feat(SpiOta): 实现SPI OTA同步协议和主动按铃机制

- 添加SPI OTA同步协议，使用新的帧格式包含信用控制和CRC32校验
- 实现BOOT主动按铃功能，通过SPI Ready线通知ESP32读取数据
- 添加按铃超时保护机制，防止死锁情况发生
- 优化SPI中断处理，统一在CS释放时处理帧避免RX溢出错误
- 修改GPIO配置为开漏输出模式，实现硬件握手信号
- 添加同步帧解析功能，支持帧头偏移扫描和完整性校验
- 实现信用控制机制，当flash缓冲区满时阻止ESP32继续发送数据
- 修复BOOT命令响应逻辑，确保一致性处理裸字节和帧式命令
- 将OTA完成验证移到主循环处理，避免SPI ready线阻塞过久
- 添加详细的调试日志输出便于问题排查

refactor(SpiOta): 重构SPI OTA协议栈

- 使用CRC32替代CRC8进行帧校验，提高数据完整性
- 重命名帧相关常量以匹配新的同步协议格式
- 移除旧的帧处理方法，采用新的同步帧解析流程
- 添加大小端转换辅助函数用于数据编码解码
- 优化内存布局减少RAM使用
- 统一错误处理流程，添加帧校验失败日志记录

GD32E50X_BOOT/device/SpiOta.cpp

@@ -6,6 +6,7 @@
 #include "gd32e50x_misc.h"
 #include "gd32e50x_spi.h"
 #include "gd32e50x_dma.h"
+#include "sys/systick.h"
 #include <stdio.h>
 #include <string.h>
 
@@ -23,6 +24,9 @@
  */
 
 /* SPI0_TX = DMA0_CH2 (GD32E50x 固定映射) */
+
+/* 主动按铃超时时间（毫秒） */
+static constexpr u32 kRingTimeoutMs = 500U;
 #define SPI_TX_DMA_PERIPH   DMA0
 #define SPI_TX_DMA_CH       DMA_CH2
 
@@ -47,28 +51,70 @@ volatile u16 SpiOta::s_txLen = 0U;
 volatile bool SpiOta::s_txPending = false;
 volatile bool SpiOta::s_isrResponded = false;
 volatile bool SpiOta::s_otaSessionActive = false;
+volatile bool SpiOta::s_ringPending = false;
+volatile u16  SpiOta::s_ringTxLen = 0U;
+volatile u32  SpiOta::s_ringDeadline = 0U;
 
 /* ============================================================
  * CRC8 / 帧构建 / 帧解析
  * ============================================================ */
 
-u8 SpiOta::crc8(const u8 *data, u16 len) {
+static constexpr u8  kSyncSof0      = 0xA5U;
-    u8 crc = 0x00U;
+static constexpr u8  kSyncSof1      = 0x5AU;
-    for (u16 i = 0; i < len; ++i) { crc ^= data[i]; }
+static constexpr u16 kSyncHeaderLen = 6U;
+static constexpr u16 kSyncCrcLen    = 4U;
+static constexpr u16 kSyncOverhead  = (u16)(kSyncHeaderLen + kSyncCrcLen);
+
+/* BOOT 侧同步状态机（ISR 内只读/原子写）。 */
+volatile u8  g_localCredit  = 8U;  /* 非 static：供 OTA.cpp extern 引用 */
+static volatile u8  g_remoteCredit = 8U;
+
+static void putU16Le(u8 *pp, u16 v) {
+    pp[0] = (u8)(v & 0xFFU);
+    pp[1] = (u8)((v >> 8) & 0xFFU);
+}
+static u16 getU16Le(const u8 *pp) {
+    return (u16)(pp[0] | ((u16)pp[1] << 8));
+}
+static void putU32Le(u8 *pp, u32 v) {
+    pp[0] = (u8)(v & 0xFFU);
+    pp[1] = (u8)((v >> 8) & 0xFFU);
+    pp[2] = (u8)((v >> 16) & 0xFFU);
+    pp[3] = (u8)((v >> 24) & 0xFFU);
+}
+static u32 getU32Le(const u8 *pp) {
+    return (u32)pp[0] | ((u32)pp[1] << 8) |
+           ((u32)pp[2] << 16) | ((u32)pp[3] << 24);
+}
+
+static u32 spiCrc32(const u8 *data, u16 len) {
+    u32 crc = 0xFFFFFFFFU;
+    for (u16 i = 0U; i < len; ++i) {
+        crc ^= (u32)data[i] << 24;
+        for (int b = 0; b < 8; ++b) {
+            if (crc & 0x80000000U) {
+                crc = (crc << 1) ^ 0x04C11DB7U;
+            } else {
+                crc <<= 1;
+            }
+        }
+    }
     return crc;
 }
 
