DCU_APP/GD32E508_DCU_APP/comm/esc_lan9252.cpp

/**
 * @file esc_lan9252.cpp
 * @brief LAN9252 EtherCAT ESC 驱动实现。
 */
#include "comm/esc_lan9252.h"
#include "comm/esc_exmc_bus.h"
#include "sys/config.h"
#include "RTE_Components.h"
#include CMSIS_device_header

namespace {
/* LAN9252 ESC 关键寄存器地址(字节偏移,EXMC 访问) */
constexpr uint16_t LAN9252_REG_CHIP_ID_L = 0x0000U; /**< 芯片 ID 低 16 位(=0x4321)。 */
constexpr uint16_t LAN9252_REG_CHIP_ID_H = 0x0002U; /**< 芯片 ID 高 16 位(=0x8765)。 */
constexpr uint32_t LAN9252_CHIP_ID_VALUE = 0x87654321U; /**< 期望的 32-bit 芯片 ID。 */

/* PDI 内存基址偏移(实际取决于 LAN9252 PDI 配置,这里为示意值) */
constexpr uint16_t LAN9252_PDI_BASE_OFFSET = 0x1000U;
}

void EscLan9252::init()
{
    /* 使能 DWT 周期计数器,供 periodicIsr 执行时间测量 */
    CoreDebug->DEMCR |= CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;
    DWT->CYCCNT = 0U;
    DWT->CTRL |= DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk;

    EscExmcBus::init();

    /* ============================================================
     * TODO: 完整 ESC 寄存器配置(需 SSC 或等价协议栈代码,本 spec 不实现)
     * ============================================================
     * 当前仅完成 EXMC 总线初始化与芯片 ID 读取。要使 SYNC0 实际触发,还需配置:
     *
     * 1. SyncManager(SM)初始化:
     *    - SM0/SM1:邮箱输入/输出(IN/OUT),地址 0x0520-0x0530
     *    - SM2:TxPDO(输入),地址 0x0530,配置为 3-buffer 模式
     *    - SM3:RxPDO(输出),地址 0x0540,配置为 3-buffer 模式
     *    - 各 SM 的 StartAddr/Length/Control/Status/Activate 寄存器
     *
     * 2. FMMU(Fieldbus Memory Mapping Unit)配置:
     *    - FMMU0:TxPDO 映射(逻辑地址 → 物理地址,读)
     *    - FMMU1:RxPDO 映射(逻辑地址 → 物理地址,写)
     *    - 地址 0x0580-0x0590
     *
     * 3. AL Control(0x0120):写入 0x08 请求 OP 状态(需主站配合完成状态迁移)
     *
     * 4. SYNC0 生成寄存器:
     *    - 0x0981-0x0982:SYNC0 周期(cycle time,单位 ns)
     *    - 0x0983:SYNC0 脉冲长度
     *    - 0x0984:SYNC0 控制(使能/触发模式)
     *    - 需主站 DC 同步后由 ESC 自动生成 SYNC0 脉冲
     *
     * 这些步骤通常由 EtherCAT SSC(Slave Stack Code)或等价协议栈代码完成,
     * 涉及 AL 状态机管理、邮箱通信、PDO 映射协商等复杂逻辑。
     * 本 spec 仅通过 EthercatSlave::isEscReady() 的 AL 状态守卫使
     * "SYNC0 不会触发"在运行期可观测,完整配置留待 SSC 集成 spec。
     * ============================================================ */
}

bool EscLan9252::selfTest()
{
    return (readChipId() == LAN9252_CHIP_ID_VALUE);
}

uint32_t EscLan9252::readChipId()
{
    /* INIT-ONLY:init 阶段中断未使能,但仍走 initOnly 路径保持一致性 */
    const uint16_t id_low  = initOnlyReadReg(LAN9252_REG_CHIP_ID_L);
    const uint16_t id_high = initOnlyReadReg(LAN9252_REG_CHIP_ID_H);
    return ((uint32_t)id_high << 16) | id_low;
}

uint16_t EscLan9252::readReg(uint16_t addr)
{
    /* ESC 寄存器地址按字节寻址,EXMC 16-bit 访问需要地址左移 1 位 */
    return EscExmcBus::read16((uint32_t)addr << 1U);
}

void EscLan9252::writeReg(uint16_t addr, uint16_t val)
{
    EscExmcBus::write16((uint32_t)addr << 1U, val);
}

__attribute__((section(".ramfunc"), noinline))
void EscLan9252::readPdi(uint16_t offset, uint8_t *buf, size_t len)
{
    if (buf == nullptr || len == 0U) {
        return;
    }
    /* PDI 按 16-bit 读取,非对齐字节需特殊处理(此处简化为按半字读取) */
    const uint32_t exmc_offset = (uint32_t)(LAN9252_PDI_BASE_OFFSET + offset) << 1U;
    const size_t half_count = len / 2U;
    for (size_t i = 0U; i < half_count; ++i) {
        uint16_t w = EscExmcBus::read16(exmc_offset + (uint32_t)(i * 2U));
        buf[i * 2U]     = (uint8_t)(w & 0xFFU);
        buf[i * 2U + 1] = (uint8_t)((w >> 8) & 0xFFU);
    }
    /* 处理奇数字节 */
    if ((len & 1U) != 0U) {
        uint16_t w = EscExmcBus::read16(exmc_offset + (uint32_t)(half_count * 2U));
        buf[half_count * 2U] = (uint8_t)(w & 0xFFU);
    }
}

__attribute__((section(".ramfunc"), noinline))
void EscLan9252::writePdi(uint16_t offset, const uint8_t *buf, size_t len)
{
    if (buf == nullptr || len == 0U) {
        return;
    }
    const uint32_t exmc_offset = (uint32_t)(LAN9252_PDI_BASE_OFFSET + offset) << 1U;
    const size_t half_count = len / 2U;
    for (size_t i = 0U; i < half_count; ++i) {
        uint16_t w = (uint16_t)buf[i * 2U] | ((uint16_t)buf[i * 2U + 1] << 8);
        EscExmcBus::write16(exmc_offset + (uint32_t)(i * 2U), w);
    }
    if ((len & 1U) != 0U) {
        EscExmcBus::write16(exmc_offset + (uint32_t)(half_count * 2U), (uint16_t)buf[half_count * 2U]);
    }
}

/* ---- initOnly* 接口:INIT-ONLY,仅允许在 EthercatSync::init() 使能 EXTI NVIC 之前调用 ----
 * 运行期禁止调用;需 ESC 寄存器访问须通过 SYNC0 ISR 代访队列(本 spec 不涵盖)。
 * 注:不再使用 PRIMASK 关中断(违反项目硬约束"Critical sections MUST use BASEPRI")。 */
uint16_t EscLan9252::initOnlyReadReg(uint16_t addr)
{
    return readReg(addr);
}

void EscLan9252::initOnlyWriteReg(uint16_t addr, uint16_t val)
{
    writeReg(addr, val);
}

void EscLan9252::initOnlyReadPdi(uint16_t offset, uint8_t *buf, size_t len)
{
    readPdi(offset, buf, len);
}

void EscLan9252::initOnlyWritePdi(uint16_t offset, const uint8_t *buf, size_t len)
{
    writePdi(offset, buf, len);
}