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b171767023
- 添加CAN反馈和ID快照SPI命令文件 - 移除EXMC组件依赖，精简项目配置 - 添加RAM函数段链接脚本，优化Flash等待周期抖动 - 实现EscExmcBus类，提供16位并行总线访问LAN9252 - 实现EscLan9252驱动，支持寄存器和PDI内存访问 - 实现EthercatSlave类，采用三缓冲机制进行PDO数据交换 - 实现EthercatSync同步管理，支持SYNC0/SYNC1中断和定时器模式 - 添加ISR执行时间统计和诊断功能 - 分离周期路径和事件路径通知机制，避免RMW竞态
776 lines
26 KiB
C++
776 lines
26 KiB
C++
/**
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||
* @file canfd.cpp
|
||
* @brief CANFD 通信模块实现。
|
||
*/
|
||
|
||
#include "main.h"
|
||
#include "device/canfd.h"
|
||
#include "sys/config.h"
|
||
#include "sys/critical.h"
|
||
#include "sys/task_manager.h"
|
||
#include <cstring>
|
||
|
||
namespace {
|
||
struct TxFrame {
|
||
can_trasnmit_message_struct tx_message;
|
||
uint8_t payload[64];
|
||
};
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||
|
||
struct TxQueue {
|
||
TxFrame frames[4];
|
||
uint8_t head;
|
||
uint8_t tail;
|
||
uint8_t count;
|
||
};
|
||
|
||
struct CanChannelConfig {
|
||
uint32_t canPeriph;
|
||
rcu_periph_enum canRcu;
|
||
uint32_t txPort;
|
||
uint32_t txPin;
|
||
uint32_t rxPort;
|
||
uint32_t rxPin;
|
||
uint32_t slpPort;
|
||
uint32_t slpPin;
|
||
IRQn_Type rx0Irq;
|
||
uint8_t filterNumber;
|
||
};
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||
|
||
constexpr CanChannelConfig kChannels[] = {
|
||
{ CAN0, RCU_CAN0, GPIOA, GPIO_PIN_12, GPIOA, GPIO_PIN_11, GPIOA, GPIO_PIN_8, CAN0_RX0_IRQn, 0U },
|
||
{ CAN1, RCU_CAN1, GPIOB, GPIO_PIN_12, GPIOB, GPIO_PIN_13, GPIOB, GPIO_PIN_14, CAN1_RX0_IRQn, 1U },
|
||
{ CAN2, RCU_CAN2, GPIOE, GPIO_PIN_1, GPIOE, GPIO_PIN_0, GPIOB, GPIO_PIN_9, CAN2_RX0_IRQn, 2U },
|
||
};
|
||
|
||
constexpr size_t kChannelCount = sizeof(kChannels) / sizeof(kChannels[0]);
|
||
constexpr uint8_t kTxQueueDepth = 4U;
|
||
constexpr uint32_t kCanRxParseTaskMask = (1UL << TASK_CAN_RX_PARSE);
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||
} // namespace
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||
|
||
CanFd::Diag CanFd::s_diag{};
|
||
CanFd::RxQueue CanFd::s_rxQueues[3]{};
|
||
uint8_t CanFd::s_nextConsumeChannel = 0U;
|
||
volatile CanFd::Mode CanFd::s_mode = CanFd::Mode::kModeAllPass;
|
||
CanFd::ChannelStats CanFd::s_channelStats[3]{};
|
||
CanFd::ChannelFeedback CanFd::s_feedback[3]{};
|
||
uint32_t CanFd::s_feedbackSeq = 0U;
|
||
CanFd::IdSnapshotTable CanFd::s_idSnapshot[3]{};
|
||
static TxQueue s_txQueues[3]{};
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 初始化三路 CANFD 相关 GPIO。
|
||
* @param[in] 无。
|
||
* @param[out] 无。
|
||
* @retval 无返回值。
|
||
* @note 为 CAN0/CAN1/CAN2 的 TX、RX 及收发器 SLP 控制脚统一完成 GPIO 时钟与模式配置。
|
||
*/
|
||
void CanFd::initGpio()
|
||
{
|
||
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);
|
||
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);
|
||
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOE);
|
||
rcu_periph_clock_enable(RCU_AF);
|
||
|
||
for(size_t i = 0; i < kChannelCount; ++i) {
|
||
const auto &ch = kChannels[i];
|
||
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);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 为指定 CAN 控制器配置接收过滤器。
|
||
* @param[in] canPeriph 目标 CAN 外设实例。
