/* * canfd_bridge.cpp - CANFD 3通道通信桥接实现 * * SPI 业务类型: * 0xC0 发 CAN 帧(canFdSend) * 0xC1 反馈页解析(canFdParseFeedbackPage;由 GD32 主动推送,本文件不轮询) * 0xC2 设 RX 模式(canFdSetRxMode) * * 0xC1 线格式与 GD32 app_spi_cmd_can_feedback.cpp 对齐: * 固定头 28B + 条目 id(4LE)+dlc(1)+flags(1)+rsvd(2)+data(dlc) * 业务 payload 上限 256 - V2_OVERHEAD(20) = 236 */ #include #include "canfd_bridge.h" #include "spi_master.h" #include "monitor/debug_log.h" #include "freertos/FreeRTOS.h" #include "freertos/task.h" namespace { constexpr uint8_t kSpiCanFrameType = 0xC0U; constexpr uint8_t kSpiCanBurstType = 0xC7U; constexpr uint8_t kSpiCanSetModeType = 0xC2U; constexpr uint8_t kFeedbackFixedHeader = 28U; constexpr uint8_t kFeedbackMaxPage = 1U; /* GD32 仅 page 0/1 */ /* 0xC1 收到链路层 LINK_ERROR(0x7F) 的限流标记:见 canFdQueryFeedback。 * 一轮"拒绝风暴"(同一成因:GD32 刚复位、序号/session 对不上)只报第一条 WARN, * 其后降级 DBG;任一次查询成功即复位,下一轮风暴仍能报出来。 */ static bool s_linkErrLogged = false; /* 突发 payload 上限 = V2_MAX_PAYLOAD(236);头 4B = count+dlc+suffix(2)。 */ constexpr uint8_t kBurstHeaderLen = 4U; constexpr uint16_t kBurstPayloadCap = 236U; /** * @brief 经 SPI 发送一帧 CAN,并解析 ACK/ERROR。 * * 两步法:transact 发命令(丢弃延迟一拍陈旧响应)+ poll 真实响应。 * CAN 帧非幂等,命令只发一次,不重发。 * * @return >=0 ACK 时响应负载长度;-2 SPI 失败;-3 GD32 ERROR。 */ static int sendCanFrameOverSpi(can_channel_t channel, uint32_t ext_id, const uint8_t *data, uint8_t dlc, uint8_t *recv_buf, uint8_t recv_max, uint32_t timeout_ms, uint8_t *gd32_err_out) { uint8_t tx_buf[72]; size_t tx_len = 0; tx_buf[tx_len++] = static_cast(channel & CAN_CHANNEL_MASK); tx_buf[tx_len++] = static_cast((ext_id >> 24) & 0xFFU); tx_buf[tx_len++] = static_cast((ext_id >> 16) & 0xFFU); tx_buf[tx_len++] = static_cast((ext_id >> 8) & 0xFFU); tx_buf[tx_len++] = static_cast(ext_id & 0xFFU); if (dlc > 0U && data != nullptr) { memcpy(&tx_buf[tx_len], data, dlc); tx_len += dlc; } /* 独立缓冲收响应:调用方 recv_buf 为空时也能拿到 ERROR 细分码。 */ uint8_t local_resp[72]; uint8_t *spi_rx = (recv_buf != nullptr && recv_max > 0U) ? recv_buf : local_resp; const size_t spi_rx_max = (recv_buf != nullptr && recv_max > 0U) ? static_cast(recv_max) : sizeof(local_resp); uint8_t resp_type = 0U; size_t resp_len = 0U; esp_err_t ret = ESP_OK; /* 0xC0 发送只会收到 ACK(0x80) 或 ERROR(0x82)。若读到 WAIT(0x81),必是上一轮电机 OTA * 喂数(0xD1→WAIT)残留在 SPI 响应管道里的陈旧帧(0xC0 命令本身永不产生 WAIT)。 * 陈旧 WAIT 会被下方误判为 ERROR → resp_len=0 → gd32_err=0xFF → 无声拒绝发送( * 表现为“失败一次就再也发不出去”)。此处最多重试 4 次排空陈旧帧, * 直到读到本命令真正的 ACK/ERROR。 * SPI 传输失败/无响应的重发已由 SpiMaster::otaSendAndPoll 统一处理 * (同 TX_SEQ,最多 3 次尝试),此处不再各自重试;GD32 拒绝(ERROR)同样不重试。 */ for (uint8_t attempt = 0U; attempt < 4U; ++attempt) { resp_type = 0U; resp_len = 0U; ret = SpiMaster::instance().transact( kSpiCanFrameType, tx_buf, tx_len, &resp_type, spi_rx, spi_rx_max, &resp_len, timeout_ms); if (resp_type != SPI_OTA_RSP_WAIT) { break; /* 已拿到真正响应(ACK/ERROR);SPI 失败(ret!