ESP32_COMM/docs/can_protocol.md

CAN 通信协议文档

更新日期：2026-10-10
涉及固件：GD32 DCU_APP + ESP32 ESP32_COMM
SPI：Link v2 only · 时钟 4 MHz
APP 最大业务 payload：kTxBufSize(256) - V2_OVERHEAD(20) = 236
BOOT 最大业务 payload：kTxBufSize(128) - V2_OVERHEAD(20) = 108

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1. 概述

ESP32 通过 SPI Link v2 与 GD32 通信，实现三路 CAN/CANFD 的收发控制。CAN 相关 SPI 命令占用 0xC0 ~ 0xC3、0xC7、0xC8。

帧类型	名称	方向	用途
0xC0	kTypeCanSend	ESP32 → GD32	发送一帧 CAN 数据
0xC1	kTypeCanFeedback	双向	通道统计 + ID 快照页；GD32 亦可 1Hz 主动推送
0xC2	kTypeCanSetMode	ESP32 → GD32	切换三路 CAN 接收过滤模式
0xC3	kTypeIdSnapshot	ESP32 → GD32	完整 ID 条目（含 seq/rx_count）
0xC7	kTypeCanBurstSend	ESP32 → GD32	跨通道突发发送（一次事务背靠背入多邮箱）
0xC8	kTypeCanSetSilent	ESP32 → GD32	切换指定通道收发器 Silent（只听不发）

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2. SPI 协议帧格式（v2）

所有 SPI 帧遵循 SPI Link v2（spi_link/spi_link_v2.h）：

[SOF0 A5][SOF1 5A][VER 02][FLAGS][SESSION 4LE][TX_SEQ][ACK_SEQ][CREDIT][TYPE][LEN 2LE][RSV 2][PAYLOAD][CRC32 4LE]

• 开销 V2_OVERHEAD = 20
• CRC32 MPEG-2（0x04C11DB7，无反射）
• 无 v1 单字节 SOF + CRC8 路径

应答 TYPE 常用：0x80 ACK · 0x81 WAIT · 0x82 ERROR

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3. 0xC0 — CAN 发送

请求 payload

[0]     channel     0/1/2
[1..4]  ext_id      扩展帧 ID（Big-Endian，29 位）
[5..N]  data        CAN 数据负载（0~64 字节；可无，对应 DLC=0）

最短 payload 为 5 字节（仅 ch+id，DLC=0，例如 CANFD_BOOT）。

应答 payload

[0]     0x00（ACK）或错误码 E0~E6

码	含义
E0	payload 过短（< 5 字节）
E1	通道非法
E2	BUS_OFF
E3	TEC 过高（>96，对端 ACK 失败率高）
E4	邮箱满
E5	参数无效
E6	通道处于收发器 Silent（只听不发），入口即拒，不计错误计数

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4. 0xC1 — 通道统计 + ID 快照（核心）

GD32 可 1Hz 主动 requestEsp32Read(0xC1) 推送；ESP32 亦支持被动查询。
打包上限：kFeedbackPayloadLen = kTxBufSize - V2_OVERHEAD = 236。

请求 payload（被动）

[0]     channel     0/1/2
[1]     page        0 = 条目 0~7，1 = 条目 8~15

应答 / 推送 payload（变长）

固定头 28 字节 + 条目区：

[0]      channel
[1]      page
[2]      total_count
[3]      entry_count
[4]      mode             0=全收 1=过滤 2=桥接
[5..8]   snapshot_seq     LE
[9..12]  rx_count         LE
[13..16] tx_count         LE
[17..20] rx_drop_count    LE
[21..24] error_count      LE
[25]     tec
[26]     rec
[27]     bus_state        bit0=init bit1=控制器睡眠 bit2=EP bit3=bus_off bit4=EW bit5=只听不发(Silent)
[28..]   条目

单条目（8 + dlc）

[+0..+3]  id LE
[+4]      dlc
[+5]      flags     bit0=FD bit1=BRS bit2=ESI
[+6..+7]  reserved
[+8..]    data

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5. 0xC2 — 模式切换

req[0]  mode   0=全收 1=过滤 2=CAN0→1/2 桥接
rsp[0]  actual 生效 mode

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5.1 0xC8 — 收发器 Silent（只听不发）

GD32 把该通道 TCAN1057AV 的 S 脚（CAN0=PA8 / CAN1=PB14 / CAN2=PB9）置高： 驱动器关断，接收机照常工作、RXD 仍镜像总线（手册 Table 8-4），所以静默期间接收与 0xC1 上报完全不受影响。S 脚内部上拉，MCU 复位/浮空即为 Silent。

req[0]  channel   0/1/2
req[1]  silent    1=进 Silent（只听不发） 0=回 Normal
rsp[0]  channel   回显
rsp[1]  actual    实际生效（1=Silent；与 GD32 发送门控同一个值）
rsp[2]  ch_en     该通道是否使能

• ERROR：E0=payload 过短 · E1=通道非法/未使能 · E2=S 脚回读与意图不符（内部标志已回滚，不会留下"报了静默其实没静默"的状态）
• 静默生效期间，该通道所有发送入口（0xC0 / 0xC7 / 桥接 / 电机 relay）回 E6，且不推进任何错误计数
• 进 Silent 前 GD32 先 abort 本通道 PENDING 邮箱（驱动器已关，留着只会白涨 TEC）
• 退 Silent 时 GD32 忙等收发器模式建立时间 tMODE = 20 µs（手册 6.9）再放开发送门
• 不持久化：上电 init 一律回 Normal
• 状态读取走 0xC1 的 bus_state bit5，ESP32 侧不另开轮询端点
• ESP32 HTTP：POST /can/silent body {"ch":0,"on":1}；OTA / send_batch 独占 SPI 期间返回 {"ok":false,"err":"paused"}

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6. 0xC3 — ID 快照（完整字段）

固定头 4B + 条目 (16 + dlc)（含 id/seq/rx_count/dlc/flags/rsv/data）。
上限同 APP：256 - V2_OVERHEAD = 236。

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7. 实现索引

端	文件
GD32 0xC1/C2/C8	DCU_APP/.../app_spi_cmd_can_feedback.cpp（0xC8 复用同一 handler）
GD32 S 脚/发送门控	DCU_APP/.../device/canfd.cpp → setTxSilent() / isTxSilent()
GD32 0xC3	app_spi_cmd_id_snapshot.cpp
GD32 0xC0	app_spi_cmd_can_bridge.cpp
ESP32 解析/桥	ESP32_COMM/main/transport/canfd_bridge.*
ESP32 读预算	spi_master.cpp → spiRespReadBudget()
帧格式	spi_link/spi_link_v2.h
图示文档	SPEC/communication_ids.html · SPEC/spi_flow_diagram.html