 bool SpiOta::buildFrame(spi_ota_frame_type_t type, const u8 *payload, u16 payload_len,
                         u8 *out, u16 *out_len) {
     if (!out || !out_len) { return false; }
-    u16 total_len = (u16)(kFrameOverhead + payload_len);
+    u16 total_len = (u16)(kSyncOverhead + payload_len);
     if (total_len > kTxBufSize) { return false; }
-    out[0] = kSof;
+    out[0] = kSyncSof0;
-    out[1] = (u8)type;
+    out[1] = kSyncSof1;
-    out[2] = (u8)(payload_len & 0xFFU);
+    out[2] = g_localCredit;
-    out[3] = (u8)((payload_len >> 8) & 0xFFU);
+    out[3] = (u8)type;
-    if (payload && payload_len > 0U) { memcpy(&out[4], payload, payload_len); }
+    putU16Le(&out[4], payload_len);
-    out[4 + payload_len] = crc8(out, (u16)(4U + payload_len));
+    if (payload && payload_len > 0U) { memcpy(&out[kSyncHeaderLen], payload, payload_len); }
+    u32 crc = spiCrc32(out, (u16)(kSyncHeaderLen + payload_len));
+    putU32Le(&out[kSyncHeaderLen + payload_len], crc);
     *out_len = total_len;
     return true;
 }
@@ -77,16 +123,28 @@ bool SpiOta::tryParseFrame(const u8 *frame, u16 frame_len,
                            spi_ota_frame_type_t *type,
                            const u8 **payload,
                            u16 *payload_len) {
-    if (!frame || frame_len < kFrameOverhead) { return false; }
+    if (!frame || frame_len < kSyncOverhead) {
-    if (frame[0] != kSof) { return false; }
+        return false;
-    u16 len = (u16)(frame[2] | ((u16)frame[3] << 8));
+    }
-    u16 expected = (u16)(kFrameOverhead + len);
+
-    if (expected != frame_len) { return false; }
+    /* 同步帧：允许首字节偏移，扫描 SOF0 SOF1。 */
-    if (crc8(frame, (u16)(4U + len)) != frame[4U + len]) { return false; }
+    for (u16 s = 0U; s + kSyncOverhead <= frame_len; ++s) {
-    if (type)      { *type = (spi_ota_frame_type_t)frame[1]; }
+        if (frame[s] != kSyncSof0 || frame[s + 1U] != kSyncSof1) { continue; }
-    if (payload)    { *payload = &frame[4]; }
+        u16 plen = getU16Le(&frame[s + 4U]);
-    if (payload_len){ *payload_len = len; }
+        u16 total = (u16)(kSyncOverhead + plen);
-    return true;
+        if ((u16)(frame_len - s) < total) { continue; }
+        u32 expect = getU32Le(&frame[s + kSyncHeaderLen + plen]);
+        u32 calc = spiCrc32(&frame[s], (u16)(kSyncHeaderLen + plen));
+        if (expect != calc) { continue; }
+
+        u8  credit = frame[s + 2U];
+        if (type)       { *type = (spi_ota_frame_type_t)frame[s + 3U]; }
+        if (payload)    { *payload = (plen > 0U) ? &frame[s + kSyncHeaderLen] : nullptr; }
+        if (payload_len){ *payload_len = plen; }
+        g_remoteCredit = credit;
+        return true;
+    }
+    return false;
 }
 
 ota_link_msg_type_t SpiOta::mapMsgType(spi_ota_frame_type_t type) {
@@ -139,30 +197,18 @@ void SpiOta::queueTxFrame(const u8 *frame, u16 len) {
     s_txStreamPos = 0U;
     if (len < kTxBufSize) { memset(&s_txBuf[len], 0xFF, kTxBufSize - len); }
     exitCritical(primask);
-    spi_dma_enable(SPI0, SPI_DMA_TRANSMIT);
+    /* ★ 不在此处启动 DMA。
-    startSpiTxDma(s_txBuf, s_txLen);
+     *
-}
+     * 本函数可从 RBNE ISR 中调用（isrProcessFrame → handleLinkMessage
-
+     * → send_structured_ack → sender → queueTxFrame），此时 CS 仍为 LOW，
-/* ============================================================
+     * DMA 正在发送上一次 onCsAssert() 装载的旧响应。
- * RBNE 中断内即时帧检测与处理
+     *
- * ============================================================ */
+     * 若在此处 startSpiTxDma()，GD32 DMA 控制器会先 CHEN=0 再 CHEN=1，
-
+     * 导致 DMA 计数器清零并从 s_txBuf[0] 重新开始，MISO 输出被破坏
-void SpiOta::tryProcessCompleteFrame() {
+     * （旧响应尾部 + 新响应头部拼接），ESP32 的 otaFindFrame() 无法解析。
-    u16 rx_len = s_rxStreamLen;
+     *
-    if (rx_len == 0U) { return; }
+     * 正确做法：只缓冲响应到 s_txBuf，由下一次 onCsAssert() 检测
-
+     * s_txPending==true 后统一装载 DMA。这遵循"延迟一拍"协议模型。 */
-    /* 单字节 BOOT 命令留到事务结束后再判定。 */
-    if (s_rxStream[0] == SPI_OTA_CMD_BOOT) { return; }
-
-    if (s_rxStream[0] != kSof) { return; }
-    if (rx_len < kFrameOverhead) { return; }
-
-    u16 payload_len = (u16)(s_rxStream[2] | ((u16)s_rxStream[3] << 8));
-    u16 expected = (u16)(kFrameOverhead + payload_len);
-    if (expected > kRxBufSize) { return; }
-    if (rx_len < expected) { return; }
-
-    isrProcessFrame();
 }
 
