feat(bootloader): 添加了完整的系统休眠和唤醒机制,包括:
- 实现深睡眠模式下的功耗优化 - 添加PB8引脚的外部中断唤醒功能 - 新增Flash区域用于睡眠状态管理 - 实现睡眠配置的自动检查和恢复逻辑 同时重构了OTA_SET函数,改进了Flash配置参数的写入机制, 解决了GD32 Flash特性导致的0到1写入问题,并添加了详细的 调试信息输出和错误处理。
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+66
-23
@@ -26,26 +26,40 @@ inline fmc_state_enum write_ADDRESS(u32 address, u32 data) {
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return fmc_status;
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}
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/**
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* @brief 设置OTA配置参数到Flash
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*
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* 此函数用于更新存储在Flash中的OTA相关标志位(如APP可用、启用、校验等)。
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||||
* GD32的Flash特性是:只能将1写为0,不能将0写为1。若要将0变为1,必须先擦除整个页面。
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* 因此,本函数通过读取同一页内的所有参数,擦除该页,然后重新写入有效的参数来实现“写1”操作。
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||||
*
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* @param addr: 要设置的Flash地址
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* @param data: 要写入的数据 (通常为OTA_AVAL=0x00000000 或 OTA_NOT_AVAL=0xFFFFFFFF)
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* @retval FLASH_EEPROM_OK (0) 表示成功, 其他值表示失败
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*/
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u8 OTA_SET(u32 addr, u32 data) {
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fmc_state_enum fmc_status;
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u32 temp_val[OTA_CONFIG_NUM];
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u32 temp_val[OTA_CONFIG_NUM]; // 临时数组,用于存储当前所有配置参数的值
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volatile u32 *flash_ptr = (volatile u32 *)addr;
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// 1. 检查目标地址的值是否已与期望值相同,如果相同则无需操作
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temp_val[0] = *flash_ptr;
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if (temp_val[0] == data) { // 如果相同
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return FLASH_EEPROM_OK; // 成功
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||||
if (temp_val[0] == data) {
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return FLASH_EEPROM_OK; // 值已正确,直接返回成功
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}
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fmc_unlock();
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||||
// 如果不同,且要写0,直接写
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// 2. 尝试直接写入数据。这适用于将1修改为0的情况(因为Flash允许1->0)
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if (data == OTA_AVAL) {
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fmc_status = write_ADDRESS(addr, data);
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fmc_lock();
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// 如果写入成功,则返回成功
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if (fmc_status == FMC_READY) {
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return FLASH_EEPROM_OK; // 成功可以直接退出
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return FLASH_EEPROM_OK;
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}
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// 如果写入失败(例如地址已被写为0),则继续执行后续的擦除-重写流程
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}
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// 如果不同或写入出错,要写1,需要重置,然后再写
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// 3. 对于需要将0改回1的操作,必须先擦除整个Flash页
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// 首先读取同一页内所有相关配置参数的当前状态
