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DCU_DesktopController/js/common/ecat-bus.js
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/**
* ecat-bus.js — EtherCAT 总线 bootstrap / open / motor-start 唯一实现
*
* 设备链路(device-link 外壳 Owner)与电机传输(transport-ecat)都调用本模块,
* 策略只保留一份:
* health →(未就绪)status →(未开)open 网卡 → motor/start 进 OP + 起 PDO 循环
*
* 红线:
* - PDO 周期与 DC SYNC0 **始终同值**:dc_cycle_us = round(period_ms*1000),
* 周期可在 UI 档位 0.125–4ms 内随时热改,不再钉死 0.25。
* 默认仍是 0.25ms(历史稳妥档);≥1ms 时 GD32 发送出口可能变慢,属预期代价。
* - 幂等:native/health 报 bus_open+loop 时**复用**,不再 motor/start
* (start 会先 loop_stop,热路径假超时 / SSC 楔死风险)
* - **自动化只能基于证明,人才能基于意图**:任何非用户直接触发的 motor/start
* 都必须先过 proveEcatLoop / proveEcatDc,证明"确实需要动"才动;证明不了
* (!ok / 缺字段 / 正在恢复)一律不动总线。合法 reason 只有四个:
* user_probe / user_period / auto_loop_repair / auto_dc_repair。
* 为什么这么严:motor/start 内部先 loop_stop,停循环 >1000ms 就从站过程数据
* 看门狗踢出 OP;反复这样会把 SSC 邮箱楔到只能断电(历史多次踩过)。
* - 网卡默认常量 ECAT_DEFAULT_ADAPTER 只在此定义
*/
"use strict";
/** 网卡匹配子串默认值(代码/页面/测试的唯一来源;文档漂移以此为准)。 */
export const ECAT_DEFAULT_ADAPTER = "I210";
/** 默认 PDO 周期(ms)。 */
export const ECAT_DEFAULT_PERIOD_MS = 0.25;
/** 允许的 PDO 周期上下限(ms)——与 spi_test 档位一致,可随时热改。 */
export const ECAT_PERIOD_MIN_MS = 0.125;
export const ECAT_PERIOD_MAX_MS = 4;
/** 默认 DC SYNC0 周期(µs):与默认 period 0.25ms 对齐;热改后 DC 跟随 period。 */
export const ECAT_DC_CYCLE_US = 250;
/** 把任意 period 钳进合法区间;非法/缺省回落默认 0.25ms。 */
export function clampEcatPeriodMs(v) {
var per = Number(v);
if (!(per > 0)) return ECAT_DEFAULT_PERIOD_MS;
if (per < ECAT_PERIOD_MIN_MS) return ECAT_PERIOD_MIN_MS;
if (per > ECAT_PERIOD_MAX_MS) return ECAT_PERIOD_MAX_MS;
return per;
}
/** period_ms → DC SYNC0 µs(与 period 锁死同值,不再是恒 250)。 */
export function periodToDcUs(perMs) {
return Math.round(clampEcatPeriodMs(perMs) * 1000);
}
const LS_ECAT_PERIOD = "dcu_ecat_period_ms";
const LS_ECAT_SPIN = "dcu_ecat_spin";
const LS_ECAT_ADAPTER = "dcu_ecat_adapter";
const LS_PERIOD_MIG = "dcu_ecat_period_mig";
function readAdapterRaw() {
try {
var s = localStorage.getItem(LS_ECAT_ADAPTER);
if (s && s.trim()) return s.trim();
} catch (_) {}
return ECAT_DEFAULT_ADAPTER;
}
/**
* 构造 motor/start body:period 钳进 0.125–4ms,DC 与 period 同值。
* @param {{period_ms?:number, spin?:boolean|null, fromLocalStorage?:boolean}} [opts]
*/
export function resolveEcatStartBody(opts) {
opts = opts || {};
var body = {};
var per = clampEcatPeriodMs(opts.period_ms);
body.period_ms = per;
body.dc_cycle_us = periodToDcUs(per);
body.dc_shift_us = 0;
var spin = opts.spin;
if (spin == null && opts.fromLocalStorage) {
try {
var sp = localStorage.getItem(LS_ECAT_SPIN);
if (sp === "0") spin = false;
else if (sp === "1") spin = true;
} catch (_) {}
}
if (spin === true || spin === false) body.spin = spin;
return body;
}
/** 从 localStorage 解析 period;一次性清理 Python 时代误存的 "4"。 */
export function readStoredEcatPeriod() {
try {
