2026-06-26 00:57:59 +08:00
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/**
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* @file critical.h
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* @brief 实时临界区基础设施：基于 BASEPRI 寄存器的中断屏蔽。
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* @note EtherCAT 实时架构改造专用。GD32E508 为 Cortex-M4F，支持 BASEPRI 寄存器。
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*
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* @details 设计说明：
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* - BASEPRI 阈值屏蔽抢占优先级 >= 1 的中断，仅保留 preempt=0(EtherCAT SYNC0
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* 周期中断)可立即响应，保证 EtherCAT 周期抖动 <1us。
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* - 取代原 PRIMASK 方案(`__disable_irq` / `__set_PRIMASK`),后者会屏蔽全部中断
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* (含 preempt=0),无法满足 EtherCAT 实时性要求。
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* - NVIC 优先级分组为 `NVIC_PRIGROUP_PRE4_SUB0`(4 位抢占 + 0 位子优先级)，
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* 因此 `__NVIC_PRIO_BITS = 4`，阈值 `(1U << (8U - 4U)) = 0x10`，即屏蔽优先级
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* 数值 0x1x 及以上(对应 preempt 1..15)，保留 preempt=0(优先级 0x0x)。
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* - 阈值定义依赖 `__NVIC_PRIO_BITS`，该宏由 CMSIS 设备头文件提供(GD32E508 = 4)。
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* - 项目使用 AC6(armclang) gnu++17，支持 GCC 语句表达式(statement expression)，
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* `RT_CRITICAL_SAVE()` 利用该特性返回保存的 BASEPRI 值，便于嵌套恢复。
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*/
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#ifndef SYS_CRITICAL_H
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#define SYS_CRITICAL_H
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#include "RTE_Components.h"
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#include CMSIS_device_header
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/** @brief BASEPRI 屏蔽阈值：屏蔽 preempt>=1，保留 preempt=0(EtherCAT SYNC0)。
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* 对于 4 位抢占优先级(__NVIC_PRIO_BITS=4)，该值为 0x10。 */
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#define RT_CRITICAL_BASEPRI_VALUE (1U << (8U - __NVIC_PRIO_BITS))
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/**
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* @brief 进入临界区：屏蔽抢占优先级 >= 1 的中断。
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* @note preempt=0 的 EtherCAT SYNC0 周期中断仍可立即抢占执行。
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*/
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#define RT_CRITICAL_ENTER() __set_BASEPRI(RT_CRITICAL_BASEPRI_VALUE)
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/**
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* @brief 退出临界区：恢复全部中断响应(BASEPRI 清零)。
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*/
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#define RT_CRITICAL_EXIT() __set_BASEPRI(0U)
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/**
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* @brief 保存当前 BASEPRI 并进入临界区，返回进入前的 BASEPRI 值。
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* @return 进入临界区前的 BASEPRI 寄存器值(供 RT_CRITICAL_RESTORE 恢复)。
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* @note 利用 GCC 语句表达式返回值，用于嵌套临界区场景：
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* @code
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* uint32_t save = RT_CRITICAL_SAVE();
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* // ... 临界区代码 ...
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* RT_CRITICAL_RESTORE(save);
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* @endcode
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*/
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#define RT_CRITICAL_SAVE() \
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({ \
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uint32_t __basepri_save = __get_BASEPRI(); \
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__set_BASEPRI(RT_CRITICAL_BASEPRI_VALUE); \
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__basepri_save; \
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})
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/**
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* @brief 恢复 BASEPRI 到指定值(用于 RT_CRITICAL_SAVE() 配套的嵌套恢复)。
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* @param[in] val RT_CRITICAL_SAVE() 返回的 BASEPRI 值。
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*/
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#define RT_CRITICAL_RESTORE(val) __set_BASEPRI(val)
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2026-10-11 02:47:19 +08:00
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/**
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* @brief Preempt-0 专用临界区：PRIMASK 全局屏蔽，用于与 preempt=0 中断共享的
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* 单字标志（读-改-写）。
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* @note 严格限定 O(1) 状态操作（置位/清位/单字赋值）。**严禁**在其中调用
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* printf/LOG_*：串口入队实测 36us，TX FIFO 满时可达 123us，会把 EtherCAT
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* SYNC0 抖动顶出 DC 容差。日志一律放临界区外。
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*/
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#define RT_CRITICAL_PREEMPT0_SAVE() \
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({ \
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uint32_t __primask_save = __get_PRIMASK(); \
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__disable_irq(); \
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__primask_save; \
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})
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#define RT_CRITICAL_PREEMPT0_RESTORE(val) __set_PRIMASK(val)
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2026-06-26 00:57:59 +08:00
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#endif /* SYS_CRITICAL_H */
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