了CAN错误。

  • git blame显示这是由2a3b4c5提交在4月10日由Li Si修改的
  • 立即查看该提交的详情：git show 2a3b4c5
  • 发现提交信息写着"[HW-v2.1] correct sample point…"，但当前硬件是v1.0，不适用此修改！

忽略空白比较（格式化代码时不破坏blame信息）：

gitblame-wCore/Src/can_driver.c# 忽略空格变更gitblame-MCore/Src/can_driver.c# 检测移动/复制行

五、阶段实战：完整的Feature开发流程

场景：需要在现有STM32G431 IMU项目中添加BMI323温度补偿功能。

步骤1：查看当前状态

cdD:\Projects\STM32_IMU_v1gitstatus# 确认工作区干净gitlog--oneline-3# 查看最新3次提交# 2a3b4c5 (HEAD -> main, origin/main) feat(can): add 1Mbps support# 1d2e3f4 fix(imu): correct gyro scaling factor# 9c8d7e6 init: STM32G431 base project

步骤2：创建特性分支（防止干扰main分支）

gitcheckout-bfeature/temp-compensation# 或新版Git：git switch -c feature/temp-compensationgitbranch-vv# * feature/temp-compensation 2a3b4c5 feat(can): add 1Mbps support# main 2a3b4c5 [origin/main] feat(can): add 1Mbps support

步骤3：开发并原子提交

// 修改1：添加温度读取函数（Drivers/BMI323/bmi323.c）int16_tBMI323_ReadTemp(void){// ... SPI读取寄存器0x13returntemp_raw;}
gitaddDrivers/BMI323/bmi323.cgitcommit-m"feat(bmi323): add temperature sensor read function - Read register 0x13 (TEMP_DATA) - Convert to 0.125°C/LSB format - Valid range: -40°C to +85°C"
// 修改2：应用补偿算法（Core/Src/imu_process.c）floatApplyTempCompensation(floatraw_angle,int16_ttemp){returnraw_angle+(temp-25)*TEMP_COEFF;}
gitaddCore/Src/imu_process.cgitcommit-m"feat(imu): add temperature compensation algorithm - Linear correction based on calibration data - Update fusion filter to use compensated gyro data - [CAL-2024-04-15] coefficients from chamber test"

步骤4：查看开发历史

gitlog--oneline--graph--all# * 5f6g7h8 (HEAD -> feature/temp-compensation) feat(imu): add temperature compensation algorithm# * 6h7j8k9 feat(bmi323): add temperature sensor read function# | * 2a3b4c5 (origin/main, main) feat(can): add 1Mbps support# |/# * 1d2e3f4 fix(imu): correct gyro scaling factor

步骤5：合并到main分支（下一课详细讲解merge/rebase）

gitcheckout maingitmerge feature/temp-compensationgitpush origin main

六、常见误区与团队协作禁忌

误区后果正确做法
用git commit -a（或-am）一键提交把不该提交的临时文件、调试printf、.map都提交了始终git status检查，选择性git add，明确知道在提交什么
提交信息写"fix bug"两个月后不知道修了哪个Bug，无法cherry-pick到维护分支必须引用Issue ID或描述现象，如fix(can): resolve bus-off err when TX queue full (issue #123)
在main分支直接开发新功能新功能开发到一半，产线紧急Bug需要修复，代码混乱始终开feature分支，main保持随时可发布状态
用git push -f（强推）解决问题覆盖远程历史，队友的本地仓库与远程冲突，数据丢失除非绝对确定只有自己使用分支（如feature/temp），否则永不强推
提交二进制文件（.hex/.bin）到源码仓仓库体积几天内从10MB膨胀到1GB，clone耗时半小时使用Git LFS，或在CI/CD中生成hex作为Artifacts，源码仓只存代码
从不pull直接push远程已有新提交，push被拒绝，强制合并产生奇怪冲突养成习惯：git pull --rebase（或fetch + rebase）后再push

总结与下篇预告

今天我们掌握了日常开发的80%核心命令：

  1. 仓库管理：init创建，clone加入，理解.git目录结构避免"仓库污染"
  2. 状态流转：清晰掌握Untracked→Modified→Staged→Committed的生命周期，善用restore挽回失误
  3. 提交规范：遵循原子提交原则，使用约定式提交格式（type(scope): subject），硬件版本标记[HW-vX.X]让历史可追溯
  4. 历史追溯：log --oneline查看历史，diff定位差异，blame精准定位Bug引入点（嵌入式调试神器）

自检问题：

  • 如果你git add后又修改了同一文件，此时git diff和git diff --staged显示的内容有何不同？如何只提交暂存区的旧版本，保留工作区的新修改到下次提交？
  • git blame显示某行代码由abc1234提交修改，但你想知道这行最初是谁写的（可能经过多人修改），应该加什么参数？

下篇预告：《【保姆级】Git第三课：分支管理与硬件版本并行开发——如何用Gitflow管理"量产维护"与"新传感器实验"》

将涵盖：

  • 分支本质：HEAD指针、轻量级分支 vs 重量级分支
  • Gitflow工作流：main（量产固件）、develop（集成测试）、feature/*（新硬件实验）、hotfix/*（产线紧急修复）
  • 合并策略：merge（保留历史） vsrebase（整洁线性）
  • 冲突解决：当两人修改了同一寄存器配置位时的解决流程
  • 储藏现场：git stash紧急切换上下文修复产线Bug

思考题：在你的硬件项目中，如果v1.0硬件正在量产（需要维护），同时v2.0硬件在研发（需要新驱动），你会如何用Git分支管理这两条线？欢迎在评论区画出你的分支图。

版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。

分类：嵌入式开发 > 版本控制 > Git
标签：Git, STM32, 原子提交, git blame, 提交规范, 嵌入式调试, 版本追溯

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http://www.jsqmd.com/news/647836/

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