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CH395F 硬件测试完毕

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wandering1
2026-08-24 16:16:18 +08:00
parent fc88bc8752
commit 4375873083
14 changed files with 2183 additions and 787 deletions
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3
AGENTS.md
View File

@@ -18,7 +18,7 @@
| USART1 | 串口 | PA9 TX, PA10 RX (115200bps) |
| 6x LED | GPIO | PC4, PC5, PB1, PB2, PF11, PF12（低电平点亮） |
MCU: STM32F407ZGTx @ 168MHz (HSE 25MHz → PLL 4/168/2)
MCU: STM32F407ZGTx @ 168MHz (HSE 8MHz → PLL M=4/N=168/P=2，见 `*.ioc`/`stm32f4xx_hal_conf.h`)
## 架构
@@ -79,5 +79,6 @@ Src/main.c → 外设初始化 → app_main_init → gd5f2gq5ue_init → tpafe51
- `Inc/` 和 `Src/` 中 CubeMX 生成的文件带有 `USER CODE BEGIN`/`END` 标记，自定义代码写在这些区域之间
- `Drivers/BSP/` 下的驱动文件为纯手工代码，不受 CubeMX 保护
- CH395F 每次 SPI 事务需用 `ch395f_spi_begin()` / `ch395f_spi_end()` 包裹
- CH395F SPI PCB设计问题，现在分频系数必须为 8，速度相对较低
- FreeRTOS V10.3.1 via CMSIS-RTOS V2，HAL 时基用 TIM7（非 SysTick）
- NVIC 优先级分组 4 位，外设中断优先级 ≥ 5（`configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY`）

68
App/sys_clock.c
View File

@@ -16,6 +16,23 @@
#define DBG_TAG "[CLK]"
#include "dbg_log.h"
/* ============================================================
* RTC 校时（开发期一次性）
* 使能 RTC_DEFAULT_INIT_ENABLE 后：
* RTC_DEFAULT_INIT_FORCE=1：每次启动都写入默认时间（首次/覆盖校时用）
* RTC_DEFAULT_INIT_FORCE=0：仅当 RTC 时间无效（越界）时写入
* 校时完成后建议将 FORCE 置 0（或注释 ENABLE），避免每次开机覆盖用户设的时间。
* 修改日期/时间时同步更新下列宏。
* ============================================================ */
#define RTC_DEFAULT_INIT_ENABLE 1
#define RTC_DEFAULT_INIT_FORCE 1
#define RTC_DEFAULT_YEAR 2026
#define RTC_DEFAULT_MONTH 8
#define RTC_DEFAULT_DAY 24
#define RTC_DEFAULT_HOUR 0
#define RTC_DEFAULT_MINUTE 0
#define RTC_DEFAULT_SECOND 0
/* ============================================================
* 内部状态：系统墙钟
* ============================================================ */
@@ -27,6 +44,20 @@ static volatile uint32_t s_base_unix_secs = UINT32_MAX;
* 内部辅助函数：Unix time ↔ sd2506_time_t 转换
* ============================================================ */
/* 计算星期（Zeller 公式，0=Sunday），与下方 unix_to_sd2506 中算法一致 */
static uint8_t rtc_calc_week(uint16_t y, uint8_t m, uint8_t d)
{
uint32_t wy = y;
uint32_t wm = m;
if (wm <= 2) {
wy--;
wm += 12u;
}
return (uint8_t)(((uint32_t)(wy % 100u + wy / 100u / 4u - wy / 100u / 15u) +
(uint32_t)((26u * (wm + 1u)) / 10u) + (uint32_t)(d % 100u)) % 7u);
}
static void unix_to_sd2506(uint32_t unix_secs, sd2506_time_t *p_sd_time)
{
uint32_t y, m, d;
@@ -105,10 +136,43 @@ int sys_clock_init(void)
int64_t unix_secs = 0;
int i;
/* Step 1: 从 SD2506 RTC 读取初始时间 */
/* Step 1: 从 SD2506 RTC 读取初始时间
* 注意：sd2506_get_time() 返回的 year 已是完整年份（如 2026，驱动内 +2000），
* 此处不得再加 2000，否则年份虚增 → unix 秒数超 uint32 被截断回绕。 */
sd2506_get_time(&sd_time);
year = (uint32_t)sd_time.year + 2000uL;
/* RTC 校时（可选）：时间无效时，或 FORCE=1 强制时，写入编译期默认时间 */
#if defined(RTC_DEFAULT_INIT_ENABLE)
{
int rtc_invalid = (sd_time.year < 2000 || sd_time.year > 2099 ||
sd_time.month < 1 || sd_time.month > 12 ||
sd_time.day < 1 || sd_time.day > 31);
#if (RTC_DEFAULT_INIT_FORCE == 1)
rtc_invalid = 1; /* 强制每次启动校时 */
#endif
if (rtc_invalid) {
sd2506_time_t init_t;
init_t.year = RTC_DEFAULT_YEAR;
init_t.month = RTC_DEFAULT_MONTH;
init_t.day = RTC_DEFAULT_DAY;
init_t.hour = RTC_DEFAULT_HOUR;
init_t.minute = RTC_DEFAULT_MINUTE;
init_t.second = RTC_DEFAULT_SECOND;
init_t.week = rtc_calc_week(init_t.year, init_t.month, init_t.day);
if (sd2506_set_time(&init_t) == SD2506_OK) {
DBG_INFO("sys_clock_init: RTC set %04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d",
init_t.year, init_t.month, init_t.day,
init_t.hour, init_t.minute, init_t.second);
sd2506_get_time(&sd_time); /* 重新读取校准后的时间 */
} else {
DBG_ERROR("sys_clock_init: RTC default write FAIL");
}
}
}
#endif
year = (uint32_t)sd_time.year;
month = (uint32_t)sd_time.month;
day = (uint32_t)sd_time.day;
hour = (uint32_t)sd_time.hour;

70
App/task/net_task.c
View File

@@ -26,35 +26,21 @@
volatile uint8_t g_net_ready = 0;
/*
* 函数功能：网络任务初始化
* 函数功能：CH395F 协议栈一次性初始化（两种构建模式共用）
* 入口参数：无
* 返 回 值：0 - 成功，-1 - 失败
* 限定条件：CH395F 协议栈已初始化
* 函数说明：创建 TCP Server 监听 Socket，注册回调等
* 函数说明：net_init → MAC 打印 → PHY 强制 100M 全双工 → 置 g_net_ready。
* NET 层模式由 netTask 调用；硬件层模式（阶段 1~5）netTask 不创建，
* 由 ch395fTestTask 调用后独占 CH395F。
*/
int net_task_init(void)
int net_stack_bring_up(void)
{
DBG_INFO("net_task_init");
return 0;
}
/*
* 函数功能：网络任务主函数
* 入口参数：arg - FreeRTOS 传入参数（未使用）
* 返 回 值：无
* 函数说明：启动后先调用 net_init 初始化 CH395F 协议栈，创建 TCP 监听，
* 再进入轮询循环处理网络事件
*/
void net_task_func(void const *arg)
{
(void)arg;
osDelay(2000);
/* ==================== CH395F 协议栈初始化 ==================== */
DBG_INFO("=== Network Init ===");
if (net_init("192.168.1.100", "255.255.255.0", "192.168.1.1") == 0) {
if (net_init("192.168.1.100", "255.255.255.0", "192.168.1.1") != 0) {
DBG_ERROR("net init: FAIL");
return -1;
}
DBG_INFO("net init: OK");
uint8_t mac[6];
@@ -71,9 +57,43 @@ void net_task_func(void const *arg)
(phy == CH395F_PHY_10M_FULL) ? "10M FULL" :
(phy == CH395F_PHY_10M_HALF) ? "10M HALF" :
(phy == CH395F_PHY_DISCONN) ? "DISCONNECT" : "UNKNOWN");
g_net_ready = 1;
} else {
DBG_ERROR("net init: FAIL");
return 0;
}
/*
* 函数功能：网络任务初始化
* 入口参数：无
* 返 回 值：0 - 成功，-1 - 失败
* 限定条件：CH395F 协议栈已初始化
* 函数说明：创建 TCP Server 监听 Socket，注册回调等
*/
int net_task_init(void)
{
DBG_INFO("net_task_init");
return 0;
}
/*
* 函数功能：网络任务主函数
* 入口参数：arg - FreeRTOS 传入参数（未使用）
* 返 回 值：无
* 函数说明：启动后先调用 net_stack_bring_up() 初始化 CH395F 协议栈，
* 再进入轮询循环处理网络事件。
* 仅 NET 层测试模式（阶段 6~10）会创建本任务；
* 硬件层模式下 netTask 不创建，CH395F 由 ch395fTestTask 独占。
*/
void net_task_func(void const *arg)
{
(void)arg;
osDelay(2000);
if (net_stack_bring_up() != 0) {
for (;;) {
osDelay(1000);
}
}
DBG_INFO("netTask: started (single-socket mode)");

8
App/task/net_task.h
View File

@@ -1,11 +1,12 @@
/*
* 模块名称：Network Application Task
* 模块功能：网络协议栈轮询、TCP/UDP 业务处理
* 模块功能：网络协议栈初始化、轮询、TCP/UDP 业务处理
* 适用平台：STM32F407ZGTx + CH395F
* 作者：王建锋
* 创建日期：2026-07-19
* 修改记录：
* v1.0 2026-07-19 王建锋 创建初始版本
* 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
*/
#ifndef __NET_TASK_H
@@ -15,6 +16,11 @@
extern "C" {
#endif
/* CH395F 协议栈一次性初始化（net_init + MAC 打印 + PHY 配置 + g_net_ready 置位）。
* 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）
* netTask 不创建，由 ch395fTestTask 调用后独占 CH395F。 */
int net_stack_bring_up(void);
int net_task_init(void);
void net_task_func(void const *arg);

6
Drivers/BSP/CH395F/ch395f.c
View File

@@ -1222,10 +1222,11 @@ uint16_t ch395f_get_recv_len(uint8_t sock) {
}
/*
* 函数功能：获取全局中断状态（2字节版，支持Socket 0~7）
* 函数功能：获取并清除全局中断状态（2字节版，支持Socket 0~7）
* 返回值：中断状态 uint16_t（低字节 = Socket 0~3 + PHY/DHCP，
* 高字节 = Socket 4~7 + DHCPv6）
* 限定条件：芯片已初始化
* 注意事项：读取后就自动清除全局中断状态了
*/
uint16_t ch395f_get_glob_int_status_all(void) {
uint16_t status;
@@ -1240,9 +1241,10 @@ uint16_t ch395f_get_glob_int_status_all(void) {
}
/*
* 函数功能：获取Socket中断状态
* 函数功能：获取并清除 Socket 中断状态
* 入口参数：sock - Socket索引 uint8_t 0 - 7
* 返回值：Socket中断状态字节 uint8_t
* 注意事项：读取后就自动清除 Socket 中断
* 限定条件：芯片已初始化
*/
uint8_t ch395f_get_sock_int_status(uint8_t sock) {

58
Drivers/BSP/NET/net_socket.c
View File

@@ -195,16 +195,16 @@ int net_poll(void) {
/* 诊断：每 3 秒打印一次全局中断状态和 Socket 状态。
* 注意：使用已读取的 int_status，不要再读 GINT（读即清除）。 */
static uint32_t s_last_diag = 0;
uint32_t now_diag = HAL_GetTick();
if ((now_diag - s_last_diag >= 3000) || s_last_diag == 0) {
s_last_diag = now_diag;
DBG_INFO("GINT=0x%04X", int_status);
for (int di = 0; di < NET_MAX_SOCKETS; di++) {
DBG_INFO(" s%d: in_use=%d state=%d",
di, s_net_socks[di].in_use, s_net_socks[di].state);
}
}
// static uint32_t s_last_diag = 0;
// uint32_t now_diag = HAL_GetTick();
// if ((now_diag - s_last_diag >= 3000) || s_last_diag == 0) {
// s_last_diag = now_diag;
// DBG_INFO("GINT=0x%04X", int_status);
// for (int di = 0; di < NET_MAX_SOCKETS; di++) {
// DBG_INFO(" s%d: in_use=%d state=%d",
// di, s_net_socks[di].in_use, s_net_socks[di].state);
// }
// }
if (int_status & CH395F_GINT_STAT_PHY_CHANGE) {
uint8_t phy = ch395f_get_phy_status();
@@ -225,7 +225,7 @@ int net_poll(void) {
/* 读取 Socket 中断状<E696AD>?*/
uint8_t sock_int = ch395f_get_sock_int_status(i);
DBG_INFO("s%d int=0x%02X", i, sock_int);
//DBG_INFO("s%d int=0x%02X", i, sock_int);
/* 连接事件 */
if (sock_int & CH395F_SINT_STAT_CONNECT) {
@@ -270,24 +270,24 @@ int net_poll(void) {
* 因此每次 net_poll() 调用只处理一批中断，由主循环负责读取数据。 */
} while (0);
/* 2 秒打印一次诊断信息（调试用） */
{
static uint32_t s_last_dbg = 0;
uint32_t now = HAL_GetTick();
if (now - s_last_dbg >= 2000) {
s_last_dbg = now;
uint8_t int_level = (HAL_GPIO_ReadPin(CH395_INT_GPIO_Port, CH395_INT_Pin) == GPIO_PIN_RESET) ? 1 : 0;
DBG_DEBUG("INT#=%d", int_level);
for (i = 0; i < NET_MAX_SOCKETS; i++) {
if (s_net_socks[i].in_use) {
uint8_t st[2];
ch395f_get_socket_status((uint8_t)i, st);
uint16_t rl = ch395f_get_recv_len((uint8_t)i);
DBG_DEBUG(" s%d:sw%d/tcp%d rl%d", i, st[0], st[1], rl);
}
}
}
}
// /* 2 秒打印一次诊断信息（调试用） */
// {
// static uint32_t s_last_dbg = 0;
// uint32_t now = HAL_GetTick();
// if (now - s_last_dbg >= 2000) {
// s_last_dbg = now;
// uint8_t int_level = (HAL_GPIO_ReadPin(CH395_INT_GPIO_Port, CH395_INT_Pin) == GPIO_PIN_RESET) ? 1 : 0;
// DBG_DEBUG("INT#=%d", int_level);
// for (i = 0; i < NET_MAX_SOCKETS; i++) {
// if (s_net_socks[i].in_use) {
// uint8_t st[2];
// ch395f_get_socket_status((uint8_t)i, st);
// uint16_t rl = ch395f_get_recv_len((uint8_t)i);
// DBG_DEBUG(" s%d:sw%d/tcp%d rl%d", i, st[0], st[1], rl);
// }
// }
// }
// }
return event_count;
}