|
||
* @param[in] filterNumber 过滤器编号。
|
||
* @param[in] mode 目标接收过滤模式。
|
||
* @param[out] 无。
|
||
* @retval 无返回值。
|
||
* @note kModeAllPass 模式下使用 32 位掩码模式且 mask=0/list=0，硬件直接放行所有标准/扩展帧到 FIFO0；
|
||
* kModeFilterId 模式下按 CONFIG_CAN_RX_FILTER_ID/MASK 做标准帧掩码匹配。
|
||
*/
|
||
void CanFd::configureRxFilter(uint32_t canPeriph, uint8_t filterNumber, Mode mode)
|
||
{
|
||
can_filter_parameter_struct can_filter{};
|
||
can_filter.filter_number = filterNumber;
|
||
can_filter.filter_mode = CAN_FILTERMODE_MASK;
|
||
can_filter.filter_bits = CAN_FILTERBITS_32BIT;
|
||
if (mode == Mode::kModeAllPass) {
|
||
/* 全部接收：列表与掩码都为 0，硬件不再对 ID 做比较。 */
|
||
can_filter.filter_list_high = 0x0000U;
|
||
can_filter.filter_list_low = 0x0000U;
|
||
can_filter.filter_mask_high = 0x0000U;
|
||
can_filter.filter_mask_low = 0x0000U;
|
||
} else {
|
||
can_filter.filter_list_high = static_cast<uint16_t>((CONFIG_CAN_RX_FILTER_ID & 0x7FFU) << 5U);
|
||
can_filter.filter_list_low = 0x0000U;
|
||
can_filter.filter_mask_high = static_cast<uint16_t>((CONFIG_CAN_RX_FILTER_MASK & 0x7FFU) << 5U);
|
||
can_filter.filter_mask_low = static_cast<uint16_t>(1U << 2U);
|
||
}
|
||
can_filter.filter_fifo_number = CAN_FIFO0;
|
||
can_filter.filter_enable = ENABLE;
|
||
can_filter_init(canPeriph, &can_filter);
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 配置指定 CAN 控制器的标称仲裁段位时序。
|
||
* @param[in] canPeriph 目标 CAN 外设实例。
|
||
* @param[out] 无。
|
||
* @retval 无返回值。
|
||
* @note 当前按 1 Mbps 仲裁段参数完成普通 CAN 初始化。
|
||
*/
|
||
void CanFd::initNominalTiming(uint32_t canPeriph)
|
||
{
|
||
can_parameter_struct can_parameter{};
|
||
|
||
can_struct_para_init(CAN_INIT_STRUCT, &can_parameter);
|
||
can_parameter.time_triggered = DISABLE;
|
||
can_parameter.auto_bus_off_recovery = ENABLE;
|
||
can_parameter.auto_wake_up = DISABLE;
|
||
can_parameter.auto_retrans = ENABLE;
|
||
can_parameter.rec_fifo_overwrite = ENABLE;
|
||
can_parameter.trans_fifo_order = ENABLE;
|
||
can_parameter.working_mode = CAN_NORMAL_MODE;
|
||
can_parameter.resync_jump_width = CAN_BT_SJW_1TQ;
|
||
can_parameter.time_segment_1 = CAN_BT_BS1_7TQ;
|
||
can_parameter.time_segment_2 = CAN_BT_BS2_2TQ;
|
||
can_parameter.prescaler = 6U;
|
||
can_init(canPeriph, &can_parameter);
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 配置指定 CAN 控制器的 CAN FD 数据段参数。
|
||
* @param[in] canPeriph 目标 CAN 外设实例。
|
||
* @param[out] 无。
|
||
* @retval 无返回值。
|
||
* @note 在 GD32E508 平台下启用 FD、BRS 与 TDC；非该平台则仅使能 FD 功能。
|
||
*/
|
||
void CanFd::initFdMode(uint32_t canPeriph)
|
||
{
|
||
#ifdef GD32E508
|
||
can_fdframe_struct can_fd_parameter{};
|
||
can_fd_tdc_struct can_fd_tdc_parameter{};
|
||
|
||
can_struct_para_init(CAN_FD_FRAME_STRUCT, &can_fd_parameter);
|
||
can_fd_parameter.fd_frame = ENABLE;
|
||
can_fd_parameter.excp_event_detect = ENABLE;
|
||
can_fd_parameter.delay_compensation = ENABLE;
|
||
can_fd_tdc_parameter.tdc_filter = 0x04U;
|
||
can_fd_tdc_parameter.tdc_mode = CAN_TDCMOD_CALC_AND_OFFSET;
|
||
can_fd_tdc_parameter.tdc_offset = 0x04U;
|
||
can_fd_parameter.p_delay_compensation = &can_fd_tdc_parameter;
|
||
can_fd_parameter.iso_bosch = CAN_FDMOD_ISO;
|
||
can_fd_parameter.esi_mode = CAN_ESIMOD_HARDWARE;
