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# CH395F 测试使用指南
# CH395F 网络测试规范
## 目录
## 1. 概述
1. [快速开始](#1-快速开始)
2. [各阶段测试](#2-各阶段测试)
- [Phase 1: 寄存器测试](#phase-1-寄存器测试)
- [Phase 2: TCP Client 收发+重连](#phase-2-tcp-client)
- [Phase 3: UDP Server Echo](#phase-3-udp-server-echo)
- [Phase 4: NET 层 TCP Echo](#phase-4-net-层-tcp-echo)
- [Phase 5: NET 层 UDP Echo](#phase-5-net-层-udp-echo)
- [Phase 6: DHCP](#phase-6-dhcp)
- [Phase 7: Select/Poll](#phase-7-selectpoll)
- [Phase 8: 多客户端并发](#phase-8-多客户端并发)
3. [Python 脚本参考](#3-python-脚本参考)
4. [常见问题](#4-常见问题)
5. [陷阱记录](#5-陷阱记录)
本文档定义 CH395F 以太网驱动STM32F407ZGTxSPI2 接口)在**单连接 socket 模式**下的测试规范。测试按阶段TM-PHY-NN组织每个阶段包含独立测试用例TC-NET-NNN
---
### 设计原则
## 1. 快速开始
| 原则 | 描述 | 验证用例 |
|------|------|----------|
| DP-01 | 单连接 socketSocket 0 唯一复用监听和数据通道CONNECT 后切换数据通道DISCONNECT/TIMEOUT 后重新 OPEN → LISTEN | TC-NET-201~406 |
| 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 |
### 启用/禁用测试
### CH395F 缓冲架构(关键参数)
编辑 `Drivers/BSP/CH395F/ch395f_test.h`,取消注释想要测试的阶段:
| 参数 | 值 | 说明 |
|------|-----|------|
| CH395F 内部总缓冲 | 32KB32 块 × 1KB | Socket 0~3 各 4KB 默认 |
| Socket 0 发送缓冲 | 4096B硬件默认 | 未显式配置时使用 |
| Socket 0 接收缓冲 | 4096B硬件默认 | 未显式配置时使用 |
| **SPI DMA 缓冲** | **4100B** | `CH395F_SPI_DMA_BUF_SIZE` |
| **单次 SPI 最大载荷** | **4096B** | `CH395F_SPI_DMA_MAX_PAYLOAD` |
| 单次 net_send 最大分块 | 4096B | 超限自动分多次 DMA |
| recv_len 最大值 | 65535 | `uint16_t` |
```c
//#define ENABLE_PHASE1_TESTS /* 取消注释即启用 */
//#define ENABLE_PHASE2_TESTS /* 默认关闭 */
//#define ENABLE_PHASE3_TESTS /* 默认关闭 */
#define ENABLE_PHASE4_TESTS /* 当前默认启用netTask TCP echo */
//#define ENABLE_PHASE5_TESTS /* 默认关闭 */
//#define ENABLE_PHASE6_TESTS /* 默认关闭(会改 IP */
//#define ENABLE_PHASE7_TESTS /* 默认关闭 */
> **关键约束**CH395F 硬件接收缓冲 4096B。`recv_len` 在调 `read_recv_buf` 读取**部分**数据后归零Trap 13。因此每次接收调用需确保 `read_len >= recv_len`,或增大 DMA 缓冲以一次性读空。当前 `CH395F_SPI_DMA_BUF_SIZE=4100` 可覆盖完整 4096B 接收缓冲。
### 大文件传输20KB+)策略
单连接模式下,超过 Socket 0 硬件缓冲4KB的数据通过以下机制传输
```
发送端net_send(buf, 20480)
→ net_send_locked 分块,每块 ≤ 4096B
→ 块 1: ch395f_write_send_buf(sock, buf[0..4095], 4096) // DMA 事务 1
→ 等待 SENDBUF_FREE
→ 块 2: ch395f_write_send_buf(sock, buf[4096..8191], 4096) // DMA 事务 2
→ ...
