STM32F4-Base/App/app/app_main.c

/*
 * 模块名称：Application Main Entry
 * 模块功能：应用初始化流程编排、各模块启动、主循环
 * 适用平台：STM32F407ZGTx
 * 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  2026-08-29  王建锋  将原 main.c 中各外设初始化统一收归 app_main_init，
 *                           并按"时间子系统优先"的顺序编排启动流程
 *   v1.2  2026-09-14  王建锋  新增自检埋点（RTC/NAND/ADC 失败 → sys_log 自检记录）+ syslog_mcu_init()
 */

#include "app_main.h"
#include "app_cfg.h"

#include "main.h"        /* ST_DIR4_GPIO_Port / ST_DIR4_Pin 等 CubeMX 宏 */
#include "stm32f4xx_it.h" /* fault_handler_enable() */
#include "usart.h"       /* huart5 */
#include "rs485.h"
#include "sd2506.h"
#include "sys_clock.h"
#include "gd5f2gq5ue.h"
#include "tpafe5160.h"
#include "sys_log.h"

#define DBG_TAG "[APP]"
#include "dbg_log.h"

/* g_rs485 由 rs485.c 定义，经 rs485.h 的 extern 引用；接收缓冲内聚于句柄 rx_buf */

/* 复位原因锁存值（Src/main.c 在 HAL_Init() 后立即写入并清除 RCC_CSR）。
 * 放这里而非 main.c，是因为需要与其它应用级全局量同层、且日志侧更好引用。 */
volatile uint32_t g_rcc_csr_latched;

/*
 * 函数功能：把 RCC_CSR 锁存值翻译为可读的复位原因串（见手册 RM0090 §6.3.22）
 * 入口参数：csr - 锁存的 RCC_CSR 值
 *           buf - 输出缓冲
 *           len - 缓冲容量
 * 返回值：无
 * 函数说明：按"最可信归因"的优先级组织——IWDG/WWDG 优先于软件复位
 *          （看门狗复位是我们真正关心的自动恢复事件；软件复位多为崩溃钩子
 *           兜底，两者同时置位时报告看门狗更有价值）。纯 ASCII，防编码坑。
 */
static void reset_cause_str(uint32_t csr, char *buf, unsigned int len) {
    const char *cause;

    if ((csr & RCC_CSR_IWDGRSTF) != 0u) {
        cause = "IWDG (independent watchdog)";
    } else if ((csr & RCC_CSR_WWDGRSTF) != 0u) {
        cause = "WWDG (window watchdog)";
    } else if ((csr & RCC_CSR_SFTRSTF) != 0u) {
        cause = "software (NVIC_SystemReset)";
    } else if ((csr & RCC_CSR_PORRSTF) != 0u) {
        cause = "power-on (POR)";
    } else if ((csr & RCC_CSR_PINRSTF) != 0u) {
        cause = "external pin (NRST)";
    } else if ((csr & RCC_CSR_BORRSTF) != 0u) {
        cause = "brown-out (BOR)";
    } else {
        cause = "unknown";
    }

    /* 简单有界拼接（不引 snprintf，避免依赖与栈开销） */
    if (buf == NULL || len == 0u) {
        return;
    }
    {
        unsigned int i = 0u;
        while ((i < (len - 1u)) && (cause[i] != '\0')) {
            buf[i] = cause[i];
            i++;
        }
        buf[i] = '\0';
    }
}

/*
 * 函数功能：应用层初始化
 * 入口参数：无
 * 返 回 值：0 - 成功，-1 - 失败
 * 限定条件：CubeMX 外设初始化已完成
 * 函数说明：在 CubeMX 外设初始化之后、FreeRTOS 调度器启动之前调用。
 *           启动顺序以"时间子系统优先"为原则，使后续所有日志均带时间戳：
 *             1) 时间子系统（SD2506 RTC → 墙钟基准）
 *             2) RS-485
 *             3) GD5F NAND
 *             4) TPAFE5160 ADC
 *             5) SD2506 诊断信息
 *             6) 触发首次 ADC 转换
 */
int app_main_init(void) {
    /* 0) 使能 MemManage / BusFault / UsageFault（复位后默认只有 HardFault 使能）。
     *    必须尽早——放在所有业务初始化**之前**，这样从第一行业务代码起，
     *    任何内存/总线/非法指令类故障都会被独立捕获并打出故障名，
     *    而不是被升级成 HardFault 后只看到笼统的 "HARDFAULT"。
     *    纯寄存器写（SCB->SHCSR），不依赖日志/时钟，故放在最前无副作用。 */
    fault_handler_enable();

    /* 日志引擎初始化（创建待发队列；须先于任何 syslog_post） */
    (void)syslog_mcu_init();

