feat(屏板): USART1 700 kbaud + 收中断传输层 sb_link(1-2/1-3)

批 1 的 1-2 / 1-3:把屏板(DTU-LCD)发来的 6 B 帧 A 在 USART1 上稳定收下来。

1-2 波特率:.ioc 不保存任何 UART 的波特率(只有
USART1.IPParameters=VirtualMode),GUI 里改也不落盘,所以只能在
Src/usart.c 的 USER CODE BEGIN USART1_Init 2 区覆盖 huart1.Init.BaudRate
后重调一次 HAL_UART_Init(第二次调用时 gState 已非 RESET,HAL 只重算
BRR、不再跑 MspInit,GPIO/DMA/NVIC 不会被重配)。开机日志实测
BRR=0x0078,与理论值 84 MHz/(16x700 kHz)=7.5 逐位相符,误差 0%。

1-3 收中断:新建 Drivers/BSP/ScreenLink/sb_link.c/h——16 B 缓冲 + IDLE
中断断帧、帧 A 校验、错误中断里按 RM0090 清 ORE/NE/FE/PE、周期统计上报。
HAL_UARTEx_RxEventCallback / HAL_UART_ErrorCallback 是全局单例(唯一实现
在 rs485.c),故只在那里各加一行转发,按句柄过滤放在 sb_link 内。

台架实测(PC + USB 转 TTL 顶替屏板,COM6@700000)撞出两个真问题:
- 错误回调里无条件重挂 -> 出现 err=160 / rearm=160 同步增长,看着像每帧
  都重挂失败。真因是 HAL 把 NE/FE/PE 归为非阻塞型(接收照跑、RxState 仍是
  BUSY_RX),此时 ReceiveToIdle_IT 只会返回 HAL_BUSY。改为仅当
  RxState == HAL_UART_STATE_READY(ORE 那类阻塞型)时才重挂。
- 日志字面量里带中文 -> ARMCC #870-D invalid multibyte character
  sequence。字面量一律纯 ASCII,中文只写注释。