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flash_ptr = (volatile u32 *)n_APP_LATEST_AVAL_ADDR;
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||||
temp_val[0] = *flash_ptr;
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||||
flash_ptr = (volatile u32 *)n_APP_BACKUP_AVAL_ADDR;
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||||
@@ -58,27 +72,50 @@ u8 OTA_SET(u32 addr, u32 data) {
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||||
temp_val[4] = *flash_ptr;
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||||
flash_ptr = (volatile u32 *)n_APP_BACKUP_CHECK_ADDR;
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||||
temp_val[5] = *flash_ptr;
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||||
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||||
#if EEP_DEBUG
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||||
printf("OTA_SET\r\n");
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printf("0x%x_0x%x_0x%x_0x%x\r\n", temp_val[0], temp_val[1], temp_val[2],
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||||
temp_val[3]);
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||||
printf("OTA_SET - Start updating configuration\r\n");
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||||
// 修复:完整输出所有6个配置项的值,便于调试
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||||
printf("LatestAval:0x%x, BackupAval:0x%x, LatestEn:0x%x, "
|
||||
"BackupEn:0x%x, LatestCheck:0x%x, BackupCheck:0x%x\r\n",
|
||||
temp_val[0], temp_val[1], temp_val[2], temp_val[3], temp_val[4], temp_val[5]);
|
||||
#endif
|
||||
fmc_status = fmc_page_erase(n_APP_LATEST_AVAL_ADDR); // 擦除页
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||||
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||||
// 4. 擦除包含所有配置参数的Flash页
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||||
fmc_status = fmc_page_erase(n_APP_LATEST_AVAL_ADDR);
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||||
if (fmc_status != FMC_READY) {
|
||||
return FLASH_EEPROM_ERROR; // 擦除错误退出
|
||||
#if EEP_DEBUG
|
||||
printf("OTA_SET - Page erase failed! Status: %d\r\n", fmc_status);
|
||||
#endif
|
||||
return FLASH_EEPROM_ERROR;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 5. 重新写入所有之前为有效(OTA_AVAL)的配置项
|
||||
// 注意:不包括当前正在设置的地址,因为它将在最后单独处理
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||||
for (int i = 0; i < OTA_CONFIG_NUM; i++) {
|
||||
if (temp_val[i] == OTA_AVAL and
|
||||
n_APP_LATEST_AVAL_ADDR + 4 * i != addr) {
|
||||
fmc_status = write_ADDRESS(n_APP_LATEST_AVAL_ADDR + 4 * i,
|
||||
OTA_AVAL); // 把需要写入0的写入0
|
||||
u32 current_addr = n_APP_LATEST_AVAL_ADDR + 4 * i;
|
||||
if (temp_val[i] == OTA_AVAL && current_addr != addr) {
|
||||
fmc_status = write_ADDRESS(current_addr, OTA_AVAL);
|
||||
if (fmc_status != FMC_READY) {
|
||||
fmc_lock();
|
||||
return FLASH_EEPROM_ERROR; // 写入错误退出
|
||||
#if EEP_DEBUG
|
||||
printf("OTA_SET - Write backup value failed at 0x%08X!\r\n", current_addr);
|
||||
#endif
|
||||
return FLASH_EEPROM_ERROR;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
fmc_lock();
|
||||
|
||||
// 6. 最后,写入本次调用的目标数据
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||||
// 即使addr为0(理论上无效),也检查一下以避免潜在问题
|
||||
if (addr != 0) {
|
||||
fmc_status = write_ADDRESS(addr, data);
|
||||
if (fmc_status != FMC_READY) {
|
||||
#if EEP_DEBUG
|
||||
printf("OTA_SET - Final write to target address 0x%08X failed!\r\n", addr);
|
||||
#endif
|
||||
return FLASH_EEPROM_ERROR;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return FLASH_EEPROM_OK;
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -124,8 +161,10 @@ void OTAHandler::process() {
|
||||
u32 if_aval = *flash_ptr;
