固件：R2 迁移 R-0 ~ R-6（底板 + 5 片同构刀片）
2026-09-16 完成、当时未提交，这里补提交（原样，不含 09-27 上板的修改）。 - 器件层 / 拓扑层整体从 R1 换到 R2：TCA9548A 分通道、五路同址 INA226 0x40 + 输入侧 0x43、 刀片 PCA9555（VBUS_EN 挪到 P0.4）、CH224A 只读驱动、风扇闭环 t_thermal - 新增 i2cbus（mux 原子事务）、slot（刀片 I/O 门面）、host/qtest.sh - 74HC595 链退役（代码与测试保留） - 判据阈值与时间常量未动；19 个 ctest 全绿，idf.py build 通过 Co-Authored-By: Claude Opus 5.5 <[email protected]>
这个提交包含在：
zhou yang
@@ -1,11 +1,13 @@
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# 板上器件驱动（ESP-IDF 侧）。宿主机侧由 host/CMakeLists.txt 的 PHONERAIL_DRV_SRCS 收，
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# 新增一个驱动两边都要加 —— 漏一处 = 「宿主机绿了但上板编不过」，反之亦然。
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#
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# 驱动只准依赖 phonerail_hal，不准直接包含 IDF 的头。
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idf_component_register(
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SRCS "ina226.c"
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"dac63204.c"
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"sr595.c"
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"pca9555.c"
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INCLUDE_DIRS "include"
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REQUIRES phonerail_hal)
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# 板上器件驱动（ESP-IDF 侧）。宿主机侧由 host/CMakeLists.txt 的 PHONERAIL_DRV_SRCS 收，
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||||
# 新增一个驱动两边都要加 —— 漏一处 = 「宿主机绿了但上板编不过」，反之亦然。
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||||
#
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||||
# 驱动只准依赖 phonerail_hal，不准直接包含 IDF 的头。
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||||
idf_component_register(
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||||
SRCS "ina226.c"
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||||
"dac63204.c"
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||||
"sr595.c"
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"pca9555.c"
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"tca9548a.c"
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"ch224a.c"
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INCLUDE_DIRS "include"
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REQUIRES phonerail_hal)
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@@ -0,0 +1,66 @@
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/* CH224A 驱动（只读）。只经 hal_i2c_*，不碰任何平台头文件。契约见 ch224a.h。
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⚠️ 本文件里**没有任何写寄存器的函数**，那是有意的（头文件那个框）。 */
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#include "ch224a.h"
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#include <stddef.h>
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#include "hal_i2c.h"
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/* 0x50 的单位是 50 mA/LSB（R2 §36.2）。 */
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uint32_t ch224a_ma_from_reg(uint8_t reg) { return (uint32_t)reg * 50u; }
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uint32_t ch224a_power_limit_mw(uint32_t ma)
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{
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/* 20 V × ma(mA) = mW。20000 mV × mA / 1000 = 20 × mA。 */
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return (uint32_t)((uint64_t)CH224A_FIXED_MV * ma / 1000u);
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}
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bool ch224a_addr_ok(uint8_t addr)
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{
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/* 主干上的器件 + 刀片支路上的两个。任何一个撞上都会让「选到通道 5」
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之后的读写打到错的器件上。 */
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static const uint8_t others[] = { 0x20, 0x40, 0x43, 0x4A, 0x4B, 0x70 };
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if (addr > 0x7f) {
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return false;
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}
