STM32F4-Base/Src/main.c

/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * Copyright (c) 2026 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.
  *
  * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
  * in the root directory of this software component.
  * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "cmsis_os.h"
#include "adc.h"
#include "dma.h"
#include "i2c.h"
#include "iwdg.h"
#include "spi.h"
#include "tim.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include "ch395f.h"
#include "gd5f2gq5ue.h"
#include "tpafe5160.h"
#include "sd2506.h"
#include "rs485.h"
#include "net_socket.h"
#include "net_select.h"
#include "app_main.h"
#include "sys_clock.h"
#include "task_watchdog.h"   /* task_wd_tick_probe()：round 8b 时间源存活性取证 */
#include "adc_task.h"        /* adc_tick_irq_notify()：TIM3 采样节拍 → 唤醒 adcTask */
/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */

/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */
/* N-20（2026-10-12）：本文件唯一的 DBG_* 调用点是 Error_Handler；其帧经
 * MX_*_Init 调用链叠在 MSP 上，而 MSP 仅 1KB（startup Stack_Size 0x400）
 * → 行缓冲收紧到 128 B（本文件最长行 = Error_Handler 行 ≈78 B < 128，不截断）。
 * 日志成本口径见 dbg_log.h 的 DBG_LINE_BUF_MAX 注释。 */
#define DBG_LINE_BUF_MAX 128U
#define DBG_TAG "[MAIN]"
#include "dbg_log.h"
/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */
/* RS-485 实例与接收缓冲已收归 rs485.c（见 rs485.h 的 extern 导出） */
/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
void MX_FREERTOS_Init(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */

/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{

  /* USER CODE BEGIN 1 */
  /* round 8b 取证：**必须在 HAL_Init() 之前**把上一轮的"时间源存活性"终值
   * 快照到 .noinit 的 prev 槽——TIM7 在 HAL_Init 里就 HAL_TIM_Base_Start_IT
   * 开始 1ms 中断，而开机上报要到 app_main_init（≈117ms）才跑；不先搬走，
   * 上一轮终值会被本轮开机瞬间的 tick 覆盖（见 docs/子系统设计/看门狗设计说明.md 2026-10-02 变更记录）。 */
  task_wd_tick_snapshot();
  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */
  /* 复位原因锁存（2026-09-29，配合 IWDG）：RCC_CSR 的复位标志只由上电复位(POR)
   * 清除，其余复位（看门狗/软件/引脚/欠压）会跨复位保留——若不主动清除，
   * 上一次的 IWDGRSTF 会一直挂着，导致每次启动都被误记为"看门狗复位"。
   * 故在 HAL_Init()（此时 RCC 可用、串口尚未就绪）之后**立即读取并清除**，
   * 锁存到 RCC_CSR 影子变量，待日志子系统起来后由 app_main_init 打印。
   * 注意顺序：读 → 写 RMVF 清除，两步之间不可插入其它可能复位的代码。 */
  {
    extern volatile uint32_t g_rcc_csr_latched;   /* 定义于 app_main.c，供启动日志读取 */
    g_rcc_csr_latched = RCC->CSR;                 /* 锁存：含 IWDGRSTF/SFTRSTF/PORRSTF 等 */
    RCC->CSR |= RCC_CSR_RMVF;                     /* 写 1 清全部复位标志（只清标志，不影响时钟） */
  }
  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  MX_SPI2_Init();
  MX_SPI1_Init();
  MX_I2C1_Init();
  MX_UART4_Init();
  MX_UART5_Init();
  MX_USART2_UART_Init();
  MX_USART3_UART_Init();
  MX_IWDG_Init();
  MX_ADC1_Init();
  MX_TIM3_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
    HAL_Delay(100);

 /* 应用层初始化（时间子系统优先，详见 app_main_init） */
    app_main_init();
  /* USER CODE END 2 */

  /* Init scheduler */
  osKernelInitialize();  /* Call init function for freertos objects (in cmsis_os2.c) */
  MX_FREERTOS_Init();

  /* Start scheduler */
  osKernelStart();

  /* We should never get here as control is now taken by the scheduler */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Configure the main internal regulator output voltage
  */
  __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
  __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_LSI|RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.LSIState = RCC_LSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 4;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 168;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 4;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_5) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/* USER CODE BEGIN 4 */

/*
 * RS-485 的 HAL UART 回调（HAL_UARTEx_RxEventCallback / HAL_UART_ErrorCallback）
 * 已收归 rs485.c 实现，本文件不再定义它们。如需处理接收到的 RS-485 数据，
 * 请重定义 rs485.h 中的弱钩子 rs485_on_rx(uint8_t *buf, uint16_t size)。
 */
/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  Period elapsed callback in non blocking mode
  * @note   This function is called  when TIM7 interrupt took place, inside
  * HAL_TIM_IRQHandler(). It makes a direct call to HAL_IncTick() to increment
  * a global variable "uwTick" used as application time base.
  * @param  htim : TIM handle
  * @retval None
  */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  /* USER CODE BEGIN Callback 0 */

