STM32F4-Base/Drivers/BSP/CH395F/ch395f.c

/*
 * 模块名称：CH395F SPI以太网协议栈驱动
 * 模块功能：CH395F以太网协议栈芯片SPI驱动实现，提供芯片检测、初始化、
 *           网络参数配置、PHY管理、DHCP、Socket管理及数据收发功能
 * 适用平台：STM32F4系列（SPI2接口）
 * 作者：王建锋
 * 创建日期：2026-03-14
 * 修改记录：
 *     2026-03-14  王建锋  创建初始版本，按代码规范重构
 *     2026-07-18  王建锋  改进write_send_buf/read_recv_buf使用SPI2 DMA批量传输
 *     2026-10-02  王建锋  3 处字节级 SPI 调用由 HAL_MAX_DELAY 改有限超时（100ms）
 *             + 返回值检查 + 故障锁存（沿程只记一条日志）；原 SPI 异常时调用方永久挂死
 *     2026-10-04  王建锋  ch395f_spi_dma_transfer 由 void 改为返回状态（0 成功/-1 失败），
 *             DMA 初始化失败/超时中止均锁存通道故障；read_recv_buf 在 DMA 失败时不再把
 *             rx_buf 内容拷入调用方缓冲（改零填充），消除"失败当成功"的静默数据损坏
 */

/* 头文件包含区 - 先包含系统头文件，再包含自定义头文件 */
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include "ch395f.h"
#include "spi.h"
#include "gd5f2gq5ue.h"   /* SPI1 分支转调 gd5f_spi1_notify_*（HAL SPI 回调全局唯一，本文件代管分发） */
#include "usart.h"

/*
 * 调试输出配置
 * 深调用链模块（ch395f_spi_fault_set 等出现在 netTask/ftpTask/timeSyncTask
 * 最坏链尾部）：日志行缓冲收到 128 B（默认 192）。本模块最长行
 * "HAL_SPI_TransmitReceive_DMA FAIL: %d, SPI_State=%d, SPI_Error=0x%lX, DMA_State=%d"
 * 渲染后 ≈ 102 B（含时间戳 21 + 标签）< 128 → 不截断
 */
#define DBG_LINE_BUF_MAX 128U
#define DBG_TAG "[CH395]"
#include "dbg_log.h"

/*
 * 私有宏定义区
 */
#define CH395F_CHECK_EXIST_TEST_DATA   0x57U  /* 芯片检测测试数据 */
#define CH395F_RESET_DELAY_MS          20U    /* 复位后等待延时（ms） */
#define CH395F_INIT_TIMEOUT_MS         500U   /* 初始化超时时间（ms） */
#define CH395F_SPI_BYTE_TIMEOUT_MS     100U   /* 字节级SPI有限超时（原 HAL_MAX_DELAY） */
/* DMA缓冲大小使用ch395f.h中公开的CH395F_SPI_DMA_BUF_SIZE */
#define CH395F_DMA_BUF_SIZE            CH395F_SPI_DMA_BUF_SIZE

/*
 * 静态变量定义区 - DMA传输相关
 */
static volatile uint8_t s_spi2_dma_done = 0U;   /* DMA传输完成标志 */
static uint8_t s_spi_fault = 0U;               /* SPI 通道故障锁存（字节级或 DMA 级超时/出错置位，MCU复位清除） */

__attribute__((aligned(4)))
static uint8_t s_spi2_dma_tx_buf[CH395F_DMA_BUF_SIZE]; /* DMA发送缓冲区 */
__attribute__((aligned(4)))
static uint8_t s_spi2_dma_rx_buf[CH395F_DMA_BUF_SIZE]; /* DMA接收缓冲区 */

/*
 * 私有函数声明区
 */
static void ch395f_spi_begin(void);
static void ch395f_spi_end(void);
static int ch395f_spi_dma_transfer(uint16_t len);
static void ch395f_spi_fault_set(const char *kind);

/*
 * 私有函数定义区
 */

/*
 * 函数功能：启动一次SPI事务（CS高→低）
 * 限定条件：SPI2外设已初始化
 * 函数说明：1. 先将CS置高再置低，满足片选信号最小间隔要求
 *           2. SPI模式下字节间无需额外延时
 */
static void ch395f_spi_begin(void) {
    /* CS置高确保空闲状态 */
    HAL_GPIO_WritePin(CH395_SCS_GPIO_Port, CH395_SCS_Pin, GPIO_PIN_SET);
    /* CS置低启动事务（无需额外延时，SPI时序由SCK频率决定） */
    HAL_GPIO_WritePin(CH395_SCS_GPIO_Port, CH395_SCS_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}

/*
 * 函数功能：结束一次SPI事务（CS置高）
 * 限定条件：SPI2外设已初始化
 */
static void ch395f_spi_end(void) {
    /* CS置高结束事务 */
    HAL_GPIO_WritePin(CH395_SCS_GPIO_Port, CH395_SCS_Pin, GPIO_PIN_SET);
}

/*
 * 函数功能：锁存一次 SPI 通道故障（仅首条故障记日志）
 * 入口参数：kind - 故障类别标签（"byte"/"dma-hal"/"dma-timeout"）  const char*
 * 返回值：无
 * 限定条件：无
 * 函数说明：任一字节级或 DMA 级 SPI 调用超时/失败时调用；置位 s_spi_fault 并记一条日志，
 *           后续故障静默（防串口刷屏）；上层经 ch395f_spi_byte_fault() 查询
 */
static void ch395f_spi_fault_set(const char *kind) {
    if (s_spi_fault == 0U) {
        s_spi_fault = 1U;
        DBG_ERROR("SPI channel fault latched: %s", kind);
    }
}

/*
 * 函数功能：DMA全双工传输并等待完成
 * 入口参数：len - 传输长度（字节）  uint16_t  1 - CH395F_DMA_BUF_SIZE
 * 返回值：0 - 传输完成且无错误   -1 - 传输失败（HAL 启动失败 / 超时中止）
 * 限定条件：1. s_spi2_dma_tx_buf中已填充待发送数据
 *           2. 需确保DMA传输缓冲区已对齐到4字节边界
 * 函数说明：1. 发送s_spi2_dma_tx_buf内容，同时接收数据存入s_spi2_dma_rx_buf
 *           2. 阻塞等待DMA完成回调置标志位
 *           3. 超时（1秒）时强制中止SPI DMA并打印错误信息
 *           4. 传输完成后检查SPI错误码并清除溢出标志
 *           5.（2026-10-04）：失败路径锁存通道故障并返回 -1，调用方据此
 *              判定 rx_buf 内容不可信，不再"失败当成功"继续消费
 */
static int ch395f_spi_dma_transfer(uint16_t len) {
    HAL_StatusTypeDef status;
    uint32_t tickstart;
    volatile uint32_t loop_cnt = 0U;

    s_spi2_dma_done = 0U;
    status = HAL_SPI_TransmitReceive_DMA(&hspi2, s_spi2_dma_tx_buf, s_spi2_dma_rx_buf, len);
    if (status != HAL_OK) {
        DBG_ERROR("HAL_SPI_TransmitReceive_DMA FAIL: %d, SPI_State=%d, SPI_Error=0x%lX, DMA_State=%d",
                  (int)status,
                  (int)hspi2.State,
                  hspi2.ErrorCode,
                  (int)hspi2.hdmarx->State);
        ch395f_spi_fault_set("dma-hal");
        return -1;
    }

    tickstart = HAL_GetTick();
    while (s_spi2_dma_done == 0U) {
        loop_cnt++;
        if ((HAL_GetTick() - tickstart) > 1000U) {
            DBG_ERROR("TIMEOUT after 1s, len=%d, loop=%lu, SPI_State=%d, SPI_Error=0x%lX",
                      (int)len, loop_cnt,
                      (int)hspi2.State,
                      hspi2.ErrorCode);
            DBG_ERROR("  DMA_RX: State=%d, Dir=%lu, CNT=%lu",
                      (int)hspi2.hdmarx->State,
                      hspi2.hdmarx->Init.Direction,
                      __HAL_DMA_GET_COUNTER(hspi2.hdmarx));
            DBG_ERROR("  DMA_TX: State=%d, Dir=%lu, CNT=%lu",
                      (int)hspi2.hdmatx->State,
                      hspi2.hdmatx->Init.Direction,
                      __HAL_DMA_GET_COUNTER(hspi2.hdmatx));
            DBG_ERROR("  SPI2_CR1=0x%lX, CR2=0x%lX, SR=0x%lX",
                      SPI2->CR1, SPI2->CR2, SPI2->SR);
            /* 强制中止SPI2 DMA状态，避免死锁 */
            HAL_SPI_Abort(&hspi2);
            ch395f_spi_fault_set("dma-timeout");
            return -1;
        }
    }

