就绪屏障与配置引擎重构，新增串口助手、V0.0网表分析报告及芯片手册，同步更新文档
This commit is contained in:
+3
-1
@@ -8,6 +8,7 @@
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* 创建日期：2026-09-14
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* 修改记录：
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* v1.0 2026-09-14 王建锋 创建初始版本（P3：段键表引擎 + net_cfg 集成）
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* v1.1 2026-09-15 王建锋 属主任务由 netTask 改为 defaultTask（配置引擎单一属主，P1-3）
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*/
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#ifndef CFG_FILE_H
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@@ -103,7 +104,8 @@ int cfg_file_save(void);
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* 函数功能：配置文件变更轮询（沉降去抖 + 重载 + 分段变更回调）
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* 入口参数：无
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* 返回值：无
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* 限定条件：由单一任务周期调用（建议 2s，收敛于 netTask）
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* 限定条件：由配置引擎属主任务周期调用（建议 2s；MCU = defaultTask，
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* 模拟器 = 主循环）；引擎静态状态无跨任务保护，属主唯一即无竞态
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* 函数说明：(size, mtime 变更令牌) 相对基线变化且连续 CFG_FILE_SETTLE_CNT
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* 次轮询稳定 → 重载全部段（各段复位工厂默认后解析）；挂回调段
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* 有差异 → 调用其回调（如触发网络重建）；重载后刷新基线
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@@ -28,6 +28,7 @@ extern osEventFlagsId_t sys_evtHandle;
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#define SYS_EVT_FTP_READY (1u << 2) /* ftpTask：lftpd_start 完成 */
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#define SYS_EVT_TIMESYNC_READY (1u << 3) /* timeSyncTask：首次时间同步完成 */
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#define SYS_EVT_NET_RECONFIG (1u << 4) /* UI：请求立即应用新网口配置（netTask 消费后重建网络） */
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#define SYS_EVT_CFG_SAVE (1u << 5) /* UI：网口配置保存请求（defaultTask = 配置引擎属主，消费并写盘） */
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#ifdef __cplusplus
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}
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+30
-9
@@ -11,6 +11,11 @@
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* v1.2 2026-07-21 王建锋 网络初始化移入本任务（net_init + TCP 监听）
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* v1.3 2026-07-22 王建锋 单连接模式重构，增加大文件/边界/KeepAlive 测试
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* v1.4 2026-09-14 王建锋 新增自检埋点：PHY 链路 3s 未建立 → sys_log "通讯异常"
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* v1.5 2026-09-15 王建锋 配置加载移交 defaultTask（配置引擎属主，P1-3）；
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* 本任务只读 RAM 副本
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* v1.6 2026-09-15 王建锋 P1-6：入口加 CH395F 硬件层测试模式自挂起守卫
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* （基础线程无条件创建，该模式下不运行）；
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* freertos.c USER CODE 区重复创建已删除
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*/
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#include <string.h>
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@@ -22,6 +27,7 @@
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#include "ch395f.h"
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#include "sys_events.h"
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#include "sys_log.h"
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#include "test_config.h" /* 测试模式宏（ENABLE_HW_LAYER_TESTS）；产品构建全未定义，无作用 */
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#define DBG_TAG "[NET_TASK]"
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#include "dbg_log.h"
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@@ -30,7 +36,8 @@
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* 函数功能："立即应用网口配置"平台回调（注册给 net_cfg）
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* 入口参数：无
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* 返回值：无
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* 限定条件：UI 保存成功后经 net_cfg_request_apply() 调用（任意任务上下文）
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* 限定条件：保存写盘成功后经 net_cfg_request_apply() 调用（MCU 上由
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* defaultTask 上下文调用；任意任务上下文均安全）
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* 函数说明：只置事件位；真正的重建在主循环内完成（CH395F SPI 归 netTask 独占，
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* UI 不得直接操作）
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*/