→ 共 5 次 DMA 事务完成 20KB
接收端net_recv(buf, 20480)
→ net_recv_locked 循环拉取
→ ch395f_get_recv_len() 返回硬件缓冲中当前可用数据≤4096B
→ ch395f_read_recv_buf() 一次性读空硬件缓冲≤4096B/DMA 事务)
→ 循环直至全部 20480B 收完
```
### 测试拓扑
**边界条件**
- 发送 `≤4096B`:一次 DMA 事务完成
- 发送 `4097B`:两次 DMA 事务4096 + 1
- 接收缓冲满4096B必须一次性读空否则 `recv_len` 归零导致剩余数据丢失
- 发送 `0B``net_send` 返回 `-1``NET_ERR_INVAL`
### 测试环境
```
PC (192.168.1.2) ──── 交换机 ──── CH395F (192.168.1.100)
MCU: STM32F407ZGTx @ 168MHz, Keil MDK-ARM v5 (ARMCC)
```
### 启用测试
编辑 `Drivers/BSP/CH395F/ch395f_test.h`,取消注释对应 `ENABLE_PHASEx_TESTS` 宏。
---
## 2. 阶段测试
## 2. 阶段 1寄存器与 SPI 命令验证
### Phase 1: 寄存器测试
| 阶段 ID | TM-PHY-01 |
|---------|-----------|
| **类型** | 独立运行 |
| **耗时** | ~1 秒 |
| **入口** | `ch395f_phase1_tests()``main.c USER CODE BEGIN 2` |
| **出口** | 串口 "Phase 1 Tests Complete" 且 0 失败 |
| 项目 | 说明 |
|------|------|
| 类型 | 独立运行,无需 PC 配合 |
| 耗时 | ~1 秒 |
| 测试项 | 芯片版本、命令状态、IP/网关/掩码、全局中断一致性、Socket 中断、ARP、TTL |
### TC-NET-101: SPI 命令路径完整性
**操作**
```
1. 只启用 ENABLE_PHASE1_TESTS
2. 编译烧录
3. 看串口输出
```
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-101 |
| **优先级** | P0 |
| **类型** | 功能测试 |
| **标题** | 验证所有 SPI 命令路径返回预期值 |
| **前置条件** | 1. CH395F 已上电SPI2 已初始化<br>2. 未启用其他阶段 |
| **测试步骤** | 1. `ch395f_check_exist()` → 验证回显测试字节按位取反<br>2. `ch395f_get_version()` → 验证版本 != 0xFF 且 != 0x00<br>3. 设 IP 192.168.1.100,回读验证<br>4. 设网关 192.168.1.1,回读验证<br>5. 设掩码 255.255.255.0,回读验证<br>6. `ch395f_get_glob_int_status()` → 验证返回 0x00<br>7. 打开→关闭 Socket 0 → 验证 `CMD_STATUS == CH395F_ERR_SUCCESS`<br>8. 设置 ARP 参数<br>9. 设置 TTL |
| **预期结果** | 全部 9 项打印 `OK`/`SUCCESS`/`0x00` |
| **通过标准** | 9/9 通过0 失败 |
| **覆盖原则** | DP-02 |
**通过标准**:串口打印 `=== Phase 1 Tests Complete ===`,中间无 ERROR。
### TC-NET-102: 全局中断状态一致性
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-102 |
| **优先级** | P1 |
| **类型** | 功能测试 |
| **标题** | 无事件时 `GET_GLOB_INT_STATUS_ALL` 返回 0 |
| **前置条件** | TC-NET-101 通过,芯片空闲 |
| **测试步骤** | 1. 读 `ch395f_get_glob_int_status_all()`<br>2. 读 `ch395f_get_glob_int_status()`1 字节版) |
| **预期结果** | 两者均为 0 |
| **通过标准** | 两次读取均为 0 |
---
### Phase 2: TCP Client
## 3. 阶段 2TCP ClientCH395F 主动发起连接)
| 项目 | 说明 |
|------|------|
| 类型 | 需 PC 配合 |
| 耗时 | ~60 秒 |
| 测试项 | TCP Client 连接、收发 64 字节、关闭重连 ×3 轮 |
| 默认端口 | CH395F → PC:8081 |
| 阶段 ID | TM-PHY-02 |
|---------|-----------|
| **类型** | 需 PC 配合 |
| **耗时** | ~60 秒 |
| **入口** | `ch395f_phase2_tests()``main.c USER CODE BEGIN 2` |
| **出口** | 串口 "Phase 2 Tests Complete" 且 0 失败 |
**操作**
```
终端 1: python test/ch395f_socket_test.py tcp_server --port 8081 --timeout 180
终端 2: 编译烧录(只启用 ENABLE_PHASE2_TESTS
```
### TC-NET-201: TCP Client 连接与数据交换
**通过标准**:串口显示 3 轮 `closed: sock=0x00`PC 显示 3 次连接且 PING echo 匹配。
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-201 |
