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STM32F4-Base/App/app/app_main.c
T
wandering1 970e574433 feat(adc): 1 kHz 采样节拍改由 TIM6 硬件定时器触发
- CubeMX 加 TIM6(PSC=83 / ARR=999 / ARR 预装载 / NVIC 抢占优先级 6)
- Src/main.c 回调加 TIM6 分支触发 CONVST(USER CODE 区)
- app_main.c 用 HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6) 替换单次触发
- adc_task.c 退化为纯消费者(1 ms 轮询仅作消费节奏)
- @build 0 错 0 警;台架 @test 验收待做
- 同步 ADC采样节拍设计说明 / 继电保护复现规划 / AGENTS / TPAFE README
2026-10-10 15:24:02 +08:00

234 lines
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C
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/*
* 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 "tim.h" /* htim6:1 kHz 采样节拍(TIM6 更新中断触发 CONVST) */
#include "rs485.h"
#include "sd2506.h"
#include "sys_clock.h"
#include "gd5f2gq5ue.h"
#include "tpafe5160.h"
#include "sys_log.h"
#include "task_watchdog.h" /* task_wd_seg_report():round 8 复位不丢"进段打点"上报 */
#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();
/* 启动锚点(2026-10-02 S10):本函数在内核启动前执行、不创建任何 RTOS 对象,
* 恒成功且无副作用;本行是"启动进度轨迹"的起点——之后的每一步都有结果日志,
* 故某次启动卡死时,最后一行日志即可指向卡住的步骤。 */
DBG_INFO("boot: syslog init OK");
/* 固件身份戳(2026-10-10):__DATE__/__TIME__ 由编译器展开,与前面的字面量做
* C 字符串拼接 → .rodata 里是一段连续 ASCII,可直接在 .hex 里原样搜到。
* 用途:@test 把"芯片里正在跑的镜像"和"刚编出来的镜像"对上号。此前开机标记
* 全是固定串(App init OK / Network Init / ...),旧镜像也照样全中,于是
* "反复重下载、芯片一直是旧镜像"这类事故在自动闭环里完全不可见
* (AGENTS.md 烧录铁律记的正是它)。代价:1 条 DBG ≈ 90 B Flash + 30 B 常量。 */
DBG_INFO("fw build: " __DATE__ " " __TIME__);
/* 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");
}
}
/* 0b) round 8 取证:上报上一轮 defaultTask 主循环的**最后进段**。
* 轨迹槽在 .noinit(scatter UNINIT_CCM),IWDG/引脚复位不清 SRAM →
* 误复位后开机第一时间可见 `PREVRUN seg=N`,直接指向主循环阻塞点
* (round 7 观察"判定分支未执行"经 round 8b 更正:真因是 IWDG 超时被静默
* 配成复位默认值,见 docs/子系统设计/看门狗设计说明.md 2026-10-02 变更记录)。
* 裸 UART 直发,且一次复位只报一次(内部清 magic)。 */
task_wd_seg_report();
/*
* 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
* S10(2026-10-02):sd2506_init 原先所有失败路径静默返回,是启动段
* 唯一无日志的初始化;现内部已逐路径打 DBG_ERROR,此处再补一行
* 带错误码的结果回执,使 I2C 不通时能看到"在哪一步、什么错"。
*/
{
int rtc_ret = sd2506_init();
DBG_INFO("SD2506 init: %s (ret=%d)",
(rtc_ret == SD2506_OK) ? "OK" : "FAILED", rtc_ret);
}
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(BBT 全片扫描,启动段最耗时的一步) */
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 1 kHz 采样节拍:TIM6 更新中断 → ISR 内触发 CONVST(Src/main.c)。
* ⚠ 必须在 tpafe5160_init() 成功之后启动,否则 ISR 会在驱动首帧自检
* (E-44 有效性探针)期间乱发 CONVST。消费端 adcTask 退化为纯消费者。 */
(void)HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6);
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 */
}
}