82
MDK-ARM/build_log.txt
View File

@@ -3,69 +3,69 @@ Rebuild target 'STM32F407-Demo'
assembling startup_stm32f407xx.s...
compiling crc.c...
compiling ringbuf.c...
compiling i2c.c...
compiling stm32f4xx_hal_msp.c...
compiling dma.c...
compiling spi.c...
compiling stm32f4xx_hal_timebase_tim.c...
compiling stm32f4xx_hal_flash_ramfunc.c...
compiling stm32f4xx_it.c...
compiling stm32f4xx_hal_flash_ex.c...
compiling gpio.c...
compiling stm32f4xx_hal_flash.c...
compiling sys_clock.c...
compiling stm32f4xx_hal_gpio.c...
compiling i2c.c...
compiling stm32f4xx_hal_timebase_tim.c...
compiling stm32f4xx_it.c...
compiling app_main.c...
compiling usart.c...
compiling spi.c...
compiling sys_clock.c...
compiling stm32f4xx_hal_msp.c...
compiling stm32f4xx_hal_flash_ex.c...
compiling dma.c...
compiling gpio.c...
compiling stm32f4xx_hal_rcc_ex.c...
compiling stm32f4xx_hal_dma_ex.c...
compiling adc_task.c...
compiling rs485_task.c...
compiling stm32f4xx_hal_rcc.c...
compiling net_task.c...
compiling freertos.c...
compiling stm32f4xx_hal_tim_ex.c...
compiling main.c...
compiling stm32f4xx_hal_tim.c...
compiling stm32f4xx_hal_pwr.c...
compiling stm32f4xx_hal_dma_ex.c...
compiling stm32f4xx_hal_dma.c...
compiling stm32f4xx_hal_pwr_ex.c...
compiling stm32f4xx_hal_tim_ex.c...
compiling stm32f4xx_hal_flash.c...
compiling net_task.c...
compiling main.c...
compiling lftpd_string.c...
compiling stm32f4xx_hal_cortex.c...
compiling stm32f4xx_hal_tim.c...
compiling croutine.c...
compiling stm32f4xx_hal_i2c_ex.c...
compiling stm32f4xx_hal.c...
compiling list.c...
compiling event_groups.c...
compiling system_stm32f4xx.c...
compiling stm32f4xx_hal_exti.c...
compiling queue.c...
compiling sd2506.c...
compiling stream_buffer.c...
compiling rs485.c...
compiling tpafe5160.c...
compiling queue.c...
compiling timers.c...
compiling stm32f4xx_hal_spi.c...
compiling ch395f.c...
compiling gd5f2gq5ue.c...
compiling tasks.c...
compiling nand_ftl.c...
compiling lftpd_io.c...
compiling stm32f4xx_hal_uart.c...
compiling heap_4.c...
compiling net_select.c...
compiling lftpd_inet.c...
compiling lftpd.c...
compiling map.c...
compiling net_socket.c...
compiling port.c...
compiling journal.c...
compiling stm32f4xx_hal_i2c.c...
compiling map.c...
compiling ff.c...
compiling ch395f_test_task.c...
compiling stm32f4xx_hal.c...
compiling system_stm32f4xx.c...
compiling stm32f4xx_hal_pwr_ex.c...
compiling stm32f4xx_hal_exti.c...
compiling stm32f4xx_hal_i2c_ex.c...
compiling stm32f4xx_hal_pwr.c...
compiling stm32f4xx_hal_cortex.c...
compiling cmsis_os2.c...
compiling ch395f.c...
compiling tpafe5160.c...
compiling rs485.c...
compiling stm32f4xx_hal_spi.c...
compiling lftpd_io.c...
compiling gd5f2gq5ue.c...
compiling sd2506.c...
compiling lftpd_inet.c...
compiling nand_ftl.c...
compiling stm32f4xx_hal_uart.c...
compiling net_select.c...
compiling lftpd.c...
compiling net_socket.c...
compiling stm32f4xx_hal_i2c.c...
compiling ch395f_test_task.c...
linking...
Program Size: Code=63268 RO-data=3840 RW-data=408 ZI-data=58552
Program Size: Code=52688 RO-data=1804 RW-data=232 ZI-data=69768
FromELF: creating hex file...
".\STM32F407-Demo\STM32F407-Demo.axf" - 0 Error(s), 0 Warning(s).
Build Time Elapsed: 00:00:18
Build Time Elapsed: 00:00:19

8
Src/freertos.c
View File

@@ -35,6 +35,7 @@
#include "gd5f2gq5ue.h"
#include "lftpd.h"
#include "../test/ch395f_test_task.h"
#include "../test/ch395f_test.h" /* ENABLE_NET_LAYER_TESTS：netTask 条件创建 */
/* USER CODE END Includes */
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
@@ -161,7 +162,7 @@ void MX_FREERTOS_Init(void) {
defaultTaskHandle = osThreadNew(StartDefaultTask, NULL, &defaultTask_attributes);
/* creation of netTask */
netTaskHandle = osThreadNew(StartNetTask, NULL, &netTask_attributes);
//netTaskHandle = osThreadNew(StartNetTask, NULL, &netTask_attributes);
/* creation of ftpTask */
//ftpTaskHandle = osThreadNew(StartFtpTask, NULL, &ftpTask_attributes);
@@ -170,7 +171,10 @@ void MX_FREERTOS_Init(void) {
ch395fTestTaskHandle = osThreadNew(StartCh395fTestTask, NULL, &ch395fTestTask_attributes);
/* USER CODE BEGIN RTOS_THREADS */
/* add threads, ... */
#ifdef ENABLE_NET_LAYER_TESTS
/* NET 层测试模式（阶段 6~10）：完整网络栈，netTask 负责轮询与消息处理 */
netTaskHandle = osThreadNew(StartNetTask, NULL, &netTask_attributes);
#endif
/* USER CODE END RTOS_THREADS */
/* USER CODE BEGIN RTOS_EVENTS */

