wangfq/vd_960
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feat(vd960DBN): UART1 ↔ Air780 4G 通道 (协议 §6.1 纯字节流透传)

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需求(2026-09-10): 打通 vd960DBN 与 vd960Air(Air780) 两侧串口对接逻辑 ——
DBN 侧 UART1(PB6/PB7) 通道 + UART2↔UART1 双向透传。

协议依据 DLD960_IoT_MQTT协议 §6.1(V1.12 方案C):
  上行 Loop 0x7F(UART2) --原样转发--> UART1 --> Air780 解析转 JSON --> MQTT
  下行 平台 JSON --> Air780 --转 0x7F 帧--> DBN --0x7F(UART2)--> Loop
  DBN 只做字节流透传, 零业务转换; 魔数分流: 0x7F -> UART2, 0x8F -> DBN 本地

实现:
- usart_biz.c +242 行: UART1 通道整段
  * uart1_dma_init(): USART1 重映射 PB6(TX)/PB7(RX), 115200 8N1,
    RX 走 DMA1_Ch5 循环 512B (UART2 占 Ch6/Ch7, 不冲突)
  * uart1_feed_byte()/uart1_frame_ready()/uart1_resync(): 独立帧装配器
  * uart1_dispatch_frame(): 按魔数分流
  * uart1_dma_poll(): 主循环消费 DMA 缓冲
  * uart_srv() 内插入上行转发(484-490): 紧接 lup_process_frame 之后、
    InitPkgUart 消费之前, 且只转发 lup_verify_checksum()==0 的完整帧
    (位置必须在 BLE 分支改写 pkg[0]=0x8F 之前, 否则会给 Air780 发错魔数帧)
- cmcng.h: 声明 uart1_dma_init/poll + 5 个通道计数
- peripheral_main.c: 主循环加 uart1_dma_poll() (置于 MK_UART_SRV fault marker
  之外, 不改变既有 marker 语义)

三个关键决定:
1. 接收走 DMA 而非 RXNE 中断 —— 理由同 UART2 方案A(2026-08-17): PRINT 临界区
   关中断 ~7.4ms / BLE 栈回调 / SPI 擦除 45ms 等长阻塞窗口会屏蔽 RXNE 丢字节。
   "不丢帧"是 Air780 沿检测(loop_state 变化沿)判车的硬前提。
2. 帧装配器独立于 g_lup_parser —— 后者硬编码专供 UART2/Loop 通道, 两条流混进
   同一状态机必然互相残杀; 只复用纯函数 lup_verify_checksum()。
3. 坏帧回找魔数 resync —— 防"单帧损坏 → 后续帧全部失步、链路长时间瞎掉"。

与 printf 共用 USART1 (按用户 2026-09-10 指示: printf 串口不动, 4G 时禁用 debug):
- 开关 UART1_AIR780_EN, 默认 (DEBUG == 0)
- 4G 版本 -DDEBUG=0 编译即自动启用: #if(DEBUG) 为假 -> PRINT 空宏, 且
  USART_Printf_Init() 里 USART1 配置分支整段不编译(已核对 USART_Init/USART_Cmd
  均在 #if(DEBUG == DEBUG_UART1) 内)
- 调试版本通道为空实现; debug.h/debug.c 一行未改, printf 行为完全不变

验证:
- host 单测: 从 usart_biz.c 原样抽取装配器 + 逐字复刻 loop_uart_proto.c 的
  XOR/SUM 校验, gcc -Wall -Wextra -Werror 零警告, 13 组用例全部通过 ——
  含"坏帧后紧跟好帧仍送达"、"截断帧后只交付 1 帧完整好帧"、70B 最大帧、
  LEN 非法/超长、0x9F(Loop OTA 魔数)忽略、上行闸门只放行校验通过帧
- 待板级验证: 本机无 RISC-V 工具链, 固件编译与实机联调尚未进行

