cbb/DCU_APP
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feat(comm): 1.6.51 CAN 空通道自动静默 + PDO 诊断 + OTA 布局共用头

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变更点：
1. CAN-FD（device/CANFD.cpp、sys/config.h）
   - 发送统一 FD+BRS（DLC≤8 不再回退经典 CAN）；OTA 期仍按通道压制 BRS
   - 空通道自动识别：连续 5 个 1Hz 窗口无有效帧且有错误 → 静默上报；有帧即恢复
   - 三路 CAN 默认全开；RX parse budget 48→64
2. EtherCAT 桥 / PDO
   - 段1 增 txtxid/rx00ff；版本应答 0x00FF 粘滞发布，避免被 CONFIG 冲掉
   - STATUS 禁止写入 xrx 快照；processSeq 新鲜度救援
3. OTA / 配置
   - sys/config.h include 仓库内 shared/ota_layout.h（与 BOOT 共用，不再依赖仓外路径）
   - ota_boot_request 对齐配置页 word 布局
4. docs/audit_ecat_spi_wifi_ota_compatibility.md：ECAT/SPI/WiFi/OTA 兼容性审计
5. .gitignore：忽略 .trae/、docs/traework-import、评审过程稿
This commit is contained in:
cbb
2026-09-20 22:58:09 +08:00
parent 63af85e7be
commit 5fd986299c
32 changed files with 2592 additions and 781 deletions
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GD32E508_DCU_APP/comm/ethercat_can_bridge.cpp
+100 -24
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@@ -1,10 +1,11 @@
/**
* @file ethercat_can_bridge.cpp
* @brief EtherCAT PDO ↔ CAN 转发桥实现（1.6.21：段 2 电机整轮密排）。
* @brief EtherCAT PDO ↔ CAN 转发桥实现。
*/
#include "comm/ethercat_can_bridge.h"
#include "device/canfd.h"
#include "device/motor_state.h"
#include "sys/systick.h"
#include "RTE_Components.h"
#include CMSIS_device_header /* __DMB()：seqlock 的编译器/总线屏障 */
@@ -17,6 +18,9 @@ volatile bool EthercatCanBridge::s_coldStartPending = false;
volatile uint8_t EthercatCanBridge::s_lastTxResult = 0U;
volatile uint16_t EthercatCanBridge::s_txCount = 0U;
volatile uint16_t EthercatCanBridge::s_dropCount = 0U;
volatile uint32_t EthercatCanBridge::s_lastTxId = 0U;
volatile uint16_t EthercatCanBridge::s_rx00ffCount = 0U;
volatile uint8_t EthercatCanBridge::s_outSeenSeq = 0U;
volatile bool EthercatCanBridge::s_rxValid = false;
volatile bool EthercatCanBridge::s_rxPublished = false;
@@ -28,6 +32,20 @@ volatile uint32_t EthercatCanBridge::s_rxId = 0U;
volatile uint32_t EthercatCanBridge::s_rxCount = 0U;
uint8_t EthercatCanBridge::s_rxData[kEcatCanXRxDataMax] = {0};
volatile bool EthercatCanBridge::s_verValid = false;
volatile uint32_t EthercatCanBridge::s_verHoldUntilMs = 0U;
uint8_t EthercatCanBridge::s_verCh = 0U;
uint8_t EthercatCanBridge::s_verDlc = 0U;
uint32_t EthercatCanBridge::s_verId = 0U;
uint8_t EthercatCanBridge::s_verData[kEcatCanXRxDataMax] = {0};
namespace {
/** 版本应答在 PDO 段3 的保持时长（ms）。主站 1ms 周期下足够被采到。 */
constexpr uint32_t kVerHoldMs = 300U;
inline uint16_t canSubId(uint32_t id) { return static_cast<uint16_t>(id & 0xFFFFU); }
} // namespace
uint8_t EthercatCanBridge::s_motShadow[kEcatMotRegionBytes] = {0};
uint32_t EthercatCanBridge::s_motPubSeq[kMotorMaxNodes + 1U] = {0};
uint8_t EthercatCanBridge::s_motPubOnline[kMotorMaxNodes + 1U] = {0};
@@ -98,6 +116,7 @@ uint8_t EthercatCanBridge::sendBatch(const uint8_t *out)
if (r == CanFd::CanTxResult::kOk) {
++s_txCount;
++sent;
s_lastTxId = rd32le(&f[ECAT_FRM_OFF_ID]);
} else {
s_lastTxResult = (uint8_t)r;
if (stopOnError) {
