dab0d8ba17
批 2 五项全部落地(docs/任务规划/屏板链路.md §3): - 2-1 sb_link_frame_update():uiTask 渲染后按需组帧,不留 3200 B 影子 副本,直接拿活显存与帧内点阵段 memcmp;组完自校验,过了才置 ready。 静态 4208 B 帧缓冲实测落 RW_IRAM1(0x20006d98),不在 CCM。 - 2-2 空闲中断校完 6 B 召唤帧直接点 TX DMA(sb_tx_kick),不排队不攒批; busy 期间再来的召唤丢帧并计数,绝不叠发(屏板收帧一次 IDLE 一包)。 - 2-3 按键走环形队列(中断入、任务出),uiTask 按 §4.3 表映射 UI_KEY_* 后调 ui_port_queue_key;9/10(RESET/FACTORY)按决策四先丢弃并留痕。 - 2-4 HAL_UART_TxCpltCallback 在 rs485.c 加第三行转发(三个全局回调 落点收一处,防日后重复定义);busy 冻结帧缓冲,错误中断按 gState 收拾被打断的 TX,防残留 busy 把链路永久锁死。 - 2-5 连续 >=10 s 无有效召唤帧才判离线(不按 500 ms——屏板约 5000 s 自复位有 1 s 空窗),恢复即清标志;CRC 错帧静默丢弃并计数。 实测:台架 40 s(PC 顶替屏板,--key-fixed 2 持续改画面)rx=143 ok=143 keys=143 crc=0 / tx=143 done=143 drop=0 abor=0 fb=144 bad=0;脚本一停 10 s 准点出 OFFLINE。组帧耗时 509 µs 典型 / 709 µs 峰值——原 0.3 ms 判据系估算,已按实测在规划文档改口为 1 ms 并给出压降路径(未做)。 附带:rs485_on_rx 补 CODE-RULE-09 文档块(本轮改 rs485.c 触发整文件 重扫被拦);CRC 循环计数改 32 位(消掉 ARMCC 每轮 UXTH);bench 脚本 加 --reply/--key-fixed/--dump,并写明 CH340 收不了 700 kbaud 连续流、 --reply 收不全 4208 B 不是固件问题。 主机单测 146/146 PASSED(+65);Keil 0 错误 0 警告;ci_local 全绿 (SKIP=nested-comment,worktree 限制,主树脚本另查 0 新发)。 Code=238,936 B / RW_IRAM1 65.5 % / RW_CCM 87.9 %。
252 lines
12 KiB
C
252 lines
12 KiB
C
/*
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* 模块名称:RS-485 半双工通信驱动
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* 模块功能:RS-485 半双工通信驱动实现,封装任意 UART 外设实现 485 方向控制,
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* 提供阻塞发送、中断接收(IDLE 空闲帧检测)。DE 建立延时用 HAL_Delay(1)
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* (HAL 时基 1ms,远大于收发器 50us 的 DE 建立时间),确保 DE 使能稳定。
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* 适用平台:STM32F4 系列
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* 作者:王建锋
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* 创建日期:2026-07-18
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* 修改记录:
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* 2026-07-18 王建锋 创建初始版本
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* 2026-07-20 王建锋 修复 DE 时序:添加 DE 建立延时替代 for 循环
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* 2026-07-20 王建锋 清理中文注释乱码,对齐代码规范
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* 2026-10-05 王建锋 模块描述订正为实际实现 HAL_Delay(1)
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* (原描述称 DWT CYCCNT 微秒延时,与代码不符)
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*/
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#include "rs485.h"
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#include "sb_link.h" /* 屏板链路 USART1:本文件是全局 UART 回调的唯一实现处,见下方回调段 */
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/*
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* 函数功能:把 HAL 的状态码映射成项目统一的 bsp_err_t(边界映射,2026-10-22 试点)
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* 入口参数:status - HAL_* 返回的状态
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* 返回值:对应的 bsp_err_t;HAL_BUSY 归为 BSP_ERR_BUSY(可重试),HAL_OK 归 BSP_OK
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* 限定条件:仅本文件内部使用
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* 函数说明:HAL 的码**不在本模块之外出现**(见 bsp_err.h 边界纪律 1/2);所以映射写在这里、
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* 写成 static,而不是往公共头里塞一个 include HAL 的 inline。
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*/
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static bsp_err_t rs485_err_from_hal(HAL_StatusTypeDef status) {
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switch (status) {
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case HAL_OK:
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return BSP_OK;
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case HAL_TIMEOUT:
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return BSP_ERR_TIMEOUT;
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case HAL_BUSY:
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return BSP_ERR_BUSY;
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default:
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return BSP_ERR_IO;
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}
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||
}