if (!localStorage.getItem(LS_PERIOD_MIG)) {
if (parseFloat(localStorage.getItem(LS_ECAT_PERIOD)) === 4) {
localStorage.removeItem(LS_ECAT_PERIOD);
}
localStorage.setItem(LS_PERIOD_MIG, "1");
}
var v = parseFloat(localStorage.getItem(LS_ECAT_PERIOD));
/* 用户显式设过且落在合法档位内才用;否则回落默认 0.25ms */
if (v > 0 && v >= ECAT_PERIOD_MIN_MS && v <= ECAT_PERIOD_MAX_MS) return v;
return ECAT_DEFAULT_PERIOD_MS;
} catch (_) {
return ECAT_DEFAULT_PERIOD_MS;
}
}
/**
* 「后台 PDO 循环到底在不在跑」的唯一判据。纯函数:不 fetch、不读 localStorage、
* 不动任何状态 —— 所以能被 test_ecat_autostart.mjs 离线逐例判死。
*
* 为什么需要第三态 'unknown':只有 up/down 两值时,"读不到/字段缺失"必然落到
* 其中一边,落到 down 就等于"仪表坏了就重启总线"。历史上 healthCheck 的内联判据
* 正是这个形状(把"没有 dc 字段"当成"DC 配错"),于是一篇错误回包就打出一记
* loop_stop。unknown 一律禁止自动化动手。
*
* @param {any} h native/health 的回包(或 null=请求失败)
* @param {{treatOfflineAsDown?:boolean}} [opts] 仅给"本来就要负责把总线拉起来"的页面
* (OTA 负载页)用:连不上/未开网卡 ⇒ 没有任何健康循环会被我们停掉,开它是安全的。
* @returns {"up"|"down"|"unknown"}
*/
export function proveEcatLoop(h, opts) {
if (!h || h.ok !== true) {
return (opts && opts.treatOfflineAsDown) ? "down" : "unknown";
}
if (h.bus_open == null || h.loop == null) return "unknown";
if (h.recovering) return "unknown"; /* native 正在全量重连:再插一记 start 是自相残杀 */
if (!h.bus_open) return "down"; /* 网卡都没开,不存在被我们停掉的健康循环 */
return h.loop ? "up" : "down";
}
/**
* 「DC/周期是否被*证明*配错」。缺字段 = 证明不了 = 不动总线(repairEcatDc 旧规则收编于此)。
* 判据:motor 路径必须 DC on;period / dc_cycle_us 各自在合法区间;
* 两者都有值时必须同值(period_ms*1000 ≈ dc_cycle_us)。
* 周期本身可以是 0.125–4ms 内任意档 —— 与 period 锁死的 DC 不再判错。
* @returns {"ok"|"misconfigured"|"unknown"}
*/
export function proveEcatDc(h) {
if (!h || h.ok !== true) return "unknown";
if (h.dc == null && h.period_ms == null && h.dc_cycle_us == null) return "unknown";
if (h.dc !== 1) return "misconfigured";
var per = h.period_ms == null ? null : Number(h.period_ms);
var dc = h.dc_cycle_us == null ? null : Number(h.dc_cycle_us);
var perOk = per == null || (per >= ECAT_PERIOD_MIN_MS && per <= ECAT_PERIOD_MAX_MS);
var dcMin = Math.round(ECAT_PERIOD_MIN_MS * 1000);
var dcMax = Math.round(ECAT_PERIOD_MAX_MS * 1000);
var dcOk = dc == null || (dc >= dcMin && dc <= dcMax);
if (!perOk || !dcOk) return "misconfigured";
if (per != null && dc != null) {
if (Math.abs(Math.round(per * 1000) - dc) > 1) return "misconfigured";
}
return "ok";
}
/**
* 自动重启的预算。三条都要,缺一条就会从"修楔死"变成"造楔死":
* in-flight —— 同一上下文内不并发(一次 motor/start 最长 30s,足够叠好几记)
* interval —— 最小间隔,时间戳**先写再发**;落 localStorage 才能跨标签页/跨 F5
* (tab-keepalive 下每页 iframe 常驻,上下文不止一个)
* streak —— 连续 N 次没救活就别再试了(深楔死要的是断电,不是第 N+1 次重连)
*/
const LS_AUTO_START_AT = "dcu_ecat_auto_start_at";
export const AUTO_START_MIN_INTERVAL_MS = 20000;
export const AUTO_START_MAX_STREAK = 3;
const autoLoop = { inFlight: false, streak: 0, lastWhy: "" };
/** 谁看到 loop 真的在跑,谁把 streak 清零(不要求是发起重启的那个人)。 */
export function noteEcatLoopUp() {
autoLoop.streak = 0;
autoLoop.lastWhy = "";
}