@@ -170,7 +189,9 @@ uint8_t EthercatCanBridge::fillMotorRound(uint8_t *in)
const uint16_t region = motRegionLen(unchanged ? s_motPubCount : n);
if (unchanged) {
/* 集合+seq+online 未变：整段复用影子，避免 8kHz 下每拍重建密排区。
* 头字段 ACTIVE/BOOT/MAGIC/GSEQ 在影子起点 COUNT 之后，一并复用。 */
if (unchanged && s_motShadowValid && s_motPubCount > 0U) {
memcpy(&in[ECAT_MOTW_OFF_COUNT], s_motShadow, region);
return s_motPubCount;
}
@@ -216,13 +237,14 @@ uint8_t EthercatCanBridge::fillMotorRound(uint8_t *in)
bool EthercatCanBridge::peekOutput(const uint8_t *head)
{
/* 输出探针：12B 头里 SEQ@0 / FLAGS。seq 无变化沿且无清统计请求时返回 false，
* PDO_OutputMapping 只补读 SM2 末字，跳过 384B 全量读。
* 恒 true 会让 8kHz 每拍都全量读，单拍被 PRAM 打爆（6kHz 即掉速）。 */
if (head == nullptr) {
return false;
}
const uint8_t seq = head[ECAT_CAN_TX_OFF_SEQ];
/* WIN@8 不再使用：1.6.21 电机整轮密排，无滑窗。 */
if (!s_seqPrimed) {
s_seqPrimed = true;
s_lastSeq = seq;
@@ -250,10 +272,10 @@ void EthercatCanBridge::processOutput(const uint8_t *out)
}
const uint8_t seq = out[ECAT_CAN_TX_OFF_SEQ];
s_outSeenSeq = seq; /* 诊断：processOutput 本拍看到的输出 seq */
if (!s_seqPrimed) {
s_seqPrimed = true;
s_lastSeq = seq;
s_coldStartPending = true;
}
@@ -262,20 +284,28 @@ void EthercatCanBridge::processOutput(const uint8_t *out)
s_txCount = 0U;
s_dropCount = 0U;
s_rxCount = 0U;
s_rx00ffCount = 0U;
s_rxPublished = true;
}
const uint8_t dlcRaw = out[ECAT_CAN_TX_OFF_DLC];
const uint8_t batchCount = out[ECAT_TXB_OFF_COUNT];
const bool hasPayload = (dlcRaw > 0U) || (batchCount > 0U);
bool executeCommand = false;
if (s_coldStartPending) {
s_coldStartPending = false;
/* 冷启动首包：若包含有效单帧命令或批量帧，立即执行 */
const uint8_t dlc = out[ECAT_CAN_TX_OFF_DLC];
const uint8_t batchCount = out[ECAT_TXB_OFF_COUNT];
if (dlc > 0U || batchCount > 0U) {
/* 冷启动：有载荷就发（不依赖 s_lastSeq 是否已被探针碰过） */
if (hasPayload) {
executeCommand = true;
} else {
s_lastSeq = seq;
return;
}
} else if (seq != s_lastSeq) {
executeCommand = true;
} else if (hasPayload && seq != s_lastSeq) {
executeCommand = true;
}
if (!executeCommand) {
@@ -284,7 +314,7 @@ void EthercatCanBridge::processOutput(const uint8_t *out)
s_lastSeq = seq;
const uint8_t ch = out[ECAT_CAN_TX_OFF_CH];
uint8_t dlc = out[ECAT_CAN_TX_OFF_DLC];
uint8_t dlc = dlcRaw;
if (dlc > kEcatCanTxDataMax) {
dlc = kEcatCanTxDataMax;
}
@@ -299,6 +329,7 @@ void EthercatCanBridge::processOutput(const uint8_t *out)
s_lastTxResult = (uint8_t)r;
if (r == CanFd::CanTxResult::kOk) {
++s_txCount;
s_lastTxId = rd32le(&out[ECAT_CAN_TX_OFF_ID]);
}
}
}
@@ -311,7 +342,9 @@ void EthercatCanBridge::buildInput(uint8_t *in)
if (in == nullptr) {
return;
}
memset(in, 0, kEcatPdoInBytes);
/* 不整包 memset(600)：8kHz 下每拍 Process 都会走到这里，600B 清零
* 与后续覆盖写重复。各段自己写满有效域；未用槽由 fillMotorRound
* 按 count 截断，主站只迭代 count，空洞区可为残值。 */
/* ── 段 1（0..31）：桥状态 + 短快照 ── */
in[ECAT_CAN_RX_OFF_ACK] = s_lastSeq;
@@ -319,6 +352,8 @@ void EthercatCanBridge::buildInput(uint8_t *in)
wr16le(&in[ECAT_CAN_RX_OFF_TXCNT], s_txCount);
wr16le(&in[ECAT_CAN_RX_OFF_DROP], s_dropCount);
wr32le(&in[ECAT_CAN_RX_OFF_RXCNT], s_rxCount);
wr32le(&in[ECAT_CAN_RX_OFF_TXTXID], s_lastTxId);