验证:主机单测 81/81 PASSED(test/host/sb_link/,其中按 RM0090 的清除语义
把"必须 SR->DR 顺序才清得掉 ORE"钉成断言);Keil 0 错误 0 警告;台架
rx == 发送帧数、ok == rx、crc=0、len=0、size=6、keys 随按键帧递增;先用
错波特率灌 64 B 垃圾(len=31、bits=0x06)后自动恢复且 rearm=0。
新增 test/host/screenlink_bench.py 作为可复跑的屏板激励(--key / --glitch-baud)。
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2026-10-29 20:13:18 +08:00
parent 2c69a6ca07
commit 7c8669e52a
19 changed files with 1573 additions and 38 deletions
+165
View File
@@ -0,0 +1,165 @@
#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
"""屏板链路台架激励:用 PC + USB 转 TTL **顶替屏板**,按屏板的召唤节拍发 6 B 帧 A。
做什么:
在一个 TTL 串口上按屏板的节拍(默认 280 ms)发帧 A,模拟屏板的周期召唤;
可穿插按键帧(屏板有键时最早 205 ms 就会再来一帧,本脚本只在周期点替换内容,
不额外插帧——批 1 只验"收得到、长度对、CRC 过",不验应答时序)。
主机侧的统计由固件自己打(`[SBLINK] rx=... ok=... crc=... len=...`),
本脚本只负责"有东西可收",不读被测板——**收侧观测面是串口日志,不是本脚本**。
为什么不用串口助手 GUI:
1-3 的判据含"连续 10 min 无丢帧",手点是做不到的;而且帧内容必须逐字节对
(CRC 低字节在前,写错一位就是 100 % CRC 错帧,与"波特率错"同形)。
接法(docs/任务规划/屏板链路.md §2 决策一):
适配器 TXD -> U5.B10(网络 ST_RX0,PA10) 适配器 RXD -> U5.A10(网络 ST_TX0,PA9)
适配器 GND -> 板地
⚠ 必须交叉接(TX 对 RX);USART1 的 TTL 只从 U5 出去,CN1 上没有 USART1 端子。
串口参数 700000 8N1,与固件 `SB_LINK_BAUD` 一致。
与日志口的关系:
日志走 RS-232 侧(默认 COM3,由 serial-assistant daemon 占用),本脚本占用的是
**另一路 TTL 口**(台架上通常是 COM6)——两者互不相干,可同时跑。
用法(仓库根目录):
& '.venv\\Scripts\\python.exe' test/host/screenlink_bench.py --port COM6 --seconds 30
& '.venv\\Scripts\\python.exe' test/host/screenlink_bench.py --port COM6 --seconds 600 # 10 min 判据
--key N 每 N 个周期把召唤帧换成按键帧(键值在 1/2/3/4/7/8/9 里轮换;0 = 不发按键帧)
退出码:0 = 按时发完;1 = 串口打不开 / 发送失败;2 = 用法错误。
设计依据:docs/任务规划/屏板链路.md §3 批 1 的 1-3 判据、§5 台架联调步骤第 2 步。
创建日期:2026-10-29
"""
import argparse
import sys
import time
try:
import serial
except ImportError: # pragma: no cover - 环境缺失时给人话
print("[ERR] 缺少 pyserial:请用项目 .venv 的 python 运行本脚本")
sys.exit(2)
# 屏板固件里的 KEY_TYPE:7 个物理键可达 1/2/3/4/7/8/9(无 5/6,9 = RESET)
KEY_VALUES = (1, 2, 3, 4, 7, 8, 9)
CMD_KEY = 0x00
CMD_RT = 0x01
ADDR = 0x01
FUNC = 0x03
def crc16_modbus(data):
"""标准 CRC-16/MODBUS(与 sb_proto.c 同算法、同口径:写进帧里低字节在前)。"""
crc = 0xFFFF
for byte in data:
crc ^= byte
for _ in range(8):
if crc & 1:
crc = (crc >> 1) ^ 0xA001
else:
crc >>= 1
return crc & 0xFFFF
def build_frame(cmd, key=0):
"""组一帧帧 A:01 03 <cmd> <key> <CRC_L> <CRC_H>,CRC 只覆盖前 4 字节。"""
body = bytes((ADDR, FUNC, cmd, key))
crc = crc16_modbus(body)
return body + bytes((crc & 0xFF, (crc >> 8) & 0xFF))
def main():
ap = argparse.ArgumentParser(description="屏板链路台架激励(PC 顶替屏板)")
ap.add_argument("--port", required=True, help="USB 转 TTL 适配器的串口,如 COM6")
ap.add_argument("--baud", type=int, default=700000, help="波特率(默认 700000,与固件一致)")
ap.add_argument("--seconds", type=float, default=30.0, help="发多久(秒),默认 30")
ap.add_argument("--period-ms", type=float, default=280.0,
help="召唤周期(ms),默认 280(屏板是 RT_count>55 -> 第 56 拍 x 5 ms)")
ap.add_argument("--key", type=int, default=0,
help="每 N 个周期把帧换成按键帧(0 = 只发周期召唤)")
ap.add_argument("--glitch-baud", type=int, default=0,
help="先按这个(错的)波特率灌一串垃圾再正常发,用来验 ORE/NE/FE 之后能否自愈"
"(0 = 不灌;建议 115200)")
ap.add_argument("--glitch-bytes", type=int, default=32,
help="灌多少字节垃圾(默认 32)")
args = ap.parse_args()
if args.period_ms <= 0 or args.seconds <= 0:
print("[ERR] --period-ms / --seconds 必须为正")
return 2
rt_frame = build_frame(CMD_RT)
print("RT frame : %s" % rt_frame.hex(" ").upper())
# ---- 噪声注入(可选):用错波特率灌垃圾,制造 NE/FE/ORE ----
# 真实现场对应的是"拔插一次 TX 线";错波特率产生的错误更密集,是更强的考验。
# 关键判据不是"有没有报错",而是**之后还能不能正常收**——ORE 一旦清不掉,
# 接收就永久进不来,现象与"屏板没上电"完全一样(见 sb_link.c 文件头第 ② 条)。
if args.glitch_baud > 0 and args.glitch_bytes > 0:
try:
gser = serial.Serial(args.port, args.glitch_baud, bytesize=8, parity="N",
stopbits=1, timeout=0)
junk = bytes((0xA5, 0x5A, 0x00, 0xFF, 0x3C, 0xC3)) * (args.glitch_bytes // 6 + 1)
gser.write(junk[:args.glitch_bytes])
gser.flush()
gser.close()
print("[GLITCH] %d B @%d(错波特率灌噪声)" % (args.glitch_bytes, args.glitch_baud))
except Exception as exc: # noqa: BLE001
print("[WARN] 噪声注入失败(继续正常发):%s" % exc)
try:
ser = serial.Serial(args.port, args.baud, bytesize=8, parity="N", stopbits=1, timeout=0)
except Exception as exc: # noqa: BLE001 - 打开失败原因要原样给人看
print("[ERR] 打开 %s @%d 失败:%s" % (args.port, args.baud, exc))
return 1
sent = 0
keys = 0
t0 = time.monotonic()
next_at = t0
try:
while True:
now = time.monotonic()
if now - t0 >= args.seconds:
break
if now < next_at:
time.sleep(min(next_at - now, 0.02))
continue
if args.key > 0 and (sent % args.key) == (args.key - 1):
key = KEY_VALUES[keys % len(KEY_VALUES)]
frame = build_frame(CMD_KEY, key)
keys += 1
tag = "KEY %d" % key
else:
frame = rt_frame
tag = "RT"
ser.write(frame)
ser.flush()
sent += 1
if sent <= 3 or tag != "RT":
print(" #%d %s -> %s" % (sent, tag, frame.hex(" ").upper()))
next_at += args.period_ms / 1000.0
# 落后太多就别追了(PC 侧卡顿不该变成突发流量)
if next_at < time.monotonic() - 1.0:
next_at = time.monotonic()
except KeyboardInterrupt:
print("\n[INFO] 用户中断")
finally:
ser.close()
elapsed = time.monotonic() - t0
print("[DONE] 发送 %d 帧(其中按键帧 %d)用时 %.1f s,平均周期 %.1f ms"
% (sent, keys, elapsed, (elapsed * 1000.0 / sent) if sent else 0.0))
print("[NEXT] 回看日志口:grep '[SBLINK]' —— 期望 rx == %d、ok == rx、crc=0、len=0" % sent)
return 0
if __name__ == "__main__":
sys.exit(main())