cbb/DCU_APP
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feat(canfd): 添加CANFD硬件自检功能并优化初始化时序

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- 新增s_channelHwOk数组跟踪各通道硬件初始化状态
- 修改CANFD初始化流程，在GPIO上电后延时200ms再进入Normal模式
- 实现selfTestL0()轻量自检函数，检查硬件初始化、退出init模式、收发器状态等
- 更新CANFD初始化逻辑，只有自检通过才标记为成功

refactor(spi): 调整SPI DMA和EXTI配置顺序避免通信失步

- 将armSpiDmasForNextCs()调用移至configureExti()之前
- 添加注释说明DMA预装和EXTI开启的时序要求
- 避免OTA跳转后ESP32立即发送HELLO导致的SPI从机失步问题

fix(app_spi): 修复HELLO_ACK响应中credit初始化问题

- 在HELLO_ACK构建前将g_localCredit设置为1
- 与requestEsp32Read()保持一致避免TX占用时credit=0的问题
- 防止主机因remoteCredit=0而拒绝发送PING帧

refactor(initial): 重构应用初始化流程添加模块状态跟踪

- 引入ModuleBit枚举和掩码机制跟踪各模块初始化状态
- 实现mark()和report()方法统一管理模块启动结果
- 按NVIC→SysTick→ESP32_EN→USART0→AppSpi→ADC→CANFD→OTA→TaskManager→Scheduler→EtherCAT→Watchdog顺序启动
- 将CANFD模块成功条件改为selfTestL0()通过才标记成功
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cbb
2026-07-17 02:03:00 +08:00
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GD32E508_DCU_APP/device/CANFD.cpp
+64 -2
View File
@@ -163,6 +163,7 @@ CanFd::ChannelStats CanFd::s_channelStats[3]{};
CanFd::ChannelFeedback CanFd::s_feedback[3]{};
uint32_t CanFd::s_feedbackSeq = 0U;
CanFd::IdSnapshotTable CanFd::s_idSnapshot[3]{};
bool CanFd::s_channelHwOk[3]{};
/**
* @brief 查询指定通道是否已使能。
@@ -212,6 +213,8 @@ void CanFd::initGpio()
gpio_init(ch.rxPort, GPIO_MODE_IPU, GPIO_OSPEED_50MHZ, ch.rxPin);
gpio_init(ch.txPort, GPIO_MODE_AF_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, ch.txPin);
gpio_init(ch.slpPort, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, ch.slpPin);
/* 上电先 STB=1（待机），延时后再进入 Normal */
gpio_bit_set(ch.slpPort, ch.slpPin);
}
}
@@ -326,9 +329,10 @@ void CanFd::initChannelHardware(uint8_t i)
{
const auto &ch = kChannels[i];
if (!kChannelEnabled[i]) {
printf("[CAN] CH%u DISABLED, skip init\r\n", static_cast<unsigned>(i));
s_channelHwOk[i] = false;
return;
}
s_channelHwOk[i] = false;
rcu_periph_clock_enable(ch.canRcu);
gpio_bit_reset(ch.slpPort, ch.slpPin); /* STB=0 -> Normal */
const uint8_t rxLevelBefore = (gpio_input_bit_get(ch.rxPort, ch.rxPin) != RESET) ? 1U : 0U;
@@ -412,6 +416,9 @@ void CanFd::initChannelHardware(uint8_t i)
s_rxQueues[i].head = 0U;
s_rxQueues[i].tail = 0U;
s_rxQueues[i].count = 0U;
const bool exitOk = ((CAN_STAT(ch.canPeriph) & CAN_STAT_IWS) == 0U);
s_channelHwOk[i] = (nominalOk && fdOk && exitOk);
}
/** @brief 统一配置三路滤波器（HBC1F + per-channel filter）。 */
@@ -724,7 +731,7 @@ void CanFd::dumpRegisters()
* @param[in] 无。
* @param[out] 无。
* @retval 无返回值。
* @note 初始化后默认将三路 TCAN1057A 收发器置为 Normal，并使能 FIFO0 的非空/满/overfull 中断统计。
* @note 初始化收发器 GPIO 后延时进入 Normal，并启用 FIFO0 中断统计。
*/
void CanFd::init()
