wandering1
0b84c43d2e
批 3（LOGO 按用户裁定出局，不实现、sb_proto 的 LOGO 组帧挂待删标注）： - 新增 App/algo/sb_led_map.c/h：业务状态 → 屏板 LED 位掩码的唯一映射表 （纯逻辑，主机单测可跑）。ID1 运行心跳 500ms 半周期闪（与主板 LED 同拍）、 ID2 保护动作、ID3 104 链路 RUN、ID4 采样电平故障（不选 sticky——灯要能灭）、 ID5 保护启动 picked；bit0 与 ID 6~19 恒 0。这张表参考源码里没有，属自定， 出处 docs/产品需求/产品需求设计文档.md §5.16.3 ①。 - iec104_serv 新增 iec104_serv_link_run()（透传 link 状态机，不另存镜像量）。 - ui_task.c 帧组装块每拍现采四路状态源（均为任意上下文可读观测口）折算后 传 sb_link_frame_update——替换批 2 的恒 0 占位；掩码变了帧就重组， 复用 busy/dirty 机制，无新通路。 - 主机单测 test/host/sb_led_map 17/17（位语义/恒零位/闪烁相位/tick 回绕/ NULL 契约）；注册豁免走 SIM_EXEMPT（模拟器无屏板串口）。 批 4 的 4-1 双通道并发回归（真屏板在线实测）： - 新增 test/host/remolcd_pull_test.py：RemoDispBus 拉帧压测客户端 （INIT→LCDMEM 10 Hz、逐帧 XOR+长度校验、往返延迟统计、--dump PBM）。 - 实测：网络侧两轮 2200 拉帧零错零超时（min 35/avg 63/max 131 ms）； 屏板侧 60 s 隔离窗口 rx +233 全收、drop 零新增、bad=0、off=0、无 OFFLINE——两侧互不拖。观察项 len=7（断帧尺寸≠6，累计 7 次）出现窗口 无法归因压测、隔离窗口零新增、有效帧零损失，已挂设计说明 §5.7 待查。 附带：sb_link.h frame_update 注释回填实测耗时（509/688 µs 取代旧估算）。 Keil 0 错误 0 警告；ci_local 全绿（SKIP=nested-comment，主树脚本另查 0 新发）； Code=239,064 B / RW_IRAM1 65.5 % / RW_CCM 87.9 %；覆盖率 90.1 % / 44 套件。
271 lines
16 KiB
C
271 lines
16 KiB
C
/*
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* 模块名称：屏板链路传输层（USART1 中断收发）
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* 模块功能：把主机与屏板之间那条 700 kbaud 链路完整地管起来：
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* - 收：IDLE 空闲中断断帧、6 B 帧 A 校验、错误中断里清 ORE 并重挂接收；
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* - 发：任务侧组一帧 B（4208 B）进静态缓冲，中断侧收到召唤帧**直接点 TX DMA**，
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* TxCplt 里收尾（决策三：不排队、不攒批、不在任务里逐字节轮询）；
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* - 按键上行：中断只入队，注键由任务侧取走（**注键不能在中断里做**）；
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* - 链路监视：连续 >=10 s 无召唤帧才判离线；CRC 错帧静默丢弃并计数。
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* 协议字节级编解码（CRC / 帧 A 解析 / 帧 B 组帧）在 sb_proto，本层只做搬运与时序。
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* 适用平台：STM32F4 系列（依赖 HAL UART 的 ReceiveToIdle_IT 与 Transmit_DMA）
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* 作者：王建锋
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* 创建日期：2026-10-29
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* 修改记录：
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* 2026-10-29 王建锋 创建初始版本（批 1 的 1-2 / 1-3：700 kbaud + 收中断）
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* 2026-10-29 王建锋 批 2：帧 B 组帧入口、中断起发、TxCplt 收尾、按键队列、离线判定
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*
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* 为什么单独一层、不并进 sb_proto：
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* sb_proto 是纯逻辑（CRC / 组帧 / 解析），能在 test/host 里原样 include 跑单测；
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* 本文件依赖 HAL 句柄与中断上下文，属 MCU 专用。两者分开，前者才留得住"零桩单测"。
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*
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* 全局回调的落点（改之前先读）：
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* HAL 的 HAL_UARTEx_RxEventCallback / HAL_UART_ErrorCallback / HAL_UART_TxCpltCallback
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* 是**全局单例**，本工程唯一实现处是 Drivers/BSP/RS485/rs485.c
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* （USE_HAL_UART_REGISTER_CALLBACKS = 0，没法按句柄注册回调）。那里只做一行转发，
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* **按句柄过滤在本文件里做**——于是 rs485.c 不必知道屏板链路用的是哪个 huart，
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* 新增通道也不用改它的判据。
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*/
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#ifndef SB_LINK_H
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#define SB_LINK_H
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#ifdef __cplusplus
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extern "C" {
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#endif
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#include <stdint.h>
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#include "main.h" /* UART_HandleTypeDef / USART_TypeDef / HAL_StatusTypeDef */