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for (size_t i = 0; i < sizeof(others); i++) {
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if (others[i] == addr) {
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return false;
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}
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||||
}
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return true;
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||||
}
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||||
static hal_err_t read_reg(uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t *val)
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{
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return hal_i2c_write_read(addr, ®, 1, val, 1);
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}
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hal_err_t ch224a_probe(uint8_t addr)
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{
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uint8_t st = 0;
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return read_reg(addr, CH224A_REG_STATUS, &st);
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||||
}
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||||
hal_err_t ch224a_read_status(uint8_t addr, uint8_t *status)
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||||
{
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||||
if (status == NULL) {
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return HAL_ERR_ARG;
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||||
}
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||||
return read_reg(addr, CH224A_REG_STATUS, status);
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||||
}
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||||
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||||
hal_err_t ch224a_read_max_ma(uint8_t addr, uint32_t *ma)
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||||
{
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||||
if (ma == NULL) {
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||||
return HAL_ERR_ARG;
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||||
}
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uint8_t reg = 0;
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const hal_err_t err = read_reg(addr, CH224A_REG_CURRENT, ®);
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||||
if (err != HAL_OK) {
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||||
return err; /* 读失败时不动调用方的值：旧的上限比一个 0 可信 */
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||||
}
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||||
*ma = ch224a_ma_from_reg(reg);
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||||
return HAL_OK;
|
||||
}
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||||
+48
-19
@@ -6,10 +6,14 @@
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#include "hal_i2c.h"
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||||
/* 设计文档 §8.2：CH1..CH5。⚠️ 不是 0x40 起顺排，CH3/CH4/CH5 三路都不是。 */
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static const uint8_t s_rail_addr[INA226_RAIL_COUNT] = { 0x40, 0x41, 0x44, 0x45, 0x42 };
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||||
/* R2：五片刀片完全同构 ⇒ 五路同址。仍然写成表而不是直接 `return 0x40`，
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||||
理由和 mux 通道那张表一样：**同址是当下的事实，不是不变量**。
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||||
哪天某一片改了 strap，改这里一处，`rail_selftest()` 会立刻发现两边分家。 */
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||||
static const uint8_t s_rail_addr[INA226_RAIL_COUNT] = {
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||||
INA226_ADDR_RAIL, INA226_ADDR_RAIL, INA226_ADDR_RAIL, INA226_ADDR_RAIL, INA226_ADDR_RAIL,
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||||
};
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||||
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||||
