refactor: Modbus 默认波特率 115200 + 资源分析重评估
分析结论 (115200 vs 9600): - TX 阻塞: 4.3ms (曾 44.8ms) → 活动态 CPU 仅 +2.9% - 主循环延迟 < 半个测量窗, 不影响线圈检测/光耦/BLE - 从"临界可用"变为"完全充裕" 固件修复: - rs485_init: 硬编码 RS485_BAUD → 使用 g_storage_uart_baud (flash 可配) - 协议文档: Modbus 默认 115200 - DLD154Tool: 串口默认 115200
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wangfq
@@ -1,6 +1,7 @@
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# DLD154Pro Modbus 主动上报 — MCU 资源占用分析
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> CH591R RISC-V @60MHz | 18KB RAM | BLE + 单路线圈 + RS485
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> 700BS 默认 9600 baud | Modbus 默认 115200 baud
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@@ -69,53 +70,53 @@ for (i = 0; i < len; i++) {
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UART0 TX FIFO 容量 8 字节，但代码**不等 FIFO 有空间就写满 8 字节**，而是每写 1 字节就等 FIFO 全空。这意味着每字节都经历完整的 1.04ms 传输等待。
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| 帧类型 | 字节数 | 传输时间 @9600 | 传输时间 @19200 | 传输时间 @38400 |
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| 全数据块上报 (FC 0x04) | 43B | **44.8 ms** | 22.4 ms | 11.2 ms |
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| 异常响应 | 5B | 5.2 ms | 2.6 ms | 1.3 ms |
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| 写回显 | 8B | 8.3 ms | 4.2 ms | 2.1 ms |
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| 帧类型 | 字节数 | 传输时间 @9600 (700BS) | 传输时间 @115200 (Modbus) |
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| 全数据块上报 (FC 0x04) | 43B | 44.8 ms | **4.3 ms** |
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| 异常响应 | 5B | 5.2 ms | 0.5 ms |
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| 写回显 | 8B | 8.3 ms | 0.8 ms |
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### 2.4 主动上报各速率下的 CPU 占用
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**150ms 活动间隔 (最坏情况)**:
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**150ms 活动间隔**:
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每 150ms 窗口:
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TX 阻塞 44.8 ms ← rs485_send(43B)
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主循环正常计算 ~50 ms ← 150 - 44.8 - 余量
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可用于 BLE/算法 ~55 ms ← 剩余预算
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TX 阻塞 4.3 ms ← rs485_send(43B) @115200
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主循环正常计算 ~50 ms ← 算法 + BLE + 光耦
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剩余预算 ~95 ms
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主循环 CPU 占比: (44.8 + 50) / 150 = 63%
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其中 TX 阻塞占比: 44.8 / 150 = 30%
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主循环 CPU 占比: (4.3 + 50) / 150 = 36%
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其中 TX 阻塞占比: 4.3 / 150 = 2.9%
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**800ms 空闲间隔**:
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TX 阻塞占比: 44.8 / 800 = 5.6%
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TX 阻塞占比: 4.3 / 800 = 0.5%
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主循环 CPU 占比: ~30%
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**继电器翻转事件 (立即上报)**:
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TX 阻塞 44.8ms，单次冲击。翻转频率低（最多每秒数次进出车），不构成持续负载。
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TX 阻塞 4.3ms，单次冲击可忽略。
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## 3. 关键风险点
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### 3.1 ⚠️ 主循环阻塞 45ms 期间的影响
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### 3.1 ✅ 主循环阻塞 4.3ms 期间的影响 (@115200)
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`rs485_send` 阻塞期间，以下主循环任务被暂停：
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`rs485_send` 阻塞仅 4.3ms，不到半个 CAP_OK 测量窗 (8.74ms)。
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| 任务 | 影响 | 严重程度 |
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| **cjq_srv** (线圈算法) | CAP_OK 积压 ~5 次 (45ms ÷ 8.74ms)。恢复后主循环逐次消化，算法不丢数据，但响应延迟 +45ms | 🟡 轻微 |
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| **opt_input_poll** (光耦) | 防抖采样暂停 45ms。光耦输入若在此期间变高又变低，可能丢失 <45ms 的短脉冲 | 🟡 轻微 |