    /* 检查传输是否成功：SPI错误码必须为0 */
    if (hspi2.ErrorCode != 0U) {
        DBG_INFO("SPI DMA done with errors: ErrorCode=0x%lX, SPI_State=%d",
                 hspi2.ErrorCode, (int)hspi2.State);
        __HAL_SPI_CLEAR_OVRFLAG(&hspi2);
    }

    return 0;
}

/*
 * 函数功能：SPI传输完成回调函数
 * 入口参数：hspi - SPI句柄指针  SPI_HandleTypeDef*
 * 函数说明：由HAL SPI驱动在DMA TX+RX完成后调用
 */
void HAL_SPI_TxRxCpltCallback(SPI_HandleTypeDef *hspi) {
    if (hspi->Instance == SPI2) {
        s_spi2_dma_done = 1U;
    } else if (hspi->Instance == SPI1) {
        gd5f_spi1_notify_done();   /* 归 GD5F 所有：本文件只代 HAL 分发，不碰它的标志 */
    }
}

/*
 * 函数功能：SPI错误回调函数
 * 入口参数：hspi - SPI句柄指针  SPI_HandleTypeDef*
 * 函数说明：由HAL SPI驱动在DMA传输错误时调用，释放等待者
 */
void HAL_SPI_ErrorCallback(SPI_HandleTypeDef *hspi) {
    if (hspi->Instance == SPI2) {
        s_spi2_dma_done = 1U;
    } else if (hspi->Instance == SPI1) {
        gd5f_spi1_notify_error();  /* 勿删：少了这行 GD5F 的 DMA 出错只能靠超时退出 */
    }
}

/*
 * 公共函数定义区
 */

/*
 * 函数功能：向CH395写入一个命令字节
 * 入口参数：cmd - 命令字节  uint8_t  0x00 - 0xFF
 * 返回值：命令回显字节  uint8_t
 * 限定条件：必须在ch395f_spi_begin()和ch395f_spi_end()之间调用
 * 函数说明：SPI模式下命令和数据字节之间无需间隔
 */
uint8_t ch395f_write_cmd(uint8_t cmd) {
    uint8_t rx_data = 0xFFU;

    /* 通过SPI发送命令并接收回显（有限超时+返回值检查；失败返回0xFF占位并锁存故障） */
    if (HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi2, &cmd, &rx_data, 1,
                                CH395F_SPI_BYTE_TIMEOUT_MS) != HAL_OK) {
        ch395f_spi_fault_set("byte");
    }
    return rx_data;
}

/*
 * 函数功能：向CH395写入一个数据字节
 * 入口参数：data - 数据字节  uint8_t  0x00 - 0xFF
 * 返回值：数据回显字节  uint8_t
 * 限定条件：必须在ch395f_spi_begin()和ch395f_spi_end()之间调用
 */
uint8_t ch395f_write_data(uint8_t data) {
    uint8_t rx_data = 0xFFU;

    /* 通过SPI发送数据并接收回显（有限超时+返回值检查） */
    if (HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi2, &data, &rx_data, 1,
                                CH395F_SPI_BYTE_TIMEOUT_MS) != HAL_OK) {
        ch395f_spi_fault_set("byte");
    }
    return rx_data;
}

/*
 * 函数功能：从CH395读取一个数据字节
 * 返回值：接收到的数据字节  uint8_t
 * 限定条件：必须在ch395f_spi_begin()和ch395f_spi_end()之间调用
 * 函数说明：发送0xFF作为SPI时钟源，同时读取芯片返回的数据
 */
uint8_t ch395f_read_data(void) {
    uint8_t tx_dummy = 0xFFU;
    uint8_t rx_data = 0xFFU;

    /* 发送0xFF作为时钟源，读取芯片返回数据（有限超时+返回值检查） */
    if (HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi2, &tx_dummy, &rx_data, 1,
                                CH395F_SPI_BYTE_TIMEOUT_MS) != HAL_OK) {
        ch395f_spi_fault_set("byte");
    }
    return rx_data;
}

/*
 * 函数功能：查询 SPI 通道故障锁存
 * 返回值：0 - 正常  1 - 曾发生 SPI 超时/错误（字节级或 DMA 级）
 * 限定条件：无
 * 函数说明：锁存式（不自动清除，MCU 复位前一直有效）；上层据此判定
 *          "SPI 通道异常"（区别于"无芯片"/"PHY 未链接"）；仅首条故障记日志
 */
uint8_t ch395f_spi_byte_fault(void) {
    return s_spi_fault;
}

/*
 * 函数功能：检测CH395芯片是否存在且通信正常
 * 返回值：CH395F_STATUS_OK - 芯片检测成功  ch395f_status_t
 *         CH395F_STATUS_NOT_DETECTED - 芯片未检测到  ch395f_status_t
 * 限定条件：SPI2外设已正确初始化
 * 函数说明：1. 发送CMD_CHECK_EXIST（0x06）后跟测试数据0x57
 *           2. 芯片应返回测试数据的按位取反结果0xA8
 *           3. 回显匹配则返回成功，否则返回未检测到
 */
ch395f_status_t ch395f_check_exist(void) {
    uint8_t test_data = CH395F_CHECK_EXIST_TEST_DATA;
    uint8_t reply_data;

    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送检测命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_CHECK_EXIST);

    /* 发送测试数据 */
    ch395f_write_data(test_data);

    /* 读取芯片回复 */
    reply_data = ch395f_read_data();

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();

    /* 验证回复是否为测试数据的按位取反 */
    if (reply_data == (uint8_t)(~test_data)) {
        return CH395F_STATUS_OK;
    }

    return CH395F_STATUS_NOT_DETECTED;
}

/*
 * 函数功能：读取CH395芯片版本号
 * 返回值：版本字节（bits 5:0 = 版本号）  uint8_t
 * 限定条件：芯片已通过ch395f_check_exist()检测
 */
uint8_t ch395f_get_version(void) {
    uint8_t version;

    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送版本读取命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_GET_IC_VER);

    /* 读取版本号 */
    version = ch395f_read_data();

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();

    return version;
}

/*
 * 函数功能：获取远程IP地址和端口号
 * 入口参数：sock - Socket索引  uint8_t  0 - 7
 *           p_buf - 6字节输出缓冲区指针（4字节IP + 2字节端口）  uint8_t*
 * 限定条件：1. p_buf不可为NULL
 *           2. 需在TCP Server模式下连接建立后调用
 * 函数说明：IP和端口均为低字节在前
 */
void ch395f_get_remot_ipp(uint8_t sock, uint8_t *p_buf) {
    uint8_t i;

    /* 检查输入参数合法性 */
    if (p_buf == NULL) {
        return;
    }

    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送获取远程IP和端口命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_GET_REMOT_IPP_SN);

    /* 发送Socket索引 */
    ch395f_write_data(sock);

    /* 读取4字节IP地址 */
    for (i = 0; i < 4; i++) {
        p_buf[i] = ch395f_read_data();
    }

    /* 读取2字节端口号 */
    for (i = 4; i < 6; i++) {
        p_buf[i] = ch395f_read_data();
    }

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：设置CH395功能参数
 * 入口参数：para - 4字节功能参数  uint32_t
 * 限定条件：必须在ch395f_init()之前调用
 */
void ch395f_set_fun_para(uint32_t para) {
    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送设置功能参数命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_SET_FUN_PARA);