const uint8_t ina226_all_addr[INA226_COUNT] = { 0x40, 0x41, 0x44, 0x45, 0x42, INA226_ADDR_INPUT };
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||||
const uint8_t ina226_addr_list[INA226_ADDR_COUNT] = { INA226_ADDR_RAIL, INA226_ADDR_INPUT };
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||||
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||||
uint8_t ina226_rail_addr(int rail)
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||||
{
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||||
@@ -19,27 +23,28 @@ uint8_t ina226_rail_addr(int rail)
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||||
bool ina226_addr_table_ok(void)
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{
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||||
/* 同一条 I²C 上的其它器件（§8.2）：撞上任何一个都是硬件表被改坏了。 */
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||||
static const uint8_t others[] = { 0x4A, 0x4B, 0x20, 0x48 };
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||||
/* 会与之撞车的其它器件：主干上的 DAC63204 / TCA9548A，刀片支路上的 PCA9555。
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||||
⚠️ 0x48（R1 载板上的 LM75）**不在这张表里** —— R2 没有载板，那片不存在。 */
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||||
static const uint8_t others[] = { 0x4A, 0x4B, 0x70, 0x20 };
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < INA226_COUNT; i++) {
|
||||
if (ina226_all_addr[i] > 0x7f) {
|
||||
for (int i = 0; i < INA226_ADDR_COUNT; i++) {
|
||||
if (ina226_addr_list[i] > 0x7f) {
|
||||
return false;
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||||
}
|
||||
for (int j = i + 1; j < INA226_COUNT; j++) {
|
||||
if (ina226_all_addr[i] == ina226_all_addr[j]) {
|
||||
return false;
|
||||
for (int j = i + 1; j < INA226_ADDR_COUNT; j++) {
|
||||
if (ina226_addr_list[i] == ina226_addr_list[j]) {
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||||
return false; /* 刀片那片与输入侧那片必须不同址：它们同时可见 */
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||||
}
|
||||
}
|
||||
for (size_t k = 0; k < sizeof(others); k++) {
|
||||
if (ina226_all_addr[i] == others[k]) {
|
||||
if (ina226_addr_list[i] == others[k]) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
/* 前五个必须和 rail 表逐个一致 —— 两张表分家的那天就是错一路的那天。 */
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||||
/* 五路那张表里的每一个都必须在扫描表里 —— 分家的那天就是错一路的那天。 */
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||||
for (int i = 0; i < INA226_RAIL_COUNT; i++) {
|
||||
if (ina226_all_addr[i] != s_rail_addr[i]) {
|
||||
if (s_rail_addr[i] != ina226_addr_list[0]) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -133,7 +138,30 @@ hal_err_t ina226_check(uint8_t addr)
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||||
return cal == INA226_CALIB ? HAL_OK : HAL_ERR_BUS;
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||||
}
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||||
|
||||
#define READ_ONE(fn, conv, reg) \
|
||||
/* ---- Kelvin 对调接的片子 --------------------------------------------------
|
||||
IN+ / IN− 在板上对调接（IN+ 接分流电阻下游）的片子，分流电压 / 电流读出来是负的。
|
||||
驱动在这里取反，调用方看到的永远是「正 = 正常供电方向」—— SW-8 反灌判据靠这个符号。
|
||||
母线电压、功率寄存器是无符号量，不受影响。
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||||
R1 全部正接（默认）；R2 底板的输入片 U13（0x43）为了让两条 Kelvin 在 PCB 上不交叉
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||||
而对调（2026-09-11），R2 固件启动时要 ina226_set_reversed(INA226_ADDR_INPUT, true)。 */
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||||
static uint16_t s_reversed; /* bit (addr − 0x40)；INA226 的地址只有 0x40~0x4F */
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||||
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||||
void ina226_set_reversed(uint8_t addr, bool reversed)
|
||||
{
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||||
if (addr < 0x40 || addr > 0x4F) {
|
||||
return;
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||||
}
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||||
uint16_t bit = (uint16_t)(1u << (addr - 0x40));
|
||||
s_reversed = reversed ? (uint16_t)(s_reversed | bit) : (uint16_t)(s_reversed & ~bit);
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool ina226_is_reversed(uint8_t addr)
|
||||
{
|
||||
return addr >= 0x40 && addr <= 0x4F && (s_reversed & (1u << (addr - 0x40))) != 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* pol_ = 1：有符号量（分流电压 / 电流），按登记取反 */
|
||||
#define READ_ONE(fn, conv, reg, pol_) \
|
||||
hal_err_t fn(uint8_t addr, int32_t *out) \
|
||||
{ \
|
||||
if (out == NULL) { \
|
||||
@@ -144,14 +172,15 @@ hal_err_t ina226_check(uint8_t addr)
|
||||
if (err != HAL_OK) { \
|
||||
return err; \
|
||||
} \
|
||||
*out = conv(raw); \
|
||||
int32_t v = conv(raw); \
|
||||
*out = ((pol_) && ina226_is_reversed(addr)) ? -v : v; \
|
||||
return HAL_OK; \
|
||||
}
|
||||
|
||||
READ_ONE(ina226_read_bus_mv, bus_mv_of, INA226_REG_BUS_V)
|
||||
READ_ONE(ina226_read_shunt_uv, shunt_uv_of, INA226_REG_SHUNT_V)
|
||||
READ_ONE(ina226_read_current_ua, current_ua_of, INA226_REG_CURRENT)
|
||||
READ_ONE(ina226_read_power_mw, power_mw_of, INA226_REG_POWER)
|
||||
READ_ONE(ina226_read_bus_mv, bus_mv_of, INA226_REG_BUS_V, 0)
|
||||
READ_ONE(ina226_read_shunt_uv, shunt_uv_of, INA226_REG_SHUNT_V, 1)
|
||||
READ_ONE(ina226_read_current_ua, current_ua_of, INA226_REG_CURRENT, 1)
|
||||
READ_ONE(ina226_read_power_mw, power_mw_of, INA226_REG_POWER, 0)
|
||||
|
||||
hal_err_t ina226_read_vi(uint8_t addr, ina226_vi_t *out)
|
||||
{
|
||||
|
||||
@@ -0,0 +1,73 @@
|
||||
/* CH224A —— 底板的 USB-PD 受电芯片（`U36`，R2 方案 D16）。
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||||
|
||||
板上它只干一件事：用 `R7` 120 k 这一颗电阻**硬件**请求 20 V，
|
||||
降压 `U37` 再把 20 V 变成 12 V 母线。固件**不参与协商**，只做一件事：
|
||||
**读出当前这个充电器在 20 V 档最多能给多少电流**，换算成整板功率上限。
|
||||
|
||||
---- 为什么需要这个上限（计划 §5.9） ------------------------------------
|
||||
R2 的输入从 DC 头改成了 USB-C PD。单口上限 20 V × 5 A = 100 W（5 A 还要
|
||||
e-marker 线；普通 3 A 线只有 60 W），而整板最坏工况约 108 W。
|
||||
常态 10~25 W 怎么都够，但**最坏工况要靠固件限功率**（R1 §8.3 的降载）。
|
||||
充电器插的是哪一个，只有运行时才知道 —— 就是读这颗芯片。
|
||||
|
||||
┌─ ⛔ 一条禁令 ────────────────────────────────────────────────────────────┐
|
||||
│ **本驱动不提供写 `0x0A` 的接口，一个都不提供。** │
|
||||
│ `0x0A = 5` 是「请求 28 V EPR」。板上 `D3` 是 SMBJ22A（VRWM 22 V）， │
|
||||
│ `U37` 的 EN 分压按 20 V 设计 —— 28 V 会把 TVS 打到雪崩。 │
|
||||
│ 这跟 `sr595.h` 不提供「抬 OE#」、`pca9555.h` 不提供「把接地脚配成输出」 │
|
||||
│ 是同一条规矩：**能烧板子的动作不给接口，而不是给了再叮嘱别用。** │
|
||||
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
|
||||
|
||||
挂在 TCA9548A 的**通道 5**（`TCA9548A_CH_PD`）上，不在主干。 */
|
||||
#ifndef CH224A_H
|
||||
#define CH224A_H
|
||||
|
||||
#include <stdbool.h>
|
||||
#include <stdint.h>
|
||||
|
||||
#include "hal_err.h"
|
||||
|
||||
#ifdef __cplusplus
|
||||
extern "C" {
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
/* ⚠️⚠️ **这个地址还没有被实物证实**（计划 §11 的待定项）：
|
||||
R2 §36.2 只写了寄存器号，没写从机地址。所以：
|
||||
· 所有接口都**收一个 addr 参数**，不写死；
|
||||
· B1 上板扫描时把通道 5 上扫到的那个地址填回这里，并同步改计划 §5.2。
|
||||
在那之前，用这个值跑出来的「扫不到」是**预期结果**，不是固件 bug。 */
|
||||
#define CH224A_ADDR_DEFAULT 0x23
|
||||
|
||||
/* 寄存器（R2 §36.2）。 */
|
||||
#define CH224A_REG_STATUS 0x09 /* 协商状态 / 当前档位 */
|
||||
#define CH224A_REG_CURRENT 0x50 /* 当前档位的最大电流，**单位 50 mA** */
|
||||
|
||||
/* 板上硬件固定请求的档位。`R7` 120 k 一颗电阻定死，固件改不了也不该改。 */
|
||||
#define CH224A_FIXED_MV 20000
|
||||
|
||||
/* 0x50 那个字节 → mA。 */
|
||||
uint32_t ch224a_ma_from_reg(uint8_t reg);
|
||||
|
||||
/* mA → 整板可用功率（mW），按 20 V 档算。
|
||||
60 W / 65 W / 100 W 三档在这里分别是 3000 / 3250 / 5000 mA。 */
|
||||
uint32_t ch224a_power_limit_mw(uint32_t ma);
|
||||
|
||||
/* 地址不与主干上的器件撞车。⚠️ 它挂在通道 5 上，与刀片支路的 0x40 / 0x20
|
||||
本来就不冲突，这里查的是「万一它和主干某个器件同址」——
|
||||
那种情况下选到通道 5 时主干那位会被它盖住。 */
|
||||
bool ch224a_addr_ok(uint8_t addr);
|
||||
|
||||
/* 认件：读状态寄存器。不应答 → HAL_ERR_NAK。
|
||||
⚠️ **不校验内容**：这颗芯片没有 ID 寄存器，状态字的每一个值都是合法的。 */
|
||||
hal_err_t ch224a_probe(uint8_t addr);
|
||||
|
||||
hal_err_t ch224a_read_status(uint8_t addr, uint8_t *status);
|
||||
|
||||
/* 当前档位最大电流（mA）。读失败时 `*ma` 不动。 */
|
||||
hal_err_t ch224a_read_max_ma(uint8_t addr, uint32_t *ma);
|
||||
|
||||
#ifdef __cplusplus
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
#endif /* CH224A_H */