现场核对: 新增 g_uart1_fwd_to_air / _to_loop / _local_cnt / _badchk / _drop
计数, 判据为"g_uart1_fwd_to_air 与 Air780 侧实收帧数相等"

文档: devlog 新增 2026-09-10 条目(含接线说明 PB6/PB7 交叉 + 待办清单)
This commit is contained in:
wangfq
2026-09-10 16:31:54 +08:00
parent b90842f89d
commit d4d57f6487
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vd960DBN/BLE/OnlyUpdateApp_Peripheral/APP/usart_biz.c
+242
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@@ -8,6 +8,7 @@
#include "config.h"
#include "cmcng.h"
#include "debug.h" /* DEBUG 宏: 4G 版本以 -DDEBUG=0 编译, 此时 printf 不占用 USART1 */
#include "loop_uart_proto.h"
#include <string.h>
#include "dbn_ble_srv.h"
@@ -113,6 +114,238 @@ void uart2_dma_poll(void)
}
}
/*==================== UART1 <-> Air780 4G 通道 (协议 §6.1) ====================
* 定位: 4G 通道中 vd960DBN 只做"字节流透传", 零业务转换 ——
* 上行: Loop 0x7F 帧(UART2) --校验通过后原样转发--> UART1 --> Air780 解析转 JSON
* 下行: Air780 帧(UART1) --魔数分流--> 0x7F: 转发 UART2(给 vd960Loop)
* 0x8F: DBN 本地处理
*
* 硬约束:
* 1) 只转发 lup_verify_checksum() 通过的完整帧。Air780 侧靠 loop_state 变化沿判车,
* 转发一个残缺帧 = 凭空多判一台车。
* 2) 接收必须走 DMA (与 UART2 方案A 同理): PRINT 临界区 / BLE 栈回调 / SPI 擦除等
* 长阻塞窗口会屏蔽 RXNE 中断 -> 丢字节 -> 校验失败。本通道"不丢帧"是硬要求。
* 3) 帧装配器独立于 g_lup_parser: 后者专供 UART2(Loop) 通道, 两条流的字节绝不能
* 混进同一个状态机 (混了就是互相残杀)。
*
* 帧格式 (与 Loop/BLE 协议完全一致):
* [7F][Addr][LEN][CMD][Value: LEN-1B][XOR][SUM] 总长 = LEN + 5
* 校验覆盖 Addr..Value (不含 magic), 复用 lup_verify_checksum()
*
* 编译开关:
* 调试版 (DEBUG != 0): printf 占用 USART1/PB6, 本通道不参与编译 -> 走空实现
* 4G 版 (DEBUG == 0): -DDEBUG=0 编译即自动启用 (PB6/PB7 由本文件接管)
* 亦可 -DUART1_AIR780_EN=1/0 强制覆盖
*===========================================================================*/
#ifndef UART1_AIR780_EN
#define UART1_AIR780_EN (DEBUG == 0)
#endif
#define UART1_MAGIC_LOOP LUP_MAGIC /* 0x7F: 转发给 vd960Loop */
#define UART1_MAGIC_LOCAL 0x8F /* 0x8F: DBN 本地处理 (BLE 侧同名魔数) */
#define UART1_DMA_BUF_LEN 512
#if (UART1_AIR780_EN)
static uint8_t uart1_dma_buf[UART1_DMA_BUF_LEN] __attribute__((aligned(4)));
static uint16_t uart1_dma_last = 0; /* 主循环消费位置 (DMA 写指针由硬件维护) */
/* 下行帧装配器 (独立实例, 不与 g_lup_parser 共享) */
static uint8_t uart1_rx_frame[LUP_MAX_PKG_LEN];
static uint16_t uart1_rx_idx = 0; /* 已收字节数 */
static uint16_t uart1_rx_need = 0; /* 本帧总长, 0 = 尚未定长 */
/* 通道计数: 现场核对"上行转发数 == Air780 实收数", 比翻日志可靠 */
uint32_t g_uart1_fwd_to_air = 0; /* 上行: UART2 -> UART1 转发帧数 */
uint32_t g_uart1_fwd_to_loop = 0; /* 下行: UART1 -> UART2 转发帧数 */
uint32_t g_uart1_local_cnt = 0; /* 下行: 本地处理帧数 (0x8F) */
uint32_t g_uart1_badchk = 0; /* 下行: 校验失败帧数 */