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/* ======================== 全局实例 ======================== */
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||
/* RS-485 全局实例(接收缓冲内聚于句柄的 rx_buf 字段) */
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rs485_handle_t g_rs485;
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/* ======================== 方向控制宏 ======================== */
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||
#define RS485_DIR_TX(h) HAL_GPIO_WritePin((h)->dir_port, (h)->dir_pin, GPIO_PIN_SET)
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#define RS485_DIR_RX(h) HAL_GPIO_WritePin((h)->dir_port, (h)->dir_pin, GPIO_PIN_RESET)
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/* ======================== 公共函数实现 ======================== */
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/*
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* 函数功能:初始化 RS-485 句柄
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* 入口参数:p_handle - RS-485 句柄指针 rs485_handle_t*(非空)
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||
* p_huart - UART 外设句柄指针(已由 CubeMX 初始化) UART_HandleTypeDef*(非空)
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||
* p_dir_port - 方向控制 GPIO 端口(如 GPIOD) GPIO_TypeDef*(非空)
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||
* dir_pin - 方向控制 GPIO 引脚号(如 GPIO_PIN_0) uint16_t
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||
* 返回值:无
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||
* 限定条件:UART 和 GPIO 须先由 CubeMX 完成初始化
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||
* 函数说明:初始化后默认处于接收状态(DE 引脚拉低),
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||
* 并自动启动 IDLE 中断接收,无需再手动调用 rs485_receive_start。
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||
*/
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void rs485_init(rs485_handle_t *p_handle,
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||
UART_HandleTypeDef *p_huart,
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||
GPIO_TypeDef *p_dir_port,
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||
uint16_t dir_pin) {
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||
p_handle->huart = p_huart;
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||
p_handle->dir_port = p_dir_port;
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||
p_handle->dir_pin = dir_pin;
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||
p_handle->rx_size = 0;
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||
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||
RS485_DIR_RX(p_handle);
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||
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||
/* 自动开启 IDLE 中断接收(后续在回调中重新开启) */
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||
(void)rs485_receive_start(p_handle);
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||
}
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||
|
||
/*
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||
* 函数功能:阻塞方式发送数据
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||
* 入口参数:p_handle - RS-485 句柄指针 rs485_handle_t*(非空)
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* p_data - 待发送数据缓冲区 uint8_t*(非空)
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* len - 待发送字节数 uint16_t 1 - N
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||
* timeout - 发送超时(ms),传 0 使用 RS485_TIMEOUT_DEFAULT uint32_t 0 / 1 - N
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||
* 返回值:BSP_OK - 发送成功 bsp_err_t
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||
* BSP_ERR_PARAM - 参数非法(空指针、长度 0 或超 RS485_TX_MAX_LEN)
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||
* BSP_ERR_TIMEOUT - 发送超时(可重试:BSP_ERR_CAN_RETRY 为真)
|
||
* BSP_ERR_IO - HAL 报总线/状态错误
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||
* 限定条件:须在主循环或 FreeRTOS 任务中调用,不可在 UART 中断中调用
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||
* 函数说明:发送前拉高 DE,等待 HAL 时基延时确保 RS485 收发器驱动使能稳定后再启动
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||
* UART 发送(HAL 时基最小粒度 1ms,此处延时 1ms,远大于 50us 的 DE 建立时间)。
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||