|
||
can_fd_parameter.data_prescaler = 6U;
|
||
can_fd_parameter.data_resync_jump_width = CAN_BT_SJW_1TQ;
|
||
can_fd_parameter.data_time_segment_1 = CAN_BT_BS1_3TQ;
|
||
can_fd_parameter.data_time_segment_2 = CAN_BT_BS2_1TQ;
|
||
can_fd_init(canPeriph, &can_fd_parameter);
|
||
#else
|
||
can_fd_function_enable(canPeriph);
|
||
#endif
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 构造内部发送缓冲中的状态帧内容。
|
||
* @param[in] status 指向状态载荷的指针。
|
||
* @param[out] 无。
|
||
* @retval 无返回值。
|
||
* @note 当前实现中状态帧构造逻辑已内联至 `enqueueTxFrame()`，此函数仅保留接口兼容性。
|
||
*/
|
||
void CanFd::buildStatusFrame(const StatusPayload *status)
|
||
{
|
||
if(status == nullptr) {
|
||
return;
|
||
}
|
||
|
||
const int16_t temp_x100 = static_cast<int16_t>(status->temperature * 100.0f);
|
||
const uint16_t vdda_x1000 = static_cast<uint16_t>(status->vdda * 1000.0f);
|
||
|
||
auto &frame = s_txQueues[0].frames[0];
|
||
auto &p = frame.payload;
|
||
p[0] = static_cast<uint8_t>(status->temp_raw & 0xFFU);
|
||
p[1] = static_cast<uint8_t>((status->temp_raw >> 8) & 0xFFU);
|
||
p[2] = static_cast<uint8_t>(status->vref_raw & 0xFFU);
|
||
p[3] = static_cast<uint8_t>((status->vref_raw >> 8) & 0xFFU);
|
||
p[4] = static_cast<uint8_t>(temp_x100 & 0xFF);
|
||
p[5] = static_cast<uint8_t>((temp_x100 >> 8) & 0xFF);
|
||
p[6] = static_cast<uint8_t>(vdda_x1000 & 0xFFU);
|
||
p[7] = static_cast<uint8_t>((vdda_x1000 >> 8) & 0xFFU);
|
||
p[8] = CONFIG_CAN_STATUS_TAG0;
|
||
p[9] = CONFIG_CAN_STATUS_TAG1;
|
||
p[10] = CONFIG_CAN_STATUS_TAG2;
|
||
p[11] = CONFIG_CAN_STATUS_TAG3;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 向指定 CAN 通道的发送 FIFO 入队一帧状态报文。
|
||
* @param[in] channelIndex 目标 CAN 通道索引（0/1/2）。
|
||
* @param[in] status 指向状态载荷的指针。
|
||
* @param[out] 无。
|
||
* @retval bool true 表示成功入队，false 表示参数无效或该通道发送队列已满。
|
||
* @note 仅完成软件发送队列入队，不会立即触发硬件发送。
|
||
*/
|
||
bool CanFd::enqueueTxFrame(uint8_t channelIndex, const StatusPayload *status)
|
||
{
|
||
if(status == nullptr || channelIndex >= kChannelCount) {
|
||
return false;
|
||
}
|
||
|
||
auto &queue = s_txQueues[channelIndex];
|
||
if(queue.count >= kTxQueueDepth) {
|
||
s_diag.tx_drop_count++;
|
||
s_channelStats[channelIndex].error_count++;
|
||
return false;
|
||
}
|
||
|
||
buildStatusFrame(status);
|
||
|
||
auto &frame = queue.frames[queue.tail];
|
||
can_struct_para_init(CAN_TX_MESSAGE_STRUCT, &frame.tx_message);
|
||
frame.tx_message.tx_sfid = CONFIG_CAN_STATUS_ID;
|
||
frame.tx_message.tx_efid = 0U;
|
||
frame.tx_message.tx_ff = CAN_FF_STANDARD;
|
||
frame.tx_message.tx_ft = CAN_FT_DATA;
|
||
frame.tx_message.tx_dlen = CANFD_STATUS_DLEN;
|
||
#ifdef GD32E508
|
||
frame.tx_message.fd_flag = ENABLE;
|
||
frame.tx_message.fd_brs = ENABLE;
|
||
frame.tx_message.fd_esi = CAN_ESI_DOMINANT;
|
||
#endif
|
||
|
||
const auto &src = s_txQueues[0].frames[0].payload;
|
||
auto &p = frame.payload;
|
||
for(uint8_t j = 0; j < CANFD_STATUS_DLEN; ++j) {
|
||
p[j] = src[j];
|
||
frame.tx_message.tx_data[j] = p[j];
|
||
}
|
||
|
||
queue.tail = static_cast<uint8_t>((queue.tail + 1U) % kTxQueueDepth);
|
||
queue.count++;
|
||
return true;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 初始化三路 CANFD 控制器、过滤器、中断与软件队列。