wr16le(&in[ECAT_CAN_RX_OFF_RX00FF], s_rx00ffCount);
const bool xrxStable = ((s_xrxSeq & 1U) == 0U);
@@ -333,26 +368,45 @@ void EthercatCanBridge::buildInput(uint8_t *in)
wr32le(&in[ECAT_CAN_RX_OFF_ID], s_rxId);
memcpy(&in[ECAT_CAN_RX_OFF_DATA], s_rxData, kEcatCanRxDataMax);
s_rxPublished = true;
} else {
in[ECAT_CAN_RX_OFF_FLAGS] = 0U;
in[ECAT_CAN_RX_OFF_CH] = 0U;
in[ECAT_CAN_RX_OFF_DLC] = 0U;
}
const uint8_t ch = s_rxValid ? s_rxCh : 0U;
const uint32_t backlog = CanFd::isChannelEnabled(ch) ? CanFd::txQueueBacklog(ch) : 0U;
in[ECAT_CAN_RX_OFF_BACKLOG] = (backlog > 255U) ? 255U : (uint8_t)backlog;
/* ── 段 2（32..543）：电机整轮密排（空槽不发，count=实际电机数）── */
/* ── 段 2（32..543）：电机整轮密排 ── */
(void)fillMotorRound(in);
/* ── 段 3（544..583）：最近一帧完整快照 ──
* 与段 1 共用 xrxStable 门控，两段必须来自同一帧。 */
if (xrxStable && s_rxValid) {
in[ECAT_XRX_OFF_CH] = s_rxCh;
in[ECAT_XRX_OFF_DLC] = s_rxDlc;
in[ECAT_XRX_OFF_FLAGS] = 0x01U;
wr32le(&in[ECAT_XRX_OFF_ID], s_rxId);
memcpy(&in[ECAT_XRX_OFF_DATA], s_rxData, kEcatCanXRxDataMax);
/* ── 段 3（544..583）：长帧快照（通用，不专宠版本） ──
* 语义 =「最近一帧非 STATUS 长帧」：CONFIG/版本/节点ID 谁后到谁上。
* STATUS(0x0100) 由段2 密排承载，不进本槽（否则 48B STATUS 会淹没一切）。
* 例外：仅当刚收到 0x00FF 的短粘滞窗口内，优先摆版本应答，
* 给主站一个稳定采样窗；窗口结束后立刻交还给 CONFIG 等，避免其它长帧失效。 */
if (xrxStable) {
const uint32_t nowMs = SysTickTimer::getMs();
const bool stickyLive = s_verValid && static_cast<int32_t>(nowMs - s_verHoldUntilMs) < 0;
/* 段3 RSVD@547：processOutput 看到的输出 seq（诊断用，不参与解析） */
in[ECAT_XRX_OFF_RSVD] = s_outSeenSeq;
if (stickyLive) {
in[ECAT_XRX_OFF_CH] = s_verCh;
in[ECAT_XRX_OFF_DLC] = s_verDlc;
in[ECAT_XRX_OFF_FLAGS] = 0x01U;
wr32le(&in[ECAT_XRX_OFF_ID], s_verId);
memcpy(&in[ECAT_XRX_OFF_DATA], s_verData, kEcatCanXRxDataMax);
} else if (s_rxValid) {
in[ECAT_XRX_OFF_CH] = s_rxCh;
in[ECAT_XRX_OFF_DLC] = s_rxDlc;
in[ECAT_XRX_OFF_FLAGS] = 0x01U;
wr32le(&in[ECAT_XRX_OFF_ID], s_rxId);
memcpy(&in[ECAT_XRX_OFF_DATA], s_rxData, kEcatCanXRxDataMax);
}
}
/* 段 4（历史覆盖窗口）已删除；段 5 由 EthercatPdo::fillDiagTail 写。 */
/* 段 5 由 EthercatPdo::fillDiagTail 写。 */
}
void EthercatCanBridge::onCanFrame(uint8_t channel, uint32_t id,
@@ -362,6 +416,12 @@ void EthercatCanBridge::onCanFrame(uint8_t channel, uint32_t id,
return;
}
/* STATUS(0x0100) 由 MotorState 段2 密排承载，不写入 xrx。
* 原注释本就如此约定；实现曾漏过滤，导致高频 STATUS 盖掉 CONFIG/版本。 */
if (canSubId(id) == 0x0100U) {
return;
}
uint8_t copyLen = length;
if (copyLen > kEcatCanXRxDataMax) {
copyLen = kEcatCanXRxDataMax;
@@ -388,11 +448,27 @@ void EthercatCanBridge::onCanFrame(uint8_t channel, uint32_t id,
s_rxValid = true;
s_rxPublished = false;
if (canSubId(id) == 0x00FFU) {
if (s_rx00ffCount < 0xFFFFU) {
++s_rx00ffCount;
}
}
/* 版本应答：只做短粘滞，供主站在窗口内采到；不长期霸占 xrx */
if (canSubId(id) == 0x00FFU) {
s_verCh = channel;
s_verDlc = length;
s_verId = id;
memcpy(s_verData, data, copyLen);
if (copyLen < kEcatCanXRxDataMax) {
memset(&s_verData[copyLen], 0, (size_t)(kEcatCanXRxDataMax - copyLen));
}
s_verHoldUntilMs = SysTickTimer::getMs() + kVerHoldMs;
s_verValid = true;
}
__DMB();
++s_xrxSeq;
/* STATUS 走 MotorState → 段 2 整轮；非 STATUS 只更新段 1/3 最近一帧快照。
* 1.6.21 起不再写入历史覆盖窗口。 */
}
extern "C" {