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#include "bsp_err.h" /* bsp_err_t / BSP_OK / BSP_ERR_*：对外只报统一错误码 */
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#include "sb_proto.h" /* SB_FRAME_A_LEN / sb_frame_a_t / sb_frame_a_parse */
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/* ============================================================================
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* 一、链路参数
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* ==========================================================================*/
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/*
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* 串口参数：700000 8N1、16 倍过采样。
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* 实际写入发生在 Src/usart.c 的 `USER CODE BEGIN USART1_Init 2`（CubeMX 的 .ioc
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* **不保存任何 UART 的波特率**，GUI 里改也不落盘，所以只能在 USER CODE 区覆盖）。
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* 理论值：APB2 84 MHz / (16 x 700 kHz) = 7.5 → BRR = 0x0078，误差 0 %。
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*/
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#define SB_LINK_BAUD (700000U)
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/*
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* 接收缓冲：16 B 足够。
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* 屏板只发 6 B 的帧 A（周期召唤 / 按键召唤），16 B 留出一次噪声冲击的余量。
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* ⚠ 不要照抄屏板侧的 4208 B——那是帧 B 的长度，方向相反（主机发、屏板收），
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||
* 放进接收侧白占 SRAM（判据见 docs/任务规划/屏板链路.md §1.3）。
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*/
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#define SB_LINK_RX_BUF_SIZE (16U)
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/*
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* 统计上报周期（ms）。只在计数有变化时才打一行，链路空闲不刷屏；
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* 台架验收靠的就是这一行里的累计值（判据见 docs/任务规划/屏板链路.md §3 的 1-3）。
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*/
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#define SB_LINK_REPORT_MS (5000U)
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||
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||
/*
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* 判「屏板离线」的静默时长（ms）。**不能按 500 ms 判**：屏板固件约 5000 s 会自复位一次，
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||
* 复位期间约 1 s 不召唤；再叠上主机的重挂/噪声恢复，短窗口会把"屏板活着但歇了口气"
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||
* 误判成离线，然后在下一次召唤时又"恢复"——现场看到的是离线标志反复跳。
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||
* 10 s 的取法：比 1 s 自复位空窗大一个数量级，又远小于"人发现屏板黑屏"的时间。
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||
* 出处 docs/任务规划/屏板链路.md §3 的 2-5。
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||
*/
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#define SB_LINK_OFFLINE_MS (10000U)
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/*
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* 按键队列深度（帧 → 注键的交接）。**实际可存 LEN-1 = 3 个**（环形队列留一格判满）。
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||
* 中断侧只入队、任务侧出队，两侧都是单写单读；3 个够——屏板 7 个物理键，
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||
* 人手连按的最快间隔也远大于 uiTask 的 10 ms 节拍。满了丢最**新**的一帧并计数
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||
* （丢新的比丢旧的好：旧键已经在路上，新键按一下还会有下一次召唤）。
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||
*/
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#define SB_LINK_KEY_QUEUE_LEN (4U)
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/* 帧 B 的线上长度（= SB_FRAME_B_LEN）。单独起个名字是为了让调用方按"链路帧"理解，
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||
* 不必知道协议层的命名；两者恒等由下面一行保证。 */
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#define SB_LINK_FRAME_LEN SB_FRAME_B_LEN
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/* ============================================================================
