feat(main): 将全局函数重构为单例类模式
- 将 debug_log 模块重构为 DebugLog 单例类，封装 UART、UDP 和环形缓冲区日志输出 - 将 health_monitor 模块重构为 HealthMonitor 单例类，统一健康状态管理和监控逻辑 - 更新 main.cpp 中的初始化调用，使用单例实例替代原有全局函数 - 添加健康监控任务作为第四个 FreeRTOS 任务，增强系统监控能力 - 更新固件版本从 0.2.11 到 0.3.0，反映架构重大变更
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小龙虾
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-94
@@ -1,6 +1,8 @@
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/*
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/*
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* spi_master.h - SPI Master 驱动头文件
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* CANFD 3通道发送接口 + 底层 SPI 总线
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*
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* SpiMaster 类封装 SPI 总线初始化、CANFD 通信和 SPI OTA 协议。
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*/
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#ifndef SPI_MASTER_H
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#define SPI_MASTER_H
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@@ -26,9 +28,6 @@
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#define SPI_OTA_RSP_WAIT (0x81)
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#define SPI_OTA_RSP_ERROR (0x82)
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// SPI 设备句柄（外部引用）
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extern spi_device_handle_t g_spi_device;
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// CANFD 帧格式（3通道）
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// [通道编号: 1B] [扩展帧ID: 4B BE] [数据: 1~64B]
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@@ -55,104 +54,96 @@ typedef struct {
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} can_frame_t;
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/**
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* @brief 发送一帧 CANFD 数据，可选等待并读取响应内容。
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* @param channel CAN 通道（0~2）。
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* @param ext_id 29 位扩展帧 ID。
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* @param data 数据负载指针。
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* @param dlc 数据长度，范围 1~64。
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* @param recv_buf 接收缓冲区，可为 NULL。
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* @param recv_max 期望最大接收字节数。
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* @param timeout_ms 超时时间（毫秒）。
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* @return >= 0 接收字节数，< 0 失败。
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* @brief SPI Master 驱动类（单例）
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*
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* 封装 SPI 总线初始化、同步传输、CANFD 通信和 SPI OTA 协议。
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*/
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int gd32_can_send(can_channel_t channel, uint32_t ext_id,
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const uint8_t *data, uint8_t dlc,
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uint8_t *recv_buf, uint8_t recv_max,
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uint32_t timeout_ms);
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class SpiMaster {
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public:
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static SpiMaster& instance();
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/**
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* @brief 发送一帧无需响应的 CANFD 数据，适合广播或通知场景。
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* @param channel CAN 通道（0~2）。
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* @param ext_id 29 位扩展帧 ID。
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||||
* @param data 数据负载指针。
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||||
* @param dlc 数据长度，范围 1~64。
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||||
* @return >= 0 成功，< 0 失败。
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*/
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int gd32_can_send_no_reply(can_channel_t channel, uint32_t ext_id,
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const uint8_t *data, uint8_t dlc);
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/** @brief 初始化 SPI2 总线与目标从设备。 */
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esp_err_t init();
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/**
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* @brief 初始化 SPI2 总线与目标从设备。
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* @return ESP_OK 成功，其他失败。
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*/
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esp_err_t spi_master_init(void);
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// ============================================================
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// 底层 SPI 传输
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// ============================================================
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/**
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* @brief 执行一次同步 SPI 事务，先发送请求，再读取请求之后的响应字节。
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* @param cmd SPI 命令码；为 0 时不额外插入命令字节。
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* @param payload 发送数据指针。
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* @param payload_len 发送数据长度。
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* @param recv_buf 接收缓冲区，可为 NULL。
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* @param recv_len 期望接收的响应长度。
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* @param timeout_ms 超时时间（毫秒）。
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* @return ESP_OK 成功，其他失败。
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*/
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esp_err_t spi_sync_transfer(uint8_t cmd, const uint8_t *payload,
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size_t payload_len, uint8_t *recv_buf,
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||||
size_t recv_len, uint32_t timeout_ms);
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/** @brief 执行一次同步 SPI 事务，先发送请求，再读取响应字节。 */
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esp_err_t syncTransfer(uint8_t cmd, const uint8_t *payload,
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||||
size_t payload_len, uint8_t *recv_buf,
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||||
size_t recv_len, uint32_t timeout_ms);
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/**
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||||
* @brief 仅发送 SPI 请求数据，不关心返回内容。
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* @param cmd SPI 命令码；为 0 时仅发送 payload。
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* @param payload 发送数据指针。
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* @param len 发送数据长度。
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||||
* @return ESP_OK 成功，其他失败。
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*/
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esp_err_t spi_send(uint8_t cmd, const uint8_t *payload, size_t len);
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||||
/** @brief 仅发送 SPI 请求数据，不关心返回内容。 */
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||||
esp_err_t send(uint8_t cmd, const uint8_t *payload, size_t len);
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||||
/**
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||||
* @brief 仅接收 SPI 数据，必要时先发送命令字节，再发送哑数据产生时钟。
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* @param cmd SPI 命令码；为 0 时只发送哑数据。
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* @param recv_buf 接收缓冲区。
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* @param len 接收长度。
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||||
* @param timeout_ms 超时时间（毫秒）。
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||||
* @return ESP_OK 成功，其他失败。
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*/
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esp_err_t spi_recv(uint8_t cmd, uint8_t *recv_buf, size_t len, uint32_t timeout_ms);
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||||