|
||
* @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。
|
||
*/
|
||
void CanFd::init()
|
||
{
|
||
s_diag = {};
|
||
s_nextConsumeChannel = 0U;
|
||
s_mode = Mode::kModeAllPass;
|
||
for (size_t i = 0; i < kChannelCount; ++i) {
|
||
s_channelStats[i] = {};
|
||
s_feedback[i] = {};
|
||
}
|
||
s_feedbackSeq = 0U;
|
||
|
||
initGpio();
|
||
|
||
for(size_t i = 0; i < kChannelCount; ++i) {
|
||
const auto &ch = kChannels[i];
|
||
rcu_periph_clock_enable(ch.canRcu);
|
||
gpio_bit_reset(ch.slpPort, ch.slpPin); /* STB=0 -> Normal */
|
||
can_deinit(ch.canPeriph);
|
||
initNominalTiming(ch.canPeriph);
|
||
initFdMode(ch.canPeriph);
|
||
configureRxFilter(ch.canPeriph, ch.filterNumber, s_mode);
|
||
can_interrupt_enable(ch.canPeriph, CAN_INT_RFNE0 | CAN_INT_RFF0 | CAN_INT_RFO0);
|
||
nvic_irq_enable(ch.rx0Irq, CONFIG_IRQ_PREEMPT_CAN, static_cast<uint8_t>(i));
|
||
|
||
s_rxQueues[i].head = 0U;
|
||
s_rxQueues[i].tail = 0U;
|
||
s_rxQueues[i].count = 0U;
|
||
s_txQueues[i].head = 0U;
|
||
s_txQueues[i].tail = 0U;
|
||
s_txQueues[i].count = 0U;
|
||
}
|
||
|
||
s_nextConsumeChannel = 0U;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 切换 CANFD 接收过滤模式。
|
||
* @param[in] mode 目标过滤模式。
|
||
* @note 切换时逐路重新配置过滤器；can_filter_init 内部会清 FCTL_FLD，无需手动进入 INITIAL 模式。
|
||
*/
|
||
void CanFd::setMode(Mode mode)
|
||
{
|
||
uint32_t save = RT_CRITICAL_SAVE();
|
||
s_mode = mode;
|
||
for (size_t i = 0; i < kChannelCount; ++i) {
|
||
configureRxFilter(kChannels[i].canPeriph, kChannels[i].filterNumber, mode);
|
||
}
|
||
RT_CRITICAL_RESTORE(save);
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 查询当前 CANFD 接收过滤模式。
|
||
*/
|
||
CanFd::Mode CanFd::mode()
|
||
{
|
||
return s_mode;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 执行兼容保留的 CAN 轮询入口。
|
||
* @param[in] 无。
|
||
* @param[out] 无。
|
||
* @retval 无返回值。
|
||
* @note 当前三路接收均由 RX0 中断驱动，该函数仅保留旧调用兼容性。
|
||
*/
|
||
void CanFd::poll()
|
||
{
|
||
/* 兼容保留：三通道接收已由 RX0 中断驱动 */
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 根据状态载荷为三路发送队列批量准备状态报文。
|
||
* @param[in] status 指向状态载荷的指针；为空时直接返回。
|
||
* @param[out] 无。
|
||
* @retval 无返回值。
|
||
* @note 当前默认不会周期性调用；仅在外部显式触发发送测试或业务发送时使用。
|
||
*/
|
||
void CanFd::prepareStatus(const StatusPayload *status)
|
||
{
|
||
if(status == nullptr) {
|
||
return;
|
||
}
|
||
|
||
for(size_t i = 0; i < kChannelCount; ++i) {
|
||
(void)enqueueTxFrame(static_cast<uint8_t>(i), status);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 根据状态载荷仅为指定通道准备一帧状态报文。
|
||
* @param[in] channelIndex 目标 CAN 通道索引（0/1/2）。
|
||
* @param[in] status 指向状态载荷的指针；为空时返回失败。
|
||
* @param[out] 无。
|
||
* @retval bool true 表示成功入队，false 表示参数非法或发送队列已满。
|
||
*/
|
||
bool CanFd::prepareStatusForChannel(uint8_t channelIndex, const StatusPayload *status)
|
||
{
|
||
return enqueueTxFrame(channelIndex, status);
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 将当前各通道已准备好的状态报文送入硬件邮箱发送。
|
||
* @param[in] 无。
|
||
* @param[out] 无。
|
||
* @retval 无返回值。
|
||
* @note 当前默认不会周期性调用；仅处理调用方显式准备过的发送队列内容。
|
||
*/
|
||
void CanFd::sendPrepared()
|
||
{
|
||
for(size_t i = 0; i < kChannelCount; ++i) {
|
||
auto &queue = s_txQueues[i];