630
docs/CH395F_Test_Guide.md
View File

@@ -12,7 +12,6 @@
| DP-02 | 中断集中处理：所有 CH395F 中断在 `net_poll()` 中通过 `GET_GLOB_INT_STATUS` 统一读取并清除，ISR 及其他位置不处理 | TC-NET-101 |
| DP-03 | 线程安全：所有 CH395F 操作通过 `netMsgQueue` 在 netTask 串行处理 | TC-NET-301~302 |
| DP-04 | DMA 边界安全：`CH395F_SPI_DMA_BUF_SIZE=4100`，单次事务最大载荷 `4096B`，超限自动分块 | TC-NET-801~805 |
| DP-05 | PHY 链路恢复：PHY 断连/重连后 socket 自动恢复至 LISTEN | TC-NET-901~902 |
### CH395F 缓冲架构（关键参数）
@@ -61,9 +60,38 @@ PC (192.168.1.2) ──── 交换机 ──── CH395F (192.168.1.100)
MCU: STM32F407ZGTx @ 168MHz, Keil MDK-ARM v5 (ARMCC)
```
### 构建模式与执行顺序
测试固件通过条件编译分为**两种互斥形态**（`test/ch395f_test.h` 中同时启用两层会触发 `#error`）：
| 构建模式 | 启用宏 | 固件形态 |
|----------|--------|----------|
| **硬件层模式** | `ENABLE_PHASE1~5_TESTS` | **netTask 不创建**，CH395F 协议栈初始化由 ch395fTestTask 完成后独占芯片执行阶段 1~5（裸调 `ch395f_*` 命令） |
| **NET 层模式** | `ENABLE_PHASE6~10_TESTS` | 完整网络栈：netTask 运行 `net_poll()` 轮询，testTask 经 `net_socket` API 在 TCP 监听循环中执行阶段 6~10 |
**执行顺序严格递增**：先烧录硬件层固件完成阶段 1→2→3→4→5（全部通过），再切换为 NET 层固件执行阶段 6→…→10。硬件层测试期间 netTask 轮询不存在，从根上排除中断偷取与 SPI 并发问题。
### 阶段编号对照（2026-08 重排）
| 新阶段 | 内容 | 旧阶段 | 层 |
|--------|------|--------|-----|
| 阶段 1 | 寄存器/SPI 命令验证 | 阶段 1 | 硬件层 |
| 阶段 2 | TCP Client 收发/重连 | 阶段 2 | 硬件层 |
| 阶段 3 | UDP Server 回显 | 阶段 3 | 硬件层 |
| 阶段 4 | DHCP | 阶段 6 | 硬件层 |
| 阶段 5 | 大文件传输（硬件层） | 新增（替代原 PHY 测试） | 硬件层 |
| 阶段 6 | NET 层 TCP（Echo + Client 扩展） | 阶段 4 | NET 层 |
| 阶段 7 | 大文件传输 | 阶段 5 | NET 层 |
| 阶段 8 | Select/Poll | 阶段 7 | NET 层 |
| 阶段 9 | 边界条件 | 阶段 8 | NET 层 |
| 阶段 10 | KeepAlive | 阶段 10 | NET 层 |
> TC 用例 ID（TC-NET-xxx）保持不变，仅阶段号/TM-PHY 重排；历史记录按上表追溯。
> 原阶段 2 内嵌的 NET 层部分（TC-NET-204/205/206）已并入**阶段 6**「Client 模式扩展」——硬件层阶段（1~5）不再包含任何 BSD Socket API 用例。
### 启用测试
编辑 `test/ch395f_test.h`，取消注释对应 `ENABLE_PHASEx_TESTS` 宏。
编辑 `test/ch395f_test.h`，取消注释对应 `ENABLE_PHASEx_TESTS` 宏（同一模式内 Phase 6/7/8/9 可共存于 testTask 循环）。
---
@@ -95,7 +123,7 @@ MCU: STM32F407ZGTx @ 168MHz, Keil MDK-ARM v5 (ARMCC)
| 3 | `ch395f_set_ip_addr(192.168.1.100)` → `ch395f_get_ip_inf()` 回读 IP | `ip_info[0..3] == 192.168.1.100` | 任意字节不匹配（写入/回读不一致） |
| 4 | `ch395f_set_gwip_addr(192.168.1.1)` → `ch395f_get_ip_inf()` 回读 GW | `ip_info[4..7] == 192.168.1.1` | 任意字节不匹配 |
| 5 | `ch395f_set_mask_addr(255.255.255.0)` → `ch395f_get_ip_inf()` 回读 MASK | `ip_info[8..11] == 255.255.255.0` | 任意字节不匹配 |
| 6 | `ch395f_get_glob_int_status_all()`（16 位） | 返回值 == `0x0000`（无待处理中断） | 返回值 ≠ `0x0000`（有残留中断未清除） |
| 6 | `ch395f_get_glob_int_status_all()`（16 位）<br>注：测试入口处已预读一次清除 `PHY_CHANGE` 残留（`net_stack_bring_up()` 强制 PHY 重协商 + 等待链路期间锁存，硬件层模式无 netTask 消费） | 返回值 == `0x0000`（无待处理中断） | 返回值 ≠ `0x0000`（有残留中断未清除） |
| 7 | `ch395f_open_socket(0)` → `ch395f_close_socket(0)` → `ch395f_get_cmd_status()` | `CMD_STATUS == 0x00`（`CH395F_ERR_SUCCESS`） | `CMD_STATUS` 非 `0x00`（Socket 操作失败） |
| 8 | `ch395f_set_arp(10, 5)` → `ch395f_get_cmd_status()` | `CMD_STATUS == 0x00` | `CMD_STATUS` 非 `0x00` |
| 9 | `ch395f_set_ttl(0, 64)` → `ch395f_get_cmd_status()` | `CMD_STATUS == 0x00` | `CMD_STATUS` 非 `0x00` |
@@ -115,101 +143,389 @@ MCU: STM32F407ZGTx @ 168MHz, Keil MDK-ARM v5 (ARMCC)
| **入口** | `ch395fTestTask` 启动后自动运行 |
| **出口** | 串口 "Phase 2 Tests Complete" 且 0 失败 |
### TC-NET-201: TCP Client 连接与数据交换
**分层说明**：本阶段属于**硬件层模式**（netTask 不创建，CH395F 由 ch395fTestTask 独占），仅使用 `ch395f_*` 裸命令验证芯片 TCP Client 行为：TCP 状态机、`CH395F_SINT_STAT_CONNECT` / `CH395F_SINT_STAT_SOCK_TIMEOUT` 中断、发送/接收缓冲与 `CH395F_SOCKET_CLOSED` 状态流转。
---
### TC-NET-201（硬件层）: TCP Client 连接与数据交换
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-201 |
| **优先级** | P0 |
| **类型** | 功能测试 |
| **标题** | CH395F TCP Client → PC TCP Server，64 字节收发 |
| **前置条件** | PC: `python ch395f_socket_test.py tcp_server --port 8081` |
| **类型** | 功能测试（硬件层） |
| **标题** | ch395f TCP Client → PC TCP Server，64 字节收发 |
| **前置条件** | PC: `python test/ch395f_socket_test.py tcp_server --port 8081`（PC 作 TCP 回显服务器，收到数据原样回显） |
**测试步骤与判定标准**：
| 步 | 操作 | 成功标准 | 失败标准 |
|----|------|----------|----------|
| 1 | CH395F open Socket 0 → 配置 TCP 协议 | `ch395f_open_socket(0)` 返回 `CH395F_ERR_SUCCESS`（`0x00`） | 返回值非 `0x00`（Socket 硬件异常或 SPI 通信失败） |
| 2 | 设置目标 IP 为 PC 地址（`192.168.1.2`），端口 `8081` → 发起 TCP 连接 | `ch395f_tcp_connect(0)` 返回 `CH395F_ERR_SUCCESS`（`0x00`） | 返回值非 `0x00`（连接超时、目标不可达或协议配置错误） |
| 3 | 发送 64 字节递增模式数据（`0x00, 0x01, ..., 0x3F`） | `net_send()` 返回值 == `64`（全部发出） | 返回值 < `0`（发送失败）或返回值 ≠ `64`（未完全发出） |
| 4 | 阻塞等待接收回显，超时 5 秒 | `net_recv()` 返回值 == `64`（收到全部回显） | 返回值 < `0`（超时/断开）或返回值 ≠ `64`（数据不完整） |
| 5 | 逐字节比较收发数据 | 所有 64 字节完全一致 | 任意字节不一致（回显错误或数据错位） |
| 1 | `ch395f_set_proto_type(0, CH395F_PROTO_TYPE_TCP)` + 设置目标 IP `192.168.1.2`、端口 `8081`、本地端口 `50000` | 配置写入成功（CMD_STATUS == `0x00`） | 配置失败（SPI 异常或寄存器未更新） |
| 2 | `ch395f_open_socket(0)` 打开 Socket 0 | 返回 `CH395F_ERR_SUCCESS`（`0x00`） | 返回值非 `0x00`（Socket 硬件异常或 SPI 通信失败） |
| 3 | `ch395f_tcp_connect(0)` 发起 TCP 连接 | 返回 `CH395F_ERR_SUCCESS`（`0x00`） | 返回值非 `0x00`（连接命令下发失败） |
| 4 | 轮询 `GET_GLOB_INT_STATUS` 的 `(sock+4)` 位 + `SINT_STAT` 等待 `CH395F_SINT_STAT_CONNECT`，超时 10s | 检测到 CONNECT 中断（连接已建立，进入 ESTABLISHED） | 超时未建立连接（目标不可达 / 链路异常） |
| 5 | `ch395f_write_send_buf(0, buf, 64)` 发送 64 字节递增模式数据（`0x00..0x3F`） | 发送完成且产生 `SENDBUF_FREE` 中断 | 发送缓冲未释放 / 发送失败 |
| 6 | 轮询 `GET_RECV_LEN` > 0 读取 PC 回显，超时 10s（PC 端 tcp_server 收到数据后原样回显） | 收到 64 字节且与原数据逐字节一致 | 回显超时或任意字节不符 |
| 7 | `ch395f_close_socket(0)` 并轮询 `GET_SOCKET_STATUS` 等待 `CH395F_SOCKET_CLOSED` | Socket 回到 CLOSED（`0x00`）状态 | 5s 内未回到 CLOSED（状态机卡死） |
**通过标准**：5/5 通过，0 失败。任一失败 → 阶段标记 FAIL，后续阶段不执行
**通过标准**：7/7 通过，0 失败。任一失败 → 阶段标记 FAIL，后续阶段不执行
### TC-NET-202: TCP Client 关闭重连 ×3 轮
**覆盖原则**：DP-01（open→connect→send→recv→close 主路径，硬件层）
---
### TC-NET-202（硬件层）: TCP Client 关闭重连 ×3 轮
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-202 |
| **优先级** | P0 |
| **类型** | 功能测试 / 恢复测试 |
| **类型** | 功能测试 / 恢复测试（硬件层） |
| **标题** | 关闭→重连循环 3 轮，每轮含数据交换 |
| **测试步骤** | 每轮：关 Socket 0 → 重开 → 重连 → 发 64B → 验证回显 |
| **通过标准** | 3/3 轮通过 |
| **覆盖原则** | DP-01（open→connect→close→re-open→reconnect） |
| **前置条件** | 1. PC 运行 `python ch395f_socket_test.py tcp_server --port 8081`（TCP 回显服务器）<br>2. TC-NET-201 通过（Socket 0 硬件正常） |
### TC-NET-203: TCP Client 连接超时
**测试步骤与判定标准**（每轮 i = 0,1,2，本地端口取 `50000 + i` 规避 TIME_WAIT）：
| 步 | 操作 | 成功标准 | 失败标准 |
|----|------|----------|----------|
| 1 | `ch395f_open_socket(0)` 打开 Socket 0 | 返回 `CH395F_ERR_SUCCESS`（`0x00`） | 返回值非 `0x00`（Socket 硬件异常或 SPI 通信失败） |
| 2 | `ch395f_tcp_connect(0)` 发起 TCP 连接 | 返回 `CH395F_ERR_SUCCESS`（`0x00`） | 返回值非 `0x00`（连接命令下发失败） |
| 3 | 轮询 `GET_GLOB_INT_STATUS` 的 `(sock+4)` 位，并读取 `SINT_STAT` 等待 `CH395F_SINT_STAT_CONNECT`，超时 10s | 检测到 CONNECT 中断（连接已建立） | 超时未建立连接（对端/链路异常） |
| 4 | `ch395f_write_send_buf(0, buf, 64)` 发送 64 字节递增模式数据（`0x00..0x3F`） | 发送完成且产生 `SENDBUF_FREE` 中断 | 发送缓冲未释放 / 发送失败 |
| 5 | 轮询 `GET_RECV_LEN` > 0 读取 PC 回显，超时 10s（PC 端 tcp_server 收到数据后原样回显） | 收到 64 字节且与原数据逐字节一致 | 回显超时或任意字节不符 |
| 6 | `ch395f_close_socket(0)` 并轮询 `GET_SOCKET_STATUS` 等待 `CH395F_SOCKET_CLOSED` | Socket 回到 CLOSED（`0x00`）状态 | 5s 内未回到 CLOSED（状态机卡死） |
**通过标准**：3/3 轮全部 6 步通过，0 失败。任一失败 → 阶段标记 FAIL，后续不执行
**覆盖原则**：DP-01（open→connect→close→re-open→reconnect，硬件层）
---
### TC-NET-203（硬件层）: TCP Client 连接超时
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-203 |
| **优先级** | P1 |
| **类型** | 负向测试 |
| **类型** | 负向测试（硬件层） |
| **标题** | 目标端口无服务时连接超时 |
| **前置条件** | PC 未运行 TCP Server |
| **测试步骤** | 1. 开 Socket 0 → 尝试连接 192.168.1.2:8081<br>2. 等待 TIMEOUT<br>3. 关 Socket 0 |
| **通过标准** | TIMEOUT 检测到，无崩溃 |
| **覆盖原则** | DP-01 |
| **前置条件** | 1. PC **未**运行 TCP Server（`192.168.1.2:8081` 无监听）<br>2. TC-NET-201 通过 |
**测试步骤与判定标准**：
| 步 | 操作 | 成功标准 | 失败标准 |
|----|------|----------|----------|
| 1 | `ch395f_set_proto_type(0, CH395F_PROTO_TYPE_TCP)` + 设置目标 IP `192.168.1.2`、端口 `8081` | 配置写入成功（CMD_STATUS == `0x00`） | 配置失败（SPI 异常或寄存器未更新） |
| 2 | `ch395f_open_socket(0)` → `ch395f_tcp_connect(0)` | OPEN / CONNECT 均返回 `CH395F_ERR_SUCCESS`（`0x00`），命令异步下发不立即报错 | 命令返回值非 `0x00`（Socket 硬件异常） |
| 3 | 轮询 `GET_GLOB_INT_STATUS` 的 `(sock+4)` 位，等待负向结果，超时窗 30s；同时扫全局 `UNREACH` 位作备注 | 收到 `SOCK_TIMEOUT` 或 `DISCONNECT`，且期间未收到 `CH395F_SINT_STAT_CONNECT`。按耗时细分：<br>**<3s** = RST 快速拒绝（端口关闭，实测主路径——芯片毫秒级上报 SOCK_TIMEOUT）<br>**≥3s** = 真无应答（离线/防火墙丢包）。全局 `UNREACH`（ARP 失败）仅备注不影响判定 | 误收到 `CONNECT`（PC 服务未关闭，环境错误——串口给出明确指引）或 30s 内无任何中断（状态机挂死） |
| 4 | `ch395f_close_socket(0)` 并轮询 `GET_SOCKET_STATUS` 等待 `CH395F_SOCKET_CLOSED` | Socket 正常关闭、系统无崩溃 / 死锁 | 关闭异常或任务挂死 |
**通过标准**：检测到 `SOCK_TIMEOUT` / `DISCONNECT` 且系统稳定，0 崩溃。任一异常 → 阶段标记 FAIL
**覆盖原则**：DP-01（异常路径的 connect 失败处理，硬件层）
---
## 4. 阶段 3：UDP Server 回显
## 4. 阶段 3：UDP Server Echo（CH395F 作为 UDP Server）
| 阶段 ID | TM-PHY-03 |
|---------|-----------|
| **类型** | 需 PC 配合 |
| **耗时** | ~30 秒 |
| **入口** | `ch395fTestTask` 启动后自动运行 |
| **耗时** | ~60 秒 |
| **入口** | `ENABLE_PHASE3_TESTS`，ch395fTestTask 启动后自动运行 |
| **出口** | 串口 "Phase 3 Tests Complete" 且 0 失败 |
### TC-NET-301: UDP 回显 — HELLO + PING + 大包 ×30
**分层说明**：本阶段属于**硬件层模式**（netTask 不创建），仅用 `ch395f_*` 裸命令验证芯片 UDP 能力：UDP Socket 打开、数据报接收、**包头源地址解析**与按源地址动态回显。
> CH395F UDP 接收帧格式（`ch395f_read_recv_buf` 返回）：[0-1] 保留｜[2-3] 源端口（大端）｜[4-7] 源 IP｜[8+] 载荷。回显前须以此源地址重设目标，且每次发送后等 `SENDBUF_FREE` 确认（Trap 04）。
---
### TC-NET-301（硬件层）: UDP 基础回显
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-301 |
| **优先级** | P0 |
| **类型** | 功能测试 |
| **标题** | UDP Server 接收并回显 30 轮（含 HELLO、PING、1024B 大包） |
| **前置条件** | PC: `python ch395f_socket_test.py udp_client --ip 192.168.1.100 --port 60000` |
| **测试步骤** | 1. PC 发 HELLO → MCU 回显<br>2. PC 发 5×PING → MCU 回显<br>3. PC 发 10×1024B → MCU 回显<br>4. PC 发 14×混合大小 → MCU 回显 |
| **通过标准** | 30/30 回显匹配 100% |
| **覆盖原则** | DP-03 |
| **类型** | 功能测试（硬件层） |
| **标题** | 30 轮 64B UDP 数据报回显 |
| **前置条件** | PC: `python test/ch395f_socket_test.py udp_client --ip 192.168.1.100 --port 60000` |
### TC-NET-302: SENDBUF_FREE 等待合规
> **会话结构**（固件单会话，与 udp_client 脚本约定）：累计 **60 个有效数据包**后关闭 Socket——第 1~30 轮对应本用例（PC 发 64B），第 31~60 轮对应 TC-302（变长）；脚本 `"HELLO"` 就绪探针只回显、**不计数**，不占用用例预算。
**测试步骤与判定标准**：
| 步 | 操作 | 成功标准 | 失败标准 |
|----|------|----------|----------|
| 1 | 配置 Socket 0：proto=UDP、`sour_port=60000`、des=广播 `255.255.255.255:0`，后 `open_socket(0)` | OPEN 返回 `0x00` | 返回非 `0x00`（Socket/SPI 异常） |