| **优先级** | P0 |
| **类型** | 功能测试 |
| **标题** | CH395F TCP Client → PC TCP Server64 字节收发 |
| **前置条件** | PC: `python ch395f_socket_test.py tcp_server --port 8081` |
| **测试步骤** | 1. CH395F 开 Socket 0配置 TCP<br>2. 连接 PC:8081<br>3. 发 64 字节 → 收回显 → 比较 |
| **通过标准** | 64 字节收发一致,无超时 |
### TC-NET-202: 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 |
| **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-01open→connect→close→re-open→reconnect |
### TC-NET-203: TCP Client 连接超时
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-203 |
| **优先级** | P1 |
| **类型** | 负向测试 |
| **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 |
---
### Phase 3: UDP Server Echo
## 4. 阶段 3UDP Server 回显
| 项目 | 说明 |
|------|------|
| 类型 | 需 PC 配合 |
| 耗时 | ~30 秒 |
| 测试项 | UDP Server 模式、8 字节头解析、30 轮 echo含 HELLO + PING + 大包) |
| 默认端口 | CH395F:60000PC 发到 60000 |
| 阶段 ID | TM-PHY-03 |
|---------|-----------|
| **类型** | 需 PC 配合 |
| **耗时** | ~30 秒 |
| **入口** | `ch395f_phase3_tests()``main.c USER CODE BEGIN 2` |
| **出口** | 串口 "Phase 3 Tests Complete" 且 0 失败 |
**操作**
```
终端 1: 编译烧录(只启用 ENABLE_PHASE3_TESTS
终端 2: python test/ch395f_socket_test.py udp_client --ip 192.168.1.100 --port 60000 --timeout 30
```
### TC-NET-301: UDP 回显 — HELLO + PING + 大包 ×30
**通过标准**PC 显示 30/30 回显匹配(含 HELLO ×1 + PING ×5 + 大包 ×20 + 其他)。
| 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 |
> **关键发现**CH395F UDP 分两种模式——DesIP=`255.255.255.255` 是 Server 模式(接受任意来源),否则只能收指定 IP:Port。每次 `write_send_buf` 后必须等 `SINT_STAT_SENDBUF_FREE`。
### TC-NET-302: SENDBUF_FREE 等待合规
| 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 |
---
### Phase 4: NET 层 TCP Echo
## 5. 阶段 4NET 层 TCP Echo(单连接基础)
| 项目 | 说明 |
|------|------|
| 类型 | 需 PC 配合netTask 运行 |
| 耗时 | 按需 |
| 测试项 | `net_recv()` + `net_send()` 非阻塞 echo |
| 默认端口 | CH395F TCP Server:8080PC 连到 8080 |
| 阶段 ID | TM-PHY-04 |
|---------|-----------|
| **类型** | PC 配合netTask 运行 |
| **耗时** | 持续运行 |
| **入口** | `ENABLE_PHASE4_TESTS`netTask 中循环调用 `ch395f_phase4_tests()` |
| **出口** | 用户终止 |
> ⚠️ 该测试在 FreeRTOS netTask 中运行,需等调度器启动(`osKernelStart`)后约 2 秒。
### TC-NET-401: Socket 0 单连接生命周期
**操作**
```
终端 1: 编译烧录(只启用 ENABLE_PHASE4_TESTS看到 "netTask: started"
终端 2: python test/ch395f_socket_test.py tcp_client --ip 192.168.1.100 --port 8080
```
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-401 |
| **优先级** | P0 |
| **类型** | 功能测试 |
| **标题** | Socket 0: OPEN → TCP_LISTEN → ESTABLISHED单连接 |
| **前置条件** | 1. `net_init("192.168.1.100")` 成功<br>2. `net_listen(sock0)` 已调用<br>3. PC: `python ch395f_socket_test.py tcp_client --ip 192.168.1.100 --port 8080` |