|
||
if(queue.count == 0U) {
|
||
continue;
|
||
}
|
||
|
||
auto &frame = queue.frames[queue.head];
|
||
const uint8_t mailbox = can_message_transmit(kChannels[i].canPeriph, &frame.tx_message);
|
||
if(mailbox != CAN_NOMAILBOX) {
|
||
s_diag.tx_count++;
|
||
s_diag.last_payload_length = frame.tx_message.tx_dlen;
|
||
s_diag.last_tx_id = frame.tx_message.tx_sfid;
|
||
s_diag.last_tx_channel = static_cast<uint8_t>(i);
|
||
s_channelStats[i].tx_count++;
|
||
queue.head = static_cast<uint8_t>((queue.head + 1U) % kTxQueueDepth);
|
||
queue.count--;
|
||
} else {
|
||
s_diag.error_count++;
|
||
s_channelStats[i].error_count++;
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 查询三路 CAN 通道是否存在待消费接收报文。
|
||
* @param[in] 无。
|
||
* @param[out] 无。
|
||
* @retval bool true 表示至少一条接收队列非空，false 表示当前三路均无待消费报文。
|
||
*/
|
||
bool CanFd::hasRxFrame()
|
||
{
|
||
bool found = false;
|
||
uint32_t save = RT_CRITICAL_SAVE();
|
||
for(size_t i = 0; i < kChannelCount; ++i) {
|
||
if(s_rxQueues[i].count != 0U) {
|
||
found = true;
|
||
break;
|
||
}
|
||
}
|
||
RT_CRITICAL_RESTORE(save);
|
||
return found;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 轮转读取并消费一帧接收报文。
|
||
* @param[in] 无。
|
||
* @param[out] id 输出报文标识符；允许为空。
|
||
* @param[out] data 输出报文数据缓存；允许为空。
|
||
* @param[out] length 输出报文长度；允许为空。
|
||
* @param[out] channel 输出报文来源通道号；允许为空。
|
||
* @retval bool true 表示成功消费一帧报文，false 表示当前三路接收队列均为空。
|
||
* @note 消费顺序采用从 `s_nextConsumeChannel` 开始的轮转扫描，避免长期偏向固定通道。
|
||
*/
|
||
bool CanFd::consumeRxFrame(uint32_t *id, uint8_t *data, uint8_t *length, uint8_t *channel)
|
||
{
|
||
RxFrame localFrame{};
|
||
bool found = false;
|
||
|
||
uint32_t save = RT_CRITICAL_SAVE();
|
||
for(size_t n = 0; n < kChannelCount; ++n) {
|
||
const uint8_t idx = static_cast<uint8_t>((s_nextConsumeChannel + n) % kChannelCount);
|
||
auto &queue = s_rxQueues[idx];
|
||
if(queue.count == 0U) {
|
||
continue;
|
||
}
|
||
|
||
localFrame = queue.frames[queue.head];
|
||
queue.head = static_cast<uint8_t>((queue.head + 1U) % kRxQueueDepth);
|
||
queue.count--;
|
||
s_nextConsumeChannel = static_cast<uint8_t>((idx + 1U) % kChannelCount);
|
||
found = true;
|
||
break;
|
||
}
|
||
RT_CRITICAL_RESTORE(save);
|
||
|
||
if(!found) {
|
||
return false;
|
||
}
|
||
|
||
if(channel) *channel = localFrame.channel;
|
||
if(id) *id = localFrame.id;
|
||
if(length) *length = localFrame.length;
|
||
if(data) {
|
||
for(uint8_t i = 0; i < localFrame.length; ++i) {
|
||
data[i] = localFrame.data[i];
|
||
}
|
||
}
|
||
return true;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 直接向指定 CAN 通道发送一帧任意数据报文（扩展帧）。
|
||
* @param[in] channelIndex 目标 CAN 通道号（0/1/2）。
|
||
* @param[in] ext_id 扩展帧 ID（29 位）。
|
||
* @param[in] data 数据负载指针。
|
||
* @param[in] dlc 数据长度（1~64）。
|
||
* @retval bool true 表示成功入队硬件邮箱，false 表示参数无效或邮箱已满。
|
||
* @note 绕过软件发送队列，直接调用硬件发送；适用于 SPI 桥接等即时发送场景。
|
||
*/
|
||
bool CanFd::transmitFrame(uint8_t channelIndex, uint32_t ext_id,
|
||
const uint8_t *data, uint8_t dlc)
|
||
{
|
||
if (channelIndex >= kChannelCount || data == nullptr || dlc == 0U || dlc > 64U) {
|
||
return false;
|
||
}
|
||
|
||
can_trasnmit_message_struct tx_msg{};
