feat(comm): 1.6.14~1.6.20 —— CAN-FD 数据段 5M、批量区改定长覆盖窗口(输入 PDO 496→600)、drop 口径修复、差分写仪表

1.6.14 CAN-FD 数据段 2Mbps→5Mbps:CONFIG_CAN_DATA_PRESCALER 9→3、BS1 3→4TQ
  (90MHz/(3×6TQ),采样点 80%→83.3%),仲裁段仍 1M。TDC filter/offset 维持 4 不做
  等比缩放(TDCMOD=CALC_AND_OFFSET 下硬件已自动测回路延时;放到 12 会让本节点回采
  错开约 6 个数据位,自发热帧被判错误帧)。配套电机 APP/BOOT data_prescaler=2。

1.6.15 段4 批量接收由"环形队列 + 变长紧排排空"改为 5×44B 定长覆盖窗口,输入 PDO
  496→600(75×64bit),段5 诊断区 484→584。动机两条:现场 4000 帧/s 超旧容量 3 帧/拍
  恒丢 1 帧;更关键是排空赤字把队列长期压在饱和态,而 1.6.9~1.6.13 追的错标/拼接竞态
  正是饱和态喂出来的(判满用的 tail 滞后→生产者写进消费者刚读过的槽)。定长消灭
  tail/判满/pending,边界越界写在结构上不可能再犯。每槽带 u32 seqlock:buildInput 在
  PDI_Isr(preempt=0) 抢占主循环写侧,无它则主站会拿到"新 ID + 旧数据"拼出的假帧。
  out+in=984 ≤ 1024 硬上限,DPRAM 留 120B。语义变更:批量区从"不丢的事件流"变"最近
  N 帧窗口",去重与丢帧判据移交主站按 seq 归一。三端同步 size.h/bridge/dc_app/
  gen_eeprom/DCU_ESI.xml,必须重烧固件 + 烧 EEPROM + 断电冷启动,只烧一边 SAFEOP 报
  AL 0x001A/0x0011。

1.6.16 段1/段3 快照 drop 计数口径修复(纯判据,PDO 布局逐字节不动):旧判据
  s_rxValid 置位后永不清零 ⇒ 开机首帧后每帧都算丢弃,drop ≡ rx−1,是零灵敏度假仪表
  且把网页状态栏刷成 ERR。新增 s_rxPublished,判据改 s_rxValid && !s_rxPublished。

1.6.17~19 [DIFF-STATS] 差分写取证仪表,零行为变更,只加 0x2000 sub13..23(11 个只读
  UINT32) ⇒ 不动 PDO 长度/映射,无需重生成 SII。实测:每拍 27.4% 字节真变化(164B)、
  run 峰值 12~13、段2 占变化量 ~53%、段4 ~25%。
  1.6.19 推翻 1.6.18 的自我诊断:比对开销虚报不是 -Oz 把 memcpy 编成调用(手拼移位
  反而 21.3µs→41µs),真根因是 alignas(4) 到 const uint8_t* 形参处丢失,优化器无法
  证明 4 字节对齐。__builtin_assume_aligned + memcpy 后循环体缩成 ldr/ldr/cmp/bne、
  bl 归零。教训:测量工具自身的开销会直接变成结论。

