关键芯片都驱动，且测试成功

2026-07-18 16:09:06 +08:00
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 ## 项目概述

-STM32F407ZGTx (Cortex-M4 FPU) 基础固件项目，集成 CH395F 以太网控制器 SPI 驱动（CH395F 自带 MAC+PHY 及 TCP/IP 协议栈固件）。
+STM32F407ZGTx (Cortex-M4 FPU) 基础固件项目，集成 CH395F 以太网控制器 SPI 驱动、GD5F2GQ5UE SPI NAND Flash 存储（含 FlashDB KVDB/TSDB 数据库）和 TPAFE5160 16位8通道同步采样 ADC 并行接口驱动。
+
+## 目录结构
+
+```
+STM32F4-Base/
+├── Src/                        # CubeMX 生成的外设初始化 + main
+├── Inc/                        # CubeMX 生成的头文件
+├── Drivers/
+│   ├── BSP/
+│   │   ├── CH395F/             # CH395F 以太网芯片驱动（手写）
+│   │   ├── GD5F2GQ5UE/        # GD5F2GQ5UE NAND Flash 驱动（手写）
+│   │   │   ├── gd5f2gq5ue.h/c         # 底层 SPI 驱动
+│   │   │   ├── fal_flash_gd5f2gq5ue.c  # FAL 设备适配层
+│   │   │   ├── fal_cfg.h               # FAL 设备表 + 分区表
+│   │   │   └── fdb_cfg.h               # FlashDB 功能配置
+│   │   └── TPAFE5160/          # TPAFE5160 ADC 并行接口驱动（手写）
+│   ├── STM32F4xx_HAL_Driver/  # ST HAL 库（CubeMX 生成）
+│   └── CMSIS/                 # ARM CMSIS（CubeMX 生成）
+├── Lib/
+│   └── FlashDB/               # FlashDB 数据库库（v2.2.99）
+│       ├── src/               # FlashDB 核心源码
+│       ├── inc/               # FlashDB 头文件
+│       └── port/fal/          # FAL 抽象层
+├── MDK-ARM/                   # Keil MDK 工程文件
+├── docs/                      # 参考文档
+└── STM32F407-Demo.ioc         # STM32CubeMX 项目源文件
+```

 ## 关键文件

 | 路径 | 说明 |
 |---|---|
 | `Src/main.c` | 程序入口，初始化序列及主循环 |
-| `Src/ch395f.c` / `Inc/ch395f.h` | CH395F 以太网芯片 SPI 驱动（核心自定义代码） |
+| `Drivers/BSP/CH395F/ch395f.c/h` | CH395F 以太网芯片 SPI 驱动 |
+| `Drivers/BSP/GD5F2GQ5UE/gd5f2gq5ue.c/h` | GD5F2GQ5UE NAND Flash SPI 驱动 |
+| `Drivers/BSP/GD5F2GQ5UE/fal_flash_gd5f2gq5ue.c` | FAL 设备适配层 |
+| `Drivers/BSP/TPAFE5160/tpafe5160.c/h` | TPAFE5160 ADC 并行接口驱动 |
 | `MDK-ARM/STM32F407-Demo.uvprojx` | Keil MDK 项目文件 |
 | `STM32F407-Demo.ioc` | STM32CubeMX 项目源文件 |

@@ -27,12 +57,14 @@ STM32F407ZGTx (Cortex-M4 FPU) 基础固件项目，集成 CH395F 以太网控制
 - **主频：** HSE 25MHz → PLL 168MHz (4/168/2)
 - **6 个 LED：** PC4, PC5, PB1, PB2, PF11, PF12（低电平点亮）
 - **CH395F：** SPI2 (PB12 CS, PB13 SCK, PB14 SDO, PB15 SDI)
+- **GD5F2GQ5UE：** SPI1 (PE0 CS, PB3 SCK, PB4 MISO, PB5 MOSI, PB8 WP, PE1 HOLD)
+- **TPAFE5160：** 并行16位 (PG0-PG15 数据, PD3 RD, PD4 CONVST, PD7 BUSY, PD1 FRSTDATA, PF13-15 OS[2:0])
 - **USART1：** PA9 TX, PA10 RX (115200bps)

 ## 启动顺序

 ```
-HAL_Init() → SystemClock_Config() → MX_GPIO_Init() → MX_USART1_UART_Init() → MX_SPI2_Init() → ch395f_reset() → ch395f_init()
+HAL_Init() → SystemClock_Config() → MX_GPIO_Init() → MX_USART1_UART_Init() → MX_SPI2_Init() → MX_SPI1_Init() → gd5f2gq5ue_init() → fdb_kvdb_init()
 ```

 ## 代码规范
@@ -43,13 +75,54 @@ HAL_Init() → SystemClock_Config() → MX_GPIO_Init() → MX_USART1_UART_Init()
 - 命名：小写字母+下划线；全局变量 `g_` 前缀，静态 `s_`，指针 `p_`，数组 `a_`
 - 函数注释块需包含：函数功能、入口参数、返回值、限定条件、函数说明
 - 大括号：K&R 风格（左大括号不换行）
+- 文件头注释：模块名称、功能、平台、作者、日期、修改记录
+- 头文件保护宏：`__MODULE_NAME_H` 格式，带 `extern "C"`