uint32_t g_uart1_drop = 0; /* 下行: DMA 溢出丢弃次数 */
/* ---- 下行分流 ---- */
static void uart1_dispatch_frame(uint8_t *pkg, uint16_t len)
{
if (pkg[0] == UART1_MAGIC_LOOP) {
/* 0x7F -> 原样转发给 vd960Loop */
g_uart1_fwd_to_loop++;
UART2_SendString(pkg, len);
} else {
/* 0x8F -> DBN 本地处理 (预留: 具体行为待协议细化, 先只计数) */
g_uart1_local_cnt++;
}
}
/* ---- 坏帧回找魔数: 把 [1..len) 里第一个魔数起的残余搬到头部继续装配 ----
* 防"单帧损坏 -> 后续帧全部失步" */
static void uart1_resync(const uint8_t *buf, uint16_t len)
{
uint16_t i;
for (i = 1; i < len; i++) {
if (buf[i] == UART1_MAGIC_LOOP || buf[i] == UART1_MAGIC_LOCAL) {
uint16_t k, n = 0;
for (k = i; k < len; k++) {
uart1_rx_frame[n++] = buf[k];
}
uart1_rx_idx = n;
uart1_rx_need = 0;
if (n >= 3) {
uint8_t lf = uart1_rx_frame[2];
uint16_t need = (uint16_t)lf + 5;
if (lf >= 1 && need <= LUP_MAX_PKG_LEN) {
uart1_rx_need = need;
} else {
uart1_rx_idx = 0; /* LEN 非法: 残余作废 */
}
}
return;
}
}
/* 残余中没有魔数 -> 全部丢弃 */
}
/* ---- 定长收满 -> 校验 -> 分流 ---- */
static void uart1_frame_ready(void)
{
uint16_t len = uart1_rx_idx;
uart1_rx_idx = 0;
uart1_rx_need = 0;
if (lup_verify_checksum(uart1_rx_frame, len) == 0) {
uart1_dispatch_frame(uart1_rx_frame, len);
} else {
g_uart1_badchk++;
uart1_resync(uart1_rx_frame, len);
}
}
/* ---- UART1 字节流装配 ---- */
static void uart1_feed_byte(uint8_t b)
{
uint8_t guard = 0;
if (uart1_rx_idx == 0) {
if (b == UART1_MAGIC_LOOP || b == UART1_MAGIC_LOCAL) {
uart1_rx_frame[0] = b;
uart1_rx_idx = 1;
}
return; /* 非魔数字节: 帧间空闲, 直接丢 */
}
if (uart1_rx_idx >= LUP_MAX_PKG_LEN) { /* 防御: 正常流程到不了 */
uart1_rx_idx = 0;
uart1_rx_need = 0;
return;
}
uart1_rx_frame[uart1_rx_idx++] = b;
if (uart1_rx_idx == 3) { /* [7F][Addr][LEN] 到手 -> 定长 */
uint8_t lf = uart1_rx_frame[2];
uint16_t need = (uint16_t)lf + 5;
if (lf < 1 || need > LUP_MAX_PKG_LEN) {
uart1_rx_idx = 0; /* LEN 非法 -> 重新找魔数 */
uart1_rx_need = 0;
return;
}
uart1_rx_need = need;
}
/* 校验失败后 resync 可能让残余已够长, 故用 while (guard 防跑飞) */
while (uart1_rx_need != 0 && uart1_rx_idx >= uart1_rx_need && guard++ < 8) {
uart1_frame_ready();
}
}
void uart1_dma_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
USART_InitTypeDef USART_InitStructure = {0};
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
/* PB6 = USART1_TX / PB7 = USART1_RX (USART1 重映射) */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART1, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; /* Tx */
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; /* Rx */