 /* ============================================================
@@ -177,12 +223,11 @@ void SpiOta::isrProcessFrame() {
     s_isrResponded = true;
 
     if (rx_len == 1U && s_rxStream[0] == SPI_OTA_CMD_BOOT) {
-        if (s_otaHandler != nullptr && s_otaHandler->isActive()) {
+        /* 0xB0 始终回复 0xB5 并重置 OTA 状态机。
-            s_rxStreamLen = 0U;
+         * 旧代码在 isActive() 时静默忽略，导致上次 OTA 失败后
-            return;
+         * 所有后续 0xB0 都被吞掉，ESP32 永远收不到 0xB5。 */
-        }
+        u8 ack = 0xB5U;
-        u8 ack[4] = {0xB0U, 0xA5U, 0x4FU, 0x54U};
+        queueTxFrame(&ack, 1U);
-        queueTxFrame(ack, sizeof(ack));
         if (s_otaHandler != nullptr) { s_otaHandler->resetToIdle(); }
         s_otaSessionActive = false;
         s_rxStreamLen = 0U;
@@ -190,23 +235,29 @@ void SpiOta::isrProcessFrame() {
         return;
     }
 
-    if (s_rxStream[0] != kSof) {
+    /* 新同步帧校验。 */
+    if (rx_len < kSyncOverhead ||
+        s_rxStream[0] != kSyncSof0 || s_rxStream[1] != kSyncSof1) {
         return;
     }
-    if (rx_len < kFrameOverhead) { return; }
 
-    u16 payload_len = (u16)(s_rxStream[2] | ((u16)s_rxStream[3] << 8));
+    u16 payload_len = getU16Le(&s_rxStream[4U]);
-    u16 expected = (u16)(kFrameOverhead + payload_len);
+    u16 expected = (u16)(kSyncOverhead + payload_len);
     if (expected > rx_len) { return; }
 
-    if (crc8(s_rxStream, (u16)(4U + payload_len)) != s_rxStream[4U + payload_len]) {
+    /* 帧收齐日志：确认 BOOT 收到了完整帧 */
+    isrLogFrameEx("[RX-FRM]", s_rxStream, (expected < 18U) ? expected : 18U);
+
+    u32 expect = getU32Le(&s_rxStream[kSyncHeaderLen + payload_len]);
+    u32 calc = spiCrc32(s_rxStream, (u16)(kSyncHeaderLen + payload_len));
+    if (expect != calc) {
         u8 err = 0xEEU;
         u8 err_frame[kTxBufSize] = {};
         u16 built = 0U;
         if (buildFrame(SPI_OTA_RSP_ERROR, &err, 1U, err_frame, &built)) {
             queueTxFrame(err_frame, built);
         }
-        isrLogFrameEx("[CRC-ERR]", s_rxStream, (rx_len < 8U) ? rx_len : 8U);
+        isrLogFrameEx("[CRC-ERR]", s_rxStream, (rx_len < 18U) ? rx_len : 18U);
         return;
     }
 
@@ -214,22 +265,26 @@ void SpiOta::isrProcessFrame() {
     const u8 *payload = nullptr;
     u16 p_len = 0U;
     if (!tryParseFrame(s_rxStream, expected, &frame_type, &payload, &p_len)) {
+#if DEBUG_PRINT
+        static volatile u8 s_parseFailCnt = 0U;
+        if (s_parseFailCnt < 10U) {
+            s_parseFailCnt++;
+            printf("[SPI] parse fail rx=%u expected=%u sof=0x%02X type=0x%02X plen=%u\r\n",
+                   rx_len, expected, s_rxStream[0], s_rxStream[1],
+                   (u16)(s_rxStream[2] | ((u16)s_rxStream[3] << 8)));
+        }
+#endif
         isrLogFrameEx("[PARSE-ERR]", s_rxStream, (rx_len < 8U) ? rx_len : 8U);
         return;
     }
 