* HAL_UART_Transmit 内部等待 TC(发送完成)标志,确保最后一字节完全移出后
|
||
* 再拉低 DE 切回接收状态。
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||
*/
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||
bsp_err_t rs485_transmit(rs485_handle_t *p_handle,
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||
const uint8_t *p_data,
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||
uint16_t len,
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||
uint32_t timeout) {
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HAL_StatusTypeDef status = HAL_OK;
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||
if (timeout == 0U) {
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||
timeout = RS485_TIMEOUT_DEFAULT;
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||
}
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/* 防御性边界(2026-09-24,UART 缓冲遍历类 HardFault 加固):
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* 长度必须非零且不超过收发缓冲上限——脏长度交给 HAL 会变成"按长度遍历整片内存" */
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||
if ((p_handle == NULL) || (p_data == NULL) || (len == 0U) || (len > RS485_TX_MAX_LEN)) {
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||
return BSP_ERR_PARAM;
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||
}
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||
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||
RS485_DIR_TX(p_handle);
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/* DE 建立延时:HAL 时基为 1ms 粒度,1ms 已充分覆盖收发器驱动使能稳定时间 */
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HAL_Delay(1);
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status = HAL_UART_Transmit(p_handle->huart,
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||
(uint8_t *)p_data,
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len,
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||
timeout);
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||
|
||
RS485_DIR_RX(p_handle);
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||
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||
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||
return rs485_err_from_hal(status);
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||
}
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/*
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* 函数功能:启动中断方式接收(IDLE 空闲帧检测)
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||
* 入口参数:p_handle - RS-485 句柄指针 rs485_handle_t*(非空)
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* 返回值:HAL_OK - 启动成功 HAL_StatusTypeDef
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||
* HAL_ERROR - 启动失败
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||
* 限定条件:UART 须已开启全局中断(NVIC 使能)
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||
* 函数说明:使用 HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT 实现变长帧接收,
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||
* 接收缓冲固定使用句柄内部的 rx_buf(RS485_RX_BUF_SIZE)。
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||
* 当 UART 总线空闲超过 1 个字符时间后硬件触发 IDLE 中断,
|
||
* HAL 自动调用 HAL_UARTEx_RxEventCallback 并返回已接收字节数。
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||
* 用户须在回调中重新调用本函数重新开启接收。
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||
*/
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||
bsp_err_t rs485_receive_start(rs485_handle_t *p_handle) {
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||
HAL_StatusTypeDef status;
|
||
|
||
if (p_handle == NULL) {
|
||
return BSP_ERR_PARAM;
|
||
}
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||
p_handle->rx_size = 0;
|
||
status = HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(p_handle->huart, p_handle->rx_buf, RS485_RX_BUF_SIZE);
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||
|
||
return rs485_err_from_hal(status);
|
||
}
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||
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||
/*
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||
* 函数功能:缓存最近一次接收的字节数
|
||
* 入口参数:p_handle - RS-485 句柄指针 rs485_handle_t*(非空)
|
||
* size - 本次接收到的字节数 uint16_t