 ## 注意

- `Inc/` 和 `Src/` 中 CubeMX 生成的文件（gpio, spi, usart, stm32f4xx_it, main 的骨架）带有 `USER CODE BEGIN`/`END` 标记，自定义代码应写在这些区域之间以免被 CubeMX 重新生成时覆盖
- `ch395f.c`/`ch395f.h` 为纯手工代码，不受 CubeMX 保护
+- `Inc/` 和 `Src/` 中 CubeMX 生成的文件带有 `USER CODE BEGIN`/`END` 标记，自定义代码应写在这些区域之间
+- `ch395f.c/h`、`gd5f2gq5ue.c/h`、`fal_flash_gd5f2gq5ue.c` 为纯手工代码，不受 CubeMX 保护
+- `tpafe5160.c/h` 为纯手工代码，不受 CubeMX 保护
+- CH395F 每次 SPI 事务需调用 `ch395f_spi_begin()` / `ch395f_spi_end()` 包裹
+- GD5F2GQ5UE 的 `gd5f2gq5ue.c` 中声明了 `extern SPI_HandleTypeDef hspi1`，需确保 SPI1 已初始化
+- FlashDB 使用 FAL 模式，`fdb_cfg.h` 中定义 `FDB_USING_FAL_MODE`，`fal_cfg.h` 中定义分区表
+- FlashDB 详细使用说明见 `FlashDB使用说明.md`
+- `sd2506.c/h` 为纯手工代码，不受 CubeMX 保护
+
+## CH395F 驱动关键点
+
+- 初始化必须按手册9.2.1节顺序：`SET_MAC` → `SET_IP/GWIP/MASK` → `INIT_CH395` → `SET_PHY`
+- **IP/网关/掩码必须在 `INIT_CH395` 之前设置**，INIT 会读取并锁定当前寄存器值到协议栈，之后再设 IP 无效
+- **`SET_PHY` 必须在 `INIT_CH395` 之后**，它会复位 MAC/PHY 建立物理链路，不影响已锁定的协议栈参数
+- **`CMD_PING_ENABLE` 不需要显式调用**，INIT 后默认可用
 - 每次 SPI 事务需调用 `ch395f_spi_begin()` / `ch395f_spi_end()` 包裹
- CH395F 命令执行时序参考 `ch395f.h` 中命令码注释及 `CH395F.md`
+
+## GD5F2GQ5UE 驱动关键点
+
+- SPI Mode 0（CPOL=0, CPHA=0），时钟 42MHz
+- 初始化必须按顺序：复位 → 读 ID → 使能 ECC（B0h=10h）→ 解除块保护（A0h=00h）
+- SET_FEATURE 命令前必须先发写使能（06h）
+- 块擦除（D8h）参数是字节地址（块编号 × 128KB），不是块编号
+- 读取 ID（9Fh）返回 3 字节，第 0 字节无意义，第 1 字节 MID，第 2 字节 DID
+
+## FlashDB 分区规划
+
+| 分区名 | 偏移 | 大小 | 用途 |
+|--------|------|------|------|
+| fdb_kvdb1 | 0 | 64MB | KVDB 键值数据库 |
+| fdb_tsdb1 | 64MB | 64MB | TSDB 时序数据库 |
+
+## TPAFE5160 驱动关键点
+
+- AD7606 P2P 兼容替代品，并行接口协议一致
+- 并行模式：CS 接地（始终选中），PAR/SER/BYTE SEL 接 GND（并行），DB15/BYTE SEL 接 GND（非字节模式）
+- 数据总线 DB[15:0] 接 GPIOG[15:0]，通过 `(uint16_t)GPIOG->IDR` 一次读取16位
+- CONVST 上升沿触发全部8通道同步采样，BUSY 高电平表示转换中
+- RD 下降沿输出通道数据，按通道1~8顺序依次输出
+- FRSTDATA 在第一个 RD 下降沿变高，指示通道1数据就绪
+- 过采样 OS[2:0] 在 BUSY 下降沿锁存，无过采样时 tCONV=1.74µs，64倍过采样时 tCONV=167µs
+- 读取时序：168MHz 下 GPIO 写操作 + 5个 NOP (~30ns) 覆盖 t10=22ns 和 t14=21ns 要求
+- 硬件 RANGE 接 GND → ±5V 量程，LSB=152.59µV

 ## 已知问题

@@ -57,11 +130,4 @@ HAL_Init() → SystemClock_Config() → MX_GPIO_Init() → MX_USART1_UART_Init()

 CH395F 与 RTL8305NBI-CG 直连（经网络变压器）时，自动协商始终失败（返回 `PHY_DISCONN`），但强制 100M 全双工工作正常。强制 10M 全双工同样失败。

-**诊断结果：**
- Auto-Neg: `0x01 (DISCONNECTED)`
- Force 100M-FULL: `0x08 (LINK OK)`
- Force 10M-FULL: `0x01 (DISCONNECTED)`
-
 **解决方案：** 初始化协议栈后调用 `ch395f_set_phy(CH395F_PHY_100M_FULL)` 跳过自动协商。
-
-**推测根因：** 不同厂家 PHY 直连时的自动协商实现差异（CH395F WCH 固件 vs RTL8305NBI Realtek 硬件），物理层正常。