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vd960DBN 开发日志

MCU: CH32V208 (RISC-V, WCH) | 通信: BLE + ETH (WCHNET) + UART2→Loop MCU | TCP JSON 端口: 5960

项目定位: DLD960 通信板 — BLE 配网、TCP JSON 协议服务、Loop MCU 串口桥接

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2026-07-15 — event_report 实现: 平台必答 + 设备重发 (协议 V1.04)

实现 (iot_mqtt_srv.c 事件模块 + net_srv.c ACK 路由)

组件	说明
沿检测 iot_evt_feed	每帧比对 car_state/loop_state 快照。双路汇聚: Step1 消费路径直接喂 + lup_set_sensor_callback(iot_evt_sensor_cb) 覆盖 uart_srv 消费路径（两路都存在帧竞争, 单独任一路都会漏帧漏沿）
事件队列	16 深环形, 溢出丢最旧; 事件仅在 ACK(code=0) 后出队
发送状态机 iot_evt_process	每轮主循环调用（挂在 iot_mqtt_publish_sensor 内, 置于 READY/enable 检查之前）。5s 超时重发, 同 msg_id/原始 ts, 最多 3 次; 耗尽→挂起, 新事件或重连沿解除并以新 msg_id 合并重报
ACK 入口 iot_evt_handle_ack	net_srv.c manage_mqtt_recv_message 收到 cmd=event_report 的回显帧时调用, 必须 return 不回 unsupported（否则与平台互打乒乓）
msg_id	事件独立 uint32 计数器（g_iot_msg_id 是 uint8 且与 MQTT packet id 混用, 255 回绕会破坏平台去重窗口）

关键决策

1. 帧消费提前到 READY/enable 之前: 断网/未使能期间事件照样检测入队, 重连后补报。loop_data 周期上报仍受 READY+enable 门控。
2. event_report 不受 report_config.enable 门控（王工 2026-07-15 拍板）: 事件为关键不可再生数据, 上电即检测上报, 与 loop_data 周期上报的开关解耦。report_config.enable 只管 loop_data。
3. 线圈断开期间屏蔽 car 沿: 断开时 car_state 不可信, 仅前后两帧 loop 均正常才判进出车; loop_restore 的 value = DBN 本地计时(mstick 差)/50。
4. car_leave 的 value 直接取离开帧 misc(时间量) = 通过时间(50ms 单位)。
5. 首帧只建快照: 上电线圈上已有车不算进入沿。

已知边界

• 队列溢出且恰有未决包时: 作废未决包重发新 msg_id → 平台 (sn,msg_id) 去重失效, 可能重复入库一包。触发条件: broker 不应答的 20s 窗口内涌入 >16 条事件, 现场概率极低, 平台可按事件内容+ts 二次去重兜底。
• BSS 增量 ~700B（队列128B + 发送缓冲 512B + 状态）, 编译后查 .map 确认 RAM 余量。

验证

gcc 隔离单测 (/tmp/test_event_report.c) 8 组全过: 首帧快照/进出车沿/5s×3 重发同 id 同 ts/挂起与新事件解除/错 msg_id 及 code≠0 不出队/断开恢复时长+断开期屏蔽 car 沿/单包 6 条上限(实测 317B<500B)/重连沿补报。

⚠️ 平台端注意: 收到 event_report 先落库后应答, 按 (dev_serial,msg_id) 10 分钟窗口去重, 重复包直接答 code=0。

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2026-07-15 — MQTT 快速上报增加 car_state 翻转沿触发

背景

原 fast_mode 仅由 |variation| >= 10 触发。灵敏度设高档时小车信号弱，variation 可能不过阈值，但 Loop MCU 已判定 car_state 翻转——进/出车事件仍按空闲间隔（≥1s）慢发，后台看到的过车时刻误差大。故增加：任一通道 car_state 翻转沿也触发 300ms 快速上报。

实现要点（两个坑，首版都踩了）

1. if (fast_mode = 0) 单等号 → 赋值恒假，沿检测死代码。修正为直接判断（循环内走到该行 fast_mode 必为 0，无需再判）。
2. 快照刷新必须在间隔门控之后。若在门控前无条件刷新 _last_car_state，沿被门控吞掉（如距上次发布 <300ms）时快照已同步，下一轮检测不到翻转 → 事件退化为空闲间隔上报。修正：return（未到间隔）时不刷快照，沿保持"待发"持续顶住 fast_mode，直到真正发布才同步。

/* Step 2 循环内: variation 阈值 与 car_state 沿, 任一命中即 fast */
if (av >= IOT_MQTT_VARIATION_THRESHOLD) { fast_mode = 1; break; }
if (_last_car_state[i] != coils[i].car_state) { fast_mode = 1; break; }

/* Step 3 门控通过后才刷新快照 */
for (i = 0; i < coil_count; i++) _last_car_state[i] = coils[i].car_state;

验证

本地 gcc 隔离单测（buggy vs fixed 对照）：进车沿后 buggy 延迟 950ms（退化空闲间隔），fixed 250ms（≤300ms 快速档）；出车沿、负向 variation 回归均通过。

⚠️ 上电首帧若已有车（_last_car_state 初值 0 vs car_state=1），会触发一次 fast_mode——属良性，首帧本就该尽快发。

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2026-07-14 — Loop 上报 variation 解析升级 2B→3B 有符号 (协议 V1.05)

背景

Loop MCU 上报的 SENS_MULTI_LOOP_DYNAMIC (0xC0/0x0C) 中变化量 variation 由 2B 无符号扩展为 3B 有符号补码（详见 Loop 侧 devlog 与协议 V1.05）。DBN 作为接收/转发端，解析逻辑须同步升级，否则每通道单元 12B 会被按旧的 11B 步长错位解析，4 通道数据全错。

改动 (4 处)

1. loop_uart_proto.h — 结构体字段类型

// uint16_t variation;  ->  int32_t variation;  // 3B有符号, = Origin-CAPVD

2. loop_uart_proto.c — 解析函数 lup_parse_sensor_report

• 每通道单元步长 i*11 → i*12
• 通道数计算 data_len/11 → data_len/12
• 频率仍 3B 无符号；变化量 3B 解码 + bit23 符号扩展：

int32_t v = c[5] | ((int32_t)c[6] << 8) | ((int32_t)c[7] << 16);
if (v & 0x800000) v |= (int32_t)0xFF000000;   // 符号扩展, 漏了负值会变~1600万大正数
cs->variation = v;

• 杂项偏移 c[7..10] → c[8..11]（整体右移 1B）

3. iot_mqtt_srv.c — fast_mode 阈值判断（隐藏坑）

// variation 变有符号后, 车进入(正)/反向漂移(负) 都应触发加速上报
int32_t av = (v >= 0) ? v : -v;
if (av >= IOT_MQTT_VARIATION_THRESHOLD) fast_mode = 1;   // 原 variation>=10 会漏掉负向

4. JSON 输出（iot_mqtt_srv.c / tcp_json_srv.c）

• "diff":%d / "variation":%d 格式符不变——CH32V208 上 int32_t == int，%d 天然正确输出负号，无需改动。

缓冲核查

整帧 52B→56B，DBN 侧 g_pkg_uart_2.pkg[BUFF_STACK_SIZE=512]、LUP_MAX_PKG_LEN=70 均远大于 56B，接收无截断；转发 MSS=576 不分片。

⚠️ 必须与 Loop 固件同版本发布（步长死绑定）。

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2026-06-26 — TCP JSON 协议框架搭建

1. TCP JSON Server 基础实现

• WCHNET TCP listen socket 创建（端口 5960，PROTO_TYPE_TCP）
• 参考 WCH 官方 EVT/EXAM/ETH/TCPServer 例程
• g_net_state.flag 状态机: ETH_LibInit→1, WCHNET_CreateUdpSocket→2, WCHNET_CreateTcpSocket→3
• SSC 禁用时 (NET_SSC_ENABLE=0) 手动设 flag=2 跳过 UDP 初始化

2. 鉴权 + 15 条命令

• pwd_verify 鉴权，3次错误 → 60s 锁定
• 命令表驱动分发: dev_info_query, ssc_net_set/query, iot_net_set/query, iot_topic_set/query, pwd_set, factory_reset, device_reset, loop_param_set/query, loop_version_query, loop_factory_init, loop_sens_read/write
• Deferred 响应模式: Loop MCU 命令异步 → TcpJsonPending 挂起 → json_check_pending() 轮询

3. simple_json 解析器修复

• 6 个 bug 修复: NULL 解引用崩溃（plain values）、缺少 null terminator、buffer unsafe clear、数组支持缺失
• 字符串值提取时不带引号（调用方无需手动 strip quotes）

4. WCHNET TCP 踩坑

问题	修复
listen socket 与数据 socket 混用 → 收不到数据	CONNECT 发到 N, RECV/DISCONNECT 发到 N+1
WCHNET_SocketSend 在 listen socket 静默失败	改用 g_json_socket_listen + 1
接收缓冲区与帧缓冲区重叠 → 数据损坏	分离 WCHNET 内部 buf + 帧累加 buf
#if NET_SSC_ENABLE 误包共享函数	移出 mStopIfError/GetMacAddr/get_ipstr_to_array

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2026-06-30 — Loop MCU 串口协议 (0x7F) + 传感器上报

1. USART2 Loop MCU 通信

• 波特率 192000（文档写 115200，实际硬件 192000）
• 0x7F 协议帧解析器: lup_feed_byte() 逐字节状态机 + LEN-based 帧边界
• 校验字节站位: total_len = 5 + LEN（CMD 已在 LEN 中，勿重复计）
• 命令: lup_cmd_send() 发送 → lup_cmd_check_timeout() 轮询超时

2. 0xC0 传感器数据上报

• Loop MCU 主动推送 0xC0 帧 → lup_process_frame() 校验 → 回调 json_sensor_callback
• TCP JSON 输出格式: {"sens_type":"multi_coil","coils":[...]}
• g_report_active 开关控制上报启停
• 0xC0 帧通过回调直接驱动网络上报，不经 uart_srv 阻塞

3. 0xC0 帧时间量字段

• misc_type=0 → passtime_ms（通过时间 / 车间距，根据 car_state 区分）
• misc_type=1 → cut_amount（线圈断开次数）
• misc_type=2 → flow_amount（车流量）
• misc_type=3 → relay_count（继电器动作次数）

4. 协议文档

• docs/vd960_loop_protocol_v1.0x.md — 0x7F 帧格式、校验算法、命令参考
• 波特率修正: 115200 → 192000

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2026-07-01 — passtime_ms5 字段改名

vd960Loop 侧时间戳从 5ms 改 50ms 后，DBN 侧同步：

• passtime_ms5 → passtime_ms（字段名去 5 后缀）
• loop_uart_proto.h/c 结构体 + 解析 + tcp_json_srv.c JSON 字段同步

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2026-07-02~03 — TCP Server 超时自动重启机制

1. 三项超时触发条件

条件	时间	处理
无任何连接	5min	do_restart → 计数重启
无数据交互	5min	do_restart → 计数重启
Auth 密码错 3 次	立即	tcp_json_restart() 直接重启

2. 重启计数保护

• 最多连续重启 3 次，超过进入 10 分钟冷却期
• CONNECT 成功时 restart_count 清零（正常连接重置计数，不算异常）
• Auth timeout 不消耗计数器（正常运维行为）

3. WCHNET 限制 - listen socket 不可关闭重建

根因: WCHNET_SocketClose(listen) 后端口 5960 仍标记"已占用"，SocketCreat 返回 ERR_ISCONN(0x1D)。

最终方案: tcp_json_restart() 只关数据 socket(N+1) 断开客户端，listen socket 保持不动，仅重置应用层状态。WCHNET 自动处理下一个 CONNECT。

4. Auth timeout 死循环修复

原 Auth timeout 手工 WCHNET_SocketClose 后未设 g_json_socket_listen = 0xFF，下次 poll 条件仍满足 → 无限打印。改用统一的 do_restart 路径后修复。

5. Auth 3次失败 → 直接重启

去掉 60s Auth timeout 倒计时。改为连接后 3 次鉴权失败（密码错/格式错）即 tcp_json_restart()。连接后无交互由 5min 空闲检查覆盖。

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2026-07-06 — MQTT IoT 基础打通

背景

在 CH32V208（RISC-V, 栈仅 2KB）上实现 MQTT IoT 协议栈，对标 DBN101GA 参考项目。WCHNET TCP MSS=576, Publish 须 ≤500B。

1. MQTT 重构对标 DBN101GA

• iot_mqtt_srv.c 对标 DBN101GA 参考实现重写
• MQTT socket 复用 SocketId_TCP（而非独立 socket）
• iot_connect_broker 加 SourPort 参数
• 出厂默认 topic 使用真实设备序列号

2. 栈溢出系列修复

问题	修复
MQTT buffer 在栈上 → 溢出	改为 static 全局分配
iot_mqtt_publish_sensor: data_json[2KB] + payload[2KB] = 4KB 远超 2KB 栈	减小缓冲区 + static 分配
缓冲区 2048 → 1024	单次交互不超 1KB

3. MQTT CONNECT 延迟发送

根因: MQTT_connect() 在中断上下文调用 WCHNET_SocketSend → 崩溃。

修复: CONNECT 包延到 poll 轮询内发送，避免中断内调用网络 API。

4. MQTTPacket 初始化修复

MQTTPacket_connectData_initializer 是复合字面量，不能用于赋值。改用临时变量中转。

5. IoT socket 重复创建 + broker IP 解析修复

• IoT socket 重复创建 → 连接失败，改为复用已有 socket
• broker IP 字符串解析修正

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2026-07-07 — MQTT 协议 V1.01 + 命令分发

1. MQTT 主题压缩：多主题 → 双主题

协议从 V1.00 的多 topic（dld960/{sn}/loop_data, /event_report, /heartbeat, /cmd, /cfg…）压缩为 V1.01 双主题：

方向	V1.00	V1.01
设备→平台	5+ topics	dld960/{sn}/dev
平台→设备	5+ topics	dld960/{sn}/srv

2. MQTT 命令分发

manage_mqtt_recv_message() 实现 V1.01 协议命令分发，支持 cmd / Method 双格式：pwd_verify, dev_info_query, loop_param_set/query, loop_version_query, loop_factory_init, device_reset, factory_reset 等。

3. report_config 完整 7 参数

MQTT/TCP report_config 支持完整 7 参数配置：period, loop_data, event_report, heartbeat, passtime, cut_amount, flow_amount。与 TCP JSON 协议统一。

4. MQTT 网络配置

ssc_net_set / iot_net_set / iot_topic_set 三条命令实现，支持通过 MQTT 远程配置设备网络参数和主题。

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2026-07-08 — MQTT 稳定性修复系列

1. g_iot_socket 未初始化 → 硬故障重启

g_iot_socket 声明为全局变量但未初始化，值为 0xFF → WCHNET_SocketSend(0xFF) 直接触发硬件故障重启。

修复: 初始化为 INVALID_SOCKET。

2. loop_data JSON 超 MSS 导致 SocketSend 溢出

WCHNET TCP MSS=576，原 loop_data JSON 四通道全字段 ~800B → WCHNET_SocketSend 溢出崩溃重启。

修复: 精简 JSON 字段至 ~400B（单包达标），再分批发送（2通道/包 × 2包）。

3. iot_mqtt_send() hex dump 循环 → 栈溢出

调试用的 hex dump 循环（65次 PRINT）在仅 2KB 栈的 CH32V208 上直接栈溢出重启。

修复: 移除 hex dump 循环。

4. MQTT 主动上报无数据 + PINGREQ 缺失

poll_mqtt() 未正确触发 MQTT_Yield() 和 MQTT_Live()，导致主动上报无数据、PINGREQ 缺失断连。

修复: 改用 net_srv.c 统一的 mqtt_publish() + 修正 poll_mqtt() 调度逻辑。

5. 传感数据 topic 修正

topic 修正为 V1.01 双主题协议 dld960/{sn}/dev（此前遗留旧 topic 格式）。

6. 恢复 loop_data 完整字段

精简 JSON 后缺失部分字段（freq, passtime_ms 等），恢复完整字段并在分批框架内发送。

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2026-07-10 — 双主题发布统一 + initialize 对齐 + packet_id 断连修复

1. 双主题发布统一 (dld960/{sn}/dev)

此前 heartbeat 和传感器上报仍使用旧 topic 路径（dev/status、g_iot_topic.topic_pub），与 V1.01 双主题模型不一致。

修复: 所有 MQTT 发布统一为 dld960/{sn}/dev：

• iot_mqtt_srv.c heartbeat: iot_make_topic(..., "dev", "status", ...) → snprintf(..., "dld960/%s/dev", ...)
• iot_mqtt_srv.c iot_mqtt_publish_sensor: g_iot_topic.topic_pub → dld960/{sn}/dev
• net_srv.c dev_initialize_pub: g_iot_topic.topic_pub → dld960/{sn}/dev

2. initialize 消息格式对齐 V1.03

dev_initialize_pub() 原先缺少顶层 model/hard_ver/soft_ver 字段，且在 extra_info 中有已废弃的 version 字段。

修复: 对齐协议文档 §5.1：

• 补充 model(PRODUCT_MODEL)、hard_ver(HARDWARE_VER)、soft_ver(FIRMWARE_VER) 到 data 顶层
• 移除 extra_info.version
• 缓冲区扩容 256→512 字节

3. mqtt_publish() packet_id=0 导致 broker 断连 🔴

现象: 设备收到查询指令后正确发布响应 JSON，10ms 后 broker 主动断开 TCP 连接（SockInt stat=0x10）。

根因: net_srv.c 的 mqtt_publish() 调用 MQTTSerialize_publish() 时 packet_id 硬编码为 0。当 req_qos=1（命令响应使用 QoS 1）时，MQTT 规范要求 packet_id ≠ 0，0 属于协议违规，broker 检测后直接踢掉连接。

修复: 新增 static uint16_t s_mqtt_pkt_id 计数器，QoS>0 时自增作为 packet_id，QoS=0 保持 0。

static uint16_t s_mqtt_pkt_id = 0;
uint16_t pkt_id = (req_qos > 0) ? ++s_mqtt_pkt_id : 0;

4. DBNMQTTool 同步更新

• 协议版本注释 V1.01→V1.03
• 协议 Topic 树 + 模拟页增加 initialize 支持
• device_manager.mark_online() 扩展 model/hard_ver/soft_ver 参数，设备列表正确显示型号
• 增加 dld960/+/dev/# 通配订阅兼容旧固件多级 topic

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修订记录

版本	时间	说明
V3.2	2026-07-10	双主题发布统一 + initialize 数据格式对齐 V1.03 + mqtt_publish packet_id=0 断连修复
V3.1	2026-07-09	V1.03: 订阅后发 initialize 上线消息; iot_mqtt_srv 订阅改双主题
V3.0	2026-07-08	MQTT 稳定性修复: socket初始化/buffer溢出/分批发送/hex dump/PINGREQ
V2.9	2026-07-07	MQTT V1.01 双主题协议 + 命令分发 + report_config 7参数
V2.8	2026-07-07	MQTT 网络配置: ssc_net_set / iot_net_set / iot_topic_set
V2.7	2026-07-06	MQTT IoT 基础打通: 对标DBN101GA + 栈溢出修复 + CONNECT延迟发送
V2.6	2026-07-06	IoT 模式配置 bug 修复
V2.5	2026-07-03	tcp_json_restart 只关数据socket, listen保持不动 (WCHNET限制)
V2.4	2026-07-03	去掉 Auth 60s timeout, 改为3次失败即重启
V2.3	2026-07-03	Auth timeout 不计入重启限额, 修复冷却期阻断连接
V2.2	2026-07-03	Auth timeout 死循环打印修复 → goto do_restart
V2.1	2026-07-03	TCP Server 自动重启机制 (3条件 + 3次限额 + 10min冷却)
V2.0	2026-07-01	passtime_ms5 → passtime_ms 字段改名
V1.5	2026-06-30	0xC0 传感器上报 + 时间量字段完善 + 协议文档
V1.4	2026-06-30	USART2 Loop MCU 0x7F 协议实现
V1.3	2026-06-30	simple_json 6 bug 修复
V1.2	2026-06-30	WCHNET buffer 分离 + SocketSend listen→data 修正
V1.1	2026-06-30	NET_SSC_ENABLE 隔离 + #if guard 共享函数修复
V1.0	2026-06-26	TCP JSON 协议框架 (鉴权 + 15条命令)