|
||||
send_error_frame(OTA_ERROR_TIMEOUT); // OTA超时
|
||||
if (if_checked == OTA_AVAL and if_aval == OTA_AVAL) {
|
||||
fmc_unlock();
|
||||
OTA_SET(n_APP_LATEST_AVAL_ADDR,
|
||||
OTA_AVAL); // 实际可用,设置APP为启用
|
||||
fmc_lock();
|
||||
jumpToApplication();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -178,8 +217,11 @@ void OTAHandler::jumpToApplication() {
|
||||
}
|
||||
printf("jumping1\r\n");
|
||||
#endif
|
||||
fmc_unlock();
|
||||
OTA_SET(n_APP_LATEST_AVAL_ADDR, OTA_AVAL); // 设置APP为可用
|
||||
OTA_SET(n_APP_LATEST_EN_ADDR, OTA_AVAL); // 设置APP为激活
|
||||
fmc_lock();
|
||||
|
||||
// 1. 关闭所有中断
|
||||
__disable_irq();
|
||||
for (int i = 0; i < 8; i++) {
|
||||
@@ -238,11 +280,12 @@ void OTAHandler::jumpToApplication() {
|
||||
* @retval 无
|
||||
*/
|
||||
void OTAHandler::eraseApplicationArea() {
|
||||
// 擦除APP区域
|
||||
fmc_unlock();
|
||||
OTA_SET(n_APP_LATEST_CHECK_ADDR, OTA_NOT_AVAL); // 设置APP为未确认
|
||||
OTA_SET(n_APP_LATEST_EN_ADDR, OTA_NOT_AVAL); // 设置APP为未激活
|
||||
OTA_SET(n_APP_LATEST_AVAL_ADDR, OTA_NOT_AVAL); // 设置APP为不可用
|
||||
// 擦除APP区域
|
||||
fmc_unlock();
|
||||
|
||||
|
||||
// 擦除前禁用中断,防止中断处理程序执行期间发生Flash操作导致问题
|
||||
__disable_irq();
|
||||
@@ -485,8 +528,8 @@ void OTAHandler::handleOTAMessage(u32 id, u8 *data, u8 len) {
|
||||
if (memcmp(plaintext, expected, 16) != 0) {
|
||||
// 验证失败 - 可能密钥错误或攻击
|
||||
ota_error = OTA_ERROR_INVALID_KEY;
|
||||
send_error_frame(OTA_ERROR_INVALID_KEY); // 验证失败
|
||||
ota_state = OTA_STATE_IDLE;
|
||||
send_error_frame(OTA_ERROR_INVALID_KEY); // 验证失败
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -58,5 +58,6 @@ void calculate_crc32_with_key(const u8 *key, const u8 *data,
|
||||
void send_error_frame(u8 error);
|
||||
bool validateApplication();
|
||||
fmc_state_enum move_app_data();
|
||||
u8 OTA_SET(u32 addr, u32 data);
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
@@ -5,6 +5,7 @@
|
||||
#define EEPDEBUG 0
|
||||
#define DEBUG_OTA 0
|
||||
#define CAN_DEBUG 0
|
||||
#define SLEEP_DEBUG 0
|
||||
|
||||
// Flash分区配置
|
||||
constexpr u32 BOOTLOADER_SIZE = 0x4000; // 16KB
|
||||
@@ -13,6 +14,11 @@ constexpr u32 APPLATEST_START_ADDR = 0x08011000; // APP起始地址
|
||||
constexpr u32 APPBACK_START_ADDR = 0x08005000; // APPBACK起始地址
|
||||
constexpr u32 APP_MAX_SIZE = 0xC000; // 48KB
|
||||
constexpr u32 FMC_PAGE_SIZE = 0x400; // 1KB
|
||||
constexpr u32 SLEEP_CONFIG_START = 0x0801D400; // 睡眠配置起始地址
|
||||
constexpr u32 SLEEP_CONFIG_END = 0x0801D800; // 睡眠配置结束地址
|
||||
constexpr u32 FLASH_EMPTY = 0xFFFFFFFF; // 空数据
|
||||
constexpr u32 SLEEP_ENABLE = 0x11111111; // 睡眠使能
|
||||
constexpr u32 SLEEP_DISABLE = 0x00000000; // 睡眠禁止
|
||||
|
||||
|
||||
// BOOT 相关
|
||||
|
||||
+165
-2
@@ -1,11 +1,17 @@
|
||||
#include "initial.h"
|
||||
#include "OTA.h"
|
||||
#include "config.h"
|
||||
#include "core_cmFunc.h"
|
||||
#include "gd32c10x.h"
|
||||
#include "gd32c10x_gpio.h"
|
||||
#include "gd32c10x_rcu.h"
|
||||
#include "main.h"
|
||||
#include "systick.h"
|
||||
#include <cstdio>
|
||||
#include <stdint.h>
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include "config.h"
|
||||
|
||||
extern BootloaderSystem sys;
|
||||
|
||||
/* retarget the C library printf function to the USART */
|
||||
u8 USART0_init() {
|
||||
@@ -36,7 +42,6 @@ void unused_pin_init() {
|
||||
gpio_bit_reset(GPIOC, GPIO_PIN_13 | GPIO_PIN_14 | GPIO_PIN_15);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 扫描APP地址范围内的Flash内容
|
||||
* @param print_content 是否打印Flash内容,默认为true
|
||||
@@ -134,6 +139,164 @@ void scanAppFlashContent(bool print_content = true, u32 page_count = 0) {
|
||||
#endif
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*!