    /* 发送4字节参数（低字节在前） */
    ch395f_write_data((uint8_t)(para));
    ch395f_write_data((uint8_t)(para >> 8));
    ch395f_write_data((uint8_t)(para >> 16));
    ch395f_write_data((uint8_t)(para >> 24));

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：设置 TCP 最大分段大小（MSS）
 * 入口参数：mss - MSS值  uint16_t  60 - 1460
 * 限定条件：必须在 ch395f_init() 之前调用
 */
void ch395f_set_tcp_mss(uint16_t mss) {
    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送设置TCP MSS命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_SET_TCP_MSS);

    /* 发送2字节MSS值（低字节在前） */
    ch395f_write_data(mss & 0xFFU);
    ch395f_write_data((mss >> 8) & 0xFFU);

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：设置Socket接收缓冲区
 * 入口参数：sock - Socket索引  uint8_t  0 - 7
 *           start_block - 起始块地址  uint8_t
 *           block_count - 块数量  uint8_t
 * 限定条件：必须在OPEN_SOCKET_SN之前调用
 */
void ch395f_set_recv_buf(uint8_t sock, uint8_t start_block, uint8_t block_count) {
    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送设置接收缓冲区命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_SET_RECV_BUF);

    /* 发送Socket索引 */
    ch395f_write_data(sock);

    /* 发送起始块地址 */
    ch395f_write_data(start_block);

    /* 发送块数量 */
    ch395f_write_data(block_count);

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：设置Socket发送缓冲区
 * 入口参数：sock - Socket索引  uint8_t  0 - 7
 *           start_block - 起始块地址  uint8_t
 *           block_count - 块数量  uint8_t
 * 限定条件：必须在OPEN_SOCKET_SN之前调用
 */
void ch395f_set_send_buf(uint8_t sock, uint8_t start_block, uint8_t block_count) {
    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送设置发送缓冲区命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_SET_SEND_BUF);

    /* 发送Socket索引 */
    ch395f_write_data(sock);

    /* 发送起始块地址 */
    ch395f_write_data(start_block);

    /* 发送块数量 */
    ch395f_write_data(block_count);

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：清除Socket接收缓冲区
 * 入口参数：sock - Socket索引  uint8_t  0 - 7
 * 限定条件：Socket必须已打开
 */
void ch395f_clear_recv_buf(uint8_t sock) {
    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送清除接收缓冲区命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_CLEAR_RECV_BUF_SN);

    /* 发送Socket索引 */
    ch395f_write_data(sock);

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：设置TCP KeepAlive空闲时间
 * 入口参数：time - 空闲时间（毫秒，须为 500 的倍数）  uint32_t
 * 限定条件：必须在ch395f_init()之前调用
 */
void ch395f_set_keepalive_idle(uint32_t time) {
    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送设置KeepAlive空闲时间命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_SET_KEEPALIVE_IDLE);

    /* 发送4字节时间值（低字节在前） */
    ch395f_write_data((uint8_t)(time));
    ch395f_write_data((uint8_t)(time >> 8));
    ch395f_write_data((uint8_t)(time >> 16));
    ch395f_write_data((uint8_t)(time >> 24));

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：设置TCP KeepAlive探测间隔
 * 入口参数：time - 探测间隔（毫秒，须为 500 的倍数）  uint32_t
 * 限定条件：必须在ch395f_init()之前调用
 */
void ch395f_set_keepalive_intvl(uint32_t time) {
    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送设置KeepAlive探测间隔命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_SET_KEEPALIVE_INTVL);

    /* 发送4字节时间值（低字节在前） */
    ch395f_write_data((uint8_t)(time));
    ch395f_write_data((uint8_t)(time >> 8));
    ch395f_write_data((uint8_t)(time >> 16));
    ch395f_write_data((uint8_t)(time >> 24));

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：设置TCP KeepAlive探测次数
 * 入口参数：cnt - 探测次数  uint8_t
 * 限定条件：必须在ch395f_init()之前调用
 */
void ch395f_set_keepalive_cnt(uint8_t cnt) {
    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送设置KeepAlive探测次数命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_SET_KEEPALIVE_CNT);

    /* 发送探测次数 */
    ch395f_write_data(cnt);

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：使能/禁能指定Socket的KeepAlive功能
 * 入口参数：sock - Socket索引  uint8_t  0 - 7
 *           enable - 使能标志  uint8_t  1 = 使能，0 = 禁能
 * 限定条件：Socket必须已打开
 */
void ch395f_set_keepalive_enable(uint8_t sock, uint8_t enable) {
    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送设置KeepAlive使能命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_SET_KEEPALIVE_SN);

    /* 发送Socket索引 */
    ch395f_write_data(sock);

    /* 发送使能标志 */
    ch395f_write_data(enable);

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：设置TCP重传次数
 * 入口参数：cnt - 重传次数  uint8_t  0 = 使用默认值
 * 限定条件：必须在ch395f_init()之前调用
 */
void ch395f_set_retrans_count(uint8_t cnt) {
    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送设置重传次数命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_SET_RETRAN_COUNT);

    /* 发送重传次数 */
    ch395f_write_data(cnt);

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：设置TCP重传周期
 * 入口参数：period - 重传周期（毫秒）  uint16_t
 * 限定条件：必须在ch395f_init()之前调用
 */
void ch395f_set_retrans_period(uint16_t period) {
    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送设置重传周期命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_SET_RETRAN_PERIOD);

    /* 发送2字节周期值（低字节在前） */
    ch395f_write_data(period & 0xFFU);
    ch395f_write_data((period >> 8) & 0xFFU);

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：软件复位CH395芯片
 * 返回值：CH395F_STATUS_OK - 复位成功  ch395f_status_t
 * 限定条件：SPI2外设已正确初始化
 * 函数说明：复位耗时约15ms（TE0），函数内部包含延时等待
 */
ch395f_status_t ch395f_reset(void) {
    ch395f_spi_begin();

    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_RESET_ALL);

    ch395f_spi_end();

    HAL_Delay(CH395F_RESET_DELAY_MS);
    return CH395F_STATUS_OK;
}

/*
 * 函数功能：查询命令执行状态
 * 返回值：状态字节（CH395F_ERR_SUCCESS / CH395F_ERR_BUSY / ...）  uint8_t
 * 限定条件：仅用于耗时较长的命令（如初始化）之后查询
 */
uint8_t ch395f_get_cmd_status(void) {
    uint8_t status;

    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送状态查询命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_GET_CMD_STATUS);

    /* 读取状态字节 */
    status = ch395f_read_data();

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();

    return status;
}

/*
 * 函数功能：轮询等待命令执行完成
 * 入口参数：timeout_ms - 超时时间（毫秒）  uint32_t
 * 返回值：命令执行状态（CH395F_ERR_SUCCESS = 成功，CH395F_ERR_BUSY = 超时）  uint8_t
 * 限定条件：需在发送耗时较长的命令后调用
 * 函数说明：每20ms查询一次，直到命令完成或超时
 */
uint8_t ch395f_poll_cmd_status(uint32_t timeout_ms) {
    uint32_t retry_count = 0U;
    uint32_t max_retries = (timeout_ms + 20U - 1U) / 20U;

    while (1) {
        HAL_Delay(20U);
        uint8_t status = ch395f_get_cmd_status();

        if (status != CH395F_ERR_BUSY) {
            return status;
        }

        if (++retry_count >= max_retries) {
            return CH395F_ERR_BUSY;  /* 超时 */
        }
    }
}

/*
 * 函数功能：初始化CH395（包括MAC、PHY、TCP/IP协议栈）
 * 返回值：CH395F_STATUS_OK - 初始化成功  ch395f_status_t
 *         CH395F_STATUS_TIMEOUT - 初始化超时  ch395f_status_t
 *         CH395F_STATUS_ERROR - 初始化失败  ch395f_status_t
 * 限定条件：芯片已通过ch395f_reset()复位
 * 函数说明：芯片初始化需约200ms，函数内等待最多4秒
 */
ch395f_status_t ch395f_init(void) {
    uint8_t status;

    ch395f_spi_begin();
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_INIT_CH395);
    ch395f_spi_end();

    status = ch395f_poll_cmd_status(4000U);

    if (status == CH395F_ERR_SUCCESS) {
        return CH395F_STATUS_OK;
    }

    return (status == CH395F_ERR_BUSY) ? CH395F_STATUS_TIMEOUT : CH395F_STATUS_ERROR;
}