  /* USER CODE END Callback 0 */
  if (htim->Instance == TIM7)
  {
    HAL_IncTick();
  }
  /* USER CODE BEGIN Callback 1 */
  /* round 8b 取证：TIM7 每 1ms 把"时间源存活性"写进复位不丢的 .noinit 槽
   * （uwTick + 中断计数）。复位后由 task_wd_seg_report() 打 TICKRUN 行，
   * 与"进段打点"时刻对比，判定 TIM7（HAL 时基）是否在冻结同刻停摆
   * （见 docs/子系统设计/看门狗设计说明.md 2026-10-02 变更记录）。
   * ⚠ task_wd_tick_probe() 内不得调用任何 FreeRTOS API：TIM7 在 HAL_Init
   * 阶段即开始中断，远早于调度器启动，此时 ISR 版内核 API 会触发 port.c 的
   * 优先级断言并把系统卡死在本 ISR 内（2026-10-02 台架实测）。
   * 放 USER CODE 区（L2）：CubeMX 重生成不丢。 */
  if (htim->Instance == TIM7)
  {
    task_wd_tick_probe();
  }

  /* 1 kHz 采样节拍：TIM3 更新事件内脉冲 CONVST（仅两次 GPIO 写，亚 µs），
   * 再唤醒 adcTask 消费这一拍（ISR 只发唤醒，计算全留在任务）。
   * 同一个更新事件还经 TRGO 硬件触发 STM32 ADC1 一轮 9 通道转换（DMA 自动搬运）
   * → 两片转换器由同一硬件事件驱动，采样时刻对齐。
   * TIM3 与 BUSY EXTI(EXTI9_5_IRQn) 同为抢占优先级 6 → 互不抢占，
   * 读 RD 时序不会被下一次 CONVST 脉冲打断。详见
   * docs/子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md §3.3。放 USER CODE 区（L2）。
   * ⚠ 节拍源必须能触发 ADC1：F4 上 ADC1 的外部触发清单里没有 TIM6/TIM7 的 TRGO
   *   （只接 DAC），判据见 docs/子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md §3.2。
   * ⚠ 唤醒必须走 adc_tick_irq_notify()，**不要**在这里直接 osThreadFlagsSet：
   *   TIM3 在 app_main_init() 就启动，远早于建任务与 osKernelStart，
   *   "消费者就绪"门在 adc_task.c 里（同本文件 TIM7 分支 2026-10-02 的实测坑）。 */
  if (htim->Instance == TIM3)
  {
    tpafe5160_start_conv_irq();
    adc_tick_irq_notify();
  }
  /* USER CODE END Callback 1 */
}

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* N-20 统一降级（2026-10-12）：旧形态 __disable_irq()+while(1) = 单处外设初始化
   * 失败即整机挂死，只剩 IWDG 兜底且无任何自检日志。现：打 1 条自检日志 +
   * NVIC_SystemReset()（与 4 个 Fault 处理同款自恢复；IWDG 是最后兜底而非唯一
   * 出路；复位归因 SFTRSTF → 开机日志 "software (NVIC_SystemReset)"）。
   * ⚠ 不得 __disable_irq()：日志必须能走串口。
   * 调用方识别（为何不打地址）：本函数无参数、调用点全在 CubeMX 生成区（不可加标签）；
   * ⚠ __builtin_return_address(0) **不可用**——AC5 前端接受但编成库函数调用，
   *   MicroLIB 无该符号 → 链接错 L6218E（2026-10-12 台架实证，勿再尝试）；
   *   ARMCC __asm 只有整函数形态且取不到 C 符号、带不动 C 日志（看门狗设计说明 §10.4）。
   *   → 子系统定位靠启动日志锚点：失败点在"最后一条成功日志"与 main() 的
   *   MX_*_Init 顺序（GPIO→DMA→USART1→SPI2→SPI1→I2C1→UART4→UART5→USART2→
   *   USART3→IWDG→ADC1→TIM3→app_main_init）之间。
   * 日志路径内核前安全：调用点全部在 osKernelStart 之前，控制台写者未注册
   * → con_append 走 dbg_console_write_raw（DWT/计数有界轮询，huart1 未就绪
   * 即返回），sys_clock_get_str 未初始化时打占位串——全程无内核 API。
   * 日志成本：仅这 1 条（≈90 B Flash；行缓冲已在本文件 PM 区收到 128 B）。
   * 重生成存活：函数体在 USER CODE Error_Handler_Debug 区（L2，KeepUserCode
   * 逐字保留）；另登记 check_cubemx_survival.py 审计项兜底（L3）。 */
  DBG_ERROR("boot init failure, resetting (locate MX_*_Init via boot order)");
  NVIC_SystemReset();
  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}
#ifdef USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */