286 lines
8.8 KiB
C
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C
/*
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* 模块名称：Network Configuration Core (配置核心)
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* 模块功能：RAM 配置副本 + 工厂默认 + 加载/保存编排 + 实际 MAC 影子 +
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* IPv4 字符串转换；磁盘格式 magic 'NCFG' + ver + CRC-16(MODBUS)
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* + 18B 字段（两端小端一致，sizeof 含尾部对齐填充）
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* 适用平台：STM32F407ZGTx / PC 模拟器（两端共用）
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* 作者：王建锋
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* 创建日期：2026-09-10
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* 修改记录：
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* v1.0 2026-09-10 王建锋 创建初始版本
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*/
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/* 头文件包含区 */
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#include <string.h>
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#include <stdio.h>
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#include <stdbool.h>
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#include "net_cfg.h"
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#include "net_cfg_store.h"
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#define DBG_TAG "[NET_CFG]"
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#include "dbg_log.h"
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/* 私有宏定义区 */
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#define NET_CFG_MAGIC 0x4647434Eu /* 'NCFG'（文件字节序 N,C,G,F；小端装载） */
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#define NET_CFG_VER 1u /* 磁盘格式版本 */
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/* 工厂默认值（单一来源：s_cfg 初值与 s_cfg_defaults 共用，避免两处漂移） */
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#define NET_CFG_DEF_IP { 192u, 168u, 1u, 100u }
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#define NET_CFG_DEF_MASK { 255u, 255u, 255u, 0u }
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#define NET_CFG_DEF_GW { 192u, 168u, 1u, 1u }
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#define NET_CFG_DEF_MAC { 0u, 0u, 0u, 0u, 0u, 0u }
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/* 磁盘格式（两端布局一致：u32 4 对齐；字段区 18B 连续，CRC 覆盖之） */
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typedef struct {
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uint32_t magic; /* NET_CFG_MAGIC */
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uint16_t ver; /* 格式版本 */
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uint16_t crc; /* CRC-16/MODBUS（覆盖 ip..mac 共 18B） */
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uint8_t ip[4];
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uint8_t mask[4];
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uint8_t gw[4];
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uint8_t mac[6];
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} net_cfg_blob_t;
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/* 静态变量定义区 */
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/* RAM 配置副本：以工厂默认值静态初始化（落 .data），自启动即有效——
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* 不依赖 net_cfg_load 是否被调用（load 仅在文件有效时覆盖） */
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static net_cfg_t s_cfg = {
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.ip = NET_CFG_DEF_IP,
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.mask = NET_CFG_DEF_MASK,
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||
.gw = NET_CFG_DEF_GW,
|
||
.mac = NET_CFG_DEF_MAC,
|
||
};
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static uint8_t s_active_mac[6]; /* 芯片实际 MAC 影子（netTask 回写） */
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static uint8_t s_active_valid; /* 影子有效标志（0 = 尚未回写） */