| **测试步骤** | 1. PC 连接 8080<br>2. Socket 0 收到 CONNECT → ESTABLISHED<br>3. 发数据 → 回显 |
| **通过标准** | 仅 s0 状态变化;串口 `s0:int=0x08` → ESTABLISHED |
| **覆盖原则** | DP-01 |
**通过标准**10/10 回显匹配 + 大数据传输完整。
### TC-NET-402: 64 字节小包回显
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-402 |
| **优先级** | P0 |
| **类型** | 功能测试 |
| **标题** | 10 轮 64B TCP 回显 |
| **测试步骤** | PC 发 10×64BMCU 回显 |
| **通过标准** | 10/10 匹配 |
### TC-NET-403: 1460 字节 MSS 回显
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-403 |
| **优先级** | P0 |
| **类型** | 边界测试 |
| **标题** | MSS 大小1460BTCP 回显 |
| **测试步骤** | PC 发 1460BMCU 回显 |
| **通过标准** | 1460B 完全匹配,无截断 |
### TC-NET-404: 4096 字节缓冲满回显
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-404 |
| **优先级** | P0 |
| **类型** | 边界测试 |
| **标题** | 填满 Socket 0 接收缓冲4096B回显 |
| **前置条件** | DMABUF=4100 可一次性读空 |
| **测试步骤** | PC 发 4096BMCU 经 DMA 一次性读取并回显 |
| **通过标准** | 4096B 完全匹配 |
| **覆盖原则** | DP-04 |
### TC-NET-405: 断开重连
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-405 |
| **优先级** | P0 |
| **类型** | 恢复测试 |
| **标题** | PC 断开后 Socket 0 自动重新监听并接受新连接 |
| **测试步骤** | 1. PC 断连 → s0 收 DISCONNECT → CLOSED → re-OPEN → LISTEN<br>2. PC 重连 → s0 → ESTABLISHED<br>3. 发 64B → 验证回显 |
| **通过标准** | 重连成功,回显正常 |
| **覆盖原则** | DP-01 |
### TC-NET-406: 超时恢复
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-406 |
| **优先级** | P1 |
| **类型** | 恢复测试 |
| **标题** | KeepAlive 超时后 Socket 0 自动重新监听 |
| **测试步骤** | 1. PC 断连后停止响应<br>2. 等待 KeepAlive 触发 TIMEOUT<br>3. s0 → CLOSED → re-OPEN → LISTEN<br>4. PC 重连 → 验证回显 |
| **通过标准** | 自动恢复,无需手动复位 |
| **覆盖原则** | DP-01 |
---
### Phase 5: NET 层 UDP Echo
## 6. 阶段 5大文件传输20KB+
| 项目 | 说明 |
|------|------|
| 类型 | 需 PC 配合netTask 运行 |
| 耗时 | 按需 |
| 测试项 | `net_recvfrom()` + `net_sendto()` 非阻塞 echo |
| 默认端口 | CH395F UDP:60000 |
| 阶段 ID | TM-PHY-05 |
|---------|-----------|
| **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|
> ⚠️ 该测试在 FreeRTOS netTask 中运行,需等调度器启动后约 2 秒。
### TC-NET-501: 20KB 分块传输
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-501 |
| **优先级** | P0 |
| **类型** | 功能测试 |
| **标题** | 20480 字节 TCP 分块收发(>Socket 0 硬件缓冲 4KB |
| **前置条件** | `net_send_locked` 支持自动分块(每块 ≤4096B |
| **测试步骤** | 1. MCU 填 20KB 递增模式数据<br>2. MCU 分块发送,每块 4096B<br>3. PC 回显<br>4. MCU 接收并逐字节验证 |
| **通过标准** | 20KB 完全匹配,每字节验证通过 |
| **覆盖原则** | DP-04 |
### TC-NET-502: 64KB 传输recv_len 上限)
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-502 |
| **优先级** | P1 |
| **类型** | 边界测试 |
| **标题** | 65535 字节传输(`recv_len` uint16 上限) |
| **前置条件** | TC-NET-501 通过 |
| **测试步骤** | 同 501文件大小 65535 |
| **通过标准** | 65535B 完全匹配 |
| **覆盖原则** | DP-04 |
### 实现说明
`ch395f_phase5_tests()` 状态机:
**操作**
```