|
||
can_struct_para_init(CAN_TX_MESSAGE_STRUCT, &tx_msg);
|
||
tx_msg.tx_efid = ext_id;
|
||
tx_msg.tx_ff = CAN_FF_EXTENDED;
|
||
tx_msg.tx_ft = CAN_FT_DATA;
|
||
tx_msg.tx_dlen = dlc;
|
||
#ifdef GD32E508
|
||
tx_msg.fd_flag = (dlc > 8U) ? ENABLE : DISABLE;
|
||
tx_msg.fd_brs = (dlc > 8U) ? ENABLE : DISABLE;
|
||
tx_msg.fd_esi = CAN_ESI_DOMINANT;
|
||
#endif
|
||
for (uint8_t i = 0U; i < dlc; ++i) {
|
||
tx_msg.tx_data[i] = data[i];
|
||
}
|
||
|
||
const uint32_t canPeriph = kChannels[channelIndex].canPeriph;
|
||
uint8_t mailbox = can_message_transmit(canPeriph, &tx_msg);
|
||
|
||
/* 邮箱全占时保持非阻塞：本函数可能处于 SPI CS 中断链路，不能等待
|
||
* SysTick。若 auto_retrans 因总线无 ACK 卡住全部邮箱，只立即 abort
|
||
* 一个 PENDING 邮箱并重投一次，把中断占用时间控制在寄存器访问级别。 */
|
||
if (mailbox == CAN_NOMAILBOX) {
|
||
for (uint8_t mb = CAN_MAILBOX0; mb <= CAN_MAILBOX2; ++mb) {
|
||
if (can_transmit_states(canPeriph, mb) != CAN_TRANSMIT_PENDING) {
|
||
continue;
|
||
}
|
||
if (can_transmission_stop(canPeriph, mb) == SUCCESS) {
|
||
s_diag.tx_abort_count++;
|
||
break;
|
||
}
|
||
}
|
||
mailbox = can_message_transmit(canPeriph, &tx_msg);
|
||
}
|
||
|
||
if (mailbox != CAN_NOMAILBOX) {
|
||
s_diag.tx_count++;
|
||
s_diag.last_tx_id = ext_id;
|
||
s_diag.last_tx_channel = channelIndex;
|
||
s_diag.last_payload_length = dlc;
|
||
s_channelStats[channelIndex].tx_count++;
|
||
return true;
|
||
}
|
||
s_diag.error_count++;
|
||
s_channelStats[channelIndex].error_count++;
|
||
return false;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 获取 CANFD 诊断统计信息只读指针。
|
||
* @param[in] 无。
|
||
* @param[out] 无。
|
||
* @retval const CanFd::Diag* 返回内部诊断统计结构体只读指针。
|
||
*/
|
||
const CanFd::Diag *CanFd::diag()
|
||
{
|
||
return &s_diag;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 将三路 TCAN1057A 收发器置为 Normal 模式。
|
||
* @param[in] 无。
|
||
* @param[out] 无。
|
||
* @retval 无返回值。
|
||
* @note 对所有通道统一将 SLP/STB 控制脚拉低。
|
||
*/
|
||
void CanFd::setNormalMode()
|
||
{
|
||
for(size_t i = 0; i < kChannelCount; ++i) {
|
||
gpio_bit_reset(kChannels[i].slpPort, kChannels[i].slpPin);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 将三路 TCAN1057A 收发器置为 Silent 模式。
|
||
* @param[in] 无。
|
||
* @param[out] 无。
|
||
* @retval 无返回值。
|
||
* @note 对所有通道统一将 SLP/STB 控制脚拉高。
|
||
*/
|
||
void CanFd::setSilentMode()
|
||
{
|
||
for(size_t i = 0; i < kChannelCount; ++i) {
|
||
gpio_bit_set(kChannels[i].slpPort, kChannels[i].slpPin);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 处理指定通道的 RX0 中断接收。
|
||
* @param[in] channelIndex 目标 CAN 通道索引（0/1/2）。
|
||
* @param[out] 无。
|
||
* @retval 无返回值。
|
||
* @note 从对应控制器 FIFO0 循环取空所有待处理报文，更新诊断统计，写入该通道软件接收队列，并置位解析任务。
|
||
*/
|
||
void CanFd::handleRxInterrupt(uint8_t channelIndex)
|
||
{
|
||
if(channelIndex >= kChannelCount) return;
|
||
const auto &ch = kChannels[channelIndex];
|
||
|
||
const bool fifoFull = (can_interrupt_flag_get(ch.canPeriph, CAN_INT_FLAG_RFF0) != RESET);
|
||
const bool fifoOverfull = (can_interrupt_flag_get(ch.canPeriph, CAN_INT_FLAG_RFO0) != RESET);
|
||
if(fifoFull) {
|
||
s_diag.rx_fifo_full_count++;
|
||
}
|
||
if(fifoOverfull) {
|
||
s_diag.rx_fifo_overfull_count++;
|
||
}
|
||
|
||
bool hadTraffic = false;