{
@@ -734,6 +741,7 @@ void CanFd::init()
for (size_t i = 0; i < kChannelCount; ++i) {
s_channelStats[i] = {};
s_feedback[i] = {};
s_channelHwOk[i] = false;
}
s_feedbackSeq = 0U;
@@ -742,6 +750,10 @@ void CanFd::init()
printClockInfo();
#endif
/* 收发器待机保持后，延时再进入 Normal */
constexpr uint32_t kCanPowerOnDeferMs = 200U;
SysTickTimer::delayMs(kCanPowerOnDeferMs);
for (uint8_t i = 0; i < kChannelCount; ++i) {
initChannelHardware(i);
}
@@ -761,6 +773,56 @@ void CanFd::init()
#endif
}
/**
* @brief L0 轻量自检：无总线发帧，仅校验使能通道硬件与收发器状态。
*/
bool CanFd::selfTestL0()
{
constexpr uint32_t kTecRecLimit = 16U;
bool anyEnabled = false;
bool allOk = true;
for (uint8_t i = 0U; i < static_cast<uint8_t>(kChannelCount); ++i) {
if (!kChannelEnabled[i]) {
continue;
}
anyEnabled = true;
const auto &ch = kChannels[i];
if (!s_channelHwOk[i]) {
allOk = false;
continue;
}
/* 仍停在初始化模式 */
if ((CAN_STAT(ch.canPeriph) & CAN_STAT_IWS) != 0U) {
allOk = false;
continue;
}
/* STB=0 为 Normal；高电平视为仍待机 */
if (gpio_output_bit_get(ch.slpPort, ch.slpPin) != RESET) {
allOk = false;
continue;
}
const uint32_t errReg = CAN_ERR(ch.canPeriph);
if ((errReg & CAN_ERR_BOERR) != 0U) {
allOk = false;
continue;
}
const uint32_t tec = (errReg >> 16) & 0xFFU;
const uint32_t rec = (errReg >> 24) & 0xFFU;
if (tec > kTecRecLimit || rec > kTecRecLimit) {
allOk = false;
continue;
}
}
return anyEnabled && allOk;
}
/**
* @brief 切换 CANFD 接收过滤模式。
* @param[in] mode 目标过滤模式。
GD32E508_DCU_APP/device/canfd.h
+9
View File
@@ -118,6 +118,13 @@ public:
static void init();
/**
* @brief L0 轻量自检（不向物理总线发帧）。
* @retval true 所有已使能通道通过；false 无使能通道或任一路失败。
* @note 检查：硬件 init 结果、退出 init mode、收发器 Normal、无 BUS_OFF、TEC/REC 阈值。
*/
static bool selfTestL0();
/**
* @brief 查询指定通道是否已使能。
* @param[in] channelIndex 通道索引 0/1/2。
@@ -207,6 +214,8 @@ private:
static volatile Mode s_mode;
static ChannelStats s_channelStats[3];
static ChannelFeedback s_feedback[3];
/** 各通道硬件 init（时序+退出 init mode）是否成功 */
static bool s_channelHwOk[3];
static uint32_t s_feedbackSeq;
static IdSnapshotTable s_idSnapshot[3];
};
GD32E508_DCU_APP/device/spi/app_spi_command.cpp
+7 -3
View File
@@ -408,10 +408,11 @@ void AppSpiCommand::init()
configureGpio();
configureDma();
configureSpi0();
configureExti();
/* 首笔 CS 到来前预装 DMA，避免 EXTI 晚于首 SCK。
* 必须在 configureSpi0/configureDma 之后调用。 */
/* 必须先预装 DMA，再开 CS EXTI。
* OTA 跳转后 ESP32 可能立刻打 HELLO：若 EXTI 已开而 DMA 未 arm，
* 首笔 CS 会让 SPI 从机失步，之后长期 MISO 噪声/全 FF。 */
armSpiDmasForNextCs();
configureExti();
}
/** @brief 在 CS 空闲期预装下一笔全双工 DMA。
@@ -521,6 +522,9 @@ void AppSpiCommand::processCommand()
g_v2Active = true;
s_hasCachedResp = false;
/* 与 requestEsp32Read() 一致（L5 8bc01dd）：建帧前 credit=1，