终端 1: 编译烧录(只启用 ENABLE_PHASE5_TESTS看到 "netTask: started"
终端 2: python test/ch395f_socket_test.py udp_client --ip 192.168.1.100 --port 60000 --timeout 30
IDLE → (连接建立) → SENDING(分块发) → RECVING(分块收+验证) → DONE → IDLE
```
**通过标准**PING 5/5 + 大包 10/10。
- 每次 `net_send_sock` 自动分块(`net_send_locked` 内按 `NET_DMA_MAX_PAYLOAD=4096` 拆分)
- 每次 `net_recv_sock` 通过 `ch395f_get_recv_len` 获取硬件缓冲可用数据量≤4096B一次性读空
- 验证模式递增字节offset & 0xFF接收端逐字节比较
---
### Phase 6: DHCP
## 7. 阶段 6DHCP
| 项目 | 说明 |
|------|------|
| 类型 | 需 PC 配合 |
| 耗时 | ~15 秒 |
| 测试项 | DHCP 自动获取 IP、HELLO echo 验证连通性 |
| 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 |
> ⚠️ **DHCP 会改变 CH395F IP** 必须独立运行,不能与其他 Phase 同时启用。
### TC-NET-601: DHCP 完整握手
PC 运行内置 DHCP Server完整 DISCOVER → OFFER → REQUEST → ACK 握手,然后发送 HELLO 验证 UDP 连通性。
| 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 SUCCESSIP != 0.0.0.0 |
| **覆盖原则** | DP-03 |
```
终端 1: python test/ch395f_socket_test.py dhcp_server --dhcp-iface 192.168.1.2 --ip 192.168.1.100 --dhcp-mask 255.255.255.0 --dhcp-gw 192.168.1.1
终端 2: 编译烧录(只启用 ENABLE_PHASE6_TESTS
```
### TC-NET-602: DHCP 后连通性验证
**通过标准**PC 显示 `DHCP 分配完成!` + 连通性验证通过。
> **关键:** 需管理员权限Windows 绑定端口 67。xid 偏移为 `data[4:8]`。`--dhcp-iface` 为 PC 网卡 IP用于区分网卡
**通过标准**PC 显示 `收到 CH395F 广播宣告` + 3 轮 HELLO echo 成功率 100%。
> **关键:** CH395F 每次 `write_send_buf` 后必须等 `SENDBUF_FREE` 中断,否则后续接收操作失败。
| 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% |
---
### Phase 7: Select/Poll
## 8. 阶段 7Select/Poll I/O 多路复用(单连接)
| 项目 | 说明 |
|------|------|
| 类型 | 需 PC 配合netTask 运行 |
| 耗时 | 按需 |
| 测试项 | `net_select()` 多路复用检测可读 socket → echo |
| 默认端口 | CH395F TCP Server:8080 |
| 阶段 ID | TM-PHY-07 |
|---------|-----------|
| **类型** | PC 配合netTask 运行 |
| **耗时** | 持续运行 |
| **入口** | `ENABLE_PHASE7_TESTS` |
> ⚠️ 该测试在 FreeRTOS netTask 中运行,需等调度器启动后约 2 秒。
### TC-NET-701: net_select() 单 socket 就绪检测
**操作**:同 Phase 4TCP Client 连 8080
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-701 |
| **优先级** | P0 |
| **类型** | 功能测试 |
| **标题** | `net_select()` 在 Socket 0 数据到达时正确返回 |
| **前置条件** | Socket 0 ESTABLISHED |
| **测试步骤** | 1. PC 发送数据<br>2. `net_select(1, &readfds, ...)` → 返回 > 0<br>3. `NET_FD_ISSET(0, &readfds)` == true<br>4. `net_recv()``net_send()` 回显 |
| **通过标准** | 回显成功 |
| **覆盖原则** | DP-02select 内部调 net_poll |
**通过标准**:同 Phase 410/10 回显匹配)。
### TC-NET-702: net_select() 超时
> Phase 4 和 Phase 7 功能相同但实现不同通常只启用一个。Phase 7 额外验证了 `NET_FD_SET/ISSET` 宏和 `net_select()`。
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-702 |
| **优先级** | P1 |
| **类型** | 负向测试 |
| **标题** | 100ms 超时内无数据则返回 0 |
| **前置条件** | Socket 0 ESTABLISHEDPC 静置 |
| **测试步骤** | `net_select(1, &readfds, ..., 100ms)` |