|
||
while(can_interrupt_flag_get(ch.canPeriph, CAN_INT_FLAG_RFL0) != RESET) {
|
||
hadTraffic = true;
|
||
|
||
can_receive_message_struct rx_message{};
|
||
can_struct_para_init(CAN_RX_MESSAGE_STRUCT, &rx_message);
|
||
can_message_receive(ch.canPeriph, CAN_FIFO0, &rx_message);
|
||
|
||
s_diag.rx_count++;
|
||
s_diag.last_rx_channel = channelIndex;
|
||
s_diag.last_payload_length = rx_message.rx_dlen;
|
||
s_diag.last_rx_fd_flag = rx_message.fd_flag;
|
||
s_diag.last_rx_brs = rx_message.fd_brs;
|
||
s_diag.last_rx_esi = rx_message.fd_esi;
|
||
s_diag.last_rx_id = (rx_message.rx_ff == CAN_FF_STANDARD) ? rx_message.rx_sfid : rx_message.rx_efid;
|
||
|
||
/* 维护每通道独立计数与最近一帧快照，用于 1Hz 反馈给 ESP32。 */
|
||
auto &stats = s_channelStats[channelIndex];
|
||
stats.rx_count++;
|
||
stats.last_rx_id = s_diag.last_rx_id;
|
||
stats.last_rx_dlc = rx_message.rx_dlen;
|
||
stats.last_rx_fd_flag = rx_message.fd_flag;
|
||
stats.last_rx_brs = rx_message.fd_brs;
|
||
stats.last_rx_esi = rx_message.fd_esi;
|
||
const uint8_t copyLen = (rx_message.rx_dlen < CANFD_FEEDBACK_LAST_DATA_MAX)
|
||
? rx_message.rx_dlen : static_cast<uint8_t>(CANFD_FEEDBACK_LAST_DATA_MAX);
|
||
for (uint8_t i = 0U; i < copyLen; ++i) {
|
||
stats.last_rx_data[i] = rx_message.rx_data[i];
|
||
}
|
||
for (uint8_t i = copyLen; i < CANFD_FEEDBACK_LAST_DATA_MAX; ++i) {
|
||
stats.last_rx_data[i] = 0U;
|
||
}
|
||
/* 维护每通道不重复 ID 快照表，用于 1Hz 分页拉取给 ESP32。 */
|
||
{
|
||
auto &table = s_idSnapshot[channelIndex];
|
||
const uint32_t rxId = s_diag.last_rx_id;
|
||
/* 查找已有条目 */
|
||
uint8_t found = CANFD_ID_SNAPSHOT_MAX;
|
||
for (uint8_t si = 0U; si < table.count; ++si) {
|
||
if (table.entries[si].occupied && table.entries[si].id == rxId) {
|
||
found = si;
|
||
break;
|
||
}
|
||
}
|
||
if (found >= CANFD_ID_SNAPSHOT_MAX) {
|
||
/* 未找到：表未满则新建，满了淘汰最旧（index 0） */
|
||
if (table.count < CANFD_ID_SNAPSHOT_MAX) {
|
||
found = table.count;
|
||
table.count++;
|
||
} else {
|
||
found = 0U;
|
||
/* 淘汰后整体左移一格让新条目在末尾 */
|
||
for (uint8_t si = 0U; si < CANFD_ID_SNAPSHOT_MAX - 1U; ++si) {
|
||
table.entries[si] = table.entries[si + 1U];
|
||
}
|
||
found = CANFD_ID_SNAPSHOT_MAX - 1U;
|
||
}
|
||
table.entries[found] = {};
|
||
table.entries[found].id = rxId;
|
||
table.entries[found].occupied = true;
|
||
}
|
||
auto &entry = table.entries[found];
|
||
entry.rx_count++;
|
||
entry.dlc = rx_message.rx_dlen;
|
||
entry.fd_flag = rx_message.fd_flag;
|
||
entry.brs = rx_message.fd_brs;
|
||
entry.esi = rx_message.fd_esi;
|
||
const uint8_t snapCopy = (rx_message.rx_dlen < CANFD_ID_SNAPSHOT_DATA_MAX)
|
||
? rx_message.rx_dlen : static_cast<uint8_t>(CANFD_ID_SNAPSHOT_DATA_MAX);
|
||
for (uint8_t si = 0U; si < snapCopy; ++si) {
|
||
entry.data[si] = rx_message.rx_data[si];
|
||
}
|
||
for (uint8_t si = snapCopy; si < CANFD_ID_SNAPSHOT_DATA_MAX; ++si) {
|
||
entry.data[si] = 0U;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
auto &queue = s_rxQueues[channelIndex];
|
||
if(queue.count >= kRxQueueDepth) {
|
||
s_diag.rx_drop_count++;
|
||
stats.rx_drop_count++;
|
||
continue;
|
||
}
|
||
|
||
auto &frame = queue.frames[queue.tail];
|
||
frame.channel = channelIndex;