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200; /* 与 Air780 侧 uart1 一致 */
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
/* RX 用 DMA1_Ch5 循环缓冲 (UART2 占用 Ch6/Ch7, 通道不冲突) */
DMA_DeInit(DMA1_Channel5);
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)(&USART1->DATAR);
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)uart1_dma_buf;
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = UART1_DMA_BUF_LEN;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStructure);
USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Rx, ENABLE);
DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, DISABLE); /* DMA 接管, 逐字节中断不再需要 */
uart1_dma_last = 0;
uart1_rx_idx = 0;
uart1_rx_need = 0;
}
/* 主循环每轮调用: 消费 DMA 环形缓冲新字节 -> 装配 -> 分流 */
void uart1_dma_poll(void)
{
uint16_t cur = (uint16_t)(UART1_DMA_BUF_LEN - DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel5));
uint16_t n = (uint16_t)((cur + UART1_DMA_BUF_LEN - uart1_dma_last) & (UART1_DMA_BUF_LEN - 1));
if (n == 0) return;
/* 溢出保护: 未消费超过半缓冲 -> 已被 DMA 覆盖, 复位装配器重同步 */
if (n > (UART1_DMA_BUF_LEN / 2)) {
g_uart1_drop++;
uart1_rx_idx = 0;
uart1_rx_need = 0;
uart1_dma_last = cur;
return;
}
while (n--) {
uint8_t b = uart1_dma_buf[uart1_dma_last];
uart1_dma_last = (uint16_t)((uart1_dma_last + 1) & (UART1_DMA_BUF_LEN - 1));
uart1_feed_byte(b);
}
}
#else /* !UART1_AIR780_EN: 调试版 printf 占用 USART1 -> 空实现, 保证链接一致 */
void uart1_dma_init(void) { }
void uart1_dma_poll(void) { }
uint32_t g_uart1_fwd_to_air = 0;
uint32_t g_uart1_fwd_to_loop = 0;
uint32_t g_uart1_local_cnt = 0;
uint32_t g_uart1_badchk = 0;
uint32_t g_uart1_drop = 0;
#endif /* UART1_AIR780_EN */
void uart_init(void){
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
USART_InitTypeDef USART_InitStructure = {0};
@@ -152,6 +385,7 @@ void uart_init(void){
USART_Cmd(USART2, ENABLE);
uart2_dma_init(); /* DMA 循环接收接管 (2026-08-17) */
uart1_dma_init(); /* 4G 通道 UART1↔Air780 初始化 (协议 §6.1); DEBUG!=0 时为空实现 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
@@ -247,6 +481,14 @@ void uart_srv(void)
// 其他: 校验后匹配挂起命令
lup_process_frame(g_pkg_uart_2.pkg, g_pkg_uart_2.offset);
/* --- 4G 通道上行转发 (协议 §6.1) ---
校验通过的完整帧原样送 Air780; 必须置于下方 InitPkgUart 消费之前。
只转发 verify 通过的帧: Air780 靠 loop_state 变化沿判车, 残缺帧 = 多判一台车 */
if (lup_verify_checksum(g_pkg_uart_2.pkg, g_pkg_uart_2.offset) == 0) {
g_uart1_fwd_to_air++;
UART1_SendString(g_pkg_uart_2.pkg, g_pkg_uart_2.offset);
}
// --- 传感器上报 (0xC0) 分流 ---
// 回调已处理 TCP 推送，此处仅处理 BLE 转发
if(cmd == LUP_CMD_SENSOR_REPORT)