/** @returns {{inFlight:boolean, streak:number, lastWhy:string}} 供界面/测试读 */
export function autoLoopState() {
return { inFlight: autoLoop.inFlight, streak: autoLoop.streak, lastWhy: autoLoop.lastWhy };
}
/**
* 自动重启 PDO 循环的**唯一**入口。自己重新证明一次(不信调用方的分类),
* 证明是 down 且预算允许,才走 open + motor/start。
*
* @param {(path:string,body?:object,timeoutMs?:number)=>Promise<any>} ecatPost
* @param {string} reason 记进 body,供代理侧统一计数/上限(B4)与人看日志
* @param {{treatOfflineAsDown?:boolean, adapter?:string, fromLocalStorage?:boolean}} [opts]
* @returns {Promise<{acted:boolean, why:string}>}
*/
export async function ensureEcatLoopRepair(ecatPost, reason, opts) {
opts = opts || {};
if (autoLoop.inFlight) return { acted: false, why: "in_flight" };
var h = null;
try {
h = await ecatPost("native/health", {}, 2500);
} catch (_) {
h = null;
}
if (proveEcatLoop(h, opts) === "up") {
noteEcatLoopUp();
return { acted: false, why: "not_down" };
}
if (proveEcatLoop(h, opts) !== "down") return { acted: false, why: "unproven" };
if (autoLoop.streak >= AUTO_START_MAX_STREAK) return { acted: false, why: "capped" };
var now = Date.now(), last = 0;
try {
last = Number(localStorage.getItem(LS_AUTO_START_AT)) || 0;
} catch (_) {}
if (now - last < AUTO_START_MIN_INTERVAL_MS) return { acted: false, why: "interval" };
try {
localStorage.setItem(LS_AUTO_START_AT, String(now)); /* 先占额度再发:并发才不会叠加 */
} catch (_) {}
autoLoop.inFlight = true;
autoLoop.streak++;
try {
await runEcatBootstrap({
ecatPost: ecatPost,
adapter: opts.adapter,
fromLocalStorage: opts.fromLocalStorage !== false,
reason: reason || "auto_loop_repair",
});
autoLoop.lastWhy = "ok";
return { acted: true, why: reason || "auto_loop_repair" };
} catch (e) {
autoLoop.lastWhy = (e && e.message) || "failed";
throw e;
} finally {
autoLoop.inFlight = false;
}
}
/**
* @description 只读健康:bus_open + loop = 后台 PDO 循环在跑。判据与 proveEcatLoop
* 同一处实现(两个"看起来在跑"的定义迟早会漂移,而这里为真时上面那条必须为真)。
*/
export async function isEcatBusHealthy(ecatPost) {
try {
return proveEcatLoop(await ecatPost("native/health", {}, 2500)) === "up";
} catch (_) {
return false;
}
}
/**
* 确保网卡已打开。已连接则复用,不重复 open。
* @param {(path:string,body?:object,timeoutMs?:number)=>Promise<any>} ecatPost
* @param {string} [adapter]
*/
export async function openEcatAdapter(ecatPost, adapter) {
var substr = (adapter && String(adapter).trim()) || readAdapterRaw() || ECAT_DEFAULT_ADAPTER;
var st = await ecatPost("status", {}, 6000);
if (st && st.ok === true) return st;
var r = await ecatPost("open", { substr: substr }, 20000);
if (!r || r.ok !== true) {
var msg = (r && r.log && r.log.length) ? r.log.join(" / ") : "打开网卡失败";
var err = new Error(msg);
err.transient = false;
throw err;
}
return r;
}
/**
* 启动 OP + PDO 循环。force=false 且总线已健康则跳过 start。
* @returns {Promise<{reused:boolean, result?:object}>}
*/
export async function startEcatMotorLoop(ecatPost, opts) {
opts = opts || {};