* 避免 TX 占用时 g_localCredit=0 写入 HELLO_ACK，导致主机 remoteCredit=0 拒发 PING。 */
g_localCredit = 1U;
size_t built_len = 0U;
v2_build_hello_ack_frame(g_sessionId, V2_ROLE_APP, (uint8_t)g_localCredit,
0, hdr.tx_seq, m_txBuf, &built_len);
GD32E508_DCU_APP/sys/initial.cpp
+114 -29
View File
@@ -1,6 +1,11 @@
/**
* @file initial.cpp
* @brief 应用启动初始化实现。
* @brief 应用启动初始化：模块成功置位，结束统一报告结果。
*
* 顺序：
* NVIC → SysTick → ESP32_EN 保持 → USART0 → AppSpi（尽早 HELLO 探活）→
* ADC → CANFD → OtaBootRequest → TaskManager → Scheduler →
* EtherCAT(+Sync 可选) → Watchdog → report
*/
#include "sys/initial.h"
@@ -18,49 +23,129 @@
#include "comm/ethercat_slave.h"
#include "comm/ethercat_sync.h"
/**
* @brief 执行应用级外设与调度初始化。
* @param[in] 无。
* @param[out] 无。
* @retval 无返回值。
* @note 依次完成 SysTick、USART0、ADC/温度采样、CANFD、任务管理器与调度定时器的启动。
*/
uint32_t AppInitializer::s_mask = 0U;
namespace {
struct InitEntry {
uint32_t bit;
const char *name;
bool critical;
};
static const InitEntry kEntries[] = {
{ AppInitializer::kNvic, "nvic", true },
{ AppInitializer::kSysTick, "systick", true },
{ AppInitializer::kEsp32Hold, "esp32_hold", true },
{ AppInitializer::kUsart0, "usart0", true },
{ AppInitializer::kAppSpi, "app_spi", true },
{ AppInitializer::kAdc, "adc", true },
{ AppInitializer::kCanFd, "canfd", true },
{ AppInitializer::kOtaBootReq, "ota_boot_req", true },
{ AppInitializer::kTaskManager, "task_manager", true },
{ AppInitializer::kScheduler, "scheduler", true },
{ AppInitializer::kEthercat, "ethercat", false },
{ AppInitializer::kEthercatSync, "ethercat_sync", false },
{ AppInitializer::kWatchdog, "watchdog", true },
};
} // namespace
void AppInitializer::mark(ModuleBit b)
{
s_mask |= static_cast<uint32_t>(b);
}
void AppInitializer::report()
{
bool critical_ok = true;
bool all_ok = true;
char fail_list[160] = {0};
size_t fail_len = 0U;
for (size_t i = 0; i < sizeof(kEntries) / sizeof(kEntries[0]); ++i) {
const InitEntry &e = kEntries[i];
const bool ok = (s_mask & e.bit) != 0U;
if (ok) {
continue;
}
all_ok = false;
if (e.critical) {
critical_ok = false;
}
if (fail_len + 2U < sizeof(fail_list)) {
if (fail_len > 0U) {
fail_list[fail_len++] = ',';
}
const char *p = e.name;
while (*p != '\0' && fail_len + 1U < sizeof(fail_list)) {
fail_list[fail_len++] = *p++;
}
fail_list[fail_len] = '\0';
}
}
if (critical_ok && all_ok) {
printf("[APP] init: OK (all modules)\r\n");
} else if (critical_ok) {
printf("[APP] init: OK (critical), skipped/failed: %s\r\n",
fail_list[0] != '\0' ? fail_list : "?");
} else {
printf("[APP] init: FAIL, modules: %s\r\n",
fail_list[0] != '\0' ? fail_list : "?");
}
}
void AppInitializer::init()
{
/* 必须最先设置 NVIC 优先级分组:确保后续 CanFd/SPI0 等外设 init 中