     if (frame_type == SPI_OTA_CMD_BOOT) {
-        if (s_otaHandler != nullptr && s_otaHandler->isActive()) {
+        /* 帧式 0xB0 与裸字节 0xB0 行为一致：始终回裸字节 0xB5 + resetToIdle()。
-            s_rxStreamLen = 0U;
+         * 旧代码在 isActive() 时静默吞帧且回 0xA5 帧式 ACK，违反
-            s_isrResponded = true;
+         * "0xB0 始终回 0xB5" 约束，且与裸字节路径不一致（0xA5 vs 0xB5）。
-            return;
+         * ESP32 appRequestBootloader() 只读首字节期望 0xB5，帧式 ACK 永不匹配。 */
-        }
+        u8 ack = 0xB5U;
-        u8 ack_ok = 0xA5U;
+        queueTxFrame(&ack, 1U);
-        u8 ack_frame[kTxBufSize] = {};
-        u16 ack_len = 0U;
-        if (buildFrame(SPI_OTA_RSP_ACK, &ack_ok, 1U, ack_frame, &ack_len)) {
-            queueTxFrame(ack_frame, ack_len);
-        }
         if (s_otaHandler != nullptr) { s_otaHandler->resetToIdle(); }
         s_otaSessionActive = false;
         s_rxStreamLen = 0U;
@@ -308,14 +363,21 @@ void SpiOta::configureGpio() {
     gpio_init(GPIOB, GPIO_MODE_AF_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_4);
     gpio_init(GPIOB, GPIO_MODE_IN_FLOATING, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_7);
     gpio_init(GPIOA, GPIO_MODE_IPU, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_15);
-    /* PB6 复用为 SPI Ready 握手输出,默认 HIGH(就绪),允许主机立刻发起首帧。
+    /* PB6 复用为 SPI Ready 握手线（开漏输出，线与）。
-     * 与 DCU_APP app_spi_command.cpp configureGpio 行为一致,
+     * 开漏模式：写 BRR = 下拉驱动低；写 BSRR = 高阻释放，靠外部/对端上拉拉高。
-     * 适配 ESP32 GPIO10 输入监测 PB6 电平的硬件握手时序。 */
+     * 默认释放（HIGH），允许主机立刻发起首帧。
-    gpio_init(CONFIG_SPI_READY_PORT, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, CONFIG_SPI_READY_PIN);
+     * 与 DCU_APP app_spi_command.cpp configureGpio 行为一致。
+     *
+     * 方案A: 此处 PB6 从 main() 极早的推挽 LOW 切换为开漏 HIGH，
+     * 产生 LOW→HIGH 上升沿 = "Bootloader 就绪"信号，
+     * ESP32 waitForBootloaderReady() 据此唤醒并发起握手。 */
+    gpio_init(CONFIG_SPI_READY_PORT, GPIO_MODE_OUT_OD, GPIO_OSPEED_50MHZ, CONFIG_SPI_READY_PIN);
     gpio_bit_set(CONFIG_SPI_READY_PORT, CONFIG_SPI_READY_PIN);
 }
 
 void SpiOta::setSpiReady(bool ready) {
+    /* 开漏线与：ready=true 释放（BSRR，高阻，靠上拉拉高）；
+     *          ready=false 下拉（BRR，驱动低）。 */
     if (ready) {
         gpio_bit_set(CONFIG_SPI_READY_PORT, CONFIG_SPI_READY_PIN);
     } else {
@@ -323,6 +385,46 @@ void SpiOta::setSpiReady(bool ready) {
     }
 }
 
+/* ============================================================
+ * BOOT 主动按铃：下拉 SPIready 请求 ESP32 来读
+ * ============================================================ */
+
+bool SpiOta::requestEsp32Read(u8 frame_type, const u8 *payload, u16 payload_len) {
+    if (s_ringPending) {
+        return false;
+    }
+
+    u8 frame_buf[kTxBufSize];
+    u16 built_len = 0U;
+    if (!buildFrame((spi_ota_frame_type_t)frame_type, payload, payload_len, frame_buf, &built_len)) {
+        return false;
+    }
+
+    uint32_t primask = enterCritical();
+    queueTxFrame(frame_buf, built_len);
+    s_ringTxLen = built_len;
+    s_ringPending = true;
+    s_ringDeadline = SysTickTimer::getMs() + kRingTimeoutMs;
+    setSpiReady(false);
+    exitCritical(primask);
+    return true;
+}
+
+void SpiOta::cancelRing() {
+    if (!s_ringPending) {
+        return;
+    }
+    uint32_t primask = enterCritical();
+    s_ringPending = false;
+    s_ringTxLen = 0U;
+    s_txPending = false;
+    s_txLen = 0U;
+    s_txStreamPos = 0U;
+    memset(s_txBuf, 0xFF, sizeof(s_txBuf));
+    setSpiReady(true);
+    exitCritical(primask);
+}
+
 void SpiOta::configureSpi0() {
     rcu_periph_clock_enable(RCU_SPI0);
     spi_i2s_deinit(SPI0);
@@ -477,15 +579,33 @@ void SpiOta::onCsRelease() {
     }
 
 
+
+    /* 如果这是 ESP32 响应 BOOT 主动按铃来读请求帧，直接清空按铃状态并释放 ready。
+     * 按铃帧已在 CS 期间通过 DMA 输出到 MISO，不需要再解析本次接收到的 dummy 字节。 */
+    if (s_ringPending) {
+        s_ringPending = false;
+        s_ringTxLen = 0U;
+        s_txPending = false;
+        s_txLen = 0U;
+        s_txStreamPos = 0U;
+        s_rxStreamLen = 0U;
+        s_isrResponded = true;
+        memset(s_txBuf, 0xFF, sizeof(s_txBuf));
+        setSpiReady(true);
+        return;
+    }
+
     if (s_rxStreamLen > 0U && !s_isrResponded) {
         isrProcessFrame();
     }
 