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* 二、链路统计
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* ==========================================================================*/
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/*
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* 全部字段都是**累计值**，由中断侧自增、任务侧只读（读出来的是一份快照）。
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||
* 分门别类记而不只记"错了多少次"，是因为台架上这几类错指向完全不同的原因：
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* · rx_crc_err —— 波特率/接线问题（帧收到了但字节错位），最常见的真故障；
|
||
* · rx_len_err —— 断帧判据或噪声冲击（收到的不是 6 B），也可能是一次噪声把两帧粘在一起；
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||
* · rx_fmt_err —— 地址/功能码/命令字不符（帧完整但内容不是给本机的）；
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||
* · err_irq —— ORE/NE/FE/PE 触发过错误中断，即线上真的有噪声或溢出。
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||
*/
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typedef struct
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{
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uint32_t rx_events; /* IDLE 事件总数（每来一包 +1，含错帧） */
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uint32_t rx_ok; /* 帧 A 校验通过（含 cmd = 按键帧） */
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||
uint32_t rx_crc_err; /* CRC 不符 */
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||
uint32_t rx_len_err; /* 长度不是 SB_FRAME_A_LEN */
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||
uint32_t rx_fmt_err; /* 地址/功能码/命令字不符 */
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||
uint32_t key_events; /* 其中 cmd == SB_CMD_KEY 的帧数（按键召唤，2-3 的消费源） */
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||
uint32_t err_irq; /* 错误中断次数（ORE/NE/FE/PE） */
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||
uint32_t err_bits; /* 错误中断里见过哪些位（HAL_UART_ERROR_* 的并集，见下） */
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||
uint32_t rearm_fail; /* 重挂接收失败次数（正常应恒 0，非 0 说明链路已静默） */
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||
uint16_t last_size; /* 最近一次 IDLE 事件的字节数 */
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||
uint8_t last_cmd; /* 最近一帧有效帧的命令类型（SB_CMD_*） */
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||
uint8_t last_key; /* 最近一帧有效帧的键值（无键为 0） */
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||
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||
/* ---- 批 2：发送侧（帧 B 组帧 + TX DMA 起发 + 收尾） ---- */
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||
uint32_t tx_kick; /* 起发成功次数（每次有效召唤帧 +1） */
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||
uint32_t tx_done; /* TxCplt 次数（链路正常时应恒等于 tx_kick） */
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||
uint32_t tx_busy_drop; /* 召唤到了但上一帧还在发 → 本次不答（屏板 280 ms 后会再问） */
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||
uint32_t tx_kick_fail; /* HAL_UART_Transmit_DMA 返回非 OK */
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||
uint32_t tx_abort; /* 错误中断发现 TX 已不在发送态 → 主动清 busy（防残留） */
|
||
uint32_t frame_build; /* 组帧次数（只有内容/掩码变化才 +1） */
|
||
uint32_t frame_bad; /* 组完自校验失败次数（正常恒 0） */
|
||
uint32_t frame_us; /* 最近一次组帧耗时（µs，DWT 实测） */
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||
uint32_t frame_us_max; /* 组帧耗时峰值（µs）——2-1 的"≤0.3 ms"就看这一列 */
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||
|
||
/* ---- 批 2：按键上行与链路监视 ---- */
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||
uint32_t key_drop; /* 按键队列满导致的丢弃次数 */
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||
uint8_t offline; /* 1 = 连续 >= SB_LINK_OFFLINE_MS 无有效召唤帧 */
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} sb_link_stats_t;
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/*
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* err_bits 的位定义 = HAL 的 HAL_UART_ERROR_* 原值（PE 0x01 / NE 0x02 / FE 0x04 / ORE 0x08）。
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||
* 直接照抄 HAL 的值而不是自己另编一套：这一列的唯一用途是**判断物理层哪里不对**，
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||
* 与 HAL 手册对照着看最省事。经验判读：
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||