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@@ -44,7 +51,9 @@ static void net_reconfig_request_cb(void) {
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* 函数功能：CH395F 协议栈一次性初始化（两种构建模式共用）
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* 入口参数：无
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* 返 回 值：0 - 成功，-1 - 失败
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* 函数说明：net_cfg 加载（首启/无文件 = 工厂默认）→ net_init → MAC 回写
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* 函数说明：net_cfg 已由 defaultTask 在就绪屏障前加载进 RAM 副本（配置引擎
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* 属主 = defaultTask，本任务不触碰配置文件引擎）→ 只读副本组网 →
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* net_init → MAC 回写
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* 配置模块 → MAC 打印 → PHY 强制 100M 全双工 → 广播网络就绪事件。
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* NET 层模式由 netTask 调用；硬件层模式（阶段 1~5）netTask 不创建，
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* 由 testTask 调用后独占 CH395F。
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@@ -57,9 +66,9 @@ int net_stack_bring_up(void) {
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DBG_INFO("=== Network Init ===");
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/* 加载网络配置（存储后端：NAND 上 FatFS 文件 /cfg/netcfg.bin；
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* 首启/存储未就绪 = 工厂默认，与既有硬编码组网值一致） */
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(void)net_cfg_load();
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/* 网络配置：defaultTask 已在 SYS_EVT_STORAGE_READY 屏障前置入 RAM 副本
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* （首启/文件缺失/损坏 = 工厂默认，与既有硬编码组网值一致）；
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||||
* 此处只读副本，不触碰配置文件引擎 */
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cfg = net_cfg_get();
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||||
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net_cfg_fmt_ipv4(cfg->ip, ip, sizeof(ip));
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@@ -140,15 +149,27 @@ int net_task_init(void) {
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* 函数功能：网络任务主函数
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* 入口参数：arg - FreeRTOS 传入参数（未使用）
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* 返 回 值：无
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* 函数说明：等待存储就绪（就绪屏障，10s 超时回退工厂默认，存储故障
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* 不阻塞组网）→ net_stack_bring_up() 初始化 CH395F 协议栈，
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* 函数说明：等待存储就绪（就绪屏障 = 卷挂载 + 网络配置加载完成，10s 超时
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* 回退工厂默认，存储故障不阻塞组网）→ net_stack_bring_up() 初始化
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* CH395F 协议栈，
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* 再进入轮询循环处理网络事件。
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* 仅 NET 层测试模式（阶段 6~10）会创建本任务；
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* 硬件层模式下 netTask 不创建，CH395F 由 testTask 独占。
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* 本任务 = 基础线程：CubeMX 生成区无条件创建（全构建唯一实例）；
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* CH395F 硬件层测试模式（阶段 1~5）下入口自挂起（不 bring_up、
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* 不轮询、不广播 NET_READY），由 testTask 独占 CH395F。
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*/
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void net_task_func(void const *arg) {
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(void)arg;
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/* 硬件层测试模式：testTask 独占 CH395F，本任务自挂起（基础线程恒创建，
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* 该模式下"不运行"）：不 bring_up、不 net_poll、不广播 NET_READY；
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* ftpTask/timeSyncTask 将永久阻塞于屏障 = 预期行为（见《项目启动顺序管理》） */
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#if defined(ENABLE_HW_LAYER_TESTS)
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DBG_INFO("netTask parked: HW-layer test mode, CH395F owned by testTask");
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for (;;) {
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osDelay(1000);
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}
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#endif
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/* 配置在 NAND 的 FatFS 卷上：等存储就绪再读（取代原 2s 魔法延时）；
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* 超时（存储异常）继续以工厂默认组网，不卡网络启动 */
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if (sys_evtHandle != NULL) {
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+5