* 编码抢占/子优先级字节时使用正确的分组(PRE4_SUB0),避免在错误分组
* 下编码后被重新解释。EtherCAT 实时架构整改 Task3。 */
s_mask = 0U;
nvic_priority_group_set(CONFIG_NVIC_PRIORITY_GROUP);
printf("[APP] init: SysTick...\r\n");
mark(kNvic);
SysTickTimer::initMs();
/* ESP32 EN/RESET (PC9) 直接配置为推挽输出高电平，保持 ESP32 正常运行 */
mark(kSysTick);
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOC);
gpio_bit_set(CONFIG_ESP32_RESET_PORT, CONFIG_ESP32_RESET_PIN);
gpio_init(CONFIG_ESP32_RESET_PORT, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, CONFIG_ESP32_RESET_PIN);
printf("[APP] init: USART0...\r\n");
mark(kEsp32Hold);
Usart0::configurePins();
Usart0::init();
printf("[APP] init: ADC...\r\n");
Adc::init();
printf("[APP] init: CANFD...\r\n");
CanFd::init();
printf("[APP] init: OtaBootRequest...\r\n");
OtaBootRequest::init();
printf("[APP] init: AppSpiCommand...\r\n");
mark(kUsart0);
/* SPI 尽早就绪：OTA FINISH 跳转后 ESP32 用 HELLO 探活，不能等 CAN 上电延时 */
AppSpiCommandBus.init();
printf("[APP] init: TaskManager...\r\n");
mark(kAppSpi);
Adc::init();
mark(kAdc);
CanFd::init();
/* L0 通过才置 canfd 位 */
if (CanFd::selfTestL0()) {
mark(kCanFd);
}
OtaBootRequest::init();
mark(kOtaBootReq);
TaskManager::init();
printf("[APP] init: SchedulerTimer...\r\n");
mark(kTaskManager);
SchedulerTimer::init();
printf("[APP] init: EthercatSlave...\r\n");
mark(kScheduler);
EthercatSlave::init();
if (EthercatSlave::isEscReady()) {
printf("[APP] init: EthercatSync...\r\n");
mark(kEthercat);
EthercatSync::init();
} else {
printf("[APP] init: EthercatSync SKIPPED (ESC not ready)\r\n");
mark(kEthercatSync);
}
printf("[APP] init: Watchdog...\r\n");
Watchdog::init();
printf("[APP] init: all done\r\n");
mark(kWatchdog);
report();
}
GD32E508_DCU_APP/sys/initial.h
+29 -8
View File
@@ -1,20 +1,41 @@
#ifndef SYS_INITIAL_H
#define SYS_INITIAL_H
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
/**
* @brief 应用初始化器。
* @note 负责按固定顺序组织系统时基、串口、采样、通信、调度器等底层模块启动。
* @brief 应用初始化器：按固定顺序启动模块，成功位置 1，末尾汇总。
*/
class AppInitializer {
public:
/** 启动模块位（成功置 1） */
enum ModuleBit : uint32_t {
kNvic = 1u << 0,
kSysTick = 1u << 1,
kEsp32Hold = 1u << 2,
kUsart0 = 1u << 3,
kAdc = 1u << 4,
kCanFd = 1u << 5,
kOtaBootReq = 1u << 6,
kAppSpi = 1u << 7,
kTaskManager = 1u << 8,
kScheduler = 1u << 9,
kEthercat = 1u << 10,
kEthercatSync = 1u << 11,
kWatchdog = 1u << 12,
};
/**
* @brief 按固定顺序完成应用所有底层模块初始化。
* @param[in] 无。
* @param[out] 无。
* @retval 无返回值。
* @note 初始化顺序：SysTick → USART0 GPIO/外设 → 温度采样 → 等待 ADC DMA 就绪 → CANFD → 任务调度 → 调度定时器。
* @brief 按固定顺序完成模块初始化（过程只置位，结束统一报告成败/失败模块）。
*/
static void init();
private:
static uint32_t s_mask;
static void mark(ModuleBit b);
static void report();
};
#endif /* SYS_INITIAL_H */
#endif /* SYS_INITIAL_H */