|
||
* 返回值:无
|
||
* 限定条件:须在 HAL_UARTEx_RxEventCallback 中调用
|
||
* 函数说明:将 HAL 回调中接收到的数据大小回写到句柄的 rx_size 字段
|
||
*/
|
||
void rs485_rx_set_size(rs485_handle_t *p_handle, uint16_t size) {
|
||
p_handle->rx_size = size;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能:获取最近一次接收的字节数
|
||
* 入口参数:p_handle - RS-485 句柄指针 const rs485_handle_t*(非空)
|
||
* 返回值:最近一次接收的字节数 uint16_t
|
||
* 限定条件:须在 HAL_UARTEx_RxEventCallback 触发后调用
|
||
* 函数说明:获取 rx_size 字段中缓存的接收字节数
|
||
*/
|
||
uint16_t rs485_rx_get_size(const rs485_handle_t *p_handle) {
|
||
return p_handle->rx_size;
|
||
}
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||
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||
/* ==================== HAL 回调(本工程唯一实现处) ====================
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||
*
|
||
* ⚠ 下面三个回调是 HAL 的**全局单例**:一个工程只能有一份定义
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||
* (Inc/stm32f4xx_hal_conf.h 的 USE_HAL_UART_REGISTER_CALLBACKS = 0,
|
||
* 没法按句柄注册各自的回调)。所以新增通道时**在这里加一行转发**,
|
||
* 不要在别处再定义一份 —— 重复定义是链接期的 multiple definition,编不过。
|
||
* 三个 = RxEvent / Error / TxCplt。加通道时**三个都要看一遍**:只用收的通道
|
||
* 也得知道 TxCplt 有没有被占,免得日后自己想发东西时找不到落点。
|
||
*
|
||
* 按句柄过滤放在各通道自己的模块里(如 sb_link_on_rx_event 内部判 p_huart),
|
||
* 本文件不必知道别的通道用的是哪个 huart,也就不会因为它们换口而改动。
|
||
*/
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能:应用层接收钩子的默认实现(弱符号,可被应用重定义)
|
||
* 入口参数:buf - 本次接收数据首地址(中断上下文,回调返回后即被复写)
|
||
* size - 本次接收字节数
|
||
* 返回值:无
|
||
* 限定条件:中断上下文调用(HAL_UARTEx_RxEventCallback 内),默认实现仅做占位
|
||
* 函数说明:业务解析由应用侧重定义本函数提供;弱符号定义与 rs485.h 的声明同名,
|
||
* 应用侧给出强符号时链接器取强符号,本实现被覆盖。
|
||
*/
|
||
__weak void rs485_on_rx(uint8_t *buf, uint16_t size) {
|
||
(void)buf;
|
||
(void)size;
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||
}
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||
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/*
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||
* HAL UART 扩展接收回调(IDLE 空闲帧中断触发)。
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||
* 当 RS-485 总线空闲超过 1 个字符时间后触发,由 HAL 自动调用。
|
||
* 注意:回调按实例分发,仅处理本驱动绑定的 UART,不写死 UART5。
|
||
*/
|
||
void HAL_UARTEx_RxEventCallback(UART_HandleTypeDef *huart, uint16_t Size) {
|
||
if (huart == g_rs485.huart) {
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||
rs485_rx_set_size(&g_rs485, Size);
|
||
|
||
/* 通知应用处理本次接收(中断上下文,应尽快返回) */
|
||
rs485_on_rx(g_rs485.rx_buf, Size);
|
||
|
||
/* 重新开启接收 */
|
||
rs485_receive_start(&g_rs485);
|
||
}
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||
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||
/* 屏板链路(USART1):非本链路的句柄在 sb_link 内部被忽略 */
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||
sb_link_on_rx_event(huart, Size);
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||
}
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||
/*
|
||
* HAL UART 错误回调(ORE/NE/FE/PE 等)。
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||
* 读 SR + DR 清除错误标志后重新开启接收,避免中断锁死。
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||
*/
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void HAL_UART_ErrorCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {
|
||
if (huart == g_rs485.huart) {
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||
/* STM32F4 通过读 SR + DR 清除 ORE/NE/FE/PE 错误标志 */
|
||
(void)huart->Instance->SR;
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||
(void)huart->Instance->DR;
|
||
/* 重新开启接收 */
|
||
rs485_receive_start(&g_rs485);
|
||
}
|
||
|
||
/* 屏板链路(USART1):清 ORE 并重挂接收(不清 ORE 会永久静默),见 sb_link.c */
|
||
sb_link_on_error(huart);
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* HAL UART 发送完成回调(DMA 传输结束 / 阻塞发送结束)。
|
||
* 全工程原本零实现(2026-10-29 核实),屏板链路是第一个用户:它靠这个回调清 TX busy。
|
||
*
|
||
* 为什么放在本文件而不是 sb_link.c:三个全局 UART 回调必须一眼能找到全部落点。
|
||
* 分开写的话,下一个加通道的人只在本文件看到两个回调,会以为 TxCplt 没人用、
|
||
* 于是自己在别处再定义一份 —— 那是链接期 multiple definition。
|
||
* 本文件只做一行转发,**按句柄过滤在 sb_link 内部做**,与上面两个回调同一约定。
|
||
*/
|
||
void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {
|
||
/* 屏板链路(USART1):清 TX busy 标志并计数,见 sb_link.c */
|
||
sb_link_on_tx_cplt(huart);
|
||
}
|