|
||||
@@ -47,20 +47,48 @@ extern "C" {
|
||||
不是任何一种错误。tasks.c 的表自检拿它和 20 ms 对一次。 */
|
||||
#define INA226_CONV_US 8800
|
||||
|
||||
/* ---- 地址表（设计文档 §8.2） ------------------------------------------- */
|
||||
/* ---- 地址表（**R2**：五片同址 + 输入侧一片，计划 §5.2） -----------------
|
||||
|
||||
#define INA226_RAIL_COUNT 5
|
||||
#define INA226_COUNT 6
|
||||
#define INA226_ADDR_INPUT 0x43 /* U13，输入侧 V+I，整板功率预算用 */
|
||||
⚠️⚠️ **R1 的「六片六个地址」在 R2 不成立了。** R2 的五片 INA226 各在一片刀片
|
||||
上（`U3`），五片刀片完全同构 ⇒ **地址全是 0x40**，靠底板 TCA9548A 的通道区分
|
||||
（方案 D8）。板上出处：`.claude/r2/_blade_pcb_nets.json` 的 `U3` pin1/pin2
|
||||
（A1/A0）都接 GND。
|
||||
|
||||
/* CH1~CH5 → U8~U12 的地址。rail 是 1~5，越界直接 abort。
|
||||
⚠️ **`0x40 + ch` 是错的**，CH3/CH4/CH5 三路全错（0x44 / 0x45 / 0x42）。
|
||||
地址按布线难度重排过（§8.2 那张 A1/A0 表），永远查表，不要算。 */
|
||||
于是「查表不要算」这条规矩换了对象：**要查的不再是地址，而是 mux 通道**
|
||||
（`rail_cfg.h` 的 `mux_ch`）。选错通道读到的是另一台手机的电压电流，
|
||||
而量纲、范围、变化趋势全都正常 —— 比 R1 的「地址算错」更难发现。 */
|
||||
|
||||
#define INA226_RAIL_COUNT 5
|
||||
#define INA226_COUNT 6 /* 物理片数：五片刀片 + 一片输入侧 */
|
||||
|
||||
/* 五片刀片上那一片的地址（**五片相同**）。 */
|
||||
#define INA226_ADDR_RAIL 0x40
|
||||
|
||||
/* U13，底板输入侧 V+I，整板功率预算与 PD 限功率用（计划 §5.9）。
|
||||
挂**主干**，不在任何 mux 通道后面。R2 底板上 Kelvin 对调接，见 ina226_set_reversed()。 */
|
||||
#define INA226_ADDR_INPUT 0x43
|
||||
|
||||
/* 扫描用：总线上出现过的 INA226 地址只有这两个（不是六个）。 */
|
||||
#define INA226_ADDR_COUNT 2
|
||||
|
||||
/* 登记「这片的 IN+ / IN− 在板上对调接了」（IN+ 接分流电阻下游）：之后驱动对它的
|
||||
分流电压 / 电流取反，调用方看到的永远是「正 = 正常供电方向」。母线电压 / 功率不受影响。
|
||||
默认全部正接（R1）。R2 底板的 U13（0x43）为了让两条 Kelvin 在 PCB 上不交叉而对调
|
||||
（2026-09-11），R2 固件启动时必须调 ina226_set_reversed(INA226_ADDR_INPUT, true)，
|
||||
否则 SW-8 反灌判据会把正常供电当成反灌。地址不在 0x40~0x4F 的调用被忽略。 */
|
||||
void ina226_set_reversed(uint8_t addr, bool reversed);
|
||||
bool ina226_is_reversed(uint8_t addr);
|
||||
|
||||
/* CH1~CH5 那一片的地址。rail 是 1~5，越界直接 abort。
|
||||
⚠️ **R2 里它对五路返回同一个值（0x40）**，这不是 bug。
|
||||
真正区分是哪一路的是 `rail_cfg(rail)->mux_ch` —— 光有地址是选不中的，
|
||||
所以任何「拿到地址就直接读」的代码在 R2 上都读的是**上一次选中的那一路**。 */
|
||||
uint8_t ina226_rail_addr(int rail);
|
||||
|
||||
extern const uint8_t ina226_all_addr[INA226_COUNT]; /* CH1..CH5 + 输入侧，扫描用 */
|
||||
extern const uint8_t ina226_addr_list[INA226_ADDR_COUNT]; /* {0x40, 0x43}，扫描用 */
|
||||
|
||||
/* 六个地址互不重复、且不与 DAC63204(0x4A/0x4B) / PCA9555(0x20) / LM75(0x48) 撞车。
|
||||
/* 两个地址不重复、都合法、且不与主干上的 DAC63204(0x4A/0x4B) / TCA9548A(0x70)
|
||||
撞车，也不与刀片支路上的 PCA9555(0x20) 撞车。
|
||||
启动自检调一次；返回 false 说明表被改坏了。 */
|
||||
bool ina226_addr_table_ok(void);
|
||||
|
||||
@@ -68,7 +96,7 @@ bool ina226_addr_table_ok(void);
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||||
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||||
typedef struct {
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||||
int32_t bus_mv; /* 母线电压，1.25 mV/LSB */
|
||||
int32_t current_ua; /* **有符号** —— 反灌时为负（SW-8 靠这个判据） */
|
||||
int32_t current_ua; /* **有符号** —— 反灌时为负（SW-8 靠这个判据）；对调接的片子已由驱动取反 */
|
||||
} ina226_vi_t;
|
||||
|
||||
typedef struct {
|
||||
|
||||
@@ -1,20 +1,33 @@
|
||||
/* PCA9555（U23，地址 0x20）—— 板上唯一的 I/O 扩展器，**16 个脚全部是输入**。
|
||||
/* PCA9555 —— **每片刀片上一颗**（`U4`，五片全是 0x20），R2 D9 取代 R1 的
|
||||
74HC595 链。五片靠底板 TCA9548A 分通道区分（D8），所以从驱动看它们**完全一样**。
|
||||
|
||||
挂的是五路 eFuse 的 FLT#/PGOOD、Buck 的线或 PWRGD、六片 INA226 的线或 ALERT，
|
||||
共 12 个信号 + 4 个直接接地的备用脚（设计文档 §17.2）。
|
||||
⚠️⚠️ **R1 那版驱动「16 个脚全是输入」的前提在 R2 不成立了。**
|
||||
R2 的 P0.0~P0.4 是**输出**：三个侧键 + EDL + VBUS 开关。
|
||||
拿 R1 的记忆改这个文件会在板子上冒烟，原因见下面那个框。
|
||||
|
||||
⚠️ **本驱动不提供「把某个脚配成输出」的接口，一个都不提供。**
|
||||
四个备用脚 P0_7 / P1_5~7 在板上**直接接地、不串限流电阻**（§17.2 的注，
|
||||
图纸上已标）。而 PCA9555 的 Output Port 寄存器**复位值是 0xFF**——
|
||||
所以只要把其中一个配成输出，它下一刻就输出高电平，**直接对地短路**。
|
||||
配错既不会报错也不会 NAK，只会发烫。所以方向字一律走 pca9555_dir_safe()，
|
||||
不安全直接 abort。这跟 sr595.h 不提供「抬 OE#」是同一条规矩。
|
||||
位分配从 `.claude/r2/_blade_pcb_nets.json` 的 `U4` 逐脚读回（2026-09-16）：
|
||||
|
||||
§10.10 的降级行为：这片不应答 = 失去 FAULT / PG 可见性，**不关输出**，
|
||||
改用 INA226 的电压判据兜底并持续告警。所以本驱动的读失败一律只是返回错误码，
|
||||
不做任何动作。
|
||||
Port0 bit0 KEY_PWR bit1 KEY_VUP bit2 KEY_VDN bit3 EDL_EN bit4 VBUS_EN