| 2 | 轮询 `GET_RECV_LEN`，`rlen > 8` 时读收并解析包头源端口/源 IP，单轮超时 30s | 收到 PC 数据报且解析合法 | 30s 无数据（链路/环境异常） |
| 3 | 以源地址重设目标 → `write_send_buf` 回显载荷 → 等 `SENBUF_FREE`（超时 2s） | 发送缓冲释放，进入下一轮 | 发送缓冲超时 |
| 4 | 重复至第 30 个有效包后 `close_socket(0)`（串口按 `UDP echo #N` 连续递增） | 前 30 轮全部 PASS | 任意轮回显超时/解析错误（提前终止） |
**通过标准**：30/30 轮回显成功，0 失败。任一失败 → 阶段标记 FAIL
**覆盖原则**：DP-03（UDP 收发路径，包头源地址解析）
---
### TC-NET-302（硬件层）: UDP 合规测试（变长载荷）
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-302 |
| **优先级** | P1 |
| **类型** | 合规测试 |
| **标题** | 每次 `write_send_buf` 后等待 `SENDBUF_FREE` |
| **前置条件** | TC-NET-301 运行中 |
| **测试步骤** | PC 连续发小包（<100ms 间隔） |
| **通过标准** | 30/30 成功，无丢包 |
| **覆盖原则** | DP-03 |
| **类型** | 合规测试（硬件层） |
| **标题** | 变长载荷（1B / 64B / 200B）各 10 轮回显，验证 `rlen-8` 解析与载荷完整性 |
| **前置条件** | 同 TC-NET-301（同一固件会话的第 31~60 轮）；载荷上限受 `rx_buf[300]` 约束（≤292B） |
**测试步骤**：同 TC-NET-301 流程；PC 端 udp_client Phase C 按 1B→64B→200B 各 `--count` 轮（默认 10）循环发送，MCU 回显后由 PC 逐字节比对一致性。
**通过标准**：30/30 轮回显成功且 PC 端比对无误，0 失败。任一失败 → 阶段标记 FAIL
**覆盖原则**：DP-03（变长载荷边界）
---
## 5. 阶段 4：NET 层 TCP Echo（单连接基础）
## 5. 阶段 4：DHCP 动态获取 IP
| 阶段 ID | TM-PHY-04 |
|---------|-----------|
| **类型** | PC 配合（脚本绑定 UDP/67，Windows 需**管理员权限**） |
| **耗时** | ~10s（上限 30s DISCOVER 轮询 + 30s HELLO 等待） |
| **入口** | `ENABLE_PHASE4_TESTS`，ch395fTestTask 启动后自动运行 |
| **出口** | 串口 "Phase 4: N/N PASSED (failed=0)" |
| **注意** | **改变 CH395F IP 配置**，必须独立运行（勿与其他阶段连跑） |
### 机制与会话结构
**DHCP 报文流**（PC = DHCP Server，CH395F = Client）：
```
CH395F PC (dhcp_server)
| DISCOVER (xid, chaddr) ---------> | data[242]==1
| <-------- OFFER (yiaddr=分配IP) | xid/chaddr 原样回填，双广播发送
| REQUEST (server_id 校验) ------> | data[242]==3
| <-------- ACK (掩码/网关/租约) | data[242]==5
应用 IP -> Socket6 广播宣告 -> HELLO 回显
```
**关键实现约束**：
- **xid/chaddr 回填**：OFFER/ACK 必须原样回传 DISCOVER 的 `xid([4:8])` 与 `chaddr([28:34])`（Trap 03：早期 xid 偏移错误导致芯片丢弃响应）
- **option53 位置**：报文类型在 `data[242]`（236B 固定头 + magic `63825363` + option 偏移），`len<=250` 视为无效包
- **双广播发送**：OFFER/ACK 同时发 `255.255.255.255` 与 `192.168.1.255`（规避 Windows 定向广播路由限制）
- **REQUEST 重试**：PC 最多等 8×5s；期间收到重复 DISCOVER 则重发 OFFER
**固件会话结构**（phase4_run）：
| 序 | 操作 | 参数 |
|----|------|------|
| 1 | `ch395f_set_dhcp(1)` 启动协商 | - |
| 2 | 轮询 `GET_DHCP_STATUS == 0x00` | 超时 30s，间隔 500ms（循环中同步读清 GINT_ALL） |
| 3 | `GET_IP_INF` 轮询至连续 3 次一致（间隔 300ms，上限 8s）后打印 | 连续一致且非 `0.0.0.0`（见风险 #4） |
| 4 | Socket 6（UDP，本地 :60000，send/recv buf 各 512B）向 `255.255.255.255:60001` 广播 4B 本机 IP 宣告 | SENBUF_FREE 等待 2s |
| 5 | 同 Socket 收 PC `"HELLO"`(5B)，按包头源地址回显一次后关闭 | 窗口 30s（`PHASE4_HELLO_WAIT_MS`） |
---
### TC-NET-601（硬件层）: DHCP 完整握手
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-601 |
| **优先级** | P0 |
| **类型** | 功能测试（硬件层） |
| **标题** | DISCOVER → OFFER → REQUEST → ACK 全流程获取 IP |
| **前置条件** | 管理员 PowerShell: `python test/ch395f_socket_test.py dhcp_server --ip 192.168.1.77 --dhcp-iface 192.168.1.2`（`--ip` 建议 ≠ 静态 IP，以证明确为动态获取） |
**测试步骤与判定标准**：
| 步 | 操作 | 成功标准 | 失败标准 |
|----|------|----------|----------|
| 1 | PC 先启动 dhcp_server；复位 MCU（ENABLE_PHASE4_TESTS） | PC 打印 "等待 CH395F DISCOVER" | 60s 无 DISCOVER（链路/SPI 异常） |
| 2 | CH395F 发 DISCOVER → PC 回 OFFER | PC: "收到 DISCOVER (xid=..)" + "发送 OFFER" | msg_type ≠ 1 或 len ≤ 250 |
| 3 | CH395F 发 REQUEST → PC 回 ACK | PC: "收到 REQUEST" + "发送 ACK → {offer_ip}" | 8×5s 内无 REQUEST（仅重发 OFFER） |
| 4 | 芯片应用配置，串口回读 IP | "DHCP completed within 30s" PASS 且 IP == {offer_ip} | 状态轮询超时或 IP = 0.0.0.0 |
**通过标准**：步 2~4 全部满足，串口 IP 与 PC 分配一致。任一失败 → 阶段标记 FAIL
**覆盖原则**：DP-03（DHCP 自动配置路径）
---
### TC-NET-602（硬件层）: DHCP 后连通性验证（宣告 + HELLO 回显）
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-602 |
| **优先级** | P1 |
| **类型** | 功能测试（硬件层） |
| **标题** | 获取 IP 后广播宣告 + 按 UDP 包头源地址回显 HELLO |
| **前置条件** | TC-NET-601 通过；同一脚本会话内自动衔接 |
**测试步骤与判定标准**：
| 步 | 操作 | 成功标准 | 失败标准 |
|----|------|----------|----------|
| 1 | Socket 6 广播 4B IP 宣告 → :60001 | 串口 "DHCP announcement sent"；PC 打印 "收到 IP 宣告: {offer_ip}" | OPEN 失败 / SENBUF_FREE 2s 超时 |
| 2 | PC 发 `"HELLO"` → {offer_ip}:60000（最多 5 次，每次等 2s） | 串口 "HELLO echo OK" | 30s 窗口内无有效 HELLO |
| 3 | 芯片按包头源地址回显 HELLO，关闭 Socket 6 | PC: "连通性验证通过" | PC 5 轮 retry 全超时 |
**通过标准**：步 1~3 全部满足（HELLO 至少 1 次完整往返；固件设计为单次回显后关闭）。任一失败 → 阶段标记 FAIL
**覆盖原则**：DP-03（动态 IP 下的端到端 UDP 通路）
---
## 6. 阶段 5：大文件传输（硬件层）
| 阶段 ID | TM-PHY-05 |
|---------|-----------|
| **类型** | PC 配合（`tcp_bulk`：先收 256KB 不回声 → 再按 LCG 回放 256KB） |
| **耗时** | ~20 秒（256KB 顺序双向：TX 256KB + RX 256KB，视链路/SPI 吞吐） |
| **入口** | `ENABLE_PHASE5_TESTS`，ch395fTestTask 启动后自动运行 |
| **出口** | 串口 "Phase 5: N/N PASSED (failed=0)" + 吞吐统计 |
| **注意** | 与 NET 层阶段 7 同主题不同层：本阶段用 `ch395f_*` 裸命令直驱芯片，不经 net_socket/netTask |
> 编号说明：TC-NET-**511/512** 取 5xx"文件传输族"顺延（501/502 已属 NET 层阶段 7）；原阶段 5 的 TC-NET-901/902 因板载拓扑不可测已整体删除（见风险表 #1）。
### 为什么 4KB 接收缓冲不会丢数据（TCP 流控原理）
PC 一次回放 256KB，而 CH395F socket 接收缓冲默认仅 4KB——不丢数据的保证**不靠缓冲够大，靠 TCP 流控（通告窗口）**。
数据不是全部驻留芯片，而是在一串缓冲区里"接力"：
```
PC OS 发送缓冲(64~256KB) → 网络在途 → CH395F 接收缓冲(4KB) → MCU 读取
```
CH395F 是完整 TCP 栈 offload 芯片，内部实现 TCP 状态机，按**接收缓冲剩余空间**向 PC 通告接收窗口（advertised window）：
1. PC 发数据，芯片收进自己的 4KB 接收环形缓冲；
2. 缓冲快满 → 通告窗口收缩直至 **窗口=0** → PC 的 `sendall` **阻塞**（TCP 背压），剩余数据停在 PC 自身 OS 发送缓冲，不再发出；
3. MCU `GET_RECV_LEN` → `READ_RECV_BUF` 读走 → 缓冲腾空 → 芯片重新通告窗口 → PC 恢复发送。
因此是**背压联动、自节流**：数据永不因芯片缓冲溢出被丢弃，只会"堵一会儿"。MCU 平均读取速率 ≥ PC 发送速率即可持续吞吐（本测试每 2ms 轮询、每次读 4KB，平均速率远高于发送速率，缓冲常年接近空）。
"先查长度再读"（`GET_RECV_LEN` → `READ_RECV_BUF`）安全的原因：查询返回"当前未读字节数"，流控保证其必然 ≤ 缓冲容量；查询与读取之间新到的数据进入环形缓冲尾部，由芯片读写指针管理，**不会覆盖未读数据**，留待下一次迭代读取。
会真正丢数据的只有两种情况：**MCU 复位 / TCP 连接断开**（连接级丢失，属预期失败）、**软件 bug**（读错长度/越界导致错位）。正常流控下接收缓冲本身不会溢出。
---
### 机制与会话结构
**顺序双测向协议**（TX 与 RX 单向隔离，独立测吞吐/完整性）：
```
MCU (TCP Client, ch395f_* 裸命令) PC (tcp_bulk --port 8081)
| open/connect -> CONNECT accept
|== 步2A: 连续发送 256KB (单向, 不等回显) ===|
| 写 4KB -> 等 SENBUF_FREE(2s) -> 下一块 |
|------------------------------------------>| recv 收满 256KB (不回声, LCG 校验)
|== 步2B: 连续接收 256KB ===================|
|<------------------------------------------| sendall 按 LCG 回放 256KB
| get_recv_len -> 滚动校验 (exp[] 按块生成) |
|===========================================|
close -> PC 侧 "阶段A 收满...校验一致" + "阶段B 回放完成"
```
**要点**：
- **为什么顺序双测向**：单向隔离，分别测得**纯 TX / 纯 RX** 吞吐与完整性——不被"回声耦合"掩盖各自链路的真实能力
- **TX 节奏**：写 4096B → 等 `SENBUF_FREE`（芯片把 socket 缓冲数据搬入内部协议栈/MAC 缓冲后触发）→ 写下一块，全程不等回显；单向发送阶段 PC 只收不回声，故无回读死锁问题
- **RX 校验**：PC 按相同 LCG 模式回放，MCU 期望流按块生成 `exp[]` 字节对位 + `sum_rx` 累加，天然处理 TCP 分包/粘包
- 单块 4096B = socket 默认发送缓冲上限，同时命中 DP-04 的 DMA 单次读边界
- 双重完整性：逐字节比对 + 全量 32 位累加和 `SUM(TX)==SUM(RX)`（双向同源 LCG，相等即双向一致）
- 双向独立吞吐打印（TX/RX 各自 KB/s），作为 SPI 时钟/驱动调整的回归基线
**固件会话结构**（phase5_run）：
| 序 | 操作 | 参数/超时 |
|----|------|----------|
| 1 | close 清残留 → proto/des_ip/des_port/sour_port 配置 → open+connect | 两级中断等 CONNECT，15s |
| 2A | 连续发送 64×4KB = 256KB（PC 只收） | SENBUF_FREE 单块 2s |
| 2B | 连续接收 256KB（PC 按 LCG 回放）滚动校验 | RX 停滞 5s 判 FAIL |
| 3 | close，打印双向吞吐与校验结论 | blk_tx/blk_rx==64 且 SUM(TX)==SUM(RX) |
---
### TC-NET-511（硬件层）: 256KB 顺序双向（纯 TX + 纯 RX）完整性
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-511 |
| **优先级** | P0 |
| **类型** | 功能测试（硬件层） |
| **标题** | 先连续发送 256KB（PC 只收），再连续接收 256KB（PC 回放），逐字节校验 + 总账一致 |
| **前置条件** | PC: `python test/ch395f_socket_test.py tcp_bulk --port 8081 --bulk 262144 --chunk 4096`（先启动等待连接） |
**测试步骤与判定标准**：
| 步 | 操作 | 成功标准 | 失败标准 |
|----|------|----------|----------|
| 1 | 复位 MCU → 裸命令 connect 到 :8081 | "connected within 15000ms" | 连接超时 / cmd_status 非 0x00 |
| 2A | 连续发送 64×4KB，每 64KB 打印 TX 进度 | "TX 64/64 blocks (262144 bytes)"；PC "阶段A 收满 262144 字节，LCG 校验一致" | SENBUF_FREE 2s 超时 / PC 端校验不一致 |
| 2B | 连续接收 256KB 并滚动校验，每 64KB 打印 RX 进度 | "RX 262144/262144 bytes (64 blocks)"；PC "阶段B 回放 262144 字节完成" | RX 停滞 5s / 字节不匹配 |
| 3 | close 并输出结论 | "TX phase: 64/64 blocks" + "RX phase: ..." + "checksum TX==RX" | bad_chunks>0 / 累加和不一致 |
**通过标准**：步 1~3 全部满足。任一失败 → 阶段标记 FAIL
**覆盖原则**：DP-02（两级中断轮询）、DP-04（4KB DMA 读边界）
---
### TC-NET-512（硬件层）: 变总量与跨包分块合规
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-512 |
| **优先级** | P1 |
| **类型** | 合规测试（硬件层） |
| **标题** | 三档总量（64KB/256KB/1MB）+ 非整除块边界（4093B）回归 |
| **前置条件** | 同 TC-NET-511；每档修改 `PHASE5_TOTAL_BYTES` / `PHASE5_CHUNK_SIZE` 宏后重编译，且 PC `--bulk` 取 `chunks×PHASE5_CHUNK_SIZE`、`--chunk` 与 `PHASE5_CHUNK_SIZE` 一致 |
**测试步骤与判定标准**：
| 步 | 操作 | 成功标准 | 失败标准 |
|----|------|----------|----------|
| 1 | `PHASE5_TOTAL_BYTES=64*1024` 重编译，PC `--bulk 65536` 跑一遍 | 全绿 | 同 TC-511 |
| 2 | `PHASE5_TOTAL_BYTES=1024*1024` 重编译，PC `--bulk 1048576` 跑一遍 | 全绿且吞吐无劣化趋势 | 同上 |
| 3 | `PHASE5_CHUNK_SIZE=4093`（非 4 对齐，制造跨包边界），PC `--chunk 4093 --bulk 261952` 跑一遍 | 全绿（4093 档实际回传 `64×4093=261952B`，不足一块的尾数不上送，完成判定按实际上送字节） | 尾块校验失败 |
**通过标准**：三组配置均全绿。任一失败 → 阶段标记 FAIL
**覆盖原则**：DP-04（跨包/非对齐边界）
> **记录（2026-08-24 实测）**：三档全部 **6/6 PASSED**，checksum 逐档相等 ——
> 64KB（4096B 块）: TX 420 / RX 364 KB/s；1MB（4096B 块）: TX 449 / RX 391 KB/s；
> 4093B 块（261952B）: TX 448 / RX 368 KB/s。吞吐随总量/块大小基本恒定，
> 双方向均约 370~450 KB/s，疑似 SPI 总线（SPI2 DMA）为瓶颈。
---
### 已知风险与待实施项
| # | 事项 | 影响 | 状态 |
|---|------|------|------|
| 1 | 原 PHY 测试（TC-NET-901/902）删除：CH395F 直连板载 RTL8305NBI 交换机，PHY 恒 link up，拔插外线上联无法在芯片 PHY 产生变化事件（2026-08-24 实测 0/1 FAIL 后决议） | 编号 901/902 弃用 | ✅ 已移除 |
| 2 | DP-05（PHY 链路恢复）失去覆盖对象 | 设计原则表缩减 | ✅ 已同步删除 |
| 3 | 吞吐基线（2026-08-24 实测）：TX 420~449 KB/s、RX 364~391 KB/s，随总量/块大小基本恒定，疑似 SPI 总线为瓶颈 | 后续 SPI 时钟/驱动优化以该基线为参照 | ✅ 已记录 |
---
## 7. 阶段 6：NET 层 TCP（Server 回显 + Client 主动连接）
| 阶段 ID | TM-PHY-06 |
|---------|-----------|
| **类型** | PC 配合，netTask 运行 |
| **耗时** | 持续运行 |
| **入口** | `ENABLE_PHASE4_TESTS`，`ch395fTestTask` TCP 回显循环中运行 |
| **入口** | `ENABLE_PHASE6_TESTS`，`ch395fTestTask` TCP 回显循环中运行 |
| **出口** | 用户终止 |
两部分组成：
- **Server 模式（TC-NET-401~406）**：MCU 监听 8080，PC 主动连接，验证回显通路 —— 已实现 🟡
- **Client 模式扩展（TC-NET-204/205/206）**：MCU 经 BSD Socket API 主动连接 PC Server，补全 `net_connect()` 路径 —— 待实现 🟠（ID 沿用历史编号，原属阶段 2 的 NET 层部分）
### TC-NET-401: Socket 0 单连接生命周期
| 字段 | 值 |
@@ -284,14 +600,91 @@ MCU: STM32F407ZGTx @ 168MHz, Keil MDK-ARM v5 (ARMCC)
---
## 6. 阶段 5：大文件传输（20KB+）
### Client 模式扩展：主动连接 PC（TC-NET-204 / 205 / 206，🟠 待实现）
| 阶段 ID | TM-PHY-05 |
> 与硬件层阶段 2 的 TC-NET-201/202/203 一一对应（芯片行为 → API 封装），验证 `net_socket` / `net_connect` / `net_send` / `net_recv` / `net_close` 对 TCP Client 主路径及异常路径的正确封装。
> 用例 ID 沿用历史编号（原阶段 2 的 NET 层部分），保证测试记录可追溯；实现于 `ENABLE_PHASE6_TESTS` 固件中。