| **通过标准** | 返回值 == 0无崩溃 |
---
### Phase 8: 多客户端并发
## 9. 阶段 8边界条件测试
| 项目 | 说明 |
|------|------|
| 类型 | 需 PC 配合,主循环运行 |
| 耗时 | ~2 秒 |
| 测试项 | 7 个 TCP 客户端并发,每客户端 10 轮 PING echo |
| 默认端口 | CH395F TCP Server:8080 |
| 阶段 ID | TM-PHY-08 |
|---------|-----------|
| **类型** | PC 配合netTask 运行 |
| **耗时** | 按需 |
| **入口** | `ENABLE_PHASE8_TESTS` |
**操作**
```
终端 1: 编译烧录(启用 ENABLE_PHASE4_TESTS 或 ENABLE_PHASE7_TESTS
终端 2: python test/ch395f_socket_test.py stress --ip 192.168.1.100 --port 8080 --count 10 --timeout 30
```
### TC-NET-801: DMA 边界 14095 字节)
**通过标准**7 并发 × 10 轮 = 70/70 成功率 100%。
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-801 |
| **优先级** | P0 |
| **类型** | 边界测试 |
| **标题** | 发送 4095 字节SPI 最大载荷 1单次 DMA 可容纳) |
| **前置条件** | Socket 0 ESTABLISHED |
| **测试步骤** | MCU 生成 4095B 递增模式数据 → `net_send_sock(sk, data, 4095)` → 等待 PC 回显 → 验证 |
| **通过标准** | 4095B 完全匹配 |
| **覆盖原则** | DP-04 |
> **关键陷阱**`net_listen()` 中数据 Socket 1~7 的配置必须在监听 Socket 0 的 `OPEN + TCP_LISTEN` **之前**完成。CH395F 在 `TCP_LISTEN` 时刻一次性扫描可用 Socket若颠倒顺序则 Socket 4~7 不被识别,最多只接受 3 个并发连接。详见 `docs/CH395F_Trap_Records.md → Trap 01`。
### TC-NET-802: DMA 边界4096 字节)
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-802 |
| **优先级** | P0 |
| **类型** | 边界测试 |
| **标题** | 发送 4096 字节(等于 SPI 最大载荷,填满单次 DMA |
| **测试步骤** | MCU 发 4096B → 等待回显 → 验证 |
| **通过标准** | 4096B 完全匹配 |
| **覆盖原则** | DP-04 |
### TC-NET-803: DMA 边界 +14097 字节)
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-803 |
| **优先级** | P0 |
| **类型** | 边界测试 |
| **标题** | 发送 4097 字节(超过 SPI 最大载荷,自动拆两次 DMA4096+1 |
| **测试步骤** | MCU 发 4097B → `net_send_locked` 自动拆 4096+1 → 等待回显 → 验证 |
| **通过标准** | 4097B 完全匹配,两次 DMA 无缝衔接 |
| **覆盖原则** | DP-04 |
### TC-NET-804: 零长度收发
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-804 |
| **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)` |
| **通过标准** | 返回 < 0无崩溃 |
### TC-NET-805: 连续快速发送 20 小包
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-805 |
| **优先级** | P1 |
| **类型** | 压力测试 |
| **标题** | 20 × 100 字节连续快速发送(验证 SENDBUF_FREE 等待机制) |
| **测试步骤** | 循环 20 次:`net_send_sock(sk, buf, 100)`,间隔 1ms |
| **通过标准** | 20/20 成功,回显 2000B 完全匹配 |
### TC-NET-806: 快速连接-断开 ×20 轮
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-806 |
| **优先级** | P1 |
| **类型** | 稳定性测试 |
| **标题** | 20 次快速连接-断开循环 |
| **测试步骤** | PC 连 8080 → 立即断开 → 等 s0 恢复 LISTEN → 重复 20 次 |
| **通过标准** | 20/20 不卡死s0 始终回到 LISTEN |
---
## 3. Python 脚本参考
## 10. 阶段 9PHY 链路恢复
| 命令 | 说明 |
|------|------|
| `tcp_server --port 8081` | PC 作 TCP Server测试 CH395F TCP Client |
| `tcp_client --ip x.x.x.x --port 8080` | PC 作 TCP Client测试 CH395F TCP Server echo |
| `udp_client --ip x.x.x.x --port 60000 --timeout 30` | PC 发 UDP PING测试 CH395F UDP echo |
| `udp_server --port 8082 --timeout 60` | PC 作 UDP Server接收 CH395F 数据 |
| `stress --ip x.x.x.x --port 8080 --count 10` | 7 并发压力测试 |
| `dhcp_server --dhcp-iface IP --dhcp-mask MASK --dhcp-gw GW` | 内置 DHCP Server完整握手 + 连通性验证(需管理员权限) |
| 阶段 ID | TM-PHY-09 |
|---------|-----------|
| **类型** | 需物理拔插网线 |
| **耗时** | ~45 秒 |
| **入口** | `ENABLE_PHASE9_TESTS` |
通用参数:
通用参数:
- `--ip`:目标 IP默认 192.168.1.100
- `--port`:端口(各模式默认不同)
- `--count`:测试次数(默认 10
- `--timeout`:超时秒数(默认 30
- `--size`:数据包大小(默认 1024
### 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 |
---
## 4. 常见问题
## 11. 阶段 10KeepAlive 超时断开
| 问题 | 原因 | 解决 |
| 阶段 ID | TM-PHY-10 |
|---------|-----------|
| **类型** | PC 配合netTask 运行 |
| **耗时** | ~65 秒60s idle + 15s probes |
| **入口** | `ENABLE_PHASE10_TESTS` |
| **配置** | KeepAlive 空闲 60s探测间隔 5s3 次 |
### TC-NET-1001: KeepAlive 触发断开
| 字段 | 值 |
|------|-----|
| **ID** | TC-NET-1001 |
| **优先级** | P1 |
| **类型** | 功能测试 |
| **标题** | TCP 连接空闲超过 KeepAlive 阈值后自动断开 |
| **前置条件** | 1. `ch395f_set_keepalive_idle(60000)`<br>2. `ch395f_set_keepalive_intvl(5000)`<br>3. `ch395f_set_keepalive_cnt(3)`<br>4. PC 连接后静置(不发数据) |
| **测试步骤** | 1. PC 连接 8080不发数据<br>2. 等待 KeepAlive 探测60s idle + 3×5s = 75s 最大)<br>3. CH395F 接收 TIMEOUT → s0 → CLOSED → LISTEN |
| **通过标准** | 超时时间 ≥ 60ss0 回到 LISTEN |
---
## 12. Python 测试脚本参考
| 命令 | 模式 | 说明 |
|------|------|------|
| Phase 2 `open_socket: 0x20 (FAIL)` | socket 未完全关闭 | 已修复:先 closeRST不等 disconnect |
| Phase 2 收到 `\x00(\x00\x00...` 乱码 | socket 7`NET_MAX_SOCKETS-1`)默认无发送缓冲 | 在 `open_socket` 前调用 `set_send_buf(sock, 28, 2)` 分配 |
| Phase 3 UDP 收不到数据 | DesIP 设为具体 IP 而非 255.255.255.255 | 设 DesIP=`0xFFFFFFFF` 进入 Server 模式 |
| Phase 3 HELLO 收到但 PING 收不到 | 没等 `SENDBUF_FREE` 就第二次写 | 每次 `write_send_buf` 后轮询 `SINT_STAT_SENDBUF_FREE` |
| Python 报 `WinError 10054` | STM32 还没启动 | 等串口看到阶段启动信息再跑 Python |
| Phase 5 UDP 不工作 | NET 层 `net_bind()` 没打开 CH395F Socket | 已修复:`net_bind()` 对 DGRAM 类型自动打开 |
| `net_recvfrom()` 源地址错误 | UDP 头解析偏移错了 | 已修复:端口读 `header[2-3]`IP 读 `header[4-7]` |
| Phase 8 Socket 4~7 分配不到 | 数据 Socket 配置在 `TCP_LISTEN` 之后CH395F 在 listen 时扫描) | 先配数据 Socket 1~7 的缓冲/端口/协议,再配监听 Socket 0 |
| `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 |
| `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 |
### 通用参数
| 参数 | 默认值 | 说明 |
|------|--------|------|
| `--ip` | 192.168.1.100 | 目标 IP |
| `--port` | 因模式而异 | 端口 |
| `--count` | 10 | 测试次数 |
| `--timeout` | 30 | 超时秒数 |
| `--size` | 1024 | 包大小 |
---
## 5. 陷阱记录
## 13. 已知陷阱
详细陷阱记录(含根因分析、解决方案、发现时间)见 `docs/CH395F_Trap_Records.md`
| ID | 陷阱 | 现象 | 修复 |
|----|------|------|------|