|
||||
bit5~7 **直接接地**
|
||||
Port1 bit0 EFUSE_FLT# bit1 BUCK_PG bit2 INA_ALERT bit3 EFUSE_PG
|
||||
bit4~7 **直接接地**
|
||||
|
||||
本驱动只经 hal_i2c_*，宿主机上由 sim 的假 PCA9555（`sim_pca9555_*`）全部测完。 */
|
||||
┌─ ⛔⛔ 初始化顺序是这块板子上最危险的一处 ──────────────────────────────┐
|
||||
│ PCA9555 的 **Output Port 复位值是 0xFF**，Config 复位值也是 0xFF（全输入）。│
|
||||
│ 所以**必须先把输出锁存器写成 0，最后才改方向**： │
|
||||
│ OUTPUT0=0 → OUTPUT1=0 → POLINV=0 → CONFIG1=0xFF → CONFIG0=0xE0 │
|
||||
│ 顺序反过来的那一刻，P0.0~P0.4 一起输出 1 │
|
||||
│ = 三个键全按下 + EDL 短接 + VBUS 上电，五台手机一起被按住电源键。 │
|
||||
│ 而 P0.5~7 / P1.4~7 七个脚在刀片上**直接接地、不串限流电阻** —— │
|
||||
│ 方向写错一位就是对地短路：不报错、不 NAK，只会发烫。 │
|
||||
│ ⇒ `pca9555_dir_safe()` 是硬闸，走到 false 直接 abort。 │
|
||||
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
|
||||
|
||||
§10.10 的降级行为：某片不应答 = 失去那一路的 FAULT / PG 可见性，**不关输出**，
|
||||
改用 INA226 的电压判据兜底并持续告警。所以本驱动的读失败一律只返回错误码。
|
||||
⚠️ R2 新增的代价：这片不应答时**那一路的 VBUS 也控制不了了**（计划 §5.4）。
|
||||
|
||||
本驱动只经 hal_i2c_*，**不碰 mux**：通道由调用方（`slot.c`）先选好。 */
|
||||
#ifndef PCA9555_H
|
||||
#define PCA9555_H
|
||||
|
||||
@@ -27,17 +40,13 @@
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||||
extern "C" {
|
||||
#endif
|
||||
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||||
/* ---- 地址与引脚 ---------------------------------------------------------- */
|
||||
/* ---- 地址与实例 ---------------------------------------------------------- */
|
||||
|
||||
/* A0 = A1 = A2 = GND（U23 的 pin21 / pin2 / pin3，已按 PCB 焊盘网络核过）。 */
|
||||
/* A0 = A1 = A2 = GND（`U4` 的 pin21 / pin2 / pin3，已按 PCB 焊盘网络核过）。
|
||||
**五片同址** —— 这是 D8 的全部意义，不是笔误。 */
|
||||
#define PCA9555_ADDR 0x20
|
||||
|
||||
/* `IOEXP_INT#`：开漏、低有效、板上 R608 10 kΩ 上拉，直连 ESP32 IO38（§8.1）。
|
||||
⚠️ **中断只是加速路径，不是主路径**：§10.3 的 `t_safety` 每 20 ms 无条件轮询
|
||||
读一次两个输入端口。原因是 PCA9555 的 INT 要**读走输入端口才会释放**，而且
|
||||
输入自己变回原值时它也会释放 —— 只靠中断的话，漏掉一次读就再也等不到下一个沿。
|
||||
A6 只留这个宏，读它是 A8/A10 的活。 */
|
||||
#define PCA9555_PIN_INT_N 38
|
||||
#define PCA9555_SLOT_COUNT 5
|
||||
|
||||
/* ---- 寄存器（全部 8 位） ------------------------------------------------- */
|
||||
|
||||
@@ -50,86 +59,124 @@ extern "C" {
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||||
#define PCA9555_REG_CONFIG0 0x06
|
||||
#define PCA9555_REG_CONFIG1 0x07
|
||||
|
||||
/* 方向寄存器：**1 = 输入**（复位值 0xFF）。本板全输入，所以只会写这一个值。 */
|
||||
/* 方向寄存器：**1 = 输入**（复位值 0xFF）。 */
|
||||
#define PCA9555_DIR_ALL_INPUT 0xFFu
|
||||
|
||||
/* 极性反转寄存器必须是 0。写成非 0 的现象是「五路同时报故障」或者更糟的
|
||||
「五路故障全都看不见」，而 I²C 一切正常 —— init 会写 0 并回读校验。 */
|
||||
/* 本板的两个方向字。Port0 只有 bit0~4 是输出。 */
|
||||
#define PCA9555_CONFIG0_INIT 0xE0u
|
||||
#define PCA9555_CONFIG1_INIT 0xFFu
|
||||
|
||||
/* 极性反转必须是 0。写成非 0 的现象是「故障全都看不见」，而 I²C 一切正常。 */
|
||||
#define PCA9555_POLINV_NONE 0x00u
|
||||
|
||||
/* ---- 位分配（从 `.claude/pcb1-parts.json` 的真实焊盘网络逐脚核对） -------
|
||||
/* ---- Port0：五个输出位 --------------------------------------------------- */
|
||||
|
||||
Port0 bit0~4 = EFUSE_FLT1~5 bit5 = BUCK_PG bit6 = INA_ALERT bit7 = 接地
|
||||
Port1 bit0~4 = EFUSE_PG1~5 bit5~7 = 接地
|
||||
/* 三个侧键的逻辑键位。**上层一律用这个枚举，不许写 `1 << 0`。**
|
||||
（R1 时这个枚举在 `sr595.h` 里，链退役之后搬到这里。） */
|
||||
typedef enum {
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||||
PCA9555_KEY_PWR = 0,
|
||||
PCA9555_KEY_VUP,
|
||||
PCA9555_KEY_VDN,
|
||||
PCA9555_KEY_COUNT,
|
||||
} pca9555_key_t;
|
||||
|
||||
这一次两张表**确实是顺排的**（`bit = rail - 1`），和 INA226 地址、595 位号
|
||||
那两张表不一样。所以这里最容易写出来的错不是「算式」，而是
|
||||
**把 FLT 和 PG 的端口搞反** —— 两个端口的 bit0~4 长得一模一样，
|
||||
搞反之后「有故障」会被读成「电源良好」，方向正好相反。
|
||||
所以取位号一律走下面两个函数，不要在别处写 `1 << (rail - 1)`。 */
|
||||
#define PCA9555_BIT_KEY_PWR 0
|
||||
#define PCA9555_BIT_KEY_VUP 1
|
||||
#define PCA9555_BIT_KEY_VDN 2
|
||||
#define PCA9555_BIT_EDL_EN 3
|
||||
#define PCA9555_BIT_VBUS_EN 4
|
||||
|
||||
#define PCA9555_RAIL_COUNT 5
|
||||
#define PCA9555_P0_OUT_MASK 0x1Fu /* bit0~4：唯一允许配成输出的五位 */
|
||||
#define PCA9555_P0_GND_MASK 0xE0u /* bit5~7 焊死在地上 */
|
||||
|
||||
#define PCA9555_BIT_BUCK_PG 5 /* Port0，五路 Buck 的 PWRGD 线或（都是开漏） */
|
||||
#define PCA9555_BIT_INA_ALERT 6 /* Port0，六片 INA226 的 ALERT 线或 */