-3
@@ -7,6 +7,8 @@
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* 修改记录：
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* v1.0 2026-07-19 王建锋 创建初始版本
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* v1.1 2026-08-24 王建锋 提取 net_stack_bring_up() 供硬件层/NET 层两种测试模式共用
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* v1.2 2026-09-15 王建锋 硬件层模式描述修正：netTask 恒创建（基础线程），
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* 该模式下自挂起不运行（P1-6 守卫）
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*/
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#ifndef NET_TASK_H
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@@ -16,9 +18,9 @@
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extern "C" {
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#endif
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/* CH395F 协议栈一次性初始化（net_init + MAC 打印 + PHY 配置 + 广播网络就绪事件）。
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* 返回 0 成功 / -1 失败。NET 层模式由 netTask 调用；硬件层模式（阶段 1~5）
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* netTask 不创建，由 testTask 调用后独占 CH395F。 */
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/* CH395F 协议栈一次性初始化（net_init + MAC 打印 + PHY 配置 + 广播网络就绪事件）。
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* 返回 0 成功 / -1 失败。产品 / NET 层模式由 netTask 调用；硬件层模式（阶段 1~5）
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* netTask 自挂起（创建但不运行），由 testTask 调用后独占 CH395F。 */
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int net_stack_bring_up(void);
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int net_task_init(void);
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+97
-14
@@ -8,12 +8,18 @@
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* v1.0 2026-07-19 王建锋 创建初始版本
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* v1.1 2026-09-13 王建锋 新增 sys_clock_get_time()（日历时间获取器，供 FatFs 时间钩子等使用）
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* v1.2 2026-09-13 王建锋 文件移入 App/util/（改归 ④中间件层：通用平台时间服务，多服务共用）
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* v1.3 2026-09-15 王建锋 修复 49.7 天墙钟回绕：sys_clock_get 每 30 天惰性再基准
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* （自我参照、无损、零 I2C）；修正"未初始化"哨兵判断；
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* sys_clock_init 检查 RTC 读返回值/写回复验，失败时降级为
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* 编译期默认时间基准并返回 -1（激活 app_main 时钟芯片自检）
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*/
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#include "sys_clock.h"
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#include "main.h"
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#include <string.h>
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||||
#include <stdio.h>
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#include "FreeRTOS.h" /* taskENTER_CRITICAL：惰性再基准化的并发保护 */
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#include "task.h"
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#define DBG_TAG "[CLK]"
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#include "dbg_log.h"
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@@ -42,6 +48,13 @@
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static volatile uint32_t s_base_tick = 0; /* HAL_GetTick() 基准 */
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static volatile uint32_t s_base_unix_secs = UINT32_MAX;
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/*
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* 再基准化周期（惰性再基准化，见 sys_clock_get 说明）：
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* 32 位 tick 差值窗口必须恒 < 一整圈（2^32 ms ≈ 49.7 天），否则差值混叠、
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||||
* 墙钟"倒退"一圈。30 天 = 2,592,000,000 ms < 2^32，为惰性触发延迟留 19.7 天余量。
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||||
*/
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#define SYS_CLOCK_REBASE_MS (30u * 24u * 3600u * 1000u)
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/* ============================================================
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* 内部辅助函数：Unix time ↔ sd2506_time_t 转换
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* ============================================================ */
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||||
@@ -155,12 +168,17 @@ static void unix_to_sd2506(uint32_t unix_secs, sd2506_time_t *p_sd_time) {
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||||
/*
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* 函数功能：初始化系统墙钟时间基准