if (!opts.force && await isEcatBusHealthy(ecatPost)) {
return { reused: true };
}
var body;
if (opts.body) body = opts.body;
else if (opts.fromLocalStorage) {
body = resolveEcatStartBody({ fromLocalStorage: true, period_ms: readStoredEcatPeriod() });
} else {
body = resolveEcatStartBody({ period_ms: opts.period_ms, spin: opts.spin });
}
var r = await ecatPost("motor/start", Object.assign({}, body,
/* reason 随 body 走:代理侧据此对"自动修复类"重启统一节流上限(B4),
* 页面重写一版也不会漏 —— 用户自己点的那一记永不拦。 */
opts.reason ? { reason: String(opts.reason) } : {}), 30000);
if (r && r.ok === false) {
throw new Error((r.log && r.log.join(" / ")) || "motor/start 失败");
}
return { reused: false, result: r || {}, body: body };
}
/**
* 完整 bootstrap:health → open → motor/start。
* @param {{
* ecatPost: (path:string,body?:object,timeoutMs?:number)=>Promise<any>,
* adapter?: string, period_ms?: number, spin?: boolean|null, force?: boolean,
* fromLocalStorage?: boolean, reason?: string,
* }} opts
* @returns {Promise<{ok:true, reused:boolean, result?:object}>}
*/
export async function runEcatBootstrap(opts) {
var ecatPost = opts.ecatPost;
if (await isEcatBusHealthy(ecatPost) && !opts.force) {
return { ok: true, reused: true };
}
await openEcatAdapter(ecatPost, opts.adapter);
var st = await startEcatMotorLoop(ecatPost, {
force: true,
period_ms: opts.period_ms,
spin: opts.spin,
fromLocalStorage: opts.fromLocalStorage,
body: opts.body,
reason: opts.reason,
});
return { ok: true, reused: false, result: st.result };
}
/**
* DC/周期自愈:被**证明**配错(free-run / period 越界 / period 与 DC 不同值)时
* 按当前合法 period 把 DC 对齐回去。判据在 proveEcatDc 里(唯一实现):
* 证明不了 = 不动总线。这条规则的存在理由就是 healthCheck 那份内联副本 ——
* 它把"没有 dc 字段"当成"DC 配错",于是一篇错误回包就打出一记 loop_stop 的
* motor/start(记忆 ecat-bus-exclusive-route-restart-trips-watchdog)。
* 修复目标是「period 与 DC 同值」,不是「一律拉回 0.25」。
* @param {(path:string,body?:object,timeoutMs?:number)=>Promise<any>} ecatPost
* @param {object} [knownHealth] 调用方已经读到的**原始** native/health 回包(省一次往返,
* 判据仍只走 proveEcatDc 这一处)。传错形状会被判成 unknown —— 也就是不动总线。
* @returns {Promise<object|null>} null=无需修复或无法证明
*/
export async function repairEcatDc(ecatPost, knownHealth) {
var h = knownHealth === undefined ? null : knownHealth;
if (h === null) {
try {
h = await ecatPost("native/health", {}, 2000);
} catch (_) {
h = null;
}
}
if (proveEcatDc(h) !== "misconfigured") return null;
/* native 正在全量重连(close→open→OP,秒级)时再插一记 motor/start 是自相残杀:
* 两条恢复路各自 loop_stop,最后谁都不知道总线是谁停的。 */
if (h && h.recovering) return null;
var per = readStoredEcatPeriod();
if (h && h.period_ms != null) {
var hp = Number(h.period_ms);
if (hp >= ECAT_PERIOD_MIN_MS && hp <= ECAT_PERIOD_MAX_MS) per = hp;
}
var body = resolveEcatStartBody({ period_ms: per });
body.reason = "auto_dc_repair";
return ecatPost("motor/start", body, 30000);
}
/** @description 读当前网卡子串(localStorage → 默认 I210)。 */
export function getEcatAdapterOrDefault() {
return readAdapterRaw();
}