* · 只有 ORE（0x08） → 处理不过来（本链路 6 B/280 ms 不该出现，出现了就是重挂漏了）；
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||
* · NE（0x02）为主 → 线上有毛刺（线太长、无屏蔽、共地不良）；
|
||
* · FE（0x04）为主 → 波特率对不上（对端不是 700000，或分频误差过大）；
|
||
* · 全是 NE/FE 但 rx_ok 照样涨 → 数据没坏、只是采样点被判噪声，属"能用的告警"，别当故障。
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||
*/
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/* ============================================================================
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||
* 三、公开接口
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* ==========================================================================*/
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/*
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* 函数功能：初始化屏板链路并挂上第一轮接收
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* 入口参数：p_huart - 已由 CubeMX 初始化完成的 USART1 句柄（非空）
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* 返回值：BSP_OK 已挂上接收，后续每包都会进 sb_link_on_rx_event
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* BSP_ERR_PARAM 句柄为空
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||
* BSP_ERR_STATE 句柄的波特率不是 SB_LINK_BAUD（Src/usart.c 的 USER CODE 覆盖丢了）
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||
* BSP_ERR_BUSY 首次挂接收失败（HAL 侧忙，通常是上一轮没收完）
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||
* BSP_ERR_IO 首次挂接收失败（HAL 侧状态错）
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||
* 限定条件：须在 osKernelStart 之前或任一任务上下文调用；本函数不清任何外设。
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||
* 函数说明：波特率**不由本函数设置**——那一步在 Src/usart.c 的 USER CODE 区
|
||
* （CubeMX 重生成只保护那里）。这里只做一次交叉核对：波特率对不上就报
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||
* BSP_ERR_STATE 并打一行 ERR，免得"115200 收 700 kbaud"这种静默错配
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||
* 被误判成接线或协议问题。
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*/
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||
bsp_err_t sb_link_init(UART_HandleTypeDef *p_huart);
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/*
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* 函数功能：重新挂上一轮 IDLE 中断接收
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* 入口参数：无
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||
* 返回值：BSP_OK 挂上了
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* BSP_ERR_STATE 尚未 sb_link_init
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||
* BSP_ERR_BUSY HAL 侧忙（上一轮接收未结束）
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||
* BSP_ERR_IO HAL 侧状态错
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||
* 限定条件：可在中断上下文调用（rx / error 两个回调都靠它续命）；不可阻塞。
|
||
* 函数说明：HAL 的 ReceiveToIdle_IT 是**一次性**的：一次 IDLE 事件处理完就把
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||
* RxState 打回 READY 并关掉 RXNEIE/IDLEIE。所以每个回调末尾都必须重挂，
|
||
* 漏一次链路就永久静默（表象与"屏板没上电"一模一样）。
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*/
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bsp_err_t sb_link_receive_start(void);
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||
|
||
/*
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||
* 函数功能：IDLE 事件入口（由 HAL_UARTEx_RxEventCallback 转发进来）
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||
* 入口参数：p_huart - 触发事件的句柄（非本链路的会被直接忽略）
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||
* size - 本次断出来的字节数
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||
* 返回值：无
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||
* 限定条件：**中断上下文**，只做 CRC 与计数（4 B 校验约 1 µs），不得打日志、不得阻塞。
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||
* 函数说明：长度不是 6 就直接记 rx_len_err 并丢弃；是 6 才解析。解析通过后**直接点 TX DMA**
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||
* 把已经组好的帧 B 发出去（决策三：起发必须在中断里，不能在任务里轮询——屏板按
|
||
* "总线空闲 1 个字符"断帧，一次几十 µs 的任务抢占就能把帧切断，而屏板不报超时）。
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||
* 业务动作仍然不做：按键只入队，注键由任务侧 sb_link_key_take() 取走后做。
|
||
* 末尾无条件重挂接收。
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||
*/
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void sb_link_on_rx_event(UART_HandleTypeDef *p_huart, uint16_t size);
