feat(device): 添加早期诊断功能并优化SPI通信实现
- 在startup_gd32e50x_cl.s中添加USART0早期诊断代码，在Reset_Handler中 发送'R'字符以确认启动过程 - 修改system_gd32e50x.c中的时钟初始化逻辑，支持动态检测当前时钟源 （PLL或IRC8M）并相应调整串口波特率设置 - 在系统时钟配置函数中添加HXTAL故障诊断输出，当外部晶振启动失败时 通过USART0输出"HXTAL FAIL"错误信息 - 在AppSpiCommand类中实现DMA传输机制，使用DMA0_CH2进行SPI0数据发送， 提升传输效率并与BOOT端保持一致 - 重构SPI命令处理逻辑，优化PING命令响应格式，包含APP和BOOT版本信息 以及运行时间统计 - 添加事务过滤机制，忽略全0xFF或全0x00的数据包以及短帧 - 更新配置文件定义APP固件版本号和OTA配置页面地址 - 修复region配置文件中的ROM大小数值精度问题 - 调整NVIC中断优先级设置，优化SPI中断处理
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@@ -116,4 +116,30 @@
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#define CONFIG_FWDGT_RLD 1874U
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/** @brief FWDGT 超时近似值（毫秒），仅供文档参考。 */
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#define CONFIG_FWDGT_TIMEOUT_MS 3000U
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/* ============================================================
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* APP 固件版本号
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* ============================================================ */
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/** @brief APP 主版本号。 */
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#define APP_FW_VERSION_MAJOR 1U
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/** @brief APP 次版本号。 */
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#define APP_FW_VERSION_MINOR 0U
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/** @brief APP 补丁版本号。 */
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#define APP_FW_VERSION_PATCH 0U
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/** @brief APP 构建编号。 */
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#define APP_FW_VERSION_BUILD 1U
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/* ============================================================
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* BOOT 版本在 OTA 配置页中的 Flash 存储地址
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* 与 BOOT 工程 sys/config.h 保持一致
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* ============================================================ */
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/** @brief OTA 配置页基地址。 */
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#define CONFIG_OTA_CONFIG_PAGE_ADDR 0x0807E000U
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/** @brief BOOT 版本存储地址（word 6，低 32 位：major|minor）。 */
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#define CONFIG_BOOT_VERSION_ADDR0 (CONFIG_OTA_CONFIG_PAGE_ADDR + 0x18U)
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/** @brief BOOT 版本存储地址（word 7，低 32 位：patch|build）。 */
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#define CONFIG_BOOT_VERSION_ADDR1 (CONFIG_OTA_CONFIG_PAGE_ADDR + 0x1CU)
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/** @brief OTA 配置页总 word 数（6 个 OTA 标志 + 2 个 BOOT 版本）。 */
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#define CONFIG_OTA_CONFIG_WORD_COUNT 8U
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#endif /* SYS_CONFIG_H */
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@@ -0,0 +1,150 @@
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/**
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* @file hardfault.cpp
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* @brief HardFault 诊断处理——通过 USART0 输出故障寄存器信息。
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*
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* 当 APP 在 BOOT 跳转后立即死机时，标准 printf 不可用，
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* 所以使用直接寄存器操作输出。
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*/
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#include "gd32e50x.h"
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#include <stdint.h>
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/**
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* @brief 通过 USART0 直接发送一个字节（纯寄存器操作，不依赖库函数/宏）。
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*/
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static void rawPutc(char ch) {
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volatile uint32_t *stat0 = (volatile uint32_t *)0x40013800U;
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volatile uint32_t *data = (volatile uint32_t *)0x40013804U;
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while ((*stat0 & (1U << 7)) == 0U) {} /* 等待 TBE */
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*data = (uint32_t)ch;
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}
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/**
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* @brief 通过 USART0 直接发送字符串。
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*/
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static void rawPuts(const char *s) {
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while (*s) { rawPutc(*s++); }
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}
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/**
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* @brief 输出 32 位十六进制值。
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*/
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static void rawHex32(uint32_t val) {
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const char hex[] = "0123456789ABCDEF";
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rawPuts("0x");
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for (int i = 28; i >= 0; i -= 4) {
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rawPutc(hex[(val >> i) & 0xF]);
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}
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}
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/**
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* @brief 检测当前实际 APB2 时钟频率（Hz）。
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*
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* 通过读取 RCU_CFG0 的 SCSS / AHBPSC / APB2PSC 字段，
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* 实时计算 USART0 所在的 APB2 总线时钟频率，
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* 而不依赖可能已过时的 SystemCoreClock 全局变量。
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*
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* @param stack_frame 指向异常栈帧的指针（由汇编桩压入）。
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* 包含: R0, R1, R2, R3, R12, LR, PC, xPSR
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* @param lr_value EXC_RETURN 值，用于判断使用 MSP 还是 PSP。
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*/
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static uint32_t detectApb2Clock(void) {
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volatile uint32_t *rcu_cfg0 = (volatile uint32_t *)0x40021000U;
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uint32_t cfg0 = *rcu_cfg0;
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/* 1. 确定 SYSCLK 频率 */
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uint32_t scss = (cfg0 >> 2) & 0x3U;
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uint32_t sysclk;
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if (scss == 0x2U) {
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sysclk = 180000000U; /* PLL = 180MHz（唯一配置的 PLL 目标频率） */
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} else {
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sysclk = 8000000U; /* IRC8M = 8MHz 或 HXTAL（未倍频时视为 8MHz） */
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}
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/* 2. AHB 预分频 */
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uint32_t ahbpsc = (cfg0 >> 4) & 0xFU;
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uint32_t ahb_div;
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switch (ahbpsc) {
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case 0x8: ahb_div = 2; break;