#### TC-NET-204（NET 层）: TCP Client 连接与数据交换
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-204 |
| **优先级** | P0 |
| **类型** | 功能测试（NET 层） |
| **标题** | net_socket TCP Client → PC TCP Server，64 字节收发 |
| **前置条件** | 1. PC: `python ch395f_socket_test.py tcp_server --port 8081`（TCP 回显服务器）<br>2. `net_init()` 已完成（`g_net_ready == 1`，netTask 周期 `net_poll()` 运行中）<br>3. 建议：硬件层固件中 TC-NET-201/202/203 已通过（跨构建前置，见「构建模式与执行顺序」） |
**测试步骤与判定标准**：
| 步 | 操作 | 成功标准 | 失败标准 |
|----|------|----------|----------|
| 1 | `net_socket(NET_AF_INET, NET_SOCK_STREAM, 0)` 创建 TCP socket | 返回 sockfd（`0~7`），非 `-1` | 返回 `-1`（无空闲 Socket 或 net 层未初始化） |
| 2 | 构造 `struct net_sockaddr_in`（sin_family=`NET_AF_INET`，sin_port=`net_htons(8081)`，sin_addr=`net_inet_addr("192.168.1.2")`）后 `net_connect(sockfd, &addr, len)` | 返回 `0`（连接命令已异步下发） | 返回 `-1`（地址非法或协议栈异常） |
| 3 | 在 netTask 周期 `net_poll()` 推进下，调用 `net_select(sockfd+1, NULL, &wfds, NULL, &tv)` 等待可写事件，超时 10s | 返回正数且 `NET_FD_ISSET(sockfd)` 指示连接建立（ESTABLISHED） | 超时未连接，`net_errno == NET_ERR_WOULDBLOCK` 持续 |
| 4 | `net_send(sockfd, buf, 64, 0)` 发送 64 字节递增模式数据（`0x00..0x3F`） | 返回值 == `64`（全部发出） | 返回值 `< 0`（发送失败）或 `≠ 64`（未完全发出） |
| 5 | `net_recv(sockfd, buf, 64, 0)` 阻塞接收回显，超时 10s | 返回值 == `64` 且与原数据逐字节一致 | 返回值 `< 0`（超时/断开）或 `≠ 64`（数据不完整）或任意字节不符 |
| 6 | `net_close(sockfd)` 关闭 socket（TCP 先断开连接，释放控制块） | 返回 `0` | 返回 `-1`（关闭失败） |
**通过标准**：6/6 通过，0 失败。任一失败 → 标记 FAIL
**覆盖原则**：DP-01（net_socket→net_connect→net_send→net_recv→net_close 主路径，NET 层）
#### TC-NET-205（NET 层）: TCP Client 关闭重连 ×3 轮
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-205 |
| **优先级** | P0 |
| **类型** | 功能测试 / 恢复测试（NET 层） |
| **标题** | close→重连循环 3 轮，每轮含数据交换 |
| **前置条件** | 同 TC-NET-204 |
**测试步骤与判定标准**（每轮 i = 0,1,2）：
| 步 | 操作 | 成功标准 | 失败标准 |
|----|------|----------|----------|
| 1 | `net_socket(NET_AF_INET, NET_SOCK_STREAM, 0)` 创建 socket | 返回 sockfd 非 `-1` | 返回 `-1`（无空闲 Socket） |
| 2 | 构造地址 + `net_connect(sockfd, &addr, len)`，再 `net_select` 等待可写确认 ESTABLISHED | 连接建立成功 | 连接失败或超时未建立 |
| 3 | `net_send(sockfd, buf, 64, 0)` → `net_recv(sockfd, buf, 64, 0)` | 收发各 `64` 字节且逐字节一致 | 收发失败或数据不符 |
| 4 | `net_close(sockfd)` 关闭并释放控制块 | 返回 `0` | 返回 `-1` |
**通过标准**：3/3 轮全部通过，0 失败。任一失败 → 标记 FAIL
**覆盖原则**：DP-01（net 层 open→connect→close→re-open→reconnect）
#### TC-NET-206（NET 层）: TCP Client 连接超时
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-206 |
| **优先级** | P1 |
| **类型** | 负向测试（NET 层） |
| **标题** | 目标端口无服务时 net_connect 超时 |
| **前置条件** | 1. PC **未**运行 TCP Server（`192.168.1.2:8081` 无监听）<br>2. TC-NET-204 通过 |
**测试步骤与判定标准**：
| 步 | 操作 | 成功标准 | 失败标准 |
|----|------|----------|----------|
| 1 | `net_socket(...)` + `net_connect(sockfd, &addr, len)`（目标不可达） | `net_connect` 返回 `0`（异步下发） | 返回 `-1`（地址非法） |
| 2 | `net_select(sockfd+1, NULL, &wfds, NULL, &tv)` 等待可写，超时窗 30s | 返回 `0`（超时，连接未建立），`net_errno` 指示超时/不可达 | 误报告可写（异常响应）或 30s 内无结果（挂死） |
| 3 | `net_close(sockfd)` 释放 socket | 返回 `0` | 返回 `-1` |
**通过标准**：`net_select` 超时且资源正确释放，0 崩溃。任一异常 → 标记 FAIL
**覆盖原则**：DP-01（NET 层异常路径 connect 失败处理）
---
## 8. 阶段 7：大文件传输（20KB+）
| 阶段 ID | TM-PHY-07 |
|---------|-----------|
| **类型** | PC 配合，netTask 运行 |
| **耗时** | 取决于文件大小和速率 |
| **入口** | `ENABLE_PHASE5_TESTS` |
| **配置** | `PHASE5_FILE_SIZE`（默认 20480）|
| **入口** | `ENABLE_PHASE7_TESTS` |
| **配置** | `PHASE7_FILE_SIZE`（默认 20480）|
### TC-NET-501: 20KB 分块传输
@@ -321,7 +714,7 @@ MCU: STM32F407ZGTx @ 168MHz, Keil MDK-ARM v5 (ARMCC)
### 实现说明
`phase5_run()` 状态机（`ch395fTestTask` 内）：
`phase7_run()` 状态机（`ch395fTestTask` 内）：
```
IDLE → (连接建立) → SENDING(分块发) → RECVING(分块收+验证) → DONE → IDLE
@@ -333,49 +726,13 @@ IDLE → (连接建立) → SENDING(分块发) → RECVING(分块收+验证) →
---
## 7. 阶段 6：DHCP
## 9. 阶段 8：Select/Poll I/O 多路复用（单连接）
| 阶段 ID | TM-PHY-06 |
|---------|-----------|
| **类型** | PC 配合（Windows 需管理员权限） |
| **耗时** | ~15 秒 |
| **入口** | `ENABLE_PHASE6_TESTS` |
| **注意** | **改变 CH395F IP**，必须独立运行 |
### TC-NET-601: DHCP 完整握手
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-601 |
| **优先级** | P0 |
| **类型** | 功能测试 |
| **标题** | DISCOVER → OFFER → REQUEST → ACK |
| **前置条件** | PC: `python ch395f_socket_test.py dhcp_server ...`（管理员权限）|
| **测试步骤** | 1. CH395F 发 DISCOVER → PC 回 OFFER → CH395F 发 REQUEST → PC 回 ACK<br>2. CH395F 应用 IP 配置 |
| **通过标准** | DHCP SUCCESS，IP != 0.0.0.0 |
| **覆盖原则** | DP-03 |
### TC-NET-602: DHCP 后连通性验证
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-602 |
| **优先级** | P1 |
| **类型** | 功能测试 |
| **标题** | DHCP 分配 IP 后广播宣告 + HELLO 回显 |
| **前置条件** | TC-NET-601 通过 |
| **测试步骤** | 1. CH395F 广播 HELLO（含 IP）<br>2. PC 收 HELLO<br>3. PC 发 3×HELLO 回显请求<br>4. CH395F 回显 |
| **通过标准** | 3/3 HELLO 回显 100% |
---
## 8. 阶段 7：Select/Poll I/O 多路复用（单连接）
| 阶段 ID | TM-PHY-07 |
| 阶段 ID | TM-PHY-08 |
|---------|-----------|
| **类型** | PC 配合，netTask 运行 |
| **耗时** | 持续运行 |
| **入口** | `ENABLE_PHASE7_TESTS` |
| **入口** | `ENABLE_PHASE8_TESTS` |
### TC-NET-701: net_select() 单 socket 就绪检测
@@ -404,13 +761,13 @@ IDLE → (连接建立) → SENDING(分块发) → RECVING(分块收+验证) →
---
## 9. 阶段 8：边界条件测试
## 10. 阶段 9：边界条件测试
| 阶段 ID | TM-PHY-08 |
| 阶段 ID | TM-PHY-09 |
|---------|-----------|
| **类型** | PC 配合，netTask 运行 |
| **耗时** | 按需 |
| **入口** | `ENABLE_PHASE8_TESTS` |
| **入口** | `ENABLE_PHASE9_TESTS` |
### TC-NET-801: DMA 边界 −1（4095 字节）
@@ -457,7 +814,7 @@ IDLE → (连接建立) → SENDING(分块发) → RECVING(分块收+验证) →
| **优先级** | P1 |
| **类型** | 负向测试 |
| **标题** | `net_send_sock(sk, buf, 0)` 返回 −1 |
| **测试步骤** | `net_send_sock(sk, s_phase8_tx, 0)` |
| **测试步骤** | `net_send_sock(sk, s_phase9_tx, 0)` |
| **通过标准** | 返回 < 0，无崩溃 |
### TC-NET-805: 连续快速发送 20 小包
@@ -484,41 +841,6 @@ IDLE → (连接建立) → SENDING(分块发) → RECVING(分块收+验证) →
---
## 10. 阶段 9：PHY 链路恢复
| 阶段 ID | TM-PHY-09 |
|---------|-----------|
| **类型** | 需物理拔插网线 |
| **耗时** | ~45 秒 |
| **入口** | `ENABLE_PHASE9_TESTS` |
### TC-NET-901: PHY 断开检测
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-901 |
| **优先级** | P1 |
| **类型** | 恢复测试 |
| **标题** | 拔网线后 `net_poll` 检测到 PHY_CHANGE + DISCONN |
| **测试步骤** | 拔网线 → 等 `net_poll` 检测 `CH395F_GINT_STAT_PHY_CHANGE` → 读 PHY = DISCONN |
| **通过标准** | 15 秒内串口 "PHY disconnect detected" |
| **覆盖原则** | DP-02, DP-05 |
### TC-NET-902: PHY 重连 + Socket 恢复
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-902 |
| **优先级** | P1 |
| **类型** | 恢复测试 |
| **标题** | 插回网线后 Socket 0 自动监听，新连接正常 |
| **前置条件** | TC-NET-901 通过（已拔线） |
| **测试步骤** | 1. 插网线 → 等 PHY_CHANGE → 链路恢复<br>2. s0 re-OPEN → LISTEN<br>3. PC 连接 → 64B 回显 |
| **通过标准** | 30 秒内回显成功，无需手动复位 |
| **覆盖原则** | DP-01, DP-05 |
---
## 11. 阶段 10：KeepAlive 超时断开
| 阶段 ID | TM-PHY-10 |
@@ -546,13 +868,13 @@ IDLE → (连接建立) → SENDING(分块发) → RECVING(分块收+验证) →
| 命令 | 模式 | 说明 |
|------|------|------|
| `tcp_server --port 8081` | PC 作 TCP Server | 测试 TCP Client（阶段 2） |
| `tcp_client --ip ... --port 8080` | PC 作 TCP Client | 测试 TCP Echo（阶段 4/7/8） |
| `tcp_file --ip ... --port 8080 --size 20480` | PC 作文件接收 | 测试大文件传输（阶段 5） |
| `tcp_server --port 8081` | PC 作 TCP 回显服务器（多连接循环） | 测试 TCP Client（阶段 2 硬件层；阶段 6 Client 扩展 204/205/206） |
| `tcp_client --ip ... --port 8080` | PC 作 TCP Client | 测试 TCP Echo（阶段 6/8/9） |
| `tcp_file --ip ... --port 8080 --size 20480` | PC 作文件接收 | 测试大文件传输（阶段 7） |
| `udp_client --ip ... --port 60000` | PC 作 UDP Client | 测试 UDP Echo（阶段 3） |
| `udp_server --port 8082` | PC 作 UDP Server | 接收 CH395F UDP 数据 |
| `stress --ip ... --port 8080 --count 10` | 压力测试 | 7 并发 × 10 轮 |
| `dhcp_server ...` | DHCP Server | 内置 DHCP（阶段 6，需管理员权限） |
| `dhcp_server ...` | DHCP Server | 内置 DHCP（阶段 4，需管理员权限） |
### 通用参数
@@ -598,26 +920,29 @@ IDLE → (连接建立) → SENDING(分块发) → RECVING(分块收+验证) →
| TM-PHY-02 | TC-NET-203 | P1 | 负向测试 | ✅ |
| TM-PHY-03 | TC-NET-301 | P0 | 功能测试 | ✅ |
| TM-PHY-03 | TC-NET-302 | P1 | 合规测试 | ✅ |
| TM-PHY-04 | TC-NET-401 | P0 | 功能测试 | 🟡 |
| TM-PHY-04 | TC-NET-402 | P0 | 功能测试 | 🟡 |
| TM-PHY-04 | TC-NET-403 | P0 | 边界测试 | 🟡 |
| TM-PHY-04 | TC-NET-404 | P0 | 边界测试 | 🟡 |
| TM-PHY-04 | TC-NET-405 | P0 | 恢复测试 | 🟡 |
| TM-PHY-04 | TC-NET-406 | P1 | 恢复测试 | 🟡 |
| TM-PHY-05 | TC-NET-501 | P0 | 功能测试 | 🟡 |
| TM-PHY-05 | TC-NET-502 | P1 | 边界测试 | 🟡 |
| TM-PHY-06 | TC-NET-601 | P0 | 功能测试 | ✅ |
| TM-PHY-06 | TC-NET-602 | P1 | 功能测试 | ✅ |
| TM-PHY-07 | TC-NET-701 | P0 | 功能测试 | 🟡 |
| TM-PHY-07 | TC-NET-702 | P1 | 负向测试 | 🟡 |
| TM-PHY-08 | TC-NET-801 | P0 | 边界测试 | 🟡 |
| TM-PHY-08 | TC-NET-802 | P0 | 边界测试 | 🟡 |
| TM-PHY-08 | TC-NET-803 | P0 | 边界测试 | 🟡 |
| TM-PHY-08 | TC-NET-804 | P1 | 负向测试 | 🟡 |
| TM-PHY-08 | TC-NET-805 | P1 | 压力测试 | 🟡 |
| TM-PHY-08 | TC-NET-806 | P1 | 稳定性测试 | 🟡 |
| TM-PHY-09 | TC-NET-901 | P1 | 恢复测试 | ✅ |
| TM-PHY-09 | TC-NET-902 | P1 | 恢复测试 | ✅ |
| TM-PHY-04 | TC-NET-601 | P0 | 功能测试 | ✅ |
| TM-PHY-04 | TC-NET-602 | P1 | 功能测试 | ✅ |
| TM-PHY-05 | TC-NET-511 | P0 | 功能测试 | 🟡 |
| TM-PHY-05 | TC-NET-512 | P1 | 合规测试 | ✅ |
| TM-PHY-06 | TC-NET-204 | P0 | 功能测试 | 🟠 |
| TM-PHY-06 | TC-NET-205 | P0 | 恢复测试 | 🟠 |
| TM-PHY-06 | TC-NET-206 | P1 | 负向测试 | 🟠 |
| TM-PHY-06 | TC-NET-401 | P0 | 功能测试 | 🟡 |
| TM-PHY-06 | TC-NET-402 | P0 | 功能测试 | 🟡 |
| TM-PHY-06 | TC-NET-403 | P0 | 边界测试 | 🟡 |
| TM-PHY-06 | TC-NET-404 | P0 | 边界测试 | 🟡 |
| TM-PHY-06 | TC-NET-405 | P0 | 恢复测试 | 🟡 |
| TM-PHY-06 | TC-NET-406 | P1 | 恢复测试 | 🟡 |
| TM-PHY-07 | TC-NET-501 | P0 | 功能测试 | 🟡 |
| TM-PHY-07 | TC-NET-502 | P1 | 边界测试 | 🟡 |
| TM-PHY-08 | TC-NET-701 | P0 | 功能测试 | 🟡 |
| TM-PHY-08 | TC-NET-702 | P1 | 负向测试 | 🟡 |
| TM-PHY-09 | TC-NET-801 | P0 | 边界测试 | 🟡 |
| TM-PHY-09 | TC-NET-802 | P0 | 边界测试 | 🟡 |
| TM-PHY-09 | TC-NET-803 | P0 | 边界测试 | 🟡 |
| TM-PHY-09 | TC-NET-804 | P1 | 负向测试 | 🟡 |
| TM-PHY-09 | TC-NET-805 | P1 | 压力测试 | 🟡 |
| TM-PHY-09 | TC-NET-806 | P1 | 稳定性测试 | 🟡 |
| TM-PHY-10 | TC-NET-1001 | P1 | 功能测试 | 🟡 |
✅ = 已实现并验证 | 🟡 = 已实现待验证 | 🟠 = 待实现
@@ -627,10 +952,9 @@ IDLE → (连接建立) → SENDING(分块发) → RECVING(分块收+验证) →
| 原则 | 覆盖用例 |
|------|----------|
| DP-01：单 socket 生命周期 | TC-NET-202, 203, 401, 405, 406, 806, 902 |
| DP-02：中断集中处理 | TC-NET-101, 102, 701, 901 |
| DP-02：中断即读即清 | TC-NET-101, 102, 511, 512, 701 |
| DP-03：消息队列线程安全 | TC-NET-301, 302, 601 |
| DP-04：DMA 边界安全 | TC-NET-403, 404, 501, 502, 801, 802, 803, 804, 805 |
| DP-05：PHY 链路恢复 | TC-NET-901, 902 |
| DP-04：DMA 边界安全 | TC-NET-403, 404, 501, 502, 511, 512, 801, 802, 803, 804, 805 |
## 附录 C：CH395F 边界条件速查