|
||||
/* ---- Port1：四个输入位（全是开漏 + 上拉） -------------------------------- */
|
||||
|
||||
/* 接地的备用脚。**永远、永远是输入。** */
|
||||
#define PCA9555_P0_GND_MASK 0x80u /* P0_7 */
|
||||
#define PCA9555_P1_GND_MASK 0xE0u /* P1_5 P1_6 P1_7 */
|
||||
#define PCA9555_BIT_EFUSE_FLT 0
|
||||
#define PCA9555_BIT_BUCK_PG 1
|
||||
#define PCA9555_BIT_INA_ALERT 2
|
||||
#define PCA9555_BIT_EFUSE_PG 3
|
||||
|
||||
/* rail 是 **1~5**，越界 abort。返回的是**位号**（0~4），不是掩码。 */
|
||||
int pca9555_flt_bit(int rail); /* Port0 */
|
||||
int pca9555_pg_bit(int rail); /* Port1 */
|
||||
#define PCA9555_P1_IN_MASK 0x0Fu
|
||||
#define PCA9555_P1_GND_MASK 0xF0u /* bit4~7 焊死在地上 */
|
||||
|
||||
/* 12 个信号位互不重复、都没落到接地脚上、FLT 与 PG 分属两个端口。
|
||||
启动自检调一次（A7，和 ina226_addr_table_ok() / sr595_map_ok() 一起）。 */
|
||||
/* 键 → Port0 位号。**不带路号**：五片刀片同构，位号与路号无关（计划 §5.7）。
|
||||
越界 abort。 */
|
||||
int pca9555_key_bit(pca9555_key_t key);
|
||||
|
||||
/* 一路上三个键的掩码（Port0）。`t_actuator` 的「防御性松键」用它。 */
|
||||
uint8_t pca9555_key_mask(void);
|
||||
|
||||
/* 位分配自检：五个输出位互不重复、四个输入位互不重复、
|
||||
**一个信号都没落到接地脚上**、输出位与输入位分属两个端口。
|
||||
启动自检调一次（和 `ina226_addr_table_ok()` 一起）。 */
|
||||
bool pca9555_map_ok(void);
|
||||
|
||||
/* 0x20 不与 INA226(0x40/41/44/45/42/43) / DAC63204(0x4A/0x4B) / LM75(0x48) 撞车。 */
|
||||
/* 0x20 不与主干上的 TCA9548A(0x70) / INA226(0x43) / DAC63204(0x4A/0x4B) 撞车。
|
||||
⚠️ 刀片上的 INA226 也是 0x40，与 0x20 本来就不同，两者同在一条支路上没问题。 */
|
||||
bool pca9555_addr_ok(void);
|
||||
|
||||
/* dir 里 1 = 输入。返回 false = 这个方向字会把某个**接地脚**配成输出。
|
||||
/* `dir` 里 1 = 输入。返回 false = 这个方向字会把某个**接地脚**配成输出，
|
||||
或者把 Port1 上那四个开漏信号源配成输出（与 eFuse 的 FLT# 打架）。
|
||||
驱动内部走到 false 直接 abort：悄悄放过去的后果是板子发烫，不是功能不好用。 */
|
||||
bool pca9555_dir_safe(int port, uint8_t dir);
|
||||
|
||||
/* ---- 采样 ---------------------------------------------------------------- */
|
||||
/* ---- 器件操作（当前 mux 通道上那一片） ----------------------------------- */
|
||||
|
||||
/* 认件：读回两个方向寄存器，全 0xFF（复位值）才算是它。
|
||||
不应答 → HAL_ERR_NAK；应答了但方向寄存器不是复位值 → HAL_ERR_BUS。
|
||||
⚠️ 已经被 `pca9555_init()` 配过的片子会返回 HAL_ERR_BUS —— 这是对的：
|
||||
probe 的语义是「这是一片刚上电的 PCA9555 吗」。 */
|
||||
hal_err_t pca9555_probe(void);
|
||||
|
||||
/* 按文件头那个框里的顺序初始化，并**逐个回读校验**。
|
||||
`slot` 是 0~`PCA9555_SLOT_COUNT-1`，**只用来记影子**，不参与总线操作 ——
|
||||
通道必须由调用方先选好（本驱动不碰 mux）。 */
|
||||
hal_err_t pca9555_init(int slot);
|
||||
|
||||
/* 巡检主路径：**一次事务**读两个输入端口（PCA9555 的读指针在 0x00 / 0x01 之间
|
||||
toggle，这两个字节是 datasheet 保证的）。 */
|
||||
typedef struct {
|
||||
uint8_t port0;
|
||||
uint8_t port1;
|
||||
} pca9555_in_t;
|
||||
|
||||
/* 认件：读回两个方向寄存器，全 0xFF（复位值）才算是它。
|
||||
不应答 → HAL_ERR_NAK；应答了但方向寄存器不是复位值 → HAL_ERR_BUS
|
||||
（这个地址上有东西，但不是一片刚上电的 PCA9555）。 */
|
||||
hal_err_t pca9555_probe(void);
|
||||
|
||||
/* 写方向（全输入）与极性反转（全 0）并**逐个回读校验**，回读不一致 → HAL_ERR_BUS。
|
||||
⚠️ Output Port 一个字节都不写：写它没有意义（没有输出脚），而写错方向的
|
||||
后果见文件头。 */
|
||||
hal_err_t pca9555_init(void);
|
||||
|
||||
/* 巡检主路径：**一次事务**读两个输入端口（§10.3 的 0.12 ms 预算就是按一次算的；
|
||||
PCA9555 的读指针在 0x00 / 0x01 之间 toggle，这两个字节是 datasheet 保证的）。 */
|
||||
hal_err_t pca9555_read_inputs(pca9555_in_t *out);
|
||||
|
||||
/* ---- 语义判读 ------------------------------------------------------------
|
||||
四个信号**三种极性**，这是本文件第二个容易写反的地方。极性只在下面四个函数里
|
||||
各出现一次（和 sr595_set_hub_reset() 里那个反相同一个道理：多一处就多一处写反
|
||||
的机会）。上层一律问「有没有故障」，不许自己去 & 位。 */
|
||||
/* ---- Port0 输出：影子 + 唯一写入点 --------------------------------------- */
|
||||
|
||||
/* TPS25940A 的 `FLT#`：开漏、板上 R113 47 kΩ 上拉 ⇒ **低 = 有故障**。 */
|
||||
bool pca9555_rail_fault(const pca9555_in_t *in, int rail);
|
||||
/* 改 `mask` 指定的那几位为 `value` 里的值，其余位保持影子里的值，整字节写下去。
|
||||
组合键的两位落在**同一次写**里（§10.6：分两次写会先单按一个键）。
|
||||
|
||||
/* TPS25940A 的 `PGOOD`：开漏、R115 47 kΩ 上拉，输出 2.97 V 以上才释放
|
||||
⇒ **高 = 电源良好**。 */
|
||||
bool pca9555_rail_pg(const pca9555_in_t *in, int rail);
|
||||
⚠️ **`slot` 必须与当前 mux 通道对应的那一路一致。** 驱动没法自己验证这件事，
|
||||
传错的后果是影子记在了另一片上 —— 下一次写会把这一片的键"顺手"改掉。
|
||||
这就是 `slot.c` 存在的理由：别在 `slot.c` 之外调这个函数。
|
||||
|
||||
/* 五路 Buck 的 `PWRGD` 线或（开漏）⇒ **高 = 五路都正常**；低只说明「有某一路
|
||||