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static net_cfg_apply_cb_t s_apply_cb; /* "立即应用"平台回调（未注册 = 空操作） */
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/* 函数定义区 */
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/*
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* 函数功能：CRC-16/MODBUS（无查表逐位算法）
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* 入口参数：p_data - 数据指针 const uint8_t *
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* len - 数据长度 size_t
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* 返回值：CRC-16 值 uint16_t
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* 限定条件：p_data 非空（len 可为 0，返回初始值 0xFFFF）
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||
* 函数说明：文件私有（双端共享、避免跨模块依赖：模拟器不编译 App/util；
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||
* 数据量 ≤32B，性能无关）
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||
*/
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||
static uint16_t s_crc16_modbus(const uint8_t *p_data, size_t len) {
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||
uint16_t crc = 0xFFFFu;
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||
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||
for (size_t i = 0u; i < len; i++) {
|
||
crc = (uint16_t)(crc ^ (uint16_t)p_data[i]);
|
||
for (int b = 0; b < 8; b++) {
|
||
if (crc & 0x0001u) {
|
||
crc = (uint16_t)((crc >> 1) ^ 0xA001u);
|
||
}
|
||
else {
|
||
crc = (uint16_t)(crc >> 1);
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||
}
|
||
}
|
||
}
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return crc;
|
||
}
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||
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/*
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* 函数功能：填充工厂默认配置
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* 入口参数：p_cfg - 输出结构指针（不可为 NULL） net_cfg_t *
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||
* 返回值：无
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||
* 限定条件：p_cfg 非空
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||
* 函数说明：与既有硬编码组网值一致（192.168.1.100/24，gw .1，MAC 全零
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||
* = 芯片内置），保证首启/存储异常时行为与旧版本相同
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||
*/
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||
static void s_cfg_defaults(net_cfg_t *p_cfg) {
|
||
const net_cfg_t def = {
|
||
.ip = NET_CFG_DEF_IP,
|
||
.mask = NET_CFG_DEF_MASK,
|
||
.gw = NET_CFG_DEF_GW,
|
||
.mac = NET_CFG_DEF_MAC,
|
||
};
|
||
|
||
*p_cfg = def;
|
||
}
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||
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||
/*
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||
* 函数功能：判断 6 字节 MAC 是否全零
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||
* 入口参数：p_mac - MAC 指针（不可为 NULL） const uint8_t *
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||
* 返回值：true - 全零；false - 非全零
|
||
* 限定条件：p_mac 非空
|
||
*/
|
||
static bool s_mac_is_zero(const uint8_t *p_mac) {
|
||
for (int i = 0; i < 6; i++) {
|
||
if (p_mac[i] != 0u) {
|
||
return false;
|
||
}
|
||
}
|
||
return true;
|
||
}
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||
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/*
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* 函数功能：从存储加载网络配置到 RAM 副本
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||
* 入口参数：无
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||
* 返回值：恒 0（RAM 恒有效：文件缺失/CRC 错回退工厂默认） int
|
||
* 限定条件：MCU 端应在存储就绪后调用；未就绪时文件读失败自动回退
|
||
* 函数说明：见 net_cfg.h 同名函数说明
|
||
*/
|
||
int net_cfg_load(void) {
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||
net_cfg_blob_t blob;
|
||
|
||
if (net_cfg_store_read((uint8_t *)&blob, sizeof(blob)) != 0) {
|
||
/* 文件缺失/不可读（首启、存储未就绪）：工厂默认 */
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||
s_cfg_defaults(&s_cfg);
|
||