/** @brief 仅接收 SPI 数据，必要时先发送命令字节。 */
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||||
esp_err_t recv(uint8_t cmd, uint8_t *recv_buf, size_t len, uint32_t timeout_ms);
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/**
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||||
* @brief 按 GD32 SPI OTA 最小协议执行一次请求事务 + 一次响应读取事务。
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* @param type 请求帧类型（REQ/DATA/CANCEL）。
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* @param payload 请求负载。
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* @param payload_len 负载长度。
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* @param resp_type 输出响应类型（ACK/WAIT/ERROR）。
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* @param resp_payload 输出响应负载缓冲区。
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* @param resp_max 输出响应负载最大长度。
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* @param resp_len 输出实际响应负载长度。
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* @param timeout_ms 超时。
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*/
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esp_err_t spi_ota_transfer(uint8_t type, const uint8_t *payload, size_t payload_len,
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||||
uint8_t *resp_type, uint8_t *resp_payload,
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size_t resp_max, size_t *resp_len, uint32_t timeout_ms);
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// ============================================================
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// SPI OTA 协议
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// ============================================================
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/**
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* @brief 仅执行 SPI OTA 响应读取事务，不重复发送请求帧。
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*/
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esp_err_t spi_ota_poll_response(uint8_t *resp_type, uint8_t *resp_payload,
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||||
size_t resp_max, size_t *resp_len, uint32_t timeout_ms);
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||||
/** @brief 按 GD32 SPI OTA 最小协议执行一次请求 + 响应读取。 */
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esp_err_t otaTransfer(uint8_t type, const uint8_t *payload, size_t payload_len,
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uint8_t *resp_type, uint8_t *resp_payload,
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||||
size_t resp_max, size_t *resp_len, uint32_t timeout_ms);
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/**
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||||
* @brief 通知正在运行的 GD32 DCU_APP 设置 OTA 标志并软复位进入 Bootloader。
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* @return ESP_OK 表示 APP 已确认；ESP_ERR_TIMEOUT 常表示 GD32 已在 Bootloader 或通信未就绪。
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*/
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esp_err_t gd32_app_request_bootloader(uint32_t timeout_ms);
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/** @brief 仅执行 SPI OTA 响应读取事务，不重复发送请求帧。 */
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||||
esp_err_t otaPollResponse(uint8_t *resp_type, uint8_t *resp_payload,
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size_t resp_max, size_t *resp_len, uint32_t timeout_ms);
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/**
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* @brief 向 GD32 APP 发送存活探测命令 (TYPE=0xA1)，等待 APP 回复 ALIVE ACK。
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* @param timeout_ms 超时时间（毫秒）。
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* @param uptime_sec 输出 APP 运行秒数，可为 NULL。
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* @return ESP_OK APP 存活并回复；ESP_ERR_TIMEOUT 超时无响应。
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*/
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esp_err_t gd32_app_ping(uint32_t timeout_ms, uint32_t *uptime_sec);
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||||
/** @brief 通知 GD32 DCU_APP 设置 OTA 标志并软复位进入 Bootloader。 */
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esp_err_t appRequestBootloader(uint32_t timeout_ms);
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#endif // SPI_MASTER_H
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/** @brief 向 GD32 APP 发送存活探测命令，等待 APP 回复 ALIVE ACK。 */
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esp_err_t appPing(uint32_t timeout_ms, uint32_t *uptime_sec);
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/** @brief 执行带重试的 SPI 同步传输。 */
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esp_err_t transferWithRetry(uint8_t cmd, const uint8_t *payload,
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size_t payload_len, uint8_t *recv_buf,
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size_t recv_len, int max_retries);
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// ============================================================
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// CANFD 接口
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// ============================================================
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/** @brief 发送一帧 CANFD 数据，可选等待并读取响应内容。 */
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int canSend(can_channel_t channel, uint32_t ext_id,
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const uint8_t *data, uint8_t dlc,
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uint8_t *recv_buf, uint8_t recv_max,
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||||
uint32_t timeout_ms);
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||||
/** @brief 发送一帧无需响应的 CANFD 数据。 */
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||||
int canSendNoReply(can_channel_t channel, uint32_t ext_id,
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const uint8_t *data, uint8_t dlc);
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/** @brief 获取 SPI 设备句柄（供外部状态查询）。 */
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spi_device_handle_t deviceHandle() const { return m_spiDevice; }
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private:
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SpiMaster() = default;
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~SpiMaster() = default;
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SpiMaster(const SpiMaster&) = delete;
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SpiMaster& operator=(const SpiMaster&) = delete;
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spi_device_handle_t m_spiDevice = NULL;
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// 内部 SPI 传输
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esp_err_t transferClocked(const uint8_t *tx_buf, size_t tx_len,
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uint8_t *rx_buf, size_t rx_len);
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||||
esp_err_t transferRequestResponse(uint8_t cmd, const uint8_t *payload, size_t payload_len,
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||||
uint8_t *rx_buf, size_t rx_len);
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// OTA 帧工具（静态，无状态）
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static uint8_t otaCrc8(const uint8_t *data, size_t len);
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static bool otaBuildFrame(uint8_t type, const uint8_t *payload, size_t payload_len,
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||||
uint8_t *out, size_t *out_len);
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||||
static bool otaParseFrame(const uint8_t *frame, size_t frame_len,
|
||||
uint8_t *type, const uint8_t **payload, size_t *payload_len);
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||||
static bool otaFindFrame(const uint8_t *buf, size_t buf_len,
|
||||
uint8_t *type, const uint8_t **payload, size_t *payload_len,
|
||||
size_t *frame_offset);
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||||
};
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||||
#endif // SPI_MASTER_H
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