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- Removed unused constants and type aliases in app_spi_command_defs.h and temp_sensor.h. - Simplified ISpiCommandHandler destructor to default. - Eliminated redundant methods and comments in temp_sensor and usart0 files. - Consolidated writeU32Le function to app_spi_command_defs.h for reuse. - Updated comments for clarity and accuracy in task_manager.h and task_runner.cpp. - Removed hardfault.h as it contained no declarations. - Cleaned up CANFD and watchdog implementations by removing dead code and unnecessary comments. - Updated version numbers in config.h to reflect recent changes. - Enhanced error handling and diagnostics in hardfault handling.
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9.0 KiB
C++
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#ifndef DEVICE_CANFD_H
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#define DEVICE_CANFD_H
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#include <stdint.h>
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/** @brief 每通道反馈快照中保存的最近一帧最大数据长度，受 SPI 应答帧总长度约束。 */
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#define CANFD_FEEDBACK_LAST_DATA_MAX 32U
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/** @brief 每通道不重复 ID 快照表最大条目数。 */
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#define CANFD_ID_SNAPSHOT_MAX 16U
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/** @brief 快照条目中最大数据字节数（等于 CANFD DLC 上限）。 */
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#define CANFD_ID_SNAPSHOT_DATA_MAX 64U
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/**
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* @brief CANFD 通信模块。
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* @note 负责 GPIO/模式控制、波特率配置、异步接收缓存与按需发送能力。
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*/
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class CanFd {
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public:
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/**
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* @brief CANFD 接收过滤模式枚举。
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* @note 默认模式为 kModeAllPass，即三路控制器关闭硬件 ID 过滤，全部接收。
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*/
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enum class Mode : uint8_t {
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kModeAllPass = 0U, /**< 全部接收模式：禁用硬件 ID/掩码匹配，所有 11/29 位帧都进入 FIFO0。 */
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kModeFilterId = 1U, /**< 过滤模式：按 CONFIG_CAN_RX_FILTER_ID/MASK 做标准帧掩码匹配。 */
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kModeBridge0To12 = 2U, /**< CAN0 桥接模式：硬件过滤等同 AllPass，CAN0 收到的每一帧按原帧格式自动转发到 CAN1 与 CAN2。 */
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};
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/**
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* @brief CAN 发送结果枚举，枚举值即 SPI 错误响应码，便于 handler 直接透传。
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* @note 0xE0/0xE1 保留给 handler 入口校验（payload 过短/通道非法），
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* 不经 transmitFrame 返回；0xE2~0xE5 由 transmitFrame 区分四种失败原因。
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*/
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enum class CanTxResult : uint8_t {
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kOk = 0x00U, /**< 发送成功，已进入硬件邮箱。 */
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kErrBusOff = 0xE2U, /**< 通道处于 BUS_OFF，不发送。 */
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kErrTecHigh = 0xE3U, /**< TEC > 96，暂停发送保护通道。 */
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kErrMailbox = 0xE4U, /**< 3 个硬件邮箱全 PENDING，abort+重投仍失败。 */
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kErrInvalid = 0xE5U, /**< 入口参数无效（channelIndex/dlc/data 等）。 */
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};
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/**
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* @brief CANFD 运行诊断统计信息。
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*/
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struct Diag {
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uint32_t tx_count;
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uint32_t rx_count;
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uint32_t error_count;
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uint32_t rx_drop_count;
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uint32_t rx_fifo_full_count;
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uint32_t rx_fifo_overfull_count;
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uint32_t tx_drop_count;
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uint32_t tx_abort_count;
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uint32_t last_rx_id;
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uint32_t last_tx_id;
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uint8_t last_rx_channel;
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uint8_t last_tx_channel;
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uint8_t last_payload_length;
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uint8_t last_rx_fd_flag;
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uint8_t last_rx_brs;
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uint8_t last_rx_esi;
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};
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/**
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* @brief 单通道运行计数（每路独立累计）。
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*/
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struct ChannelStats {
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uint32_t rx_count; /**< 该通道累计成功接收帧数。 */
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uint32_t tx_count; /**< 该通道累计由硬件 MTFNERR 确认的成功发送帧数。 */
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uint32_t rx_drop_count; /**< 该通道累计软件丢帧数。 */
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||
uint32_t error_count; /**< 该通道累计错误计数（与发送邮箱失败合并）。 */
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uint32_t last_rx_id; /**< 该通道最近一帧报文标识符。 */
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uint8_t last_rx_dlc; /**< 该通道最近一帧报文数据长度。 */
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uint8_t last_rx_fd_flag; /**< 该通道最近一帧 FD 帧标志。 */
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uint8_t last_rx_brs; /**< 该通道最近一帧 BRS 标志。 */
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uint8_t last_rx_esi; /**< 该通道最近一帧 ESI 标志。 */
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uint8_t last_rx_data[CANFD_FEEDBACK_LAST_DATA_MAX];
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||
uint8_t tec; /**< 最近一次采样时硬件发送错误计数器 (0~255)。 */
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||
uint8_t rec; /**< 最近一次采样时硬件接收错误计数器 (0~255)。 */
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||
uint8_t bus_state; /**< 总线状态位图：bit0=init_mode, bit1=sleep, bit2=error_passive, bit3=bus_off, bit4=error_warning。 */
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};
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/**
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* @brief 单通道 1Hz 反馈快照（每秒刷新一次）。
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*/
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struct ChannelFeedback {
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uint32_t snapshot_seq; /**< 第几次刷新（自启动起递增）。 */
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ChannelStats stats; /**< 抓拍时刻的该通道统计与最近一帧信息。 */
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};
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/**
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* @brief 单个不重复 ID 的最新帧快照。
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*/
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struct IdSnapshotEntry {
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uint32_t id; /**< CAN 报文标识符。 */
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uint32_t seq; /**< 该条目被更新的序号（自启动起递增）。 */
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uint32_t rx_count; /**< 该 ID 累计接收帧数。 */
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||