     /* BOOT 在 ISR 内同步完成帧处理,响应帧已就绪(或为空轮询/残包无需响应),
      * 拉高 PB6 通知主机可发起下一笔事务。
-     * 与 DCU_APP processCommand() 末尾 setSpiReady(true) 行为一致;
+     * flash_buf 满(g_localCredit==0)时不拉高,等 drainFlashBuffer 写完 Flash
-     * 空轮询事务同样恢复 HIGH,避免 PB6 卡 LOW 导致 ESP32 waitSpiReady 超时。 */
+     * 再拉高,形成硬件级背压,避免 ESP32 疯狂重发导致 overrun。 */
-    setSpiReady(true);
+    if (g_localCredit > 0U) {
+        setSpiReady(true);
+    }
 }
 
 /* ============================================================
@@ -503,12 +623,15 @@ void SpiOta::onSpiInterrupt() {
         if (s_rxStreamLen < kRxBufSize) {
             s_rxStream[s_rxStreamLen++] = byte;
         }
-        tryProcessCompleteFrame();
+        /* 帧处理统一在 onCsRelease() (EXTI CS 释放中断) 里执行，
+         * 不在 RBNE 中断内调 isrProcessFrame()，避免 CRC32+AES+buildFrame
+         * 重操作(10-20us)期间 SPI 外设继续收字节导致 RXORERR。 */
     }
     /* TBE 已由 DMA 替代，不再处理 */
     if (spi_i2s_interrupt_flag_get(SPI0, SPI_I2S_INT_FLAG_RXORERR) != RESET) {
         (void)spi_i2s_data_receive(SPI0);
         s_rxStreamLen = 0U;
+        isrLogFrameEx("[RX-OVR]", NULL, 0U);
     }
     if (spi_i2s_interrupt_flag_get(SPI0, SPI_I2S_INT_FLAG_FERR) != RESET) {
         spi_i2s_format_error_clear(SPI0, SPI_FLAG_FERR);
@@ -537,7 +660,18 @@ void SpiOta::poll() {
         s_logReadIdx = (s_logReadIdx + 1U) % kLogSlotCount;
         s_logCount--;
         __enable_irq();
+#if DEBUG_PRINT
+        printf("[SPI] %s\r\n", (const char*)s_logSlots[s_logReadIdx]);
+#endif
     }
+    /* 按铃超时看护：ESP32 未在 kRingTimeoutMs 内来读则放弃本次按铃，
+     * 防止永久占用 SPIready 线导致双方死锁。 */
+    if (s_ringPending) {
+        if ((int32_t)(SysTickTimer::getMs() - s_ringDeadline) >= 0) {
+            cancelRing();
+        }
+    }
+
     if (s_otaHandler != nullptr) { s_otaHandler->process(); }
 }
 

GD32E50X_BOOT/device/SpiOta.h

@@ -24,10 +24,8 @@ typedef enum {
 
 class SpiOta {
 public:
-    static constexpr u8 kSof = 0xA5U;
     static constexpr u16 kRxBufSize = 256U;
     static constexpr u16 kTxBufSize = 128U;
-    static constexpr u16 kFrameOverhead = 5U;
     static constexpr u16 kIsrLogBufSize = 128U;
 
     static void init();
@@ -46,6 +44,18 @@ public:
     static bool hasActiveSession();
     static u16 copyTxFrame(u8 *out, u16 max_len);
 
+    /** @brief BOOT 主动按铃：构建请求帧并拉低 SPIready，通知 ESP32 来读。
+     *  @param[in] frame_type 请求帧类型。
+     *  @param[in] payload 请求帧负载。
+     *  @param[in] payload_len 负载长度。
+     *  @return true 按铃成功，false 当前已有按铃未处理或帧构建失败。
+     *  @note 与 DCU_APP AppSpiCommand::requestEsp32Read 对齐。
+     */
+    static bool requestEsp32Read(u8 frame_type, const u8 *payload, u16 payload_len);
+
+    /** @brief 取消当前按铃请求，释放 SPIready。 */
+    static void cancelRing();
+
     /** @brief 翻转 SPI Ready 握手引脚(PB6)电平。
      *  @param[in] ready true=就绪(HIGH), false=忙(LOW)。
      *  @note  GPIO BSRR/BRR 写入原子,无需临界区;可由 ISR 与主循环共同调用。
@@ -53,7 +63,6 @@ public:
     static void setSpiReady(bool ready);
 
     static void isrProcessFrame();
-    static void tryProcessCompleteFrame();
     static void isrLogFrame(const char *tag, const u8 *data, u16 len);
 
     static OTAHandler *s_otaHandler;
@@ -66,11 +75,13 @@ public:
     static volatile bool s_txPending;
     static volatile bool s_isrResponded;
     static volatile bool s_otaSessionActive;
+    static volatile bool s_ringPending;       ///< 是否有未读走的主动按铃请求
+    static volatile u16  s_ringTxLen;         ///< 按铃帧长度
+    static volatile u32  s_ringDeadline;      ///< 按铃超时截止时间（ms）
 
     static void sender(ota_link_tx_type_t type, u8 len, const u8 *data);
 
 private:
-    static u8 crc8(const u8 *data, u16 len);
     static bool buildFrame(spi_ota_frame_type_t type, const u8 *payload, u16 payload_len,
                            u8 *out, u16 *out_len);
     static bool tryParseFrame(const u8 *frame, u16 frame_len,
@@ -83,6 +94,9 @@ private:
     static void exitCritical(uint32_t primask);
 };
 