/*
 * 函数功能：设置CH395的IP地址（点分十进制序：p_ip[0]=第一段，见头文件声明注）
 * 入口参数：p_ip - 4字节IP地址指针  uint8_t*  192.168.x.x格式
 * 限定条件：1. p_ip不可为NULL
 *           2. 必须在 ch395f_init() 之前调用（手册 §9.2.1：SET_IP 先于 INIT_CH395）
 */
void ch395f_set_ip_addr(uint8_t *p_ip) {
    uint8_t i;

    /* 检查输入参数合法性 */
    if (p_ip == NULL) {
        return;
    }

    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送设置IP命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_SET_IP_ADDR);

    /* 逐字节发送IP地址 */
    for (i = 0; i < 4; i++) {
        ch395f_write_data(p_ip[i]);
    }

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：设置CH395的网关IP地址（点分十进制序，同 set_ip_addr）
 * 入口参数：p_gwip - 4字节网关IP指针  uint8_t*
 * 限定条件：1. p_gwip不可为NULL
 *           2. 必须在 ch395f_init() 之前调用（手册 §9.2.1：SET_GWIP 先于 INIT_CH395）
 */
void ch395f_set_gwip_addr(uint8_t *p_gwip) {
    uint8_t i;

    /* 检查输入参数合法性 */
    if (p_gwip == NULL) {
        return;
    }

    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送设置网关命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_SET_GWIP_ADDR);

    /* 逐字节发送网关IP地址 */
    for (i = 0; i < 4; i++) {
        ch395f_write_data(p_gwip[i]);
    }

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：设置CH395的子网掩码（点分十进制序，同 set_ip_addr）
 * 入口参数：p_mask - 4字节子网掩码指针  uint8_t*
 * 限定条件：1. p_mask不可为NULL
 *           2. 必须在 ch395f_init() 之前调用（手册 §9.2.1：SET_MASK 先于 INIT_CH395）
 */
void ch395f_set_mask_addr(uint8_t *p_mask) {
    uint8_t i;

    /* 检查输入参数合法性 */
    if (p_mask == NULL) {
        return;
    }

    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送设置掩码命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_SET_MASK_ADDR);

    /* 逐字节发送子网掩码 */
    for (i = 0; i < 4; i++) {
        ch395f_write_data(p_mask[i]);
    }

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：设置CH395的MAC地址（低字节在前，存入EEPROM）
 * 入口参数：p_mac - 6字节MAC地址指针  uint8_t*
 * 限定条件：1. p_mac不可为NULL
 *           2. 必须在 ch395f_init() 之前调用（手册 §9.2.1 步骤①：SET_MAC 写 EEPROM，
 *              INIT_CH395 加载 MAC；顺序反了则本次上电不生效，回落芯片内置/上次值）
 * 函数说明：执行耗时约30us（TE5）；写芯片 EEPROM，每上电重放同值幂等
 */
void ch395f_set_mac_addr(uint8_t *p_mac) {
    uint8_t i;

    /* 检查输入参数合法性 */
    if (p_mac == NULL) {
        return;
    }

    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送设置MAC命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_SET_MAC_ADDR);

    /* 逐字节发送MAC地址 */
    for (i = 0; i < 6; i++) {
        ch395f_write_data(p_mac[i]);
    }

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：读取CH395的MAC地址
 * 出口参数：p_mac - 6字节MAC地址缓冲区指针  uint8_t*
 * 限定条件：p_mac不可为NULL
 */
void ch395f_get_mac_addr(uint8_t *p_mac) {
    uint8_t i;

    /* 检查输入参数合法性 */
    if (p_mac == NULL) {
        return;
    }

    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送读取MAC命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_GET_MAC_ADDR);

    /* 逐字节读取MAC地址 */
    for (i = 0; i < 6; i++) {
        p_mac[i] = ch395f_read_data();
    }

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：读取IP信息（IP地址 + 子网掩码 + DNS，共20字节）
 * 出口参数：p_buf - 20字节缓冲区指针  uint8_t*
 * 限定条件：p_buf不可为NULL
 */
void ch395f_get_ip_inf(uint8_t *p_buf) {
    uint8_t i;

    /* 检查输入参数合法性 */
    if (p_buf == NULL) {
        return;
    }

    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送读取IP信息命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_GET_IP_INF);

    /* 逐字节读取IP信息（共20字节） */
    for (i = 0; i < 20; i++) {
        p_buf[i] = ch395f_read_data();
    }

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：获取PHY连接状态
 * 返回值：PHY状态码（CH395F_PHY_DISCONN / CH395F_PHY_10M_FULL / ...）  uint8_t
 * 限定条件：芯片已初始化
 */
uint8_t ch395f_get_phy_status(void) {
    uint8_t status;

    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送读取PHY状态命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_GET_PHY_STATUS);

    /* 读取PHY状态 */
    status = ch395f_read_data();

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();

    return status;
}

/*
 * 函数功能：设置PHY连接模式
 * 入口参数：phystat - 连接模式  uint8_t  0x20 = 自动协商
 * 限定条件：芯片已初始化
 */
void ch395f_set_phy(uint8_t phystat) {
    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送设置PHY命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_SET_PHY);

    /* 发送连接模式参数 */
    ch395f_write_data(phystat);

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：使能/禁能CH395的PING响应
 * 入口参数：enable - 使能标志  uint8_t  1 = 使能PING响应，0 = 禁能
 * 限定条件：芯片已初始化
 * 函数说明：参考手册5.37节CMD_PING_ENABLE，默认禁能
 */
void ch395f_ping_enable(uint8_t enable) {
    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送PING使能命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_PING_ENABLE);

    /* 发送使能标志 */
    ch395f_write_data(enable);

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：使能/禁能DHCP
 * 入口参数：enable - 使能标志  uint8_t  1 = 使能，0 = 禁能
 * 限定条件：芯片已初始化
 */
void ch395f_set_dhcp(uint8_t enable) {
    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送DHCP使能命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_DHCP_ENABLE);

    /* 发送使能/禁能参数 */
    ch395f_write_data(enable);

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：获取DHCP状态
 * 返回值：0 = 成功，非零 = 错误/超时  uint8_t
 * 限定条件：芯片已初始化且DHCP已使能
 */
uint8_t ch395f_get_dhcp_status(void) {
    uint8_t status;

    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送读取DHCP状态命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_GET_DHCP_STATUS);

    /* 读取DHCP状态 */
    status = ch395f_read_data();

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();

    return status;
}

/*
 * 函数功能：设置Socket协议类型
 * 入口参数：sock - Socket索引  uint8_t  0 - 7
 *           proto - 协议类型  uint8_t  CH395F_PROTO_TYPE_xxx
 * 限定条件：Socket必须处于关闭状态
 */
void ch395f_set_proto_type(uint8_t sock, uint8_t proto) {
    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送设置协议类型命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_SET_PROTO_TYPE_SN);

    /* 发送Socket索引 */
    ch395f_write_data(sock);

    /* 发送协议类型 */
    ch395f_write_data(proto);

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：设置Socket目标IP地址
 * 入口参数：sock - Socket索引  uint8_t  0 - 7
 *           p_ip - 4字节目标IP指针  uint8_t*
 * 限定条件：p_ip不可为NULL
 */
void ch395f_set_des_ip(uint8_t sock, uint8_t *p_ip) {
    uint8_t i;

    /* 检查输入参数合法性 */
    if (p_ip == NULL) {
        return;
    }

    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送设置目标IP命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_SET_IP_ADDR_SN);

    /* 发送Socket索引 */
    ch395f_write_data(sock);

    /* 逐字节发送目标IP地址 */
    for (i = 0; i < 4; i++) {
        ch395f_write_data(p_ip[i]);
    }