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* 入口参数：无
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* 返回值：0 - 成功（始终返回 0）
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* 返回值：0 - 成功；-1 - RTC 不可用（启用编译期默认值时降级为编译期默认时间
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||||
* 基准：墙钟仍可用，返回值报告芯片故障；否则不建基准，墙钟保持"未初始化"）
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||||
* 限定条件：CubeMX 外设初始化完成、SD2506 RTC 驱动已初始化
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||||
* 函数说明：1. 从 SD2506 读取初始时间，必要时按编译期默认宏校时（RTC_DEFAULT_INIT_*）
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||||
* 2. 将 RTC 时间换算为 Unix epoch 秒数
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||||
* 函数说明：1. 从 SD2506 读取初始时间（检查返回值：I2C 读失败 → 判 RTC 异常），
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||||
* 必要时按编译期默认宏校时（RTC_DEFAULT_INIT_*），写回后复验范围
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||||
* 2. 将 RTC 时间换算为 Unix epoch 秒数（仅合法值进入换算，防垃圾月份在
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||||
* i < month - 1 处下溢空转约 40 亿次）
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||||
* 3. 记录当前 HAL Tick 与 Unix 秒数为基准，供 sys_clock_get() 后续推算
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||||
* 4. 注意：sd2506_get_time() 返回的 year 已是完整年份（驱动内 +2000），
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||||
* 4. RTC 不可用时：启用编译期默认值则以默认时间建基准（仅 RAM、不依赖芯片）
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||||
* 并返回 -1；否则不建基准，返回 -1
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||||
* 5. 注意：sd2506_get_time() 返回的 year 已是完整年份（驱动内 +2000），
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||||
* 换算时不得再加 2000，否则年份虚增导致 Unix 秒数超 uint32 回绕
|
||||
*/
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||||
int sys_clock_init(void) {
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||||
@@ -168,14 +186,17 @@ int sys_clock_init(void) {
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||||
uint32_t year, month, day, hour, minute, second;
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||||
int64_t unix_secs = 0;
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||||
int i;
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||||
int rtc_ok; /* RTC 读取可用(1)/不可用(0) */
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||||
int degraded = 0; /* 1 = 以编译期默认时间建基准（RTC 故障，返回值报 -1） */
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||||
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||||
/* ============================================================
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||||
* Step 1：从 SD2506 硬件 RTC 读取初始时间
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* ============================================================
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||||
* 注意：sd2506_get_time() 返回的 year 已是完整年份（如 2026，
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||||
* 驱动内部已 +2000）。此处【禁止】再 +2000，否则年份虚增到 4026，
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||||
* 换算出的 Unix 秒数远超 uint32_t 上限被截断回绕，时间彻底错乱。 */
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||||
sd2506_get_time(&sd_time);
|
||||
* 换算出的 Unix 秒数远超 uint32_t 上限被截断回绕，时间彻底错乱。
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||||
* 返回值必须检查：I2C 失败时字段为垃圾，不得用于建立基准。 */
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||||
rtc_ok = (sd2506_get_time(&sd_time) == SD2506_OK) ? 1 : 0;
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||||
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||||
/* ============================================================
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||||
* Step 1.1：开发期校时（可选，由 RTC_DEFAULT_INIT_* 宏控制）
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@@ -185,7 +206,8 @@ int sys_clock_init(void) {
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||||
* 判定"时间无效"：年份越界、月/日越界（仅粗判，不细校 2 月 29 日等）。 */
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||||
#if defined(RTC_DEFAULT_INIT_ENABLE)
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||||
{
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||||
int rtc_invalid = (sd_time.year < 2000 || sd_time.year > 2099 ||
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||||
int rtc_invalid = (rtc_ok == 0) ||
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||||
(sd_time.year < 2000 || sd_time.year > 2099 ||
|
||||
sd_time.month < 1 || sd_time.month > 12 ||
|
||||
sd_time.day < 1 || sd_time.day > 31);
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||||
#if (RTC_DEFAULT_INIT_FORCE == 1)