+/* OTA.cpp 通过此变量更新 SPI 响应帧的 CREDIT 字段 */
+extern volatile u8 g_localCredit;
+
 #ifdef __cplusplus
 extern "C" {
 #endif

GD32E50X_BOOT/main.cpp

@@ -1,4 +1,4 @@
-#include "main.h"
+#include "main.h"
 #include "device/Can.h"
 #include "device/SpiOta.h"
 #include "sys/config.h"
@@ -333,6 +333,15 @@ void BootloaderSystem::run() {
 }
 
 int main(void) {
+    /* 方案A: 极早夺回 PB6 控制权，拉低 SPIready 线。
+     * 复位后 GPIO 高阻，外部上拉会短暂拉高 PB6 (μs级)；
+     * 此处尽快配为推挽输出 LOW，让 ESP32 能通过 LOW→HIGH 序列
+     * 识别 "Bootloader 已接管" → "Bootloader 就绪"。
+     * 后续 SpiOta::configureGpio() 会重配为开漏并释放 HIGH。 */
+    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);
+    gpio_init(GPIOB, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_6);
+    gpio_bit_reset(GPIOB, GPIO_PIN_6);
+
     sys.initHardware();
     sys.run();
 

GD32E50X_BOOT/sys/OTA.cpp

@@ -1,4 +1,4 @@
-#include "OTA.h"
+#include "OTA.h"
 #include "Can.h"
 #include "SpiOta.h"
 #include "aes128.h"
@@ -242,6 +242,11 @@ static inline void write_u32_to_4bytes(uint8_t *array, uint32_t value) {
  */
 static inline void send_structured_ack(uint32_t seq_or_flag) {
     u8 send_data[6] = {0xBA, 0xC0, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00};
+#if DEBUG_PRINT
+    if (seq_or_flag <= 5U || seq_or_flag == 0xF0F0F0F0U) {
+        printf("[OTA] send_structured_ack seq=%u\r\n", (unsigned)seq_or_flag);
+    }
+#endif
     write_u32_to_4bytes(&send_data[2], seq_or_flag);
     send_ack_frame(6, send_data);
 }
@@ -317,6 +322,39 @@ void OTAHandler::process() {
         pending_finish_ack = false;
     }
 
+    /** FINISH_OTA 已在 ISR 里回 ACK，等 Flash 缓冲 drain 完再做校验/CRC/写标志/跳转，
+     * 避免在 CS 释放 ISR 里长时间阻塞 SPIready。 */
+    if (pending_finish_ota && flash_buf_cnt == 0U) {
+        pending_finish_ota = false;
+
+        if (!validateApplication()) {
+            ota_error = OTA_ERROR_FLASH_ERROR;
+            ota_state = OTA_STATE_IDLE;
+            send_error_frame(0xFFFFFFFFU, OTA_ERROR_FLASH_ERROR);
+        } else {
+            /** 计算并写入 A区固件 CRC32，供后续启动时完整性校验。 */
+            u32 latest_crc = calculateAppCrc(APPLATEST_START_ADDR, APP_FIRMWARE_SIZE / 4U);
+            writeAppCrc(APPLATEST_START_ADDR, latest_crc);
+
+            OTA_SET(n_APP_LATEST_CHECK_ADDR, OTA_AVAL);
+            OTA_SET(n_APP_LATEST_AVAL_ADDR, OTA_AVAL);
+            OTA_SET(n_APP_LATEST_EN_ADDR, OTA_AVAL);
+
+#if DEBUG_PRINT
+            /* OTA 完成后立即 dump Reset_Handler 地址 */
+            {
+                uint32_t rh_addr = *(__IO uint32_t *)(APPLATEST_START_ADDR + 4U) & ~1U;
+                printf("[OTA-DONE2] RH@0x%08lX: ", (unsigned long)rh_addr);
+                const uint8_t *p = (const uint8_t *)rh_addr;
+                for (int i = 0; i < 16; i++) printf("%02X ", p[i]);
+                printf("\r\n");
+            }
+#endif
+
+            pending_app_jump = true;
+        }
+    }
+
     if (pending_app_jump) {
         pending_app_jump = false;
         delay_1ms(20);
@@ -580,6 +618,11 @@ void OTAHandler::drainFlashBuffer() {
 #if DEBUG_PRINT
     u32 drain_cnt = 0;
 #endif
+    if (flash_buf_cnt == 0U) { return; }
+    /* Flash 写入期间拉低 PB6，阻止 ESP32 发起新 SPI 事务。
+     * fmc_word_program 会让 CPU 总线停顿，SPI RBNE ISR 来不及响应 → RX-OVR。
+     * 写完 drain 后恢复 HIGH，ESP32 的 PB6 等待循环会自动放行。 */
+    SpiOta::setSpiReady(false);
     while (1) {
         FlashSlot slot = {};
         bool has_slot = false;
@@ -596,6 +639,8 @@ void OTAHandler::drainFlashBuffer() {
             has_slot = true;
         }
         __enable_irq();
+        /* 缓冲被消费，恢复 CREDIT 通知 ESP32 可继续发数据。 */
+        g_localCredit = (u8)(kFlashBufSlots - flash_buf_cnt);
 