uint8_t dlc; /**< 最新一帧数据长度。 */
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uint8_t fd_flag; /**< 最新一帧 FD 标志。 */
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||
uint8_t brs; /**< 最新一帧 BRS 标志。 */
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||
uint8_t esi; /**< 最新一帧 ESI 标志。 */
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||
uint8_t data[CANFD_ID_SNAPSHOT_DATA_MAX]; /**< 最新一帧数据。 */
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bool occupied; /**< 条目是否已被占用。 */
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};
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/**
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* @brief 每通道不重复 ID 快照表（1Hz 刷新，SPI 命令分页拉取）。
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*/
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struct IdSnapshotTable {
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IdSnapshotEntry entries[CANFD_ID_SNAPSHOT_MAX];
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uint8_t count; /**< 当前占用条目数。 */
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uint32_t seq; /**< 全局更新序号（每次 refresh 时递增）。 */
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};
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static void init();
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/**
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* @brief 查询指定通道是否已使能。
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* @param[in] channelIndex 通道索引 0/1/2。
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* @retval bool true=使能，false=禁用。
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*/
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static bool isChannelEnabled(uint8_t channelIndex);
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/**
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* @brief 切换 CANFD 接收过滤模式。
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*/
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static void setMode(Mode mode);
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/** @brief 查询当前 CANFD 接收过滤模式。 */
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static Mode mode();
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static bool hasRxFrame();
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static bool consumeRxFrame(uint32_t *id, uint8_t *data, uint8_t *length, uint8_t *channel = nullptr);
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static CanTxResult transmitFrame(uint8_t channelIndex, uint32_t ext_id,
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const uint8_t *data, uint8_t dlc, bool periodic = false);
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static const Diag *diag();
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/**
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* @brief 检查指定 CAN 通道当前是否处于健康可发送状态。
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* @retval true 未处于 BUS_OFF 且 TEC 未超过预警阈值。
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* @retval false 通道处于 BUS_OFF 或 TEC 过高，应避免再向其发送测试帧。
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*/
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static bool isChannelHealthy(uint8_t channelIndex);
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/**
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* @brief 刷新三路 1Hz 反馈快照。
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* @note 通常由任务调度器在 1 秒节拍调用，将各通道实时计数与最近一帧信息抓拍到 s_feedback。
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*/
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static void refreshFeedbackSnapshot();
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/**
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* @brief 拷贝指定通道的最新反馈快照到调用方缓冲。
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* @param[in] channelIndex 目标 CAN 通道号（0/1/2）。
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* @param[out] out 目标快照缓冲；为空或通道非法时返回 false。
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* @retval bool true 表示成功拷贝，false 表示参数非法。
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*/
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static bool copyFeedbackSnapshot(uint8_t channelIndex, ChannelFeedback *out);
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/**
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||
* @brief 拷贝指定通道的不重复 ID 快照表。
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||
* @param[in] channelIndex 目标通道 0/1/2。
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* @param[out] out 输出缓冲。
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* @retval true 成功。
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*/
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static bool copyIdSnapshotTable(uint8_t channelIndex, IdSnapshotTable *out);
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static void handleRxInterrupt(uint8_t channelIndex);
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static void handleTxInterrupt(uint8_t channelIndex);
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private:
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static constexpr uint8_t kRxQueueDepth = 16U;
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struct RxFrame {
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uint8_t channel;
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uint32_t id;
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uint8_t data[64];
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uint8_t length;
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};
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struct RxQueue {
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RxFrame frames[kRxQueueDepth];
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volatile uint8_t head;
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volatile uint8_t tail;
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volatile uint8_t count;
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};
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static void initGpio();
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/**
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* @brief 根据当前模式为指定控制器配置接收过滤器。
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* @param[in] canPeriph 目标 CAN 外设实例。
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* @param[in] filterNumber 过滤器编号。
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* @param[in] mode 目标接收过滤模式。
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*/
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static void configureRxFilter(uint32_t canPeriph, uint8_t filterNumber, Mode mode);
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static bool initNominalTiming(uint32_t canPeriph);
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static bool initFdMode(uint32_t canPeriph);
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static void printClockInfo();
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static void initChannelHardware(uint8_t i);
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static void configureAllFilters();
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static void printInitResult();
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static void printErrorState();
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static void runSelfTest();
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static void runLoopbackTest();
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static void dumpRegisters();
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static Diag s_diag;
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static RxQueue s_rxQueues[3];
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||
static uint8_t s_nextConsumeChannel;
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||
static volatile Mode s_mode;
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||
static ChannelStats s_channelStats[3];
|
||
static ChannelFeedback s_feedback[3];
|
||
static uint32_t s_feedbackSeq;
|
||
static IdSnapshotTable s_idSnapshot[3];
|
||
};
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||
|
||
#endif /* DEVICE_CANFD_H */
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