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||||
@@ -207,7 +229,7 @@ int sys_clock_init(void) {
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||||
DBG_INFO("sys_clock_init: RTC set %04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d",
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||||
init_t.year, init_t.month, init_t.day,
|
||||
init_t.hour, init_t.minute, init_t.second);
|
||||
sd2506_get_time(&sd_time); /* 重新读取校准后的值，确保后续换算用真实 RTC 数据 */
|
||||
rtc_ok = (sd2506_get_time(&sd_time) == SD2506_OK) ? 1 : 0; /* 重新读取校准后的值（同样检查返回值） */
|
||||
} else {
|
||||
DBG_ERROR("sys_clock_init: RTC default write FAIL");
|
||||
}
|
||||
@@ -215,6 +237,39 @@ int sys_clock_init(void) {
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
/*
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||||
* 写回后复验范围：能写入但读回仍越界的芯片同样判故障；
|
||||
* 同时保证进入 Step 2 换算循环的必为合法值（见函数说明第 2 条）。
|
||||
*/
|
||||
if (rtc_ok != 0 &&
|
||||
(sd_time.year < 2000 || sd_time.year > 2099 ||
|
||||
sd_time.month < 1 || sd_time.month > 12 ||
|
||||
sd_time.day < 1 || sd_time.day > 31)) {
|
||||
rtc_ok = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (rtc_ok == 0) {
|
||||
#if (RTC_DEFAULT_INIT_ENABLE == 1)
|
||||
/*
|
||||
* 降级基准：以编译期默认时间建立基准（仅 RAM、不依赖芯片）。
|
||||
* 墙钟保持可用（日志时间戳为默认时间）；返回值报告芯片故障，
|
||||
* 触发 app_main 的"时钟芯片异常"自检。
|
||||
*/
|
||||
DBG_ERROR("sys_clock_init: RTC abnormal, fallback to default time");
|
||||
sd_time.year = RTC_DEFAULT_YEAR;
|
||||
sd_time.month = RTC_DEFAULT_MONTH;
|
||||
sd_time.day = RTC_DEFAULT_DAY;
|
||||
sd_time.hour = RTC_DEFAULT_HOUR;
|
||||
sd_time.minute = RTC_DEFAULT_MINUTE;
|
||||
sd_time.second = RTC_DEFAULT_SECOND;
|
||||
sd_time.week = rtc_calc_week(sd_time.year, sd_time.month, sd_time.day);
|
||||
degraded = 1;
|
||||
#else
|
||||
DBG_ERROR("sys_clock_init: RTC read FAIL, wall clock uninitialized");
|
||||
return -1;
|
||||
#endif
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 取出各时间字段（year 已是完整年份，直接用于下文 Unix 换算） */
|
||||
year = (uint32_t)sd_time.year;
|
||||
month = (uint32_t)sd_time.month;
|
||||
@@ -275,24 +330,52 @@ int sys_clock_init(void) {
|
||||
DBG_INFO("sys_clock_init: wall clock base = unix %lu, base_tick=%lu",
|
||||
(unsigned long)s_base_unix_secs, (unsigned long)s_base_tick);
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
return (degraded != 0) ? -1 : 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* 函数功能：获取当前系统墙钟时间（Unix 时间戳）
|
||||
* 入口参数：无
|
||||
* 返回值：当前 Unix 秒数 uint32_t 未初始化时返回 UINT32_MAX
|
||||
* 限定条件：sys_clock_init() 已成功调用
|
||||
* 限定条件：sys_clock_init() 已调用
|
||||
* 函数说明：1. 以基准 Tick 与基准 Unix 秒数为起点，按当前 HAL Tick 与 1000ms
|
||||
* 的整除差推算流逝秒数（避免每毫秒累加，减少漂移与溢出风险）
|
||||
* 2. 若推算结果为负（基准未建立），返回 UINT32_MAX 表示无效
|
||||
* 的整除差推算流逝秒数（避免每毫秒累加，减少漂移与溢出风险）；
|
||||
* 32 位无符号模减对 Tick 回绕天然无缝
|
||||
* 2. 差值窗口达到 SYS_CLOCK_REBASE_MS（30 天）时触发"惰性再基准化"：
|
||||
* 基准前移流逝秒数（墙钟值不变）、差值窗口清零，亚秒余数结转入
|
||||
* 新窗（base_tick = now − 余数）故无损，保证差值永不因一整圈
|
||||
* 2^32 ms（≈49.7 天）而混叠
|
||||
* 3. 再基准化为自我参照：纯内存操作、零 I2C、非阻塞——不重读 RTC
|
||||
* 重锚（RTC 精度远逊 CPU Tick，重锚反而吸收其漂移）；临界区 +
|
||||
* 区内复核防多任务并发重复累加
|
||||
* 4. 若基准未建立（init 失败），返回 UINT32_MAX 表示无效
|
||||
*/
|
||||
uint32_t sys_clock_get(void) {
|
||||
uint32_t now_tick = HAL_GetTick();
|
||||
int64_t unix_secs = (int64_t)s_base_unix_secs + (int64_t)((uint32_t)(now_tick - s_base_tick) / 1000uL);
|
||||
uint32_t diff = now_tick - s_base_tick; /* 32 位模减，跨 Tick 回绕无缝 */
|
||||
int64_t unix_secs;
|
||||
|
||||
if (s_base_unix_secs != UINT32_MAX && diff > SYS_CLOCK_REBASE_MS) {
|
||||
uint32_t secs = diff / 1000u;
|
||||
uint32_t rem = diff - secs * 1000u; /* 亚秒余数，结转入新窗 → 无损 */
|
||||
|
||||
taskENTER_CRITICAL();
|
||||
diff = now_tick - s_base_tick; /* 临界区内复核：另一任务可能已先再基准化 */
|
||||
if (diff > SYS_CLOCK_REBASE_MS) {
|
||||
s_base_unix_secs += secs; /* 基准前移：墙钟值本身不变 */
|
||||
s_base_tick = now_tick - rem; /* 新窗自 (now − 余数) 起算，余数续计 */
|
||||
diff = rem;
|
||||
}
|
||||
taskEXIT_CRITICAL();
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (s_base_unix_secs == UINT32_MAX) {
|
||||
return UINT32_MAX; /* 未初始化（显式哨兵判断） */
|
||||
}
|
||||
|
||||
unix_secs = (int64_t)s_base_unix_secs + (int64_t)(diff / 1000u);
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if (unix_secs < 0) {
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return UINT32_MAX; /* 未初始化 */
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return UINT32_MAX;
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}
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return (uint32_t)unix_secs;
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