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：设置Socket目标端口（小端格式）
 * 入口参数：sock - Socket索引  uint8_t  0 - 7
 *           port - 目标端口号  uint16_t
 */
void ch395f_set_des_port(uint8_t sock, uint16_t port) {
    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送设置目标端口命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_SET_DES_PORT_SN);

    /* 发送Socket索引 */
    ch395f_write_data(sock);

    /* 发送端口低字节 */
    ch395f_write_data(port & 0xFFU);

    /* 发送端口高字节 */
    ch395f_write_data((port >> 8) & 0xFFU);

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：设置Socket源端口（小端格式）
 * 入口参数：sock - Socket索引  uint8_t  0 - 7
 *           port - 源端口号  uint16_t
 */
void ch395f_set_sour_port(uint8_t sock, uint16_t port) {
    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送设置源端口命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_SET_SOUR_PORT_SN);

    /* 发送Socket索引 */
    ch395f_write_data(sock);

    /* 发送端口低字节 */
    ch395f_write_data(port & 0xFFU);

    /* 发送端口高字节 */
    ch395f_write_data((port >> 8) & 0xFFU);

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：打开Socket
 * 入口参数：sock - Socket索引  uint8_t  0 - 7
 * 返回值：命令执行状态（CH395F_ERR_SUCCESS = 成功）  uint8_t
 * 限定条件：协议类型、目标IP和端口必须已设置
 */
uint8_t ch395f_open_socket(uint8_t sock) {
    ch395f_spi_begin();
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_OPEN_SOCKET_SN);
    ch395f_write_data(sock);
    ch395f_spi_end();

    return ch395f_poll_cmd_status(4000U);
}

/*
 * 函数功能：关闭Socket
 * 入口参数：sock - Socket索引  uint8_t  0 - 7
 * 返回值：命令执行状态（CH395F_ERR_SUCCESS = 成功）  uint8_t
 * 限定条件：Socket必须已打开
 */
uint8_t ch395f_close_socket(uint8_t sock) {
    ch395f_spi_begin();
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_CLOSE_SOCKET_SN);
    ch395f_write_data(sock);
    ch395f_spi_end();

    return ch395f_poll_cmd_status(4000U);
}

/*
 * 函数功能：启动TCP监听模式
 * 入口参数：sock - Socket索引  uint8_t  0 - 7
 * 返回值：命令执行状态（CH395F_ERR_SUCCESS = 成功）  uint8_t
 * 限定条件：Socket必须已打开且协议类型为TCP
 */
uint8_t ch395f_tcp_listen(uint8_t sock) {
    ch395f_spi_begin();
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_TCP_LISTEN_SN);
    ch395f_write_data(sock);
    ch395f_spi_end();

    return ch395f_poll_cmd_status(4000U);
}

/*
 * 函数功能：发起TCP连接
 * 入口参数：sock - Socket索引  uint8_t  0 - 7
 * 返回值：命令执行状态（CH395F_ERR_SUCCESS = 成功）  uint8_t
 * 限定条件：Socket必须已打开且协议类型为TCP
 */
uint8_t ch395f_tcp_connect(uint8_t sock) {
    ch395f_spi_begin();
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_TCP_CONNECT_SN);
    ch395f_write_data(sock);
    ch395f_spi_end();

    return ch395f_poll_cmd_status(4000U);
}

/*
 * 函数功能：断开TCP连接
 * 入口参数：sock - Socket索引  uint8_t  0 - 7
 * 返回值：命令执行状态（CH395F_ERR_SUCCESS = 成功）  uint8_t
 * 限定条件：TCP连接必须已建立
 */
uint8_t ch395f_tcp_disconnect(uint8_t sock) {
    ch395f_spi_begin();
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_TCP_DISCONNECT_SN);
    ch395f_write_data(sock);
    ch395f_spi_end();

    return ch395f_poll_cmd_status(4000U);
}

/*
 * 函数功能：向Socket发送缓冲区写入数据（DMA批量传输）
 * 入口参数：sock - Socket索引  uint8_t  0 - 7
 *           p_data - 数据指针  uint8_t*
 *           len - 数据长度  uint16_t
 * 限定条件：1. p_data不可为NULL
 *           2. 数据长度必须大于0
 *           3. TCP必须已连接或UDP已打开
 * 函数说明：1. 将命令头和数据打包到DMA发送缓冲区
 *           2. 一次性SPI DMA传输完成
 *           3. 数据同步屏障确保memcpy写入对DMA可见
 */
void ch395f_write_send_buf(uint8_t sock, uint8_t *p_data, uint16_t len) {
    uint16_t total;

    /* 检查输入参数合法性 */
    if (p_data == NULL) {
        return;
    }

    /* 计算总长度：1字节命令 + 1字节Socket + 2字节长度 + 数据 */
    total = 4U + len;
    if (total > CH395F_DMA_BUF_SIZE) {
        /* 异常金丝雀：与读路径对称——静默丢弃会让数据与错误一起消失（无从诊断），
         * 故必须留痕。正常路径不会到达此处（NET 层按 NET_SEND_CHUNK_MAX 分块）。 */
        DBG_ERROR("write_send_buf OVERSIZE: sock %u req %u > max %u, write dropped",
                 (unsigned)sock, (unsigned)len, (unsigned)(CH395F_DMA_BUF_SIZE - 4U));
        return;
    }
    if (len > (uint16_t)CH395F_SEND_BUF_SIZE_BYTES) {
        /* §5.32：单次写入长度不得大于该 Socket 的发送缓冲区（本仓 = 2 块 = 1KB）。
         * 超出不会被命令拒绝，而是写穿发送缓冲导致数据错乱（TRAP-NET-16）→ 只告警不拦截，
         * 分块责任在调用方（NET 层 NET_SEND_CHUNK_MAX）。 */
        DBG_ERROR("write_send_buf OVERSIZE-SEND BUF: sock %u len %u > send buf %u (TRAP-NET-16)",
                 (unsigned)sock, (unsigned)len, (unsigned)CH395F_SEND_BUF_SIZE_BYTES);
    }

    /* 打包命令头到DMA发送缓冲区 */
    s_spi2_dma_tx_buf[0] = CH395F_CMD_WRITE_SEND_BUF_SN;
    s_spi2_dma_tx_buf[1] = sock;
    s_spi2_dma_tx_buf[2] = len & 0xFFU;
    s_spi2_dma_tx_buf[3] = (len >> 8) & 0xFFU;

    /* 拷贝用户数据到DMA发送缓冲区 */
    memcpy(&s_spi2_dma_tx_buf[4], p_data, len);

    /* 数据同步屏障：确保memcpy写入对DMA可见 */
    __DSB();

    /* CS低 → DMA批量传输 → CS高（失败已由 transfer 锁存通道故障并记日志，
     * 调用方经 ch395f_spi_byte_fault() 查询；此处无后续处理，失败即放弃本次发送） */
    ch395f_spi_begin();
    (void)ch395f_spi_dma_transfer(total);
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：从Socket接收缓冲区读取数据（DMA批量传输）
 * 入口参数：sock - Socket索引  uint8_t  0 - 7
 *           p_data - 输出缓冲区指针  uint8_t*
 *           len - 待读取数据长度  uint16_t
 * 限定条件：1. p_data不可为NULL
 *           2. 数据长度必须大于0
 *           3. 接收缓冲区中必须有数据
 * 函数说明：1. 命令头打包到发送缓冲区（数据部分填充0xFF作为时钟源）
 *           2. 一次性SPI DMA全双工传输
 *           3. 有效数据从接收缓冲区偏移4处拷贝到用户缓冲区
 */
void ch395f_read_recv_buf(uint8_t sock, uint8_t *p_data, uint16_t len) {
    uint16_t total;
    int rc;

    /* 检查输入参数合法性 */
    if (p_data == NULL) {
        return;
    }

    /* 计算总长度：1字节命令 + 1字节Socket + 2字节长度 + 数据 */
    total = 4U + len;
    if (total > CH395F_DMA_BUF_SIZE) {
        /* 异常金丝雀：接收读不应超过整个接收缓冲（2KB，recv_len 不可能超过缓冲大小）；
         * 触发即调用方参数异常。静默丢弃会让数据与错误一起消失（无从诊断），
         * 故必须留痕。正常路径不会到达此处。 */
        DBG_ERROR("read_recv_buf OVERSIZE: sock %u req %u > max %u, read dropped",
                 (unsigned)sock, (unsigned)len, (unsigned)(CH395F_DMA_BUF_SIZE - 4U));
        return;
    }