|
||||
\brief prepare system to enter deep sleep mode
|
||||
\param[in] none
|
||||
\param[out] none
|
||||
\retval none
|
||||
*/
|
||||
void enter_deep_sleep() {
|
||||
// 关闭不必要的外设时钟
|
||||
rcu_periph_clock_disable(RCU_TIMER0); // 关闭定时器时钟
|
||||
rcu_periph_clock_disable(RCU_TIMER1);
|
||||
rcu_periph_clock_disable(RCU_SPI0); // 关闭SPI时钟
|
||||
rcu_periph_clock_disable(RCU_I2C0); // 关闭I2C时钟
|
||||
rcu_periph_clock_disable(RCU_ADC0); // 关闭ADC时钟
|
||||
// 注意不要关闭GPIOB和AF的时钟,因为需要它们来处理唤醒中断
|
||||
|
||||
// 设置深睡眠模式下的电压以进一步降低功耗
|
||||
rcu_deepsleep_voltage_set(RCU_DEEPSLEEP_V_0_8); // 设置最低电压
|
||||
|
||||
// 配置PB8为输入模式,用于外部中断
|
||||
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);
|
||||
rcu_periph_clock_enable(RCU_AF);
|
||||
gpio_init(GPIOB, GPIO_MODE_IN_FLOATING, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_8);
|
||||
|
||||
// 配置EXTI中断(连接到PB8引脚)
|
||||
gpio_exti_source_select(GPIO_PORT_SOURCE_GPIOB,
|
||||
GPIO_PIN_SOURCE_8); // 配置GPIOB的PIN8作为EXTI8的源
|
||||
exti_init(EXTI_8, EXTI_INTERRUPT, EXTI_TRIG_RISING); // 边沿触发
|
||||
exti_interrupt_enable(EXTI_8);
|
||||
nvic_irq_enable(EXTI5_9_IRQn, 0, 0); //
|
||||
|
||||
// 确保中断标志已被清除
|
||||
exti_interrupt_flag_clear(EXTI_8);
|
||||
__enable_irq();
|
||||
delay_1ms(10);
|
||||
// 进入深度睡眠
|
||||
pmu_to_deepsleepmode(PMU_LDO_LOWPOWER, WFI_CMD);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 写地址
|
||||
* @return fmc_state_enum
|
||||
*/
|
||||
fmc_state_enum write_ADDRESS(u32 address, u32 data) {
|
||||
fmc_unlock();
|
||||
fmc_flag_clear(FMC_FLAG_PGERR | FMC_FLAG_PGAERR | FMC_FLAG_WPERR);
|
||||
|
||||
// 确保使用对齐地址
|
||||
fmc_state_enum fmc_status = fmc_word_program(address, data);
|
||||
|
||||
fmc_lock();
|
||||
return fmc_status;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief EXTI5_9中断处理函数
|
||||
* @param 无
|
||||
* @retval 无
|
||||
*/
|
||||
void EXTI5_9_IRQHandler(void) {
|
||||
if (exti_interrupt_flag_get(EXTI_8) != RESET) {
|
||||
// 清除中断标志
|
||||
exti_interrupt_flag_clear(EXTI_8);
|
||||
// 禁用EXTI线8的中断,防止重复触发
|
||||
exti_interrupt_disable(EXTI_8);
|
||||
#if SLEEP_DEBUG
|
||||
printf("MCU wake up\r\n");
|
||||
#endif
|
||||
OTA_SET(n_APP_LATEST_EN_ADDR, OTA_AVAL); // 设置APP为不激活
|
||||
// 遍历睡眠存储区
|
||||
for (u32 address = SLEEP_CONFIG_END - SIZE_U32;
|
||||
address >= SLEEP_CONFIG_START; address -= SIZE_U32) {
|
||||
volatile u32 *flash_ptr = (volatile u32 *)address;
|
||||
u32 sleep_check = *flash_ptr;
|
||||
if (sleep_check == FLASH_EMPTY and
|
||||
address > SLEEP_CONFIG_START) { // 空则跳过该次循环
|
||||
continue;
|
||||
} else if (
|
||||
sleep_check == SLEEP_ENABLE and
|
||||
address >
|
||||
SLEEP_CONFIG_START) { // 如果检查到睡眠启用,写入非启用
|
||||
#if SLEEP_DEBUG
|
||||
printf("boot sleep found %08x at %08x\r\n", sleep_check,