         if (!has_slot) {
             break;
@@ -606,6 +651,10 @@ void OTAHandler::drainFlashBuffer() {
         drain_cnt++;
 #endif
     }
+    /* Flash 写入完成，恢复 CREDIT 并释放 PB6。
+     * ESP32 检测到 PB6 拉高后会继续发数据包。 */
+    g_localCredit = (u8)(kFlashBufSlots - flash_buf_cnt);
+    SpiOta::setSpiReady(true);
 #if DEBUG_PRINT
     if (drain_cnt > 0U) {
         printf("[FW] drain %u pkts\r\n", (unsigned)drain_cnt);
@@ -694,15 +743,32 @@ void OTAHandler::handleLinkMessage(ota_link_msg_type_t type, u8 *data, u8 len) {
          */
         if (len == 64U && ota_state == OTA_STATE_RECEIVING_FIRMWARE) {
             u32 receive_session_num = extract_u32_from_4bytes(data);
-            (void)receive_session_num;
+            u32 expected_session_num = extract_u32_from_4bytes(nonce_server);
+            if (receive_session_num != expected_session_num) {
+                ota_error = OTA_ERROR_INVALID_PACKET;
+                send_error_frame(extract_u32_from_4bytes(data + 4), OTA_ERROR_INVALID_PACKET);
+                return;
+            }
             u32 receive_packet_num = extract_u32_from_4bytes(data + 4);
             u32 receive_IFEND = extract_u32_from_4bytes(data + 56);
+#if DEBUG_PRINT
+            if (receive_packet_num <= 5U) {
+                printf("[OTA] DATA in: seq=%u next=%u flash_cnt=%u\r\n",
+                       (unsigned)receive_packet_num, (unsigned)next_expected_packet, (unsigned)flash_buf_cnt);
+            }
+#endif
             const u8 *receive_encrypted_data = data + 8;
             const u8 *receive_dataCRC32 = data + 60;
 
             /** 去重：跳过已经确认接收过的包号（ESP32 超时重传）。 */
             if (receive_packet_num < next_expected_packet) {
                 u32 request_packet = receive_packet_num + 1U;
+#if DEBUG_PRINT
+                if (receive_packet_num <= 5U) {
+                    printf("[OTA] DATA dup seq=%u (next=%u) -> ack %u\r\n",
+                           (unsigned)receive_packet_num, (unsigned)next_expected_packet, (unsigned)request_packet);
+                }
+#endif
                 send_structured_ack(request_packet);
                 return;
             }
@@ -717,6 +783,9 @@ void OTAHandler::handleLinkMessage(ota_link_msg_type_t type, u8 *data, u8 len) {
             /** 校验分包 CRC32(密钥参与 CRC,防止简单重放/篡改)。 */
             calculate_crc32_with_key(current_K_session, decrypted_data, calculated_dataCRC32);
             if (memcmp(receive_dataCRC32, calculated_dataCRC32, SIZE_U32) != 0) {
+#if DEBUG_PRINT
+                printf("[OTA] DATA crc err seq=%u\r\n", (unsigned)receive_packet_num);
+#endif
                 ota_error = OTA_ERROR_INVALID_CRC;
                 send_error_frame(receive_packet_num, OTA_ERROR_INVALID_CRC);
                 return;
@@ -729,6 +798,7 @@ void OTAHandler::handleLinkMessage(ota_link_msg_type_t type, u8 *data, u8 len) {
                     return;
                 }
                 if (flash_buf_cnt >= kFlashBufSlots) {
+                    g_localCredit = 0U;
                     send_wait_frame(1, (const u8 *)"\x03");
                     return;
                 }
@@ -739,7 +809,17 @@ void OTAHandler::handleLinkMessage(ota_link_msg_type_t type, u8 *data, u8 len) {
                 __disable_irq();
                 flash_buf_cnt++;
                 __enable_irq();
+                /* 更新 CREDIT：剩余可接收槽位。缓冲将满时置 0，
+                 * ESP32 收到 CREDIT=0 后会改为 POLL 等待而非盲目重发。 */
+                g_localCredit = (flash_buf_cnt >= kFlashBufSlots) ? 0U
+                    : (u8)(kFlashBufSlots - flash_buf_cnt);
                 next_expected_packet = receive_packet_num + 1U;
+#if DEBUG_PRINT
+                if (receive_packet_num <= 5U) {
+                    printf("[OTA] DATA ok seq=%u -> ack %u\r\n",
+                           (unsigned)receive_packet_num, (unsigned)next_expected_packet);
+                }
+#endif
             }
 