    /* 0) 复位原因上报（锁存值由 Src/main.c 在 HAL_Init() 后立即采得）。
     *    放在日志引擎之后、业务初始化之前：任何一次非上电复位都值得在
     *    开机第一时间看到——尤其 IWDG，它意味着上一轮运行有任务卡死。
     *    注意：RCC_CSR 已被 main.c 清零，本处只读锁存副本。 */
    {
        char cause[40];
        uint32_t csr = g_rcc_csr_latched;
        reset_cause_str(csr, cause, sizeof(cause));
        DBG_INFO("reset cause: %s (CSR=0x%08lX)", cause, (unsigned long)csr);
        /* 看门狗复位记入自检记录（只记载故障，符合既有约定） */
        if ((csr & (RCC_CSR_IWDGRSTF | RCC_CSR_WWDGRSTF)) != 0u) {
            syslog_post(SYSLOG_SELFTEST, "watchdog reset");
        }
    }

    /*
     * 1) 时间子系统初始化（尽早完成，后续所有日志带时间戳）
     *    sd2506_init() 从 RTC 读取初始时间
     *    sys_clock_init() 将 RTC 时间转为 Unix epoch，建立墙钟基准
     */
    sd2506_init();
    if (sys_clock_init() != 0) {
        syslog_post(SYSLOG_SELFTEST, "clock chip fault");
    }

    /* 2) RS-485 初始化（UART4 + PD0 方向控制），初始化即自动开启接收 */
    rs485_init(&g_rs485, &huart4, ST_DIR4_GPIO_Port, ST_DIR4_Pin);
    DBG_INFO("RS485 init: OK (UART4, DE=PA15)");

    /* 3) GD5F 初始化测试 */
    int ret = gd5f2gq5ue_init();
    DBG_INFO("NAND init: %s",
             (ret == GD5F_OK)           ? "OK" :
             (ret == GD5F_ERROR)        ? "ERROR" :
             (ret == GD5F_BUSY_TIMEOUT) ? "BUSY TIMEOUT" :
             (ret == GD5F_ECC_ERROR)    ? "ECC ERROR" :
             (ret == GD5F_PROGRAM_FAIL) ? "PROGRAM FAIL" :
              (ret == GD5F_ERASE_FAIL)   ? "ERASE FAIL" :
              (ret == GD5F_ID_MISMATCH)  ? "ID MISMATCH" : "UNKNOWN");
    if (ret != GD5F_OK) {
        syslog_post(SYSLOG_SELFTEST, "NAND fault");
    }

    /* 4) TPAFE5160 ADC 测试 */
    int tp_ret = tpafe5160_init();
    DBG_INFO("ADC init: %s",
             (tp_ret == TPAFE5160_OK) ? "OK" : "TIMEOUT");
    if (tp_ret != TPAFE5160_OK) {
        syslog_post(SYSLOG_SELFTEST, "ADC fault");
    }

    /* 5) SD2506 RTC 诊断信息 */
    {
        /* 读取 ID */
        uint8_t sd_id[8];
        sd2506_get_id(sd_id);
        DBG_INFO("SD2506 ID: %02X%02X%02X%02X%02X%02X%02X%02X",
                 sd_id[0], sd_id[1], sd_id[2], sd_id[3],
                 sd_id[4], sd_id[5], sd_id[6], sd_id[7]);

        /* 读取当前时间 */
        sd2506_time_t sd_time;
        sd2506_get_time(&sd_time);
        DBG_INFO("SD2506 time: %04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d (week %d)",
                 sd_time.year, sd_time.month, sd_time.day,
                 sd_time.hour, sd_time.minute, sd_time.second,
                 sd_time.week);

        /* 读取温度 */
        int8_t sd_temp;
        sd2506_get_temperature(&sd_temp);
        DBG_INFO("SD2506 temp: %d C", sd_temp);

        /* 读取电池电压 */
        uint16_t sd_vbat;
        sd2506_get_battery_voltage(&sd_vbat);
        DBG_INFO("SD2506 battery: %d.%02d V",
                 sd_vbat / 1000, (sd_vbat % 1000) / 10);
    }

    /* 6) 启动第一次转换（CubeMX 已配置 BUSY EXTI 中断） */
    tpafe5160_start_conv_irq();

    DBG_INFO("App init OK");
    return 0;
}

/*
 * 函数功能：应用主循环
 * 入口参数：无
 * 返 回 值：无
 * 限定条件：FreeRTOS 调度器启动后不再返回
 * 函数说明：空闲任务可调用的应用层处理入口
 */
void app_main_run(void) {
    for (;;) {
        /* 应用层空闲处理 */
    }
}