    /* 打包命令头到DMA发送缓冲区 */
    s_spi2_dma_tx_buf[0] = CH395F_CMD_READ_RECV_BUF_SN;
    s_spi2_dma_tx_buf[1] = sock;
    s_spi2_dma_tx_buf[2] = len & 0xFFU;
    s_spi2_dma_tx_buf[3] = (len >> 8) & 0xFFU;

    /* 数据部分填充0xFF（作为SPI时钟源） */
    memset(&s_spi2_dma_tx_buf[4], 0xFFU, len);

    /* CS低 → DMA全双工传输（发送命令头 + 接收数据） → CS高 */
    ch395f_spi_begin();
    rc = ch395f_spi_dma_transfer(total);
    ch395f_spi_end();

    /* （2026-10-04）：DMA 失败时 rx_buf 内容不可信，禁止拷入调用方缓冲
     * （否则把总线残留/半截数据当有效载荷 → 静默数据损坏）；改零填充并返回，
     * 调用方据 ch395f_spi_byte_fault() 判定通道异常。 */
    if (rc != 0) {
        memset(p_data, 0, len);
        return;
    }

    /* 从DMA接收缓冲区偏移4处拷贝有效数据到用户缓冲区 */
    memcpy(p_data, &s_spi2_dma_rx_buf[4], len);
}

/*
 * 函数功能：获取Socket接收缓冲区中数据长度
 * 入口参数：sock - Socket索引  uint8_t  0 - 7
 * 返回值：接收数据长度  uint16_t，实际上 ch395F 接收缓冲区最大也就 8192
 * 限定条件：Socket必须已打开
 */
uint16_t ch395f_get_recv_len(uint8_t sock) {
    uint16_t recv_len;

    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送获取接收长度命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_GET_RECV_LEN_SN);

    /* 发送Socket索引 */
    ch395f_write_data(sock);

    /* 读取长度低字节 */
    recv_len = ch395f_read_data();

    /* 读取长度高字节并组合 */
    recv_len |= (uint16_t)ch395f_read_data() << 8;

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();

    return recv_len;
}

/*
 * 函数功能：获取并清除全局中断状态（2字节版，支持Socket 0~7）
 * 返回值：中断状态  uint16_t（低字节 = Socket 0~3 + PHY/DHCP，
 *          高字节 = Socket 4~7 + DHCPv6）
 * 限定条件：芯片已初始化
 * 注意事项：读取后就自动清除全局中断状态了
 */
uint16_t ch395f_get_glob_int_status_all(void) {
    uint16_t status;

    ch395f_spi_begin();
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_GET_GLOB_INT_STATUS_ALL);
    status = (uint16_t)ch395f_read_data();
    status |= ((uint16_t)ch395f_read_data() << 8U);
    ch395f_spi_end();

    return status;
}

/*
 * 函数功能：获取并清除 Socket 中断状态
 * 入口参数：sock - Socket索引  uint8_t  0 - 7
 * 返回值：Socket中断状态字节  uint8_t
 * 注意事项：读取后就自动清除 Socket 中断
 * 限定条件：芯片已初始化
 */
uint8_t ch395f_get_sock_int_status(uint8_t sock) {
    uint8_t status;

    /* 启动SPI事务 */
    ch395f_spi_begin();

    /* 发送读取Socket中断状态命令 */
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_GET_INT_STATUS_SN);

    /* 发送Socket索引 */
    ch395f_write_data(sock);

    /* 读取中断状态 */
    status = ch395f_read_data();

    /* 结束SPI事务 */
    ch395f_spi_end();

    return status;
}

/*
 * 函数功能：获取Socket状态（2字节输出）
 * 入口参数：sock - Socket索引  uint8_t  0 - 7
 *           p_status - 2字节输出缓冲区指针  uint8_t*
 *                     [0] = Socket状态, [1] = TCP状态
 * 限定条件：1. p_status 不可为 NULL
 *           2. 芯片已初始化
 * 函数说明：Socket状态: 00H=CLOSED, 05H=OPEN
 *           TCP状态: 00H=CLOSED, 01H=LISTEN, 02H=SYN_SENT,
 *                    03H=SYN_RCVD, 04H=ESTABLISHED
 */
void ch395f_get_socket_status(uint8_t sock, uint8_t *p_status) {
    if (p_status == NULL) {
        return;
    }
    ch395f_spi_begin();
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_GET_SOCKET_STATUS_SN);
    ch395f_write_data(sock);
    p_status[0] = ch395f_read_data();
    p_status[1] = ch395f_read_data();
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：设置ARP重传参数
 * 入口参数：period_100ms - ARP重传周期（单位：100ms，默认：10 = 1s）  uint8_t  0 - 255
 *           cnt - ARP重传次数（默认：3）  uint8_t  0 - 255
 * 限定条件：应在ch395f_init()之后调用
 * 函数说明：最大周期约25.5秒，255表示无限重传
 */
void ch395f_set_arp(uint8_t period_100ms, uint8_t cnt) {
    ch395f_spi_begin();
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_SET_ARP);
    ch395f_write_data(period_100ms);
    ch395f_write_data(cnt);
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：设置Socket的TTL值
 * 入口参数：sock - Socket索引  uint8_t  0 - 7
 *           ttl - TTL值  uint8_t  最大128
 * 限定条件：Socket必须已打开，TCP Server模式下不生效
 */
void ch395f_set_ttl(uint8_t sock, uint8_t ttl) {
    ch395f_spi_begin();
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_SET_TTL);
    ch395f_write_data(sock);
    ch395f_write_data(ttl);
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：获取不可达信息（用于调试连接失败原因）
 * 出口参数：p_buf - 8字节输出缓冲区指针（类型+协议+端口+IP）  uint8_t*
 * 限定条件：收到GINT_STAT_UNREACH中断后调用
 */
void ch395f_get_unreach_info(uint8_t *p_buf) {
    uint8_t i = 0;

    ch395f_spi_begin();
    ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_GET_UNREACH_IPPT);
    for (i = 0; i < 8; i++) {
        p_buf[i] = ch395f_read_data();
    }
    ch395f_spi_end();
}

/* ============================================================================
 * 自愈驱动原语（设计 docs/网络/网络自愈架构设计.md §4.4；
 * 形态定案锚点 同文档 §5.2 E2/E3/E4）
 * ========================================================================== */

/* 每 Socket 状态缓存（刷新点：主动回读 ch395f_get_sock_state；
 * 以及 net_poll 每轮对在用 Socket 各刷一次——E2 实测 18.1us/次，
 * 4 监听 ~72us 远小于 1ms 轮询周期） */
static ch395f_sock_state_t g_sock_state[8];

/* sock_reset 非阻塞状态机槽位（每 Socket 一个；t0 用 16 位 tick 差值，
 * 各阶段超时 <=2s，远小于 65535ms 回绕窗） */
#define CH395F_RST_ST_IDLE       0U
#define CH395F_RST_ST_RX_DRAIN   1U
#define CH395F_RST_ST_CLOSE      2U
#define CH395F_RST_ST_MIN_WAIT   3U
#define CH395F_RST_ST_EVT_DRAIN  4U
#define CH395F_RST_ST_WAIT_CLOSE 5U
#define CH395F_RST_RX_MAX_ROUNDS 4U    /* RX 缓冲 2KB，单读即空；4 为安全上限 */
#define CH395F_RST_QUIESCENT     2U    /* 排空事件判据：连续 2 轮无新位（E8 M5 口径） */
#define CH395F_RST_RX_TMO_MS     500U
#define CH395F_RST_EVT_TMO_MS    500U
#define CH395F_RST_CLS_TMO_MS    2000U

typedef struct {
    uint16_t t0;      /* 当前阶段起始 tick */
    uint8_t  state;   /* CH395F_RST_ST_* */
    uint8_t  flags;   /* bit7=mode(1=QUARANTINE) bit6..4=quiescent 轮数 bit3..0=drain 轮数(饱和) */
} ch395f_rst_slot_t;
static ch395f_rst_slot_t g_rst[8];