36
docs/CH395F_Trap_Records.md
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@@ -395,3 +395,39 @@ MobaXterm 上传文件时 CH395F 收到数据（`s1 int=0x04` RECV_OK 持续触
### 注意事项
- CH395F 接收缓冲区默认 socket 0: 4096B, socket 1: 4096B。读空后客户端继续发数据，recv_len 重新递增——正常
- 清理中断状态后 `handle_timeout_event` 中的 `ch395f_close_socket` 必须显式调用，确保下次 `open_socket` 成功
---
## Trap 14：close 后 DISCONNECT 滞后锁存，污染下次会话首次中断读取
### 现象
`close_socket` → 轮询 `GET_SOCKET_STATUS` 已确认 CLOSED 后，紧接的下一会话（重新 open + connect）在第一次读 `GET_INT_STATUS_SN` 时读到**上一会话遗留的 DISCONNECT 事件**（0ms 即命中），导致负向判定/状态机误判。实测：TC-202 三轮重连后立即跑 TC-203，PC 端握手实际成功（连接被接受），固件却因陈旧 DISCONNECT 抢先判"未连接"。
### 根因
- `wait-CLOSED` 轮询用的 `GET_SOCKET_STATUS` 是**纯查询，不清中断**；
- TCP 拆除过程中断（DISCONNECT）可能在与 CLOSED 状态达成几乎同时、甚至之后才锁存；
- 该事件无人消费，跨会话存活到下一次 `open_socket` 之后。
### 解决
1. **预清**：新会话 OPEN 前读一次 `GET_GLOB_INT_STATUS_ALL` + `GET_INT_STATUS_SN` 丢弃陈旧事件；
2. **反核实**：依据中断做结论前，用 `GET_SOCKET_STATUS` 验证实际状态一致（如"负向事件 vs ESTABLISHED"矛盾时以状态为准）。
### 参考
`test/ch395f_test_task.c: phase2_tc203()`（双保险实现）；同类思路见 Phase 1 入口的 PHY_CHANGE 预清。
---
## Trap 15：DHCP 成功后 IP 寄存器提交滞后
### 现象
`GET_DHCP_STATUS` 已置 0x00 后立即 `GET_IP_INF`，回读到的仍是**旧静态配置**（如 192.168.1.100），而芯片实际已按新租约（192.168.1.77）正常收发——串口打印与 Socket6 广播宣告均带出过期 IP。2026-08-24 上板实测：固件各检查全 PASS（6/6），但 PC 侧 HELLO 发往租约地址才得到应答，三方数据矛盾构成假阳性。
### 根因
DHCP 状态位仅代表协商流程完成；IP/MASK/GW 寄存器的提交与状态置位是异步的，存在数百毫秒级窗口（实测 ~1s 内完成翻转）。
### 解决
1. **稳定轮询**：连续 3 次读 `GET_IP_INF`（间隔 300ms，上限 8s）结果一致且非零才采信；
2. **交叉比对**：PC 端将收到的宣告 IP 与所分配租约比对，不一致即报错兜底。
### 参考
`test/ch395f_test_task.c: phase4_run()`；`docs/CH395F_Test_Guide.md` 阶段 4 风险表 #4。