| TRAP-01 | ~~多连接初始化顺序~~ | 已废弃(单连接模式) | — |
| TRAP-02 | ~~数据 socket 缓冲重叠~~ | 已废弃(单连接模式) | — |
| TRAP-03 | DHCP xid 偏移错误 | DHCP 握手失败 | xid 在 `data[4:8]` |
| TRAP-04 | UDP 无 SENDBUF_FREE 等待 | 后续接收挂起 | 每次 write 后等 SENDBUF_FREE |
| TRAP-05 | PHY 不兼容 RTL8305NBI | 链路抖动 | `ch395f_set_phy(0x08)` 强制 100M_FULL |
| TRAP-06 | KeepAlive 非 500ms 倍数 | 参数不生效 | 必须 500ms 倍数 |
| TRAP-07 | TCP 误用 disconnect | 卡 FIN_WAIT_2 | 用 `close_socket`(RST) 非 `disconnect` |
| TRAP-08 | RECV 电平中断无限循环 | netTask 饿死 | `net_poll` 每次只一批,数据在应用中读 |
| TRAP-09 | PHY 刚建立 link 立即 open | 首次连接失败 | 启动延时 + 重试 |
| TRAP-10 | 消息队列值拷贝丢失 | API 返回旧值 | 改用 `xTaskNotify` |
| TRAP-11 | `net_accept_locked` 拒 ESTABLISHED | FTP PASV 失败 | 允许 ESTABLISHED |
| TRAP-12 | FatFS 不接受 `/` 前缀 | FTP 路径解析失败 | `to_fatfs_path()` 剥离 |
| **TRAP-13** | **`recv_len` 分批读取归零** | **大包截断** | **DMA 缓冲增至 4100一次读空 ✅ 已修复** |
| **TRAP-14** | **`NET_SEND_BUF_SIZE` > DMA 限制** | **>1496B 发送静默失败** | **`net_send_locked``NET_DMA_MAX_PAYLOAD` 分块 ✅ 已修复** |
| # | 陷阱 | 对应文件 |
|---|------|----------|
| 01 | Socket 4~7 自动分配不到(初始化顺序) | `net_socket.c``net_listen()` |
| 02 | 数据 Socket 缓冲区重叠 | `net_socket.c``net_listen()` |
| 03 | DHCP 包 xid 偏移错误 | `test/ch395f_socket_test.py` |
| 04 | UDP 发送未等待 SENDBUF_FREE | `ch395f.c` / `ch395f_test.c` |
| 05 | CH395F 与 RTL8305NBI 自动协商不兼容 | `ch395f.c` |
| 06 | TCP KeepAlive 参数非 500ms 倍数 | `net_socket.c``net_init()` |
| 07 | TCP 关闭误用 disconnect 导致 FIN_WAIT_2 | `ch395f.c` |
| 08 | RECV 中断电平触发无限循环 | `net_socket.c``net_poll()` |
---
## 附录 A通过/失败汇总
| 阶段 | TC ID | 优先级 | 类型 | 状态 |
|------|-------|--------|------|------|
| TM-PHY-01 | TC-NET-101 | P0 | 功能测试 | ✅ |
| TM-PHY-01 | TC-NET-102 | P1 | 功能测试 | ✅ |
| TM-PHY-02 | TC-NET-201 | P0 | 功能测试 | ✅ |
| TM-PHY-02 | TC-NET-202 | P0 | 恢复测试 | ✅ |
| 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-10 | TC-NET-1001 | P1 | 功能测试 | 🟡 |
✅ = 已实现并验证 | 🟡 = 已实现待验证 | 🟠 = 待实现
## 附录 B设计原则覆盖
| 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-03消息队列线程安全 | TC-NET-301, 302, 601 |
| DP-04DMA 边界安全 | TC-NET-403, 404, 501, 502, 801, 802, 803, 804, 805 |
| DP-05PHY 链路恢复 | TC-NET-901, 902 |
## 附录 CCH395F 边界条件速查
| 操作 | 大小 | 行为 |
|------|------|------|
| `net_send(buf, ≤1496)` | 1~1496B | 单次 DMA 事务(旧 DMABUF=1500 时完全容纳) |
| `net_send(buf, 1497~4096)` | 1497~4096B | 旧代码**静默失败**;现 DMABUF=4100 **一次 DMA 容纳** |
| `net_send(buf, 4097~65535)` | >4096B | `net_send_locked` **自动分块**,每块 4096B |
| `net_send(buf, 0)` | 0 | 返回 `-1``NET_ERR_INVAL` |
| `ch395f_get_recv_len()` | 0~65535 | 返回 CH395F 硬件缓冲当前可用数据量 |
| `ch395f_read_recv_buf(buf, 4096)` | 4096B | 一次性读空 Socket 0 整个接收缓冲 |
| `ch395f_read_recv_buf(buf, 100)` | 100B | ⚠️ `recv_len` 之后**归零**,剩余数据**丢失** |