/* 链路态缓存（F-DRV-13） */
static uint8_t  g_link_up;
static uint8_t  g_link_valid;
static uint16_t g_link_changes;

/* 边界 fault 计数（sn 越界等；日志只留痕一次，其余只计数） */
static uint16_t g_p2_faults;
static uint8_t  g_p2_fault_logged;

/*
 * 函数功能：驱动原语边界异常留痕（首次 DBG_ERROR，之后只计数）
 * 入口参数：tag - 出错点短标签  const char*
 */
static void ch395f_p2_fault_note(const char *tag) {
    g_p2_faults++;
    if (g_p2_fault_logged == 0U) {
        g_p2_fault_logged = 1U;
        DBG_ERROR("ch395f P2 boundary fault @%s (further ones counted only)", tag);
    }
}

/*
 * 函数功能：读空并丢弃 RX（排空契约形态=整缓冲单读，与 ch395f_read_recv_buf
 *           同形但不拷出——复位残渣是垃圾，零新增 RAM）
 * 入口参数：sn  - Socket 索引  uint8_t
 *           len - 本次读出字节数（<=CH395F_SPI_DMA_MAX_PAYLOAD）  uint16_t
 */
static void ch395f_rst_rx_discard(uint8_t sn, uint16_t len) {
    s_spi2_dma_tx_buf[0] = CH395F_CMD_READ_RECV_BUF_SN;
    s_spi2_dma_tx_buf[1] = sn;
    s_spi2_dma_tx_buf[2] = len & 0xFFU;
    s_spi2_dma_tx_buf[3] = (len >> 8) & 0xFFU;
    memset(&s_spi2_dma_tx_buf[4], 0xFFU, len);
    ch395f_spi_begin();
    (void)ch395f_spi_dma_transfer(4U + len);
    ch395f_spi_end();
}

/*
 * 函数功能：主动回读本 Socket 状态并刷新驱动缓存（缓存刷新点之一，另一个
 *           是 net_poll 每轮全量刷新）
 * 入口参数：sn - Socket 索引  uint8_t  0 - 7
 * 返回值：类型化状态；sn>7 返回 {CLOSED, 哨兵} 并计一次边界 fault
 * 限定条件：芯片已初始化；netTask 上下文（与其它 CH395F 事务串行）
 */
ch395f_sock_state_t ch395f_get_sock_state(uint8_t sn) {
    ch395f_sock_state_t st;
    uint8_t raw[2];

    if (sn >= 8U) {
        ch395f_p2_fault_note("get_state sn");
        st.open = CH395F_SOCKET_CLOSED;
        st.tcp_state = CH395F_SOCK_STATE_NONE;
        return st;
    }
    ch395f_get_socket_status(sn, raw);
    st.open = raw[0];
    st.tcp_state = (raw[0] == CH395F_SOCKET_OPEN) ? raw[1] : CH395F_SOCK_STATE_NONE;
    g_sock_state[sn] = st;
    return st;
}

/*
 * 函数功能：读驱动缓存（零 SPI 成本；新鲜度取决于刷新点，见上）
 * 入口参数：sn - Socket 索引  uint8_t  0 - 7
 * 返回值：最近一次刷新的状态；sn>7 返回 {CLOSED, 哨兵}
 * 限定条件：芯片已初始化
 */
ch395f_sock_state_t ch395f_sock_state_cached(uint8_t sn) {
    if (sn >= 8U) {
        ch395f_sock_state_t st;

        ch395f_p2_fault_note("cached sn");
        st.open = CH395F_SOCKET_CLOSED;
        st.tcp_state = CH395F_SOCK_STATE_NONE;
        return st;
    }
    return g_sock_state[sn];
}

/*
 * 函数功能：判"本 Socket 正在监听"（读缓存：open=OPEN 且 TCP=LISTEN）
 * 入口参数：sn - Socket 索引  uint8_t  0 - 7
 * 返回值：1=在听 0=不在听  int
 * 限定条件：缓存新鲜度同 ch395f_sock_state_cached
 */
int ch395f_sock_is_listening(uint8_t sn) {
    ch395f_sock_state_t c = ch395f_sock_state_cached(sn);

    return (c.open == CH395F_SOCKET_OPEN && c.tcp_state == CH395F_TCP_LISTEN) ? 1 : 0;
}

/*
 * 函数功能：事件护栏——只读本 Socket SINT（读即清），永不触碰全局寄存器
 *           （F-NET-7 收窄：两级预清会清掉其它 Socket 的事件位）
 * 入口参数：sn - Socket 索引  uint8_t  0 - 7
 * 返回值：SINT 位图；sn>7 返回 0  uint8_t
 * 限定条件：芯片已初始化；全局寄存器唯一读者=net_poll（驱动侧契约）
 */
uint8_t ch395f_sock_events(uint8_t sn) {
    if (sn >= 8U) {
        ch395f_p2_fault_note("events sn");
        return 0U;
    }
    /* 契约：只读本 Socket SINT（0x30 读即清），永不触碰全局寄存器 0x19——
     * 全局寄存器读即清且含全部 Socket 事件位，唯一读者=net_poll（F-NET-7） */
    return ch395f_get_sock_int_status(sn);
}

/*
 * 函数功能：启动 Socket 复合复位（非阻塞状态机，每 net_poll 步进；E4 定案序列
 *           读空 RX -> CLOSE -> 排空事件(quiescent) -> 轮询 byte0=00H）
 * 入口参数：sn   - Socket 索引  uint8_t  0 - 7
 *           mode - 复位模式（GRACEFUL 100ms / QUARANTINE 400ms 最短等待）
 * 返回值：0=已启动 -1=参数错或已在运行（调用方逻辑错误）  int
 * 限定条件：netTask 上下文；调用前本层已放弃该会话（复位丢弃 RX 残渣）
 */
int ch395f_sock_reset_begin(uint8_t sn, ch395f_reset_mode_t mode) {
    if (sn >= 8U) {
        ch395f_p2_fault_note("reset_begin sn");
        return -1;
    }
    if (g_rst[sn].state != CH395F_RST_ST_IDLE) {
        /* 已在运行：调用方逻辑错误（同一 Socket 不允许并发复位） */
        return -1;
    }
    g_rst[sn].state = CH395F_RST_ST_RX_DRAIN;
    g_rst[sn].flags = (mode == CH395F_RESET_QUARANTINE) ? 0x80U : 0x00U;
    g_rst[sn].t0 = (uint16_t)HAL_GetTick();
    return 0;
}

/*
 * 函数功能：复位状态机步进（net_poll 或测试循环周期调用，禁复制忙等）
 * 入口参数：sn - Socket 索引  uint8_t  0 - 7
 * 返回值：0=完成(含未启动，幂等) 1=进行中 -1=失败(超时/参数，槽位已复位可重开)  int
 * 限定条件：netTask 上下文
 */
int ch395f_sock_reset_poll(uint8_t sn) {
    ch395f_rst_slot_t *p;
    uint16_t now;
    uint16_t el;

    if (sn >= 8U) {
        ch395f_p2_fault_note("reset_poll sn");
        return -1;
    }
    p = &g_rst[sn];
    if (p->state == CH395F_RST_ST_IDLE) {
        return 0;   /* 未启动/已完成：幂等 */
    }
    now = (uint16_t)HAL_GetTick();
    el = (uint16_t)(now - p->t0);

    switch (p->state) {
    case CH395F_RST_ST_RX_DRAIN: {
        /* E4 定案第 1 步：close 前 RX 必须为空（带脏缓冲关闭 -> 拆链停滞 ->
         * 毒化下一会话且级联自持，C 变体 0/20 实证） */
        uint16_t len = ch395f_get_recv_len(sn);
        uint8_t rounds = (uint8_t)(p->flags & 0x0FU);