1.6.20 基线对照版(当前提交状态 CONFIG_ECAT_DIFF_STATS=0):同工况(电机在线无指令)
  实测 load 49.1% vs 仪表开的 51.6% ⇒ 仪表自身成本 2.4 个点,差分改造收益 = 0。
  按实测变化量推算 A1(段粒度条件写) 只值约 1 点(段2/段4 每拍都变,必然整块重写),
  仅 A2(8B 块粒度 + run 上限退化为整写) 有空间 —— 推算值,未做 A/B 实测不作为结论。
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2026-09-09 03:04:53 +08:00
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+24 -4
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@@ -5,15 +5,24 @@
#include "comm/ethercat_pdo.h"
#include "comm/ethercat_can_bridge.h"
#include "device/canfd.h"
#include "sys/config.h"
#include "sys/cpu_load.h"
/* [DIFF-STATS] 临时仪表挂接(删除:去掉本块与 process() 内的 observe 块)。
* 上一行的 sys/config.h 必须在此之前:宏未定义时 #if 会静默按 0 求值,
* 开关就会被悄悄当成"关掉"。 */
#if CONFIG_ECAT_DIFF_STATS
#include "comm/ethercat_diff_stats.h"
#endif
#include <cstring>
uint8_t EthercatPdo::s_out[EthercatPdo::kPdoOutBytes] = {0};
uint8_t EthercatPdo::s_in[EthercatPdo::kPdoInBytes] = {0};
/* alignas(4) 必须在类内声明与出类定义上同时标注:AC6(Clang) 否则报
* "'alignas' must be specified on definition"。用途见 ethercat_pdo.h。 */
alignas(4) uint8_t EthercatPdo::s_out[EthercatPdo::kPdoOutBytes] = {0};
alignas(4) uint8_t EthercatPdo::s_in[EthercatPdo::kPdoInBytes] = {0};
/* 输入 PDO 的工作缓冲:buildInput 填这里,填完整块发布到 s_in(见 process())。
* 读侧 writeInputs 只读 s_in,因此永远看不到"填到一半"的镜像。 */
uint8_t EthercatPdo::s_build[EthercatPdo::kPdoInBytes] = {0};
alignas(4) uint8_t EthercatPdo::s_build[EthercatPdo::kPdoInBytes] = {0};
volatile uint32_t EthercatPdo::s_outputCycles = 0U;
volatile uint32_t EthercatPdo::s_inputCycles = 0U;
@@ -41,13 +50,17 @@ void EthercatPdo::process()
* EXTI1(ESC IRQ),**挡不住 EXTI0(Sync0,preempt=0) 和 EXTI2(Sync1,preempt=1)**。
*
* 竞态:MainLoop 把 s_in 填到一半(如刚写完批量区第 1 条)时被 Sync0/Sync1
* 抢占 → 内层重入本函数,memset 清空后重填整个 496B,随后 PDO_InputMapping()
* 抢占 → 内层重入本函数,memset 清空后重填整个输入 PDO,随后 PDO_InputMapping()
* 把这一份发给 ESC;外层回来又按自己那轮的进度接着往下写。于是发出去的镜像里
* 批量区相邻两条来自**不同轮次**,而两轮之间环形队列 tail 已推进 —— 第 2 条
* 就带上了另一条帧的内容。实测特征与此吻合:批量区第 1 条几乎不坏(0.06%)、
* 第 2 条 30.75% 坏且内容是一条完整 CONFIG 帧;段 1/段 3 干净,因为它们每轮
* 内容相同,被覆盖也看不出来。
*
* 1.6.15 批量区改成定长覆盖窗口后,跨轮次混填不再产生"半新半旧"的假帧(每槽
* 自带 seqlock,且槽位固定、语义本就是"最近 N 帧"),但本防护仍然保留:省掉
* 一次无谓的整块重填,并让镜像保持同一轮次的一致性。
*
* 处理:已在填充中就直接返回。输入 PDO 是周期量,跳过一次下一拍即补,
* 远好过发出一份跨轮次拼接的镜像。 */
static volatile bool s_building = false;
@@ -73,6 +86,13 @@ void EthercatPdo::process()
fillDiagTail(s_build);
memcpy(s_in, s_build, kPdoInBytes);
#if CONFIG_ECAT_DIFF_STATS
/* [DIFF-STATS] 只测量:与上一份已发布镜像比对并累计到 1s 窗口,经 0x2000
* sub13..23 上报。不改变上面的整块写行为,因此本版本固件的输出与 1.6.16
* 逐字节一致。仪表自持上一份副本,这里不需要额外缓冲。 */
EthercatDiffStats::observe(s_in);
#endif
s_building = false;
}