BIN
test/__pycache__/ch395f_socket_test.cpython-311.pyc
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431
test/ch395f_socket_test.py
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@@ -8,19 +8,22 @@ CH395F BSD Socket API 测试程序
python ch395f_socket_test.py [模式] [选项]
模式:
tcp_server - 作为 TCP 服务器（测试 CH395F TCP Client）
tcp_server - TCP 回显服务器，多连接循环（测试 CH395F TCP Client）
tcp_client - 作为 TCP 客户端（测试 CH395F TCP Server）
udp_server - 作为 UDP 服务器（测试 CH395F UDP Client）
udp_client - 作为 UDP 客户端（测试 CH395F UDP Server）
tcp_echo - TCP 回显服务器（测试双向通信）
tcp_echo - TCP 回显服务器（单连接，测试双向通信）
udp_echo - UDP 回显服务器（测试双向通信）
stress - 压力测试（多连接并发测试）
tcp_bulk - 双向大块：先收满 bulk 字节（不回声，校验 LCG），再回放（阶段 5）
选项:
--ip 目标 IP 地址（默认: 192.168.1.100）
--port 端口号（默认: 8080）
--count 测试次数（默认: 10）
--size 数据包大小（默认: 1024）
--bulk tcp_bulk 模式双向字节数（默认: 262144）
--chunk tcp_bulk 模式块大小，须与固件 PHASE5_CHUNK_SIZE 一致（默认: 4096）
示例:
# 测试 CH395F TCP Server
@@ -37,10 +40,14 @@ CH395F BSD Socket API 测试程序
# 压力测试（多连接）
python ch395f_socket_test.py stress --ip 192.168.1.100 --port 8080 --count 7
# 阶段 5 双向大块（先收 256KB 再回放 256KB）
python ch395f_socket_test.py tcp_bulk --port 8081 --bulk 262144 --chunk 4096
"""
import socket
import sys
import os
import time
import argparse
import threading
@@ -49,6 +56,10 @@ import random
import string
from datetime import datetime
# TCP 回显服务器（tcp_server 模式）参数
INTER_ACCEPT_TIMEOUT = 60 # 首个连接后，等待下一个连接的超时秒数
ECHO_IDLE_TIMEOUT = 30 # 连接内无数据的空闲超时秒数
class Colors:
"""终端颜色"""
@@ -69,19 +80,19 @@ def log_msg(msg, color=Colors.END):
def log_success(msg):
log_msg(f"✓ {msg}", Colors.GREEN)
log_msg("[OK] %s" % msg, Colors.GREEN)
def log_error(msg):
log_msg(f"✗ {msg}", Colors.RED)
log_msg("[ERR] %s" % msg, Colors.RED)
def log_info(msg):
log_msg(f"ℹ {msg}", Colors.BLUE)
log_msg("[..] %s" % msg, Colors.BLUE)
def log_warn(msg):
log_msg(f"⚠ {msg}", Colors.YELLOW)
log_msg("[!!] %s" % msg, Colors.YELLOW)
def generate_data(size):
@@ -99,89 +110,195 @@ def verify_data(data, expected_len):
# ==================== TCP 测试函数 ====================
def tcp_server_test(args):
"""TCP 服务器测试（测试 CH395F TCP Client）"""
"""TCP 回显服务器测试（测试 CH395F TCP Client）
与固件 TC-NET-201/202 配套：MCU 连接后发送数据并等待原样回显，
校验通过后主动关闭。本函数循环接受多个连接，每个连接内将收到的
数据逐字回显，直到对端关闭或空闲超时。
首个连接等待 args.timeout 秒；之后每个连接间最多等待
INTER_ACCEPT_TIMEOUT 秒，无新连接则结束并汇总。
返回 False 表示失败（无连接或回显出错），main 据此返回非 0 退出码。
"""
log_info("=" * 60)
log_info("TCP 服务器测试 - 测试 CH395F TCP Client 功能")
log_info("TCP 回显服务器 - 测试 CH395F TCP Client 功能")
log_info("=" * 60)
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
server_socket.settimeout(args.timeout)
conn_total = 0
echo_bytes = 0
conn_errors = 0
try:
server_socket.bind(('0.0.0.0', args.port))
server_socket.listen(1)
server_socket.listen(4)
log_success(f"服务器启动，监听端口 {args.port}")
for conn_idx in range(3):
conn_idx = 0
while True:
wait = args.timeout if conn_idx == 0 else min(args.timeout, INTER_ACCEPT_TIMEOUT)
server_socket.settimeout(wait)
try:
server_socket.settimeout(args.timeout)
log_info(f"等待第 {conn_idx+1} 个连接（超时 {args.timeout}s）...")
log_info(f"等待第 {conn_idx+1} 个连接（超时 {wait}s）...")
client_socket, client_addr = server_socket.accept()
log_success(f"连接#{conn_idx+1} 来自: {client_addr[0]}:{client_addr[1]}")
client_socket.settimeout(5)
# Test 1: 接收数据
log_info("-" * 40)
log_info(f"[连接{conn_idx+1}] 测试 1: 接收数据")
try:
data = client_socket.recv(args.size)
if data:
log_success(f"收到数据 ({len(data)} bytes): {data[:50]}...")
except socket.timeout:
log_error("接收超时")
# Test 2: PING echo
log_info(f"[连接{conn_idx+1}] 测试 2: 双向通信 (PING)")
ping_ok = 0
for i in range(5):
try:
test_data = f"PING_{i}".encode()
client_socket.send(test_data)
data = client_socket.recv(args.size)
if data and data == test_data:
log_success(f"回显匹配: {test_data.decode()}")
ping_ok += 1
elif data:
log_error(f"回显不匹配! 收到: {data[:20]}")
break
except socket.timeout:
log_error("通信超时")
break
except Exception as e:
log_error(f"通信错误: {e}")
break
log_info(f"PING 匹配: {ping_ok}/5")
# Test 3: 大包发送
log_info(f"[连接{conn_idx+1}] 测试 3: 大包发送")
for i in range(args.count):
try:
test_data = generate_data(min(100, args.size))
client_socket.send(test_data)
time.sleep(0.1)
except Exception as e:
log_error(f"发送错误: {e}")
break
log_success(f"发送 {args.count} 包完成")
client_socket.close()
log_success(f"连接#{conn_idx+1} 测试完成")
time.sleep(0.5)
except socket.timeout:
log_error(f"等待连接#{conn_idx+1} 超时")
break
except Exception as e:
log_error(f"连接#{conn_idx+1} 错误: {e}")
break
log_success("全部连接测试完成")
except socket.timeout:
if conn_idx == 0:
log_error("等待连接超时")
else:
log_info(f"{wait}s 内无新连接，服务器退出")
break
conn_idx += 1
log_success(f"连接#{conn_idx} 来自: {client_addr[0]}:{client_addr[1]}")
# 回显循环：收到什么回什么（sendall 保证发完），对端关闭或空闲超时结束
client_socket.settimeout(ECHO_IDLE_TIMEOUT)
rx = 0
try:
while True:
data = client_socket.recv(4096)
if not data:
log_info(f"[连接{conn_idx}] 对端已关闭")
break
client_socket.sendall(data)
rx += len(data)
except socket.timeout:
log_warn(f"[连接{conn_idx}] 空闲超时，关闭连接")
except Exception as e:
log_error(f"[连接{conn_idx}] 回显错误: {e}")
conn_errors += 1
finally:
client_socket.close()
if rx > 0:
log_success(f"连接#{conn_idx} 完成: 回显 {rx} 字节")
else:
log_warn(f"连接#{conn_idx} 未收到任何数据")
conn_errors += 1
echo_bytes += rx
conn_total += 1
log_info("-" * 40)
log_info(f"服务结束: 连接 {conn_total} 个, 回显 {echo_bytes} 字节, 异常 {conn_errors} 次")
if conn_total == 0:
log_error("无任何客户端连接")
return False
return conn_errors == 0
except Exception as e:
log_error(f"服务器错误: {e}")
return False
finally:
server_socket.close()
# ==================== 阶段 5：双向大块传输 ====================
BULK_IDLE_TIMEOUT = 10 # bulk 接收阶段单次 recv 等待超时（秒）
def _lcg_block(idx, size):
"""生成与固件 phase5_gen_block 完全一致的 LCG 块数据（uint32 回绕）"""
seed = (0xC2D2E6F9 ^ (idx * 2654435761)) & 0xFFFFFFFF
out = bytearray(size)
for k in range(size):
seed = (seed * 1664525 + 1013904223) & 0xFFFFFFFF
out[k] = (seed >> 24) & 0xFF
return bytes(out)
def tcp_bulk_test(args):
"""双向大块传输测试（配合固件阶段 5 硬件层）
协议：接受连接 → 收满 bulk 字节（不回声，校验 LCG 模式）→
按相同 LCG 模式回放 bulk 字节 → 关闭。
MCU 侧先连续发送 256KB（本端只收），再连续接收 256KB（本端回放），
分别测得纯 TX / 纯 RX 吞吐。
"""
chunk = args.chunk
bulk = (args.bulk // chunk) * chunk # 按整块取整
blocks = bulk // chunk
log_info("=" * 60)
log_info("TCP Bulk 双向大块 - 配合 CH395F 阶段 5")
log_info(f"协议: 收满 {bulk} 字节(不回声) -> 回放 {bulk} 字节 (chunk={chunk}, blocks={blocks})")
log_info("=" * 60)
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
try:
server_socket.bind(('0.0.0.0', args.port))
server_socket.listen(4)
log_success(f"服务器启动，监听端口 {args.port}")
server_socket.settimeout(args.timeout)
try:
client_socket, client_addr = server_socket.accept()
except socket.timeout:
log_error("等待连接超时")
return False
log_success(f"连接来自: {client_addr[0]}:{client_addr[1]}")
client_socket.settimeout(BULK_IDLE_TIMEOUT)
# 预生成期望/回放数据（LCG，与固件一致）
expected = bytearray(bulk)
for i in range(blocks):
expected[i * chunk:(i + 1) * chunk] = _lcg_block(i, chunk)
# ---- 阶段 A：收满 bulk 字节（不回声），校验 LCG 模式 ----
rx_buf = bytearray()
rx_t0 = time.time()
try:
while len(rx_buf) < bulk:
data = client_socket.recv(min(65536, bulk - len(rx_buf)))
if not data:
log_error(f"对端提前关闭，仅收到 {len(rx_buf)}/{bulk} 字节")
client_socket.close()
return False
rx_buf += data
except socket.timeout:
log_error(f"接收空闲超时，仅收到 {len(rx_buf)}/{bulk} 字节")
client_socket.close()
return False
rx_ms = int((time.time() - rx_t0) * 1000)
ok = (bytes(rx_buf) == bytes(expected))
if ok:
log_success(f"阶段A 收满 {len(rx_buf)} 字节，LCG 校验一致")
else:
bad = -1
for i in range(min(len(rx_buf), len(expected))):
if rx_buf[i] != expected[i]:
bad = i
break
if bad >= 0:
log_error(f"阶段A 数据不一致 @第 {bad} 字节 (期望 0x{expected[bad]:02X}, "
f"实际 0x{rx_buf[bad]:02X})")
else:
log_error(f"阶段A 数据不一致（长度 {len(rx_buf)} vs {len(expected)}）")
log_info(f"阶段A 接收 {len(rx_buf)} 字节，耗时 {rx_ms} ms "
f"({len(rx_buf) * 1000 // max(rx_ms, 1)} B/s)")
# ---- 阶段 B：按 LCG 模式回放 bulk 字节 ----
tx_t0 = time.time()
try:
for off in range(0, bulk, chunk):
client_socket.sendall(expected[off:off + chunk])
except Exception as e:
log_error(f"阶段B 回放错误: {e}")
ok = False
finally:
client_socket.close()
tx_ms = int((time.time() - tx_t0) * 1000)
if ok:
log_success(f"阶段B 回放 {bulk} 字节完成，耗时 {tx_ms} ms "
f"({bulk * 1000 // max(tx_ms, 1)} B/s)")
return ok
except Exception as e:
log_error(f"服务器错误: {e}")
return False
finally:
server_socket.close()
@@ -334,17 +451,24 @@ def udp_server_test(args):
def udp_client_test(args):
"""UDP Echo 测试（测试 CH395F UDP Server）"""
"""UDP Echo 测试（测试 CH395F UDP Server，对应指南阶段 3）
会话结构与固件 phase3_run() 约定：
- "HELLO" 探针：回显即就绪，不计入固件轮次
- TC-301：30 轮 64B 基础回显（--size 非默认值时覆盖单轮载荷大小）
- TC-302：1B/64B/200B 各 --count 轮变长合规（默认 10）
任一轮 mismatch/timeout 立即终止；结束输出汇总，失败退出码 1。
"""
log_info("=" * 60)
log_info("UDP Echo 测试")
log_info("UDP Echo 测试（TC-301 基础回显 + TC-302 变长合规）")
log_info("=" * 60)
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
dest = (args.ip, args.port)
try:
# Phase A: HELLO 探针等待 STM32 就绪
log_info(f"Phase A: 等待 CH395F 就绪（超时 {args.timeout}s）")
# Phase A: HELLO 就绪探针（固件只回显不计数，不占用例预算）
log_info(f"Phase A: HELLO 就绪探针（超时 {args.timeout}s）")
sock.settimeout(2)
t0 = time.time()
ready = False
@@ -360,55 +484,70 @@ def udp_client_test(args):
pass
if not ready:
log_error(f"未就绪（{args.timeout}s 超时）")
return
sys.exit(1)
sock.settimeout(5)
# Phase B: PING Echo
# Phase B: TC-301 基础回显 30 轮 x 64B
size_b = 64 if args.size == 1024 else min(args.size, 200)
rounds_b = 30
log_info("-" * 40)
log_info("Phase B: PING Echo（5 轮）")
ok = 0
for i in range(5):
msg = f"PING_{i}".encode()
try:
sock.sendto(msg, dest)
data, _ = sock.recvfrom(64)
if data == msg:
ok += 1
log_success(f"PING_{i} OK")
else:
log_error(f"PING_{i} mismatch: {data[:20]}")
break
except socket.timeout:
log_error(f"PING_{i} timeout")
break
time.sleep(0.02)
log_info(f"PING: {ok}/5")
# Phase C: 大包 Echo
log_info("-" * 40)
log_info(f"Phase C: 大包 Echo（{args.count} 轮）")
for i in range(args.count):
td = generate_data(min(100, args.size))
log_info(f"Phase B: TC-301 基础回显（{rounds_b} 轮 x {size_b}B）")
ok_b = 0
for i in range(rounds_b):
td = generate_data(size_b)
try:
sock.sendto(td, dest)
data, _ = sock.recvfrom(args.size)
if data == td:
log_success(f"#{i+1} OK ({len(data)}B)")
else:
log_error(f"#{i+1} mismatch")
data, _ = sock.recvfrom(size_b + 16)
if data != td:
log_error(f"[TC-301] #{i+1} mismatch: {len(data)}B != {len(td)}B")
break
time.sleep(0.02)
except socket.timeout:
log_warn(f"#{i+1} timeout")
except Exception as e:
log_error(f"#{i+1}: {e}")
log_error(f"[TC-301] #{i+1} echo timeout")
break
ok_b += 1
if ok_b % 10 == 0:
log_info(f"[TC-301] 进度 {ok_b}/{rounds_b}")
time.sleep(0.02)
# Phase C: TC-302 变长合规（仅 Phase B 全过后继续，否则后续必超时）
sizes_c = [1, 64, 200]
total_c = len(sizes_c) * args.count
ok_c = 0
if ok_b == rounds_b:
log_info("-" * 40)
log_info(f"Phase C: TC-302 变长合规（{sizes_c}B 各 {args.count} 轮）")
for sz in sizes_c:
ok_sz = 0
for i in range(args.count):
td = generate_data(sz)
try:
sock.sendto(td, dest)
data, _ = sock.recvfrom(sz + 16)
if data != td:
log_error(f"[TC-302] {sz}B #{i+1} mismatch: {len(data)}B != {sz}B")
break
except socket.timeout:
log_error(f"[TC-302] {sz}B #{i+1} echo timeout")
break
ok_sz += 1
time.sleep(0.02)
log_info(f"[TC-302] {sz}B: {ok_sz}/{args.count}")
ok_c += ok_sz
if ok_sz < args.count:
break
log_success("Phase 3 完成")
# 汇总与退出码
log_info("=" * 60)
if ok_b == rounds_b and ok_c == total_c:
log_success(f"PASS: TC-301 {ok_b}/{rounds_b}, TC-302 {ok_c}/{total_c}")
else:
log_error(f"FAIL: TC-301 {ok_b}/{rounds_b}, TC-302 {ok_c}/{total_c}")
sys.exit(1)
except Exception as e:
log_error(f"错误: {e}")
sys.exit(1)
finally:
sock.close()
@@ -647,6 +786,7 @@ DHCP_OFFER = 2
DHCP_REQUEST = 3
DHCP_ACK = 5
OPT_MESSAGE_TYPE = 53
DHCP_ANNOUNCE_PORT = 60001 # MCU Socket6 广播宣告端口（固件 phase4_run）
OPT_SERVER_ID = 54
OPT_SUBNET_MASK = 1
OPT_ROUTER = 3
@@ -675,6 +815,30 @@ def _build_dhcp_pkt(op, xid, client_mac, yiaddr, siaddr, options):
return op_b + htype + hlen + hops + xid + secs + flags + ciaddr + yiaddr + siaddr + giaddr + chaddr + sname + file + magic + options
def _announce_listener(results):
"""后台监听 MCU 的 4B IP 广播宣告（UDP :60001，TC-602 步1 的 PC 侧观测）"""
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
try:
s.bind(('0.0.0.0', DHCP_ANNOUNCE_PORT))
except OSError as e:
results['announce_err'] = f'绑定 {DHCP_ANNOUNCE_PORT} 失败: {e}'
return
s.settimeout(45)
try:
data, addr = s.recvfrom(16)
if len(data) == 4:
ip = '.'.join(str(b) for b in data)
log_success(f"收到 IP 宣告: {ip} (from {addr[0]}:{addr[1]})")
results['announce'] = ip
else:
results['announce_err'] = f'宣告长度异常 {len(data)}B（预期 4B）'
except socket.timeout:
results['announce_err'] = '45s 未收到宣告'
finally:
s.close()
def dhcp_server_test(args):
"""DHCP Server 模式（DISCOVER → OFFER → REQUEST → ACK）"""
log_info("=" * 60)
@@ -700,9 +864,14 @@ def dhcp_server_test(args):
sock.settimeout(60)
log_info("DHCP 服务器已启动，等待 CH395F DISCOVER...")
log_info("（请确保 MCU 端已启用 ENABLE_PHASE6_TESTS 并复位）")
log_info("（请确保 MCU 端已启用 ENABLE_PHASE4_TESTS 并复位）")
print()
# 宣告监听线程：MCU 在 ACK 后立即广播 4B IP 到 :60001
results = {}
listener = threading.Thread(target=_announce_listener, args=(results,), daemon=True)
listener.start()
try:
# Phase 1: DISCOVER → OFFER
data, addr = sock.recvfrom(4096)
@@ -799,6 +968,17 @@ def dhcp_server_test(args):
print()
# 汇总宣告监听结果（TC-602 步 1 PC 侧观测；join 延迟由固件 30s HELLO 窗覆盖）
listener.join(timeout=10)
if results.get('announce'):
if results['announce'] != offer_ip:
log_error(f"IP 宣告 {results['announce']} != 租约 {offer_ip}！"
"芯片固件可能回读了未提交的旧 IP 配置")
elif 'announce_err' in results:
log_warn(f"IP 宣告未观测到：{results['announce_err']}")
print()
# Phase 3: 连通性验证（MCU Phase 6 内置 HELLO 端口 = 60000）
hello_port = args.port if args.port != 8080 else 60000
log_info(f"验证 {offer_ip} 连通性（UDP HELLO → port {hello_port}）")
@@ -892,17 +1072,20 @@ def main():
%(prog)s tcp_server --port 8080
%(prog)s stress --ip 192.168.1.100 --port 8080 --count 5
%(prog)s dhcp_server --dhcp-iface 192.168.1.2 --ip 192.168.1.100
%(prog)s tcp_bulk --port 8081 --bulk 262144 --chunk 4096
"""
)
parser.add_argument('mode', choices=['tcp_server', 'tcp_client', 'udp_server', 'udp_client',
'tcp_echo', 'udp_echo', 'stress', 'packet_size',
'dhcp_server'],
'dhcp_server', 'tcp_bulk'],
help='测试模式')
parser.add_argument('--ip', default='192.168.1.100', help='目标 IP 地址 / DHCP 待分配 IP')
parser.add_argument('--port', type=int, default=8080, help='端口号')
parser.add_argument('--count', type=int, default=10, help='测试次数')
parser.add_argument('--size', type=int, default=1024, help='数据包大小')
parser.add_argument('--bulk', type=int, default=262144, help='tcp_bulk 模式双向字节数')
parser.add_argument('--chunk', type=int, default=4096, help='tcp_bulk 模式块大小，须与固件 PHASE5_CHUNK_SIZE 一致')
parser.add_argument('--timeout', type=int, default=180, help='接受连接超时（秒，默认180）')
parser.add_argument('--dhcp-iface', default='192.168.1.2', help='DHCP 服务器网卡 IP')
parser.add_argument('--dhcp-mask', default='255.255.255.0', help='DHCP 分配的子网掩码')
@@ -910,15 +1093,24 @@ def main():
args = parser.parse_args()
# GBK 控制台容错：不可编码字符替换而非崩溃
for stream in (sys.stdout, sys.stderr):
if stream is not None and hasattr(stream, 'reconfigure'):
stream.reconfigure(errors='replace')
if sys.platform == 'win32':
os.system('') # 启用 Windows 控制台 VT 序列，避免 ANSI 颜色码乱码
print()
print(Colors.BOLD + "=" * 60 + Colors.END)
print(Colors.BOLD + " CH395F BSD Socket API 测试程序" + Colors.END)
print(Colors.BOLD + "=" * 60 + Colors.END)
print()
ret = None
try:
if args.mode == 'tcp_server':
tcp_server_test(args)
ret = tcp_server_test(args)
elif args.mode == 'tcp_client':
tcp_client_test(args)
elif args.mode == 'udp_server':
@@ -933,14 +1125,21 @@ def main():
stress_test(args)
elif args.mode == 'packet_size':
packet_size_test(args)
elif args.mode == 'tcp_bulk':
ret = tcp_bulk_test(args)
elif args.mode == 'dhcp_server':
dhcp_server_test(args)
except KeyboardInterrupt:
log_warn("用户中断")
sys.exit(130)
except Exception as e:
log_error(f"未预期的错误: {e}")
import traceback
traceback.print_exc()
sys.exit(2)
if ret is False:
sys.exit(1)
if __name__ == '__main__':