|
||
frame.id = s_diag.last_rx_id;
|
||
frame.length = rx_message.rx_dlen;
|
||
for(uint8_t i = 0; i < rx_message.rx_dlen; ++i) {
|
||
frame.data[i] = rx_message.rx_data[i];
|
||
}
|
||
|
||
queue.tail = static_cast<uint8_t>((queue.tail + 1U) % kRxQueueDepth);
|
||
queue.count++;
|
||
}
|
||
|
||
if(fifoFull) {
|
||
can_interrupt_flag_clear(ch.canPeriph, CAN_INT_FLAG_RFF0);
|
||
}
|
||
if(fifoOverfull) {
|
||
can_interrupt_flag_clear(ch.canPeriph, CAN_INT_FLAG_RFO0);
|
||
}
|
||
if(hadTraffic) {
|
||
TaskManager::set(kCanRxParseTaskMask);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief CAN0 兼容中断处理入口。
|
||
* @param[in] 无。
|
||
* @param[out] 无。
|
||
* @retval 无返回值。
|
||
* @note 兼容保留入口，内部统一转调 `handleRxInterrupt(0U)`。
|
||
*/
|
||
void CanFd::onRx0Interrupt()
|
||
{
|
||
handleRxInterrupt(0U);
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 刷新三路 CAN 通道的 1Hz 反馈快照。
|
||
* @note 在临界区内拷贝实时计数与最近一帧信息到 s_feedback；保证 SPI 命令读到一致快照。
|
||
* 典型调用频率 1Hz，由任务调度器在心跳节拍触发。
|
||
*/
|
||
void CanFd::refreshFeedbackSnapshot()
|
||
{
|
||
uint32_t save = RT_CRITICAL_SAVE();
|
||
s_feedbackSeq++;
|
||
for (size_t i = 0; i < kChannelCount; ++i) {
|
||
s_feedback[i].snapshot_seq = s_feedbackSeq;
|
||
s_feedback[i].stats = s_channelStats[i];
|
||
s_idSnapshot[i].seq = s_feedbackSeq;
|
||
}
|
||
RT_CRITICAL_RESTORE(save);
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 拷贝指定通道的最新反馈快照。
|
||
* @param[in] channelIndex 目标 CAN 通道号（0/1/2）。
|
||
* @param[out] out 目标快照缓冲；为空或通道非法时返回 false。
|
||
* @retval bool true 表示成功拷贝。
|
||
*/
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 拷贝指定通道的不重复 ID 快照表。
|
||
*/
|
||
bool CanFd::copyIdSnapshotTable(uint8_t channelIndex, IdSnapshotTable *out)
|
||
{
|
||
if (out == nullptr || channelIndex >= kChannelCount) {
|
||
return false;
|
||
}
|
||
uint32_t save = RT_CRITICAL_SAVE();
|
||
*out = s_idSnapshot[channelIndex];
|
||
RT_CRITICAL_RESTORE(save);
|
||
return true;
|
||
}
|
||
bool CanFd::copyFeedbackSnapshot(uint8_t channelIndex, ChannelFeedback *out)
|
||
{
|
||
if (out == nullptr || channelIndex >= kChannelCount) {
|
||
return false;
|
||
}
|
||
uint32_t save = RT_CRITICAL_SAVE();
|
||
*out = s_feedback[channelIndex];
|
||
RT_CRITICAL_RESTORE(save);
|
||
return true;
|
||
}
|
||
/* ----- 中断入口 C 包装 ------------------------------------------------- */
|
||
/**
|
||
* @brief CAN0 RX0 中断向量入口。
|
||
* @param[in] 无。
|
||
* @param[out] 无。
|
||
* @retval 无返回值。
|
||
* @note C 向量包装函数，内部转调 `CanFd::handleRxInterrupt(0U)`。
|
||
*/
|
||
extern "C" void CAN0_RX0_IRQHandler(void) { CanFd::handleRxInterrupt(0U); }
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief CAN1 RX0 中断向量入口。
|
||
* @param[in] 无。
|
||
* @param[out] 无。
|
||
* @retval 无返回值。
|
||
* @note C 向量包装函数，内部转调 `CanFd::handleRxInterrupt(1U)`。
|
||
*/
|
||
extern "C" void CAN1_RX0_IRQHandler(void) { CanFd::handleRxInterrupt(1U); }
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief CAN2 RX0 中断向量入口。
|
||
* @param[in] 无。
|
||
* @param[out] 无。
|
||
* @retval 无返回值。
|
||
* @note C 向量包装函数，内部转调 `CanFd::handleRxInterrupt(2U)`。
|
||
*/
|
||
extern "C" void CAN2_RX0_IRQHandler(void) { CanFd::handleRxInterrupt(2U); }
|