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| **TMOS_SystemProcess** (BLE) | BLE 协议栈调度延迟 45ms。连接监控超时通常 ≥2s，**不受影响** | 🟢 安全 |
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| **modbus_poll** (RX) | 主机若在 TX 期间发来命令，UART ISR 正常收进缓冲，TX 结束后才处理 → 响应延迟 +45ms | 🟡 轻微 |
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| **cjq_srv** (线圈算法) | CAP_OK 最多积压 1 次。无实质延迟 | 🟢 无影响 |
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| **opt_input_poll** (光耦) | 防抖采样暂停 4.3ms。光耦 3 样本防抖窗 ~30ms，不受影响 | 🟢 无影响 |
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| **TMOS_SystemProcess** (BLE) | 延迟 4.3ms，BLE 连接超时 ≥2s | 🟢 无影响 |
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| **modbus_poll** (RX) | 主机命令响应延迟 +4.3ms | 🟢 无影响 |
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### 3.2 ✅ 不受影响的部分
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@@ -128,7 +129,7 @@ TX 阻塞 44.8ms，单次冲击。翻转频率低（最多每秒数次进出车
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### 3.3 🟢 结论
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**@9600 波特率，150ms 主动上报可行。** 30% TX 阻塞是临界值——主循环仍有 ~55ms/150ms 的余量处理线圈算法和 BLE。不会丢检测事件，不会断蓝牙，继电器输出不受影响。
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**@115200 波特率，主动上报对系统几乎无影响。** TX 阻塞仅 4.3ms（不到半个测量窗），主循环 CPU 占比从 30% 小幅升至 36%，余量充裕。不会丢检测事件，不会断蓝牙，继电器输出不受影响。
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@@ -192,16 +193,17 @@ CH591R Flash: 256KB (应用区 28KB 或 18KB，取决于 OTA 配置)。增量约
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## 6. 优化建议
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### 6.1 提高波特率 (影响最大)
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### 6.1 波特率选择 (已解决)
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| 波特率 | TX 阻塞 (43B) | 活动态 CPU 占比 | 改善 |
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| 9600 | 44.8 ms | 30% | 基线 |
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| **19200** | **22.4 ms** | **15%** | **↓50%** |
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| 38400 | 11.2 ms | 7.5% | ↓75% |
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| 115200 | 3.7 ms | 2.5% | ↓92% |
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Modbus 默认使用 **115200 baud**，TX 阻塞仅 4.3ms（2.9% CPU），不需要进一步优化。
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> **建议**: 开启主动上报时，波特率至少用 19200。CH591R UART0 支持到 6 Mbps，硬件无瓶颈。
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| 波特率 | TX 阻塞 (43B) | 活动态 CPU 占比 |
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| 9600 | 44.8 ms | 30% |
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| 19200 | 22.4 ms | 15% |
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| **115200** | **4.3 ms** | **2.9%** ← Modbus 默认 |
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> 700BS 保持 9600（协议兼容；心跳帧仅 9B，TX 阻塞 9.4ms，也不成问题）。
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### 6.2 优化 TX FIFO 利用率 (代码级)
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@@ -239,10 +241,9 @@ void rs485_send_fast(const uint8_t *data, uint8_t len) {
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| 维度 | 评估 | 说明 |
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| **实时性** | ✅ 安全 | ISR 层不受 TX 阻塞影响；主循环延迟 45ms 可接受 |
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| **CPU** | 🟡 @9600 临界 | 活动态 30% TX 阻塞，主循环仍有 55ms 余量 |
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| **CPU** | 🟢 @19200 充裕 | 活动态 15% TX 阻塞，余量充足 |
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| **实时性** | ✅ 安全 | ISR 层不受 TX 阻塞影响；主循环延迟 4.3ms 可忽略 |
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| **CPU** | 🟢 充裕 | 活动态 TX 阻塞仅 2.9%，主循环余量 >60% |
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| **RAM** | 🟢 充裕 | 增量 < 170B, < 1% 总 RAM |
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| **Flash** | 🟡 18KB OTA 配置偏紧 | 增量 ~8.5KB，占应用区 47% |
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| **BLE** | 🟢 安全 | 45ms 远小于连接超时 (≥2s) |
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| **BLE** | 🟢 安全 | 4.3ms 远小于连接超时 (≥2s) |
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| **线圈检测** | 🟢 安全 | TMR0/TMR1 ISR 独立，不丢边沿 |
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