=OK)也退出交上层处理 */ } vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(3)); /* 让 GD32 更新响应,再读一次排空陈旧 WAIT */ } if (ret != ESP_OK) { /* 同类错误节流日志,降低高频失败时的日志开销 */ static uint32_t s_spi_fail_n = 0U; static int s_last_spi_err = 0; const int err_i = static_cast(ret); if (s_spi_fail_n == 0U || err_i != s_last_spi_err || (s_spi_fail_n % 32U) == 0U) { DEBUG_WARN("CAN", "SEND SPI fail ch=%u id=%08lX %s x%lu", (unsigned)channel, (unsigned long)ext_id, esp_err_to_name(ret), (unsigned long)(s_spi_fail_n + 1U)); } s_last_spi_err = err_i; ++s_spi_fail_n; if (gd32_err_out) { *gd32_err_out = 0U; } return -2; } if (resp_type == SPI_OTA_RSP_ACK) { if (gd32_err_out) { *gd32_err_out = 0U; } if (recv_buf == nullptr || recv_max == 0U) { return static_cast(resp_len); } const size_t copied_len = (resp_len < recv_max) ? resp_len : recv_max; return static_cast(copied_len); } /* ERROR:细分码在 payload[0];不依赖调用方是否提供 recv_buf */ const uint8_t gd32_err = (resp_len > 0U) ? spi_rx[0] : 0xFFU; if (gd32_err_out) { *gd32_err_out = gd32_err; } { static uint32_t s_rej_n = 0U; static uint8_t s_last_rej = 0xFFU; if (s_rej_n == 0U || gd32_err != s_last_rej || (s_rej_n % 32U) == 0U) { DEBUG_WARN("CAN", "SEND拒 ch=%u id=%08lX r=%02X e=%02X x%lu", (unsigned)channel, (unsigned long)ext_id, resp_type, gd32_err, (unsigned long)(s_rej_n + 1U)); } s_last_rej = gd32_err; ++s_rej_n; } return -3; } /** @brief 小端读 uint32(0xC1 固定头/条目 id)。 */ static inline uint32_t readU32Le(const uint8_t *p) { return static_cast(p[0]) | (static_cast(p[1]) << 8) | (static_cast(p[2]) << 16) | (static_cast(p[3]) << 24); } } // namespace /** * @brief 发送一帧 CANFD 数据,可选等待并读取响应。 * * 返回值: >=0 成功(接收数据长度), -1 参数错误, -2 SPI通信失败, -3 GD32拒绝。 * gd32_err_out 在返回 -3 时输出 GD32 细分错误码,其它情况清零。 * dlc==0 时允许 data 为 nullptr(仅发 ID 的远程帧/空数据帧)。 */ int canFdSend(can_channel_t channel, uint32_t ext_id, const uint8_t *data, uint8_t dlc, uint8_t *recv_buf, uint8_t recv_max, uint32_t timeout_ms, uint8_t *gd32_err_out) { if (channel >= CAN_CHANNEL_MAX || dlc > CAN_MAX_DLC) { if (gd32_err_out) { *gd32_err_out = 0U; } return -1; } /* dlc>0 时 data 必填;dlc==0 允许空指针 */ if (dlc > 0U && data == nullptr) { if (gd32_err_out) { *gd32_err_out = 0U; } return -1; } return sendCanFrameOverSpi(channel, ext_id, data, dlc, recv_buf, recv_max, timeout_ms, gd32_err_out); } /** * @brief 给定统一 DLC,返回单次突发最多可容纳的帧数。 * payload = 4B 头 + count*(1+dlc),须 ≤ 236B;并受 GD32 硬上限约束。 */ uint8_t canBurstCapacity(uint8_t dlc) { if (dlc > CAN_MAX_DLC) { return 0U; } const uint16_t entry_len = static_cast(1U + dlc); const uint16_t avail = (kBurstPayloadCap > kBurstHeaderLen) ? static_cast(kBurstPayloadCap - kBurstHeaderLen) : 0U; const uint16_t cap = static_cast(avail / entry_len); return static_cast((cap < CAN_BURST_HARD_MAX) ? cap : CAN_BURST_HARD_MAX); } /** * @brief 发送一次 CAN 突发(SPI 0xC7)。 * * GD32 在 CS 释放 ISR 内对每帧调用非阻塞 transmitFrame(仅装载邮箱), * 全部装载完成后才回 ACK,因此各通道帧近同时上线;ESP32 这里等待的只是 * 这一个 ACK,并非逐帧等待,不会破坏组内同时性。 * * 返回值: count 成功, -1 参数错误, -2 SPI 通信失败, -3 GD32 拒绝。 */ int canFdSendBurst(uint16_t id_suffix, uint8_t dlc, const can_burst_entry_t *entries, uint8_t count, uint8_t *status_out, uint8_t status_max, uint32_t timeout_ms, uint8_t *gd32_err_out) { if (gd32_err_out) { *gd32_err_out = 0U; } if (dlc > CAN_MAX_DLC || entries == nullptr || count == 0U) { return -1; } if (count > canBurstCapacity(dlc)) { return -1; } uint8_t tx_buf[240]; size_t tx_len = 0U; tx_buf[tx_len++] = count; tx_buf[tx_len++] = dlc; tx_buf[tx_len++] = static_cast((id_suffix >> 8) & 0xFFU); tx_buf[tx_len++] = static_cast(id_suffix & 0xFFU); for (uint8_t i = 0U; i < count; ++i) { tx_buf[tx_len++] = entries[i].chnode; if (dlc > 0U) { if (entries[i].data == nullptr) { return -1; } memcpy(&tx_buf[tx_len], entries[i].data, dlc); tx_len += dlc; } } uint8_t resp[32]; uint8_t resp_type = 0U; size_t resp_len = 0U; esp_err_t ret = ESP_OK; /* 与 0xC0 相同:排空可能残留的陈旧 WAIT,直到读到本次真正的 ACK/ERROR */ for (uint8_t attempt = 0U; attempt < 4U; ++attempt) { resp_type = 0U; resp_len = 0U; ret = SpiMaster::instance().transact( kSpiCanBurstType, tx_buf, tx_len, &resp_type, resp, sizeof(resp), &resp_len, timeout_ms); if (resp_type != SPI_OTA_RSP_WAIT) { break; } vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(3)); } if (ret != ESP_OK) { DEBUG_WARN("CAN", "BURST SPI fail n=%u %s", (unsigned)count, esp_err_to_name(ret)); return -2; } if (resp_type == SPI_OTA_RSP_ACK) { /* resp[0]=count, resp[1..count]=每帧状态(CanTxResult 码) */ const uint8_t n = (resp_len > 0U) ? resp[0] : 0U; if (status_out != nullptr && status_max > 0U) { const uint8_t copy_n = (n < status_max) ? n : status_max; for (uint8_t i = 0U; i < copy_n; ++i) { status_out[i] = (static_cast(1U + i) < resp_len) ? resp[1U + i] : 0xFFU; } } return static_cast(n); } const uint8_t gd32_err = (resp_len > 0U) ? resp[0] : 0xFFU; if (gd32_err_out) { *gd32_err_out = gd32_err; } DEBUG_WARN("CAN", "BURST拒 n=%u r=%02X e=%02X", (unsigned)count, resp_type, gd32_err); return -3; } /** * @brief 解析 GD32 主动推送的一页 CAN 反馈 payload,累积到结果结构中。 * * page=0 → 清空 entries、重置 entryIdx,填充 28 字节固定头 + 首批条目; * page=1 → 校验 channel 一致后在已有条目后追加。 * 调用方按通道维护 entryIdx。 * * @return 0 成功;-1 参数/页号/通道/截断导致无法解析。 */ int canFdParseFeedbackPage(const uint8_t *payload, size_t len, can_feedback_result_t *out, uint8_t *entryIdx) { if (payload == nullptr || out == nullptr || entryIdx == nullptr) { return -1; } if (len < kFeedbackFixedHeader) { return -1; } const uint8_t channel = payload[0]; const uint8_t page = payload[1]; if (channel >= CAN_CHANNEL_MAX) { return -1; } /* GD32 仅 page 0/1;非法页拒绝,避免当追加污染缓冲 */ if (page > kFeedbackMaxPage) { return -1; } if (page == 0U) { /* 防 total 变少时 HTTP 读到上一轮残留 ID */ *entryIdx = 0U; memset(out->entries, 0, sizeof(out->entries)); out->stats.channel = channel; out->stats.mode = payload[4]; out->stats.snapshot_seq = readU32Le(&payload[5]); out->stats.rx_count = readU32Le(&payload[9]); out->stats.tx_count = readU32Le(&payload[13]); out->stats.rx_drop_count = readU32Le(&payload[17]); out->stats.error_count = readU32Le(&payload[21]); out->stats.tec = payload[25]; out->stats.rec = payload[26]; out->stats.bus_state = payload[27]; out->total_count = payload[2]; } else { /* page>=1:必须与 page0 已建立的通道一致 */ if (out->stats.channel != channel) { return -1; } } const uint8_t entryCount = payload[3]; const uint8_t idx_before = *entryIdx; uint16_t offset = kFeedbackFixedHeader; for (uint8_t i = 0U; i < entryCount && *entryIdx < CANFD_ID_SNAPSHOT_MAX; ++i) { if (offset + 8U > len) { break; } id_snapshot_entry_t &e = out->entries[*entryIdx]; e.id = readU32Le(&payload[offset]); e.dlc = payload[offset + 4U]; const uint8_t flags = payload[offset + 5U]; e.fd_flag = (flags & 0x01U) ? 1U : 0U; e.brs = (flags & 0x02U) ? 1U : 0U; e.esi = (flags & 0x04U) ? 1U : 0U; /* 线协议不携带 per-ID seq/rx_count,显式置 0 避免脏读 */ e.seq = 0U; e.rx_count = 0U; const uint8_t dataLen = (e.dlc < CANFD_ID_SNAPSHOT_DATA_MAX) ? e.dlc : static_cast(CANFD_ID_SNAPSHOT_DATA_MAX); // 线协议条目实际大小按原始 dlc 计算(CANFD 帧可能 64B),offset 必须按 // 实际条目推进,否则后续条目错位。data 拷贝按 dataLen 截断。 const uint16_t wireEntrySize = static_cast(8U + e.dlc); if (offset + wireEntrySize > len) { break; } memcpy(e.data, &payload[offset + 8U], dataLen); for (uint8_t d = dataLen; d < CANFD_ID_SNAPSHOT_DATA_MAX; ++d) { e.data[d] = 0U; } offset += wireEntrySize; (*entryIdx)++; } /* 声明了条目但一个都没完整解析 → 截断/坏帧 */ if (entryCount > 0U && *entryIdx == idx_before) { return -1; } out->valid = 1; return 0; } /* ── 0xC1 请求/响应查询(2026-08 架构改造:替代被动推送缓存)── */ int canFdQueryFeedback(uint8_t channel, uint8_t page, can_feedback_result_t *out, uint8_t *entryIdx) { if (out == nullptr || entryIdx == nullptr) { return -1; } if (channel >= CAN_CHANNEL_MAX || page > 1U) { return -1; } uint8_t req[2] = { channel, page }; uint8_t resp_type = 0; /* SPI v2 payload 上限 236B(256 帧 - 20 开销),与 GD32 kFeedbackPayloadLen 一致 */ uint8_t resp_buf[SPI_OTA_FRAME_MAX]; size_t resp_len = 0; esp_err_t ret = SpiMaster::instance().transact( 0xC1, req, sizeof(req), &resp_type, resp_buf, sizeof(resp_buf), &resp_len, 200U); if (ret != ESP_OK) { DEBUG_WARN("CAN", "queryFeedback ch=%u p=%u SPI失败: %s", (unsigned)channel, (unsigned)page, esp_err_to_name(ret)); return -1; } if (resp_type == SPI_OTA_RSP_ERROR) { uint8_t gd32_err = (resp_len > 0) ? resp_buf[0] : 0; DEBUG_WARN("CAN", "queryFeedback ch=%u p=%u GD32拒绝 err=0x%02X", (unsigned)channel, (unsigned)page, (unsigned)gd32_err); return -2; } if (resp_type != SPI_OTA_RSP_ACK || resp_len < 1U) { /* 0x7F = 链路层 LINK_ERROR(payload = [错误码, 期望序号])。成因几乎只有一种: * GD32 刚被复位过(APP→BOOT 交接、BOOT→新 APP 跳转、上电),它的接收序号/session * 从 0 重来,而 ESP32 仍按旧序号发 —— 于是一帧一条。此刻对面根本没有 CAN 桥 * (BOOT 不提供 0xC1),这些查询注定无果,属纯噪音。 * 一轮风暴只报第一条 WARN(含错误码与期望序号,够定位),其余降级 DBG; * 成功一次即复位标记,下一轮风暴照样能报。避免 1Hz × 3 通道刷屏。 */ if (resp_type == V2_TYPE_LINK_ERROR) { const uint8_t errc = (resp_len > 0U) ? resp_buf[0] : 0xFFU; const uint8_t exp = (resp_len > 1U) ? resp_buf[1] : 0xFFU; if (!s_linkErrLogged) { s_linkErrLogged = true; DEBUG_WARN("CAN", "queryFeedback 链路层拒绝(0x7F code=0x%02X exp=%u):" "GD32 正在复位/重同步(刷写交接或 BOOT↔APP),同类后续静默", errc, exp); } else { DEBUG_DBG("CAN", "queryFeedback 链路层拒绝(0x7F code=0x%02X exp=%u) 已静默", errc, exp); } } else { DEBUG_WARN("CAN", "queryFeedback ch=%u p=%u 非ACK type=0x%02X len=%zu", (unsigned)channel, (unsigned)page, (unsigned)resp_type, resp_len); } return -1; } s_linkErrLogged = false; /* 通了一次:链路已重同步,标记复位 */ /* 解析复用现有 canFdParseFeedbackPage(payload 格式与推送一致) */ int parse_rc = canFdParseFeedbackPage(resp_buf, resp_len, out, entryIdx); if (parse_rc != 0) { DEBUG_WARN("CAN", "queryFeedback ch=%u p=%u 解析失败 rc=%d len=%zu", (unsigned)channel, (unsigned)page, parse_rc, resp_len); return -1; } return 0; } /** * @brief 切换 GD32 三路 CAN 的接收过滤模式(SPI 0xC2)。 * @return 0 成功;-1 参数非法或 SPI/应答失败。 */ int canFdSetRxMode(can_rx_mode_t mode, can_rx_mode_t *actual, uint32_t timeout_ms) { if (mode != CAN_RX_MODE_ALL_PASS && mode != CAN_RX_MODE_FILTER_ID && mode != CAN_RX_MODE_BRIDGE_0_TO_12) { DEBUG_WARN("CAN", "SET_MODE 非法 mode=%u", (unsigned)mode); return -1; } uint8_t req = static_cast(mode); uint8_t resp_buf[1] = {0}; uint8_t resp_type = 0U; size_t resp_len = 0U; /* 两步法:发命令一次 + poll 真实响应。0xC2 幂等,但避免无效重试。 */ esp_err_t ret = SpiMaster::instance().transact( kSpiCanSetModeType, &req, 1U, &resp_type, resp_buf, sizeof(resp_buf), &resp_len, timeout_ms); if (ret == ESP_OK && resp_type == SPI_OTA_RSP_ACK && resp_len >= 1U) { if (actual != nullptr) { *actual = static_cast(resp_buf[0]); } return 0; } DEBUG_WARN("CAN", "SET_MODE fail want=%u %s r=0x%02X n=%u", (unsigned)mode, esp_err_to_name(ret), (unsigned)resp_type, (unsigned)resp_len); return -1; }