DBG_INFO("load: no valid file, factory defaults");
|
||
return 0;
|
||
}
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||
|
||
if (blob.magic != NET_CFG_MAGIC || blob.ver != NET_CFG_VER
|
||
|| s_crc16_modbus(blob.ip, 18u) != blob.crc) {
|
||
/* 格式损坏：工厂默认并留痕（不让坏配置带崩网络） */
|
||
s_cfg_defaults(&s_cfg);
|
||
DBG_ERROR("load: blob invalid (magic/ver/crc), factory defaults");
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
|
||
memcpy(s_cfg.ip, blob.ip, 4u);
|
||
memcpy(s_cfg.mask, blob.mask, 4u);
|
||
memcpy(s_cfg.gw, blob.gw, 4u);
|
||
memcpy(s_cfg.mac, blob.mac, 6u);
|
||
DBG_INFO("load: OK ip=%u.%u.%u.%u",
|
||
(unsigned)s_cfg.ip[0], (unsigned)s_cfg.ip[1],
|
||
(unsigned)s_cfg.ip[2], (unsigned)s_cfg.ip[3]);
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：保存当前 RAM 配置到存储
|
||
* 入口参数：无
|
||
* 返回值：0 - 成功；-1 - 写失败 int
|
||
* 限定条件：MCU 端应在存储就绪后调用
|
||
* 函数说明：组装磁盘格式经后端写盘；下次上电生效
|
||
*/
|
||
int net_cfg_save(void) {
|
||
net_cfg_blob_t blob;
|
||
|
||
memcpy(blob.ip, s_cfg.ip, 4u);
|
||
memcpy(blob.mask, s_cfg.mask, 4u);
|
||
memcpy(blob.gw, s_cfg.gw, 4u);
|
||
memcpy(blob.mac, s_cfg.mac, 6u);
|
||
blob.magic = NET_CFG_MAGIC;
|
||
blob.ver = NET_CFG_VER;
|
||
blob.crc = s_crc16_modbus(blob.ip, 18u);
|
||
|
||
if (net_cfg_store_write((const uint8_t *)&blob, sizeof(blob)) != 0) {
|
||
DBG_ERROR("save: store write FAILED");
|
||
return -1;
|
||
}
|
||
DBG_INFO("save: OK (file written)");
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：注册"立即应用"回调
|
||
* 入口参数：cb - 回调函数（NULL = 注销） net_cfg_apply_cb_t
|
||
* 返回值：无
|
||
* 限定条件：应用启动早期注册一次即可
|
||
* 函数说明：见 net_cfg.h 同名函数说明
|
||
*/
|
||
void net_cfg_set_apply_cb(net_cfg_apply_cb_t cb) {
|
||
s_apply_cb = cb;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：请求立即应用当前 RAM 配置
|
||
* 入口参数：无
|
||
* 返回值：无
|
||
* 限定条件：无（未注册回调时空操作）
|
||
* 函数说明：见 net_cfg.h 同名函数说明
|
||
*/
|
||
void net_cfg_request_apply(void) {
|
||
if (s_apply_cb != NULL) {
|
||
s_apply_cb();
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：取 RAM 配置副本（只读指针）
|
||
* 入口参数：无
|
||
* 返回值：RAM 配置副本指针（恒非空） const net_cfg_t *
|
||
* 限定条件：无
|
||
*/
|
||
const net_cfg_t *net_cfg_get(void) {
|
||
return &s_cfg;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：更新 RAM 配置副本（不写盘）
|
||
* 入口参数：p_cfg - 新配置指针（不可为 NULL） const net_cfg_t *
|
||
* 返回值：无
|
||
* 限定条件：p_cfg 非空
|
||
*/
|
||
void net_cfg_set(const net_cfg_t *p_cfg) {
|
||
if (p_cfg == NULL) {
|
||
return;
|
||
}
|
||
s_cfg = *p_cfg;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：回写芯片实际 MAC（影子区）
|
||
* 入口参数：p_mac - 芯片读回的实际 MAC（不可为 NULL） const uint8_t *
|
||
* 返回值：无
|
||
* 限定条件：net_init 成功后由 netTask 上下文调用
|
||
*/
|
||
void net_cfg_set_active_mac(const uint8_t *p_mac) {
|
||
if (p_mac == NULL) {
|
||
return;
|
||
}
|
||
memcpy(s_active_mac, p_mac, 6u);
|
||
s_active_valid = 1u;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：取显示用 MAC
|
||
* 入口参数：p_out - 6 字节输出缓冲（不可为 NULL） uint8_t *
|
||
* 返回值：无
|
||
* 限定条件：p_out 非空
|
||
* 函数说明：存储非全零 → 存储值；否则芯片实际（已回写）；否则全零
|
||
*/
|
||
void net_cfg_get_mac(uint8_t *p_out) {
|
||
if (p_out == NULL) {
|
||
return;
|
||
}
|
||
if (!s_mac_is_zero(s_cfg.mac)) {
|
||
memcpy(p_out, s_cfg.mac, 6u);
|
||
}
|
||
else if (s_active_valid != 0u) {
|
||
memcpy(p_out, s_active_mac, 6u);
|
||
}
|
||
else {
|
||
memset(p_out, 0, 6u);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：4 字节 IPv4 格式化为点分十进制字符串（每段 3 位补零）
|
||
* 入口参数：p_ip - 4 字节 IP（不可为 NULL） const uint8_t *
|
||
* p_buf - 输出缓冲（不可为 NULL） char *
|
||
* len - 缓冲长度 size_t
|
||
* 返回值：无
|
||
* 限定条件：p_ip/p_buf 非空；len ≥ 16
|
||
* 函数说明："192.168.001.100"（定长 11 字符，UI 编辑光标按固定偏移定位字节）
|
||
*/
|
||
void net_cfg_fmt_ipv4(const uint8_t *p_ip, char *p_buf, size_t len) {
|
||
if (p_ip == NULL || p_buf == NULL || len == 0u) {
|
||
return;
|
||
}
|
||
(void)snprintf(p_buf, len, "%03u.%03u.%03u.%03u",
|
||
(unsigned)p_ip[0], (unsigned)p_ip[1],
|
||
(unsigned)p_ip[2], (unsigned)p_ip[3]);
|
||
}
|