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||
|
||
/*
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||
* 函数功能：错误事件入口（由 HAL_UART_ErrorCallback 转发进来）
|
||
* 入口参数：p_huart - 触发事件的句柄（非本链路的会被直接忽略）
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||
* 返回值：无
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||
* 限定条件：**中断上下文**；不得打日志、不得阻塞。
|
||
* 函数说明：先读 SR 再读 DR 清掉 ORE/NE/FE/PE（RM0090 §30.6.1 的清除序列），再重挂接收。
|
||
* ⚠ 这一步不是可选的：HAL 在阻塞型错误里已经把 RxState 打回 READY 并关了
|
||
* 接收中断，**而它自己不清 ORE**。ORE 一旦锁存，接收就再也进不来 →
|
||
* 一次噪声就把链路永久打死，而现象与"屏板没上电"完全一样。
|
||
*/
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void sb_link_on_error(UART_HandleTypeDef *p_huart);
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||
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||
/*
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||
* 函数功能：链路统计上报（任务侧周期调用）
|
||
* 入口参数：now_ms - 当前毫秒时基（调用方给，便于主机单测；MCU 侧传 HAL_GetTick()）
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||
* 返回值：无
|
||
* 限定条件：任务上下文调用，**不可在中断里调**（内部会打日志）。
|
||
* 函数说明：每 SB_LINK_REPORT_MS 检查一次，只有计数有变化才打一行累计值。
|
||
* 第一帧成功收到时立刻打一行（不等周期），台架刚上电就能看到链路通了。
|
||
* 同时维护"屏板离线"标志：连续 >= SB_LINK_OFFLINE_MS 没有有效召唤帧才置 1，
|
||
* 恢复时清 0 并打一行。判定只在这里做（任务侧），中断侧只自增计数。
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||
*/
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||
void sb_link_poll(uint32_t now_ms);
|
||
|
||
/*
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||
* 函数功能：组一帧帧 B（任务侧，内容/掩码变化时才真组）
|
||
* 入口参数：p_live_bmp - 当前 1bpp 显存首地址（>= SB_FRAME_B_BMP_LEN 字节，非空）
|
||
* led_mask - 状态灯 32 位掩码（小端填进 info[0..3]；位的语义见
|
||
* App/algo/sb_led_map.h——位变了帧就重组，灯随下一轮召唤出去）
|
||
* 返回值：BSP_OK 帧已就绪（本次没变，或已重新组好）
|
||
* BSP_ERR_PARAM p_live_bmp 为空
|
||
* BSP_ERR_STATE 尚未 sb_link_init
|
||
* BSP_ERR_BUSY TX DMA 正在发这一帧，本拍跳过（TxCplt 之后的下一拍会补上）
|
||
* BSP_ERR_CRC 组完自校验失败（已计数 frame_bad，帧不会发出去）
|
||
* 限定条件：**任务上下文**，且必须与 ui_port_step() 同一个任务（显存是单写者）。
|
||
* 变化帧实测 ≈0.5 ms（典型）/ 0.8 ms（峰值），没变只付 memcmp（≈20 µs）；
|
||
* 判据口径见 docs/任务规划/屏板链路.md §3 的 2-1。
|
||
* 函数说明：1. **不持有显存副本**——直接拿 p_live_bmp 与帧缓冲里的点阵段 memcmp，
|
||
* 没变就立刻返回（约 20 µs）。省掉 3200 B 影子缓冲，也省掉每拍重算 CRC。
|
||
* 2. **TX 占用期间绝不写帧缓冲**（那会让 DMA 发出半新半旧的"脏帧"）：
|
||
* 忙就直接返回 BSP_ERR_BUSY，下一拍再来——屏板 280 ms 一轮，丢一帧无害。
|
||
* 3. 组帧后立刻 sb_frame_b_verify() 自校验；不通过就不置 ready，帧不会被发出去。
|
||
*/
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||
bsp_err_t sb_link_frame_update(const uint8_t *p_live_bmp, uint32_t led_mask);
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||
|
||
/*
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||
* 函数功能：取走一个待注的屏板按键（任务侧）
|
||
* 入口参数：无
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||
* 返回值：屏板 key 字节（1~10，语义见 docs/任务规划/屏板链路.md §4.3）；
|
||
* 0 = 队列空（屏板自己的 0 就是"无键"，两者同义，不必再分）
|
||
* 限定条件：任务上下文；中断侧在入队，本函数出队。单生产者单消费者，不需要关中断。
|
||
* 函数说明：只吐**屏板原始键号**，不映射 UI_KEY_*——键号是协议语义，UI 键码是 UI 语义，
|
||
* 两者在 uiTask 里汇合（那一层才知道当前是哪个页面在接键）。
|
||
* key == 9/10（RESET/FACTORY）照原样吐出，丢不丢由调用方按决策四裁定。
|
||
*/
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||
uint8_t sb_link_key_take(void);
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||
|
||
/*
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||
* 函数功能：TX 完成入口（由 HAL_UART_TxCpltCallback 转发进来）
|
||
* 入口参数：p_huart - 触发回调的句柄（非本链路的会被直接忽略）
|
||
* 返回值：无
|
||
* 限定条件：**中断上下文**（DMA2_Stream7 的 TC 中断里），不得打日志、不得阻塞。
|
||
* 函数说明：只清 busy 标志并计数。**不做组帧**——组帧要 0.17 ms，放进中断会拖累
|
||
* 整个系统的中断响应；有变化就让任务侧下一拍补（frame_update 会看到差异）。
|
||
*/
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||
void sb_link_on_tx_cplt(UART_HandleTypeDef *p_huart);
|
||
|
||
/*
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||
* 函数功能：取一份链路统计快照
|
||
* 入口参数：p_out - 输出缓冲（非空）
|
||
* 返回值：无（p_out 为空时直接返回，不改任何东西）
|
||
* 限定条件：任一上下文可调；中断侧在自增，快照不保证同一时刻一致（只用于观测与计数）。
|
||
* 函数说明：逐字段拷出，避免把 volatile 的内部结构整体赋给调用方。
|
||
*/
|
||
void sb_link_get_stats(sb_link_stats_t *p_out);
|
||
|
||
#ifdef __cplusplus
|
||
}
|
||
#endif
|
||
|
||
#endif /* SB_LINK_H */
|