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case 0x9: ahb_div = 4; break;
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case 0xA: ahb_div = 8; break;
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case 0xB: ahb_div = 16; break;
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||||
case 0xC: ahb_div = 64; break;
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||||
case 0xD: ahb_div = 128; break;
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||||
case 0xE: ahb_div = 256; break;
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||||
case 0xF: ahb_div = 512; break;
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||||
default: ahb_div = 1; break;
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}
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uint32_t ahb_clk = sysclk / ahb_div;
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/* 3. APB2 预分频 */
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uint32_t apb2psc = (cfg0 >> 11) & 0x7U;
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uint32_t apb2_div;
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switch (apb2psc) {
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case 0x4: apb2_div = 2; break;
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case 0x5: apb2_div = 4; break;
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||||
case 0x6: apb2_div = 8; break;
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case 0x7: apb2_div = 16; break;
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default: apb2_div = 1; break;
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}
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return ahb_clk / apb2_div;
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}
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extern "C" void HardFault_Handler_C(uint32_t *stack_frame, uint32_t lr_value) {
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(void)lr_value;
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/* 确保 USART0 时钟可用 */
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volatile uint32_t *rcu_apb2en = (volatile uint32_t *)0x40021018U;
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*rcu_apb2en |= (1U << 2) | (1U << 14); /* RCU_GPIOA | RCU_USART0 */
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/* 确保 PA9 处于 AF_PP 50MHz 模式（可能被其他代码覆盖） */
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volatile uint32_t *gpioa_ctl1 = (volatile uint32_t *)0x40010804U;
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uint32_t ctl = *gpioa_ctl1;
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ctl &= ~(0xFU << 4);
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ctl |= (0xBU << 4); /* PA9: AF_PP 50MHz */
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*gpioa_ctl1 = ctl;
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/* 根据实际 APB2 时钟计算波特率分频值 */
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uint32_t apb2_clk = detectApb2Clock();
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uint32_t baud_div = apb2_clk / 115200U;
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if (baud_div == 0U) baud_div = 1U;
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volatile uint32_t *usart_baud = (volatile uint32_t *)0x40013808U;
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volatile uint32_t *usart_ctl0 = (volatile uint32_t *)0x40013800U;
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*usart_baud = baud_div;
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*usart_ctl0 = (1U << 3) | (1U << 13); /* TE | USARTEN */
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rawPuts("\r\n!!! HardFault !!!\r\n");
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if (stack_frame) {
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uint32_t pc = stack_frame[6];
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uint32_t lr = stack_frame[5];
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uint32_t psr = stack_frame[7];
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rawPuts("PC="); rawHex32(pc); rawPuts("\r\n");
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rawPuts("LR="); rawHex32(lr); rawPuts("\r\n");
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||||
rawPuts("PSR="); rawHex32(psr); rawPuts("\r\n");
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}
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rawPuts("CFSR="); rawHex32(SCB->CFSR); rawPuts("\r\n");
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rawPuts("HFSR="); rawHex32(SCB->HFSR); rawPuts("\r\n");
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||||
rawPuts("MMFAR="); rawHex32(SCB->MMFAR); rawPuts("\r\n");
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rawPuts("BFAR="); rawHex32(SCB->BFAR); rawPuts("\r\n");
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/* 死循环 */
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while (1) {}
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}
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/**
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* @brief HardFault_Handler 汇编桩——保存栈帧后调用 C 诊断函数。
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*/
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__attribute__((naked)) void HardFault_Handler(void) {
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__asm volatile(
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"tst lr, #4 \n" /* 检查 EXC_RETURN 位 2 */
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"ite eq \n"
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"mrseq r0, msp \n" /* 位 2 = 0: 使用 MSP */
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"mrsne r0, psp \n" /* 位 2 = 1: 使用 PSP */
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"mov r1, lr \n" /* 保存 EXC_RETURN */
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"b HardFault_Handler_C \n"
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);
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}
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@@ -0,0 +1,6 @@
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#ifndef HARDFAULT_H
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#define HARDFAULT_H
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void HardFault_Diagnostic(void);
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#endif
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@@ -48,8 +48,8 @@ static bool otaConfigSet(uint32_t targetAddr, uint32_t value)
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return writeWord(targetAddr, value);
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}
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uint32_t words[6];
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for(uint32_t i = 0U; i < 6U; ++i) {
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uint32_t words[CONFIG_OTA_CONFIG_WORD_COUNT];
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||||
for(uint32_t i = 0U; i < CONFIG_OTA_CONFIG_WORD_COUNT; ++i) {
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||||
words[i] = *((volatile uint32_t *)(kOtaConfigPageAddr + i * 4U));
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}
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||||
words[(targetAddr - kOtaConfigPageAddr) / 4U] = value;
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||||
@@ -63,7 +63,7 @@ static bool otaConfigSet(uint32_t targetAddr, uint32_t value)
|
||||
}
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||||
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||||
bool ok = true;
|
||||
for(uint32_t i = 0U; i < 6U; ++i) {
|
||||
for(uint32_t i = 0U; i < CONFIG_OTA_CONFIG_WORD_COUNT; ++i) {
|
||||
if(words[i] == kOtaNotAval) {
|
||||
continue;
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}
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