74
test/ch395f_test.h
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@@ -9,19 +9,19 @@
* 修改记录：
* 2026-07-22 全面重构为单连接模式，增加大文件传输、边界条件等测试
*
* === 测试阶段一览 ===
* Phase | 类型 | 描述
* ---------|--------------|-----------------------------------------------
* Phase 1 | 独立运行 | 寄存器读写 + SPI 命令路径验证
* Phase 2 | PC 配合 | TCP Client 收发 + 关闭重连
* Phase 3 | PC 配合 | UDP Server Echo（HELLO + PING + 大包）
* Phase 4 | testTask | NET 层 TCP Echo（单连接模式，基础收发验证）
* Phase 5 | testTask | NET 层大文件传输（20KB+ 分块收发）
* Phase 6 | PC 配合 | DHCP 自动获取 IP
* Phase 7 | testTask | Select/Poll I/O 多路复用
* Phase 8 | testTask | 边界条件测试（零长度、DMA 边界、缓冲溢出）
* Phase 9 | 需拔插网线 | PHY 链路恢复
* Phase 10 | testTask | KeepAlive 超时断开测试
* === 测试阶段一览（硬件层 1~5 → NET 层 6~10，严格顺序执行） ===
* Phase | 层 | 描述
* ---------|----------|-----------------------------------------------
* Phase 1 | 硬件层 | 独立运行：寄存器读写 + SPI 命令路径验证
* Phase 2 | 硬件层 | PC 配合：TCP Client 收发 + 关闭重连
* Phase 3 | 硬件层 | PC 配合：UDP Server Echo（60 轮动态源地址回显，HELLO 探针不计数）
* Phase 4 | 硬件层 | PC 配合：DHCP 自动获取 IP
* Phase 5 | 硬件层 | PC 配合：大文件分块回传（裸命令，tcp_server 配合）
* Phase 6 | NET 层 | testTask：TCP Echo（单连接模式，基础收发验证）
* Phase 7 | NET 层 | testTask：大文件传输（20KB+ 分块收发）
* Phase 8 | NET 层 | testTask：Select/Poll I/O 多路复用
* Phase 9 | NET 层 | testTask：边界条件测试（零长度、DMA 边界、缓冲溢出）
* Phase 10 | NET 层 | testTask：KeepAlive 超时断开测试
*/
#ifndef __CH395F_TEST_H
@@ -35,19 +35,43 @@ extern "C" {
/*
* 阶段使能开关（取消注释即启用对应阶段）
* 注意：一次仅启用一个阶段（Phase 4/5/7/8 共享 testTask 循环，可同时启用）
* Phase 6 (DHCP) 会改变 IP，必须独立运行
*
* 构建模式互斥（详见 docs/CH395F_Test_Guide.md「构建模式与执行顺序」）：
* 硬件层模式（阶段 1~5）：netTask 不创建，ch395fTestTask 独占 CH395F
* NET 层模式 （阶段 6~10）：完整网络栈，netTask 轮询 + ch395fTestTask 监听循环
*
* 注意：同层内可多选（Phase 6~10 共享 testTask 循环）；
* Phase 4 (DHCP) 会改变 IP，必须独立运行；
* 两层同时启用会在下方触发 #error。
*/
#define ENABLE_PHASE1_TESTS /* 寄存器读写 + SPI 命令路径 */
//#define ENABLE_PHASE2_TESTS /* TCP Client 收发 + 关闭重连 */
//#define ENABLE_PHASE3_TESTS /* UDP Server Echo */
//#define ENABLE_PHASE4_TESTS /* NET 层 TCP Echo（单连接基础收发） */
//#define ENABLE_PHASE5_TESTS /* NET 层大文件传输（20KB+ 分块） */
//#define ENABLE_PHASE6_TESTS /* DHCP 自动获取 IP（会改 IP！独立运行） */
//#define ENABLE_PHASE7_TESTS /* Select/Poll I/O 多路复用 */
//#define ENABLE_PHASE8_TESTS /* 边界条件测试 */
//#define ENABLE_PHASE9_TESTS /* PHY 链路恢复测试 */
//#define ENABLE_PHASE10_TESTS /* KeepAlive 超时断开测试 */
/* ---- 硬件层（阶段 1~5）---- */
//#define ENABLE_PHASE1_TESTS /* [硬] 寄存器读写 + SPI 命令路径 */
//#define ENABLE_PHASE2_TESTS /* [硬] TCP Client 收发 + 关闭重连 */
//#define ENABLE_PHASE3_TESTS /* [硬] UDP Server Echo */
//#define ENABLE_PHASE4_TESTS /* [硬] DHCP 自动获取 IP（会改 IP！独立运行） */
#define ENABLE_PHASE5_TESTS /* [硬] 大文件传输（硬件层，PC 配合） */
/* ---- NET 层（阶段 6~10）---- */
//#define ENABLE_PHASE6_TESTS /* [网] TCP Echo（单连接基础收发） */
//#define ENABLE_PHASE7_TESTS /* [网] 大文件传输（20KB+ 分块） */
//#define ENABLE_PHASE8_TESTS /* [网] Select/Poll I/O 多路复用 */
//#define ENABLE_PHASE9_TESTS /* [网] 边界条件测试 */
//#define ENABLE_PHASE10_TESTS /* [网] KeepAlive 超时断开测试 */
#if defined(ENABLE_PHASE1_TESTS) || defined(ENABLE_PHASE2_TESTS) || \
defined(ENABLE_PHASE3_TESTS) || defined(ENABLE_PHASE4_TESTS) || \
defined(ENABLE_PHASE5_TESTS)
#define ENABLE_HW_LAYER_TESTS 1
#endif
#if defined(ENABLE_PHASE6_TESTS) || defined(ENABLE_PHASE7_TESTS) || \
defined(ENABLE_PHASE8_TESTS) || defined(ENABLE_PHASE9_TESTS) || \
defined(ENABLE_PHASE10_TESTS)
#define ENABLE_NET_LAYER_TESTS 1
#endif
#if defined(ENABLE_HW_LAYER_TESTS) && defined(ENABLE_NET_LAYER_TESTS)
#error "硬件层(1~5)与NET层(6~10)测试互斥：请分两次构建，见 CH395F_Test_Guide 构建模式与执行顺序"
#endif
/* 测试统计 */
typedef struct {

1466
test/ch395f_test_task.c
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