             /**
@@ -788,35 +868,13 @@ void OTAHandler::handleLinkMessage(ota_link_msg_type_t type, u8 *data, u8 len) {
         /** 结束态下要求显式收到 0x0A AC,确认可以切换到 APP。 */
         else if (len == 2U && ota_state == OTA_STATE_FINISHED) {
             if (data[0] == 0x0AU && data[1] == 0xACU) {
-                if (!validateApplication()) {
-                    ota_error = OTA_ERROR_FLASH_ERROR;
-                    ota_state = OTA_STATE_IDLE;
-                    send_error_frame(0xFFFFFFFFU, OTA_ERROR_FLASH_ERROR);
-                    return;
-                }
-
-                /** 计算并写入 A区固件 CRC32，供后续启动时完整性校验。 */
-                u32 latest_crc = calculateAppCrc(APPLATEST_START_ADDR, APP_FIRMWARE_SIZE / 4U);
-                writeAppCrc(APPLATEST_START_ADDR, latest_crc);
-
-                OTA_SET(n_APP_LATEST_CHECK_ADDR, OTA_AVAL);
-                OTA_SET(n_APP_LATEST_AVAL_ADDR, OTA_AVAL);
-                OTA_SET(n_APP_LATEST_EN_ADDR, OTA_AVAL);
-
-#if DEBUG_PRINT
-                /* OTA 完成后立即 dump Reset_Handler 地址 */
-                {
-                    uint32_t rh_addr = *(__IO uint32_t *)(APPLATEST_START_ADDR + 4U) & ~1U;
-                    printf("[OTA-DONE2] RH@0x%08lX: ", (unsigned long)rh_addr);
-                    const uint8_t *p = (const uint8_t *)rh_addr;
-                    for (int i = 0; i < 16; i++) printf("%02X ", p[i]);
-                    printf("\r\n");
-                }
-#endif
-
                 u8 finish_ack[2] = {0x0A, 0xAC};
                 send_ack_frame(2, finish_ack);
-                pending_app_jump = true;
+                /** 重活放到主循环 process() 里做，ISR 只回 ACK 并置标志，
+                 * 避免 SPIready 被拉低太久导致 ESP32 超时。 */
+                if (!pending_finish_ota) {
+                    pending_finish_ota = true;
+                }
                 return;
             }
 
@@ -836,8 +894,8 @@ void OTAHandler::handleLinkMessage(ota_link_msg_type_t type, u8 *data, u8 len) {
         else {
             ota_error = OTA_ERROR_INVALID_PACKET;
 #if DEBUG_PRINT
-            printf("[OTA] INV_PKT: l=%u s=%u\r\n",
+            printf("[OTA] DATA ignored/INV_PKT: type=%u len=%u state=%u\r\n",
-                   (unsigned)len, (unsigned)ota_state);
+                   (unsigned)type, (unsigned)len, (unsigned)ota_state);
 #endif
             ota_state = OTA_STATE_IDLE;
             send_error_frame(0xFFFFFFFFU, OTA_ERROR_INVALID_PACKET);

GD32E50X_BOOT/sys/initial.cpp

@@ -328,9 +328,13 @@ extern "C" void EXTI5_9_IRQHandler(void)
 
 /**
  * @brief External interrupt handler for EXTI line group 10 to 15.
- * @return none
+ *
+ * PA15 (SPI CS from ESP32) maps to EXTI_15, which fires this handler.
+ * Must directly dispatch to the SPI OTA CS handler — NOT through
+ * BootSleepManager::onExtiInterrupt(), which only handles EXTI_8
+ * (PB8 deep-sleep wake) and knows nothing about EXTI_15.
  */
 extern "C" void EXTI10_15_IRQHandler(void)
 {
-    BootSleepManager::onExtiInterrupt();
+    SpiOta::onCsExtiInterrupt();
 }

GD32E50X_BOOT/sys/systick.cpp

@@ -11,6 +11,7 @@
  */
 
 volatile uint32_t SysTickTimer::s_delayCountdown = 0U;
+volatile uint32_t SysTickTimer::s_msTicks = 0U;
 
 /**
  * @brief 配置 SysTick 为 1ms 周期中断。
@@ -87,6 +88,7 @@ void SysTickTimer::decrement()
     if (s_delayCountdown != 0U) {
         s_delayCountdown--;
     }
+    s_msTicks++;
 }
 
 /**
@@ -115,6 +117,16 @@ void SysTickTimer::softReset()
     }
 }
 
+/**
+ * @brief 获取上电以来的毫秒数。
+ *
+ * @return 毫秒计数。
+ */
+uint32_t SysTickTimer::getMs()
+{
+    return s_msTicks;
+}
+
 /**
  * @brief Configure SysTick via the timer helper.
  * @return none

GD32E50X_BOOT/sys/systick.h

@@ -1,4 +1,4 @@
-#ifndef SYSTICK_H
+#ifndef SYSTICK_H
 #define SYSTICK_H
 
 #ifdef __cplusplus
@@ -28,9 +28,13 @@ public:
     static void onInterrupt();
     /** @brief 触发软件复位。 */
     static void softReset();
+    /** @brief 获取上电以来的毫秒数。
+     *  @note 供按铃超时等非阻塞超时场景使用，不用于精确阻塞延时。 */
+    static uint32_t getMs();
 
 private:
     static volatile uint32_t s_delayCountdown;
+    static volatile uint32_t s_msTicks;
 };
 
 /**