        if (len == 0U) {
            p->state = CH395F_RST_ST_CLOSE;
            p->t0 = now;
            break;
        }
        if (rounds < CH395F_RST_RX_MAX_ROUNDS) {
            ch395f_rst_rx_discard(sn, (len > (uint16_t)CH395F_SPI_DMA_MAX_PAYLOAD)
                                      ? (uint16_t)CH395F_SPI_DMA_MAX_PAYLOAD : len);
            p->flags = (uint8_t)((p->flags & 0xF0U) | (rounds + 1U));
        } else {
            /* 排不空（异常形态）：不再恋战，继续 CLOSE，失败由 WAIT_CLOSE 超时兜底 */
            ch395f_p2_fault_note("rx drain stall");
            p->state = CH395F_RST_ST_CLOSE;
            p->t0 = now;
        }
        if ((uint16_t)(now - p->t0) > CH395F_RST_RX_TMO_MS) {
            p->state = CH395F_RST_ST_IDLE;
            ch395f_p2_fault_note("rx drain tmo");
            return -1;
        }
        break;
    }
    case CH395F_RST_ST_CLOSE:
        /* E4 定案第 2 步：CLOSE（裸命令，不复制 poll_cmd_status 忙等——
         * E3 实证其对 CLOSE 无判别力；完成判据=状态回读，E3 定案） */
        ch395f_spi_begin();
        ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_CLOSE_SOCKET_SN);
        ch395f_write_data(sn);
        ch395f_spi_end();
        p->state = CH395F_RST_ST_MIN_WAIT;
        p->t0 = now;
        break;
    case CH395F_RST_ST_MIN_WAIT: {
        uint16_t need = ((p->flags & 0x80U) != 0U) ? 400U : 100U;
        if (el >= need) {
            p->state = CH395F_RST_ST_EVT_DRAIN;
            p->t0 = now;
            p->flags = (uint8_t)(p->flags & 0x8FU);   /* quiescent 计数清零 */
        }
        break;
    }
    case CH395F_RST_ST_EVT_DRAIN: {
        /* E4 定案第 3 步：排空事件至 quiescent（陈旧粘滞位会误导事件驱动
         * accept——E4 C 变体签名 0x04 陈旧 RECV；读即清，连续 2 轮无新位即静） */
        uint8_t bits = ch395f_sock_events(sn);
        if (bits == 0U) {
            uint8_t q = (uint8_t)((p->flags >> 4) & 0x07U);
            if ((q + 1U) >= CH395F_RST_QUIESCENT) {
                p->state = CH395F_RST_ST_WAIT_CLOSE;
                p->t0 = now;
            } else {
                p->flags = (uint8_t)((p->flags & 0x8FU) | ((q + 1U) << 4));
            }
        } else {
            p->flags = (uint8_t)(p->flags & 0x8FU);   /* 有新位：quiescent 计数清零 */
        }
        if (el > CH395F_RST_EVT_TMO_MS) {
            p->state = CH395F_RST_ST_IDLE;
            ch395f_p2_fault_note("evt drain tmo");
            return -1;
        }
        break;
    }
    case CH395F_RST_ST_WAIT_CLOSE:
        /* E4 定案第 4 步：轮询 byte0=00H（E4 实测 closed_ms=0——命令落定即空，
         * 但为契约必需步） */
        if (ch395f_cmd_done(sn, CH395F_DONE_CLOSE) == 1) {
            p->state = CH395F_RST_ST_IDLE;
            return 0;
        }
        /* 二段关闭实证（TC-NET-1501 台架 2026-10-13）：LISTEN 态 Socket 的 CLOSE 返
         * SUCCESS 但只拆监听（TCP 01->00），byte0 恒 05；需再发一次 CLOSE 才落
         * 00（生产 net 层靠 TRAP-NET-09 open 重试吸收此行为）。复位状态机自行补发，
         * 补发标记=drain 字段置 0xF（本阶段已用尽，复用安全）。 */
        {
            ch395f_sock_state_t c = ch395f_sock_state_cached(sn);
            if (c.open == CH395F_SOCKET_OPEN && c.tcp_state == CH395F_TCP_CLOSED
                && (p->flags & 0x0FU) != 0x0FU) {
                p->flags = (uint8_t)((p->flags & 0xF0U) | 0x0FU);
                ch395f_spi_begin();
                ch395f_write_cmd(CH395F_CMD_CLOSE_SOCKET_SN);
                ch395f_write_data(sn);
                ch395f_spi_end();
            }
        }
        if (el > CH395F_RST_CLS_TMO_MS) {
            p->state = CH395F_RST_ST_IDLE;
            ch395f_p2_fault_note("wait closed tmo");
            return -1;
        }
        break;
    default:
        p->state = CH395F_RST_ST_IDLE;
        ch395f_p2_fault_note("bad rst state");
        return -1;
    }
    return 1;
}

/*
 * 函数功能：非阻塞命令完成查询（E3 定案=状态回读判据；单次回读 18.1us，E2 背书）
 * 入口参数：sn   - Socket 索引  uint8_t  0 - 7
 *           what - 完成判据（OPEN=byte0 05H / LISTEN=+TCP 01H / CLOSE=byte0 00H）
 * 返回值：1=已完成 0=未完成 -1=参数错  int
 * 限定条件：netTask 上下文；勿复制 poll_cmd_status 忙等（E3 实证无判别力）
 */
int ch395f_cmd_done(uint8_t sn, ch395f_done_what_t what) {
    ch395f_sock_state_t st;

    if (sn >= 8U) {
        return -1;
    }
    st = ch395f_get_sock_state(sn);   /* 主动回读，单次 18.1us（E2） */
    switch (what) {
    case CH395F_DONE_OPEN:
        return (st.open == CH395F_SOCKET_OPEN) ? 1 : 0;
    case CH395F_DONE_LISTEN:
        return (st.open == CH395F_SOCKET_OPEN && st.tcp_state == CH395F_TCP_LISTEN) ? 1 : 0;
    case CH395F_DONE_CLOSE:
        return (st.open == CH395F_SOCKET_CLOSED) ? 1 : 0;
    default:
        return -1;
    }
}

/*
 * 函数功能：喂全局中断位（net_poll 读全局后喂 bit0~3；
 *           bit2 PHY_CHANGE 置位时重读 PHY 更新 link_up 缓存 + 变化计数）
 * 入口参数：glob_bits - 全局中断状态低字节语义位图  uint16_t
 * 返回值：无
 * 限定条件：netTask 上下文（会发 SPI 读 PHY）
 */
void ch395f_glob_event_feed(uint16_t glob_bits) {
    uint8_t up;

    if ((glob_bits & CH395F_GINT_STAT_PHY_CHANGE) == 0U) {
        return;
    }
    /* B9 判据（TRAP-NET-09 修正）：PHY != DISCONN 即 link up */
    up = (ch395f_get_phy_status() != CH395F_PHY_DISCONN) ? 1U : 0U;
    if (g_link_valid == 0U) {
        g_link_valid = 1U;
        g_link_up = up;
    } else if (up != g_link_up) {
        g_link_up = up;
        g_link_changes++;
    }
}

/*
 * 函数功能：读链路态缓存（首次查询惰性读 PHY 建档，不依赖 feed 已发生）
 * 入口参数：无
 * 返回值：1=link up 0=down  uint8_t（B9 判据：PHY != DISCONN 即 up）
 * 限定条件：芯片已初始化
 */
uint8_t ch395f_link_up_cached(void) {
    if (g_link_valid == 0U) {
        /* 惰性建档（首次查询）：不依赖 feed 已发生过 */
        g_link_up = (ch395f_get_phy_status() != CH395F_PHY_DISCONN) ? 1U : 0U;
        g_link_valid = 1U;
    }
    return g_link_up;
}

/*
 * 函数功能：读链路变化计数（net 层订阅：计数变化 -> 日志/可选重配）
 * 入口参数：无
 * 返回值：自建档以来的 PHY 连接状态翻转次数  uint16_t
 * 限定条件：无
 */
uint16_t ch395f_link_change_count(void) {
    return g_link_changes;
}