|
||||
address);
|
||||
#endif
|
||||
if (address == SLEEP_CONFIG_END - SIZE_U32) {
|
||||
fmc_unlock();
|
||||
fmc_state_enum fmc_status =
|
||||
fmc_page_erase(SLEEP_CONFIG_START); // 擦除已满的页
|
||||
if (fmc_status != FMC_READY) { // 擦除失败报错
|
||||
fmc_lock();
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
address = SLEEP_CONFIG_START - SIZE_U32; // 重新开始写入
|
||||
}
|
||||
fmc_state_enum fmc_status =
|
||||
write_ADDRESS(address + SIZE_U32, SLEEP_DISABLE);
|
||||
if (fmc_status != FMC_READY) { // 写入失败报错
|
||||
;
|
||||
}
|
||||
break; // 完成,跳出遍历
|
||||
} else if (sleep_check == SLEEP_DISABLE) { // 已经是非休眠则跳出遍历
|
||||
break;
|
||||
} else {
|
||||
fmc_state_enum fmc_status =
|
||||
write_ADDRESS(address, SLEEP_DISABLE);
|
||||
if (fmc_status != FMC_READY) { // 写入失败报错
|
||||
;
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// 唤醒后软重启,确保正常初始化
|
||||
system_soft_reset();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
int check_sleep() {
|
||||
#if SLEEP_DEBUG
|
||||
printf("sleep check\r\n");
|
||||
#endif
|
||||
for (u32 address = SLEEP_CONFIG_END - SIZE_U32;
|
||||
address >= SLEEP_CONFIG_START; address -= SIZE_U32) { // 遍历睡眠存储区
|
||||
volatile u32 *flash_ptr = (volatile u32 *)address;
|
||||
u32 sleep_check = *flash_ptr;
|
||||
#if SLEEP_DEBUG
|
||||
printf("sleep check %8x-----%x\r\n", address, sleep_check);
|
||||
#endif
|
||||
if (sleep_check == FLASH_EMPTY) { // 空则跳过
|
||||
continue;
|
||||
} else if (sleep_check == SLEEP_ENABLE) { // 睡眠使能则继续休眠
|
||||
#if SLEEP_DEBUG
|
||||
printf("sleep enable\r\n");
|
||||
#endif
|
||||
enter_deep_sleep();
|
||||
return 0;
|
||||
} else if (sleep_check == SLEEP_DISABLE) { // 禁用睡眠则跳出
|
||||
#if SLEEP_DEBUG
|
||||
printf("sleep disable\r\n");
|
||||
#endif
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// 遍历到头都未找到,写入第一次的数据
|
||||
#if SLEEP_DEBUG
|
||||
printf("boot sleep not found\r\n");
|
||||
#endif
|
||||
fmc_state_enum fmc_status =
|
||||
write_ADDRESS(SLEEP_CONFIG_START, SLEEP_DISABLE);
|
||||
if (fmc_status != FMC_READY) { // 写入失败报错
|
||||
#if SLEEP_DEBUG
|
||||
printf("boot sleep write error\r\n");
|
||||
#endif
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
return 2; // 第一次启动
|
||||
}
|
||||
|
||||
// // 发送单个字节到串口 (用于调试)
|
||||
// void uart_send_byte(uint8_t data) {
|
||||
// // 实际的串口发送代码
|
||||
|
||||
@@ -15,7 +15,9 @@ u8 USART0_init(void);
|
||||
u16 get_reset_cause(void);
|
||||
void unused_pin_init();
|
||||
void print_system_clock_info(void);
|
||||
|
||||
void enter_deep_sleep(void);
|
||||
int check_sleep(void);
|
||||
void EXTI5_9_IRQHandler(void);
|
||||
#ifdef __cplusplus
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
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