不正常」，看不出是哪一路（§16.1）。 */
|
||||
`mask` 里出现输出位以外的位 → HAL_ERR_ARG（不是 abort：那可能是上层算错了
|
||||
掩码，返回错误码能让它记一条事件）。写失败时**影子不更新**。 */
|
||||
hal_err_t pca9555_write_out0(int slot, uint8_t mask, uint8_t value);
|
||||
|
||||
uint8_t pca9555_shadow(int slot); /* 该片 Port0 输出锁存器的影子（init 后是 0） */
|
||||
|
||||
/* 把影子全部清成 0，**不碰总线**。给测试的 setUp() 与 A15 的降级路径用
|
||||
（「现在生效的是上电默认值」）。 */
|
||||
void pca9555_shadow_reset(void);
|
||||
|
||||
/* ---- 语义判读（Port1） ---------------------------------------------------
|
||||
四个信号**两种极性**，这是本文件第二个容易写反的地方。极性只在下面四个函数里
|
||||
各出现一次。上层一律问「有没有故障」，不许自己去 & 位。 */
|
||||
|
||||
/* TPS25940A 的 `FLT#`：开漏、上拉 ⇒ **低 = 有故障**。 */
|
||||
bool pca9555_efuse_fault(const pca9555_in_t *in);
|
||||
|
||||
/* TPS25940A 的 `PGOOD`：开漏、上拉，输出过 2.97 V 才释放 ⇒ **高 = 电源良好**。 */
|
||||
bool pca9555_efuse_pg(const pca9555_in_t *in);
|
||||
|
||||
/* 本路 Buck 的 `PWRGD` ⇒ 高 = 正常。
|
||||
⚠️ R1 里这一位是**五路线或**，R2 里它只代表**本路**（一片刀片一个 Buck）。 */
|
||||
bool pca9555_buck_pg(const pca9555_in_t *in);
|
||||
|
||||
/* 六片 INA226 的 `ALERT` 线或：开漏、低有效 ⇒ **低 = 有片子在告警**。 */
|
||||
/* 本片 INA226 的 `ALERT`：开漏、低有效 ⇒ **低 = 在告警**。
|
||||
⚠️ R1 里是六片线或，R2 里刀片上的 ALERT 不跨板，只进本片的 P1.2。 */
|
||||
bool pca9555_ina_alert(const pca9555_in_t *in);
|
||||
|
||||
#ifdef __cplusplus
|
||||
|
||||
+145
-133
@@ -1,133 +1,145 @@
|
||||
/* 74HC595 ×3 —— 一条 24 位移位链，带全固件唯一的影子寄存器（需求 §10.6）。
|
||||
|
||||
链上挂着 **15 路侧键 + 5 路 EDL_EN + HUB_RST**，共 21 位有效、3 位空脚。
|
||||
写任何一位都要把整条链重发一遍，所以：
|
||||
|
||||
⚠️ **内存里只有一份 24 位影子值，只有本文件的 `sr595_flush()` 会碰移位链。**
|
||||
任何任务改按键 / EDL 都是「`sr595_modify()` 改影子 → `sr595_flush()` 请求刷新」。
|
||||
多处直接操作移位链的症状是**另一台手机的按键被顺手清掉**，而且要两个动作
|
||||
正好撞在一起才复现 —— 属于会拖很久的那类 bug。
|
||||
|
||||
`RCLK` 打点之前输出不变 ⇒ 整帧刷新是原子的，组合键（VOL− + PWR）必须
|
||||
**一次 `sr595_write()` 两位一起给**，不能先后两次。
|
||||
|
||||
⚠️ **不许用拉高 `OE#` 的方式「临时全松开」**（需求 §10.6）：那会让 15 个栅极
|
||||
同时进高阻，靠的是每个栅极自己的 100 kΩ 下拉 —— 那是**复位路径**，不是正常
|
||||
控制路径。所以本头文件根本不提供「抬 OE#」的接口。
|
||||
|
||||
本驱动只经 hal_gpio_*，宿主机上由 sim 的移位链观测器（`sim_sr595_*`）全部测完。 */
|
||||
#ifndef SR595_H
|
||||
#define SR595_H
|
||||
|
||||
#include <stdbool.h>
|
||||
#include <stdint.h>
|
||||
|
||||
#include "hal_err.h"
|
||||
|
||||
#ifdef __cplusplus
|
||||
extern "C" {
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
/* ---- 四根线（ESP32-S3 引脚，设计文档 §8.1 的表，§26.18 重排后） --------- */
|
||||
|
||||
#define SR595_PIN_SER 13 /* IO13 模组脚 21 → U21.DS(14) */
|
||||
#define SR595_PIN_SRCLK 12 /* IO12 模组脚 20 → 三片的 SRCLK(11) */
|
||||
#define SR595_PIN_RCLK 9 /* IO9 模组脚 17 → 三片的 RCLK(12) */
|
||||
#define SR595_PIN_OE_N 21 /* IO21 模组脚 23 → 三片的 OE#(13)，板上另有 R609 100 kΩ 上拉 */
|
||||
|
||||
/* `MR#`(10) 三片都直接接 +3V3 —— 没有复位线，上电后移位寄存器内容是**不确定**的。
|
||||
所以 `sr595_init()` 必须先把安全影子锁存进去、**再**驱动 `OE#`。 */
|
||||
|
||||
/* ---- 24 位的编号 --------------------------------------------------------- */
|
||||
|
||||
/* 位号 = **链上的物理位置**：0 = U21.QA（离 ESP32 最近的第一级），23 = U33.QH（链尾）。
|
||||
一次移位 = 每一级往编号大的方向走一格，所以**先移入的位停在编号最大处**。 */
|
||||
#define SR595_CHIP_COUNT 3
|
||||
#define SR595_BITS 24
|
||||
#define SR595_MASK_ALL ((uint32_t)0x00FFFFFFu)
|
||||
|
||||
#define SR595_CHIP_U21 0 /* 影子的 bit0~7 ；P3B 页，板上 y≈50（中）*/
|
||||
#define SR595_CHIP_U22 1 /* 影子的 bit8~15 ；P3B 页，板上 y≈35（南）*/
|
||||
#define SR595_CHIP_U33 2 /* 影子的 bit16~23；**P6 页**，板上 y≈70（北）*/
|
||||
|
||||
/* 位分配（**2026-09-06 按 PCB 几何重排**，设计文档 §26.18 C；
|
||||
此处的值是从 `.claude/pcb1-parts.json` 的真实焊盘网络逐脚核对出来的）：
|
||||
|
||||
U21 QA=EDL_EN4 QB=K1_PWR QC=K1_VUP QD=K1_VDN QE=空 QF=EDL_EN5 QG=EDL_EN3 QH=EDL_EN2
|
||||
U22 QA=空 QB=K4_PWR QC=K4_VUP QD=K4_VDN QE=空 QF=K5_VDN QG=K5_VUP QH=K5_PWR
|
||||
U33 QA=EDL_EN1 QB=K2_VUP QC=K2_VDN QD=K2_PWR QE=K3_VDN QF=K3_VUP QG=K3_PWR QH=HUB_RST
|
||||
|
||||
⚠️ **「K1/K2/K3 顺排在 U21、U33 是 EDL 专用片」是旧版**（设计文档 §17.2 的
|
||||
09-04 那张表），15 路里有 12 路对不上。三片本来就是一条链，谁在哪一位只是移位
|
||||
的字节序 ⇒ **搞错了板子照样正常工作，只是按 CH1 的电源键按到了 CH4 的音量键**，
|
||||
功能测试完全测不出来。查表，不要算。 */
|
||||
#define SR595_BIT_HUB_RST 23
|
||||
|
||||
/* 空脚（U21.QE / U22.QA / U22.QE）。写它们没有意义，`sr595_modify()` 直接 abort。 */
|
||||
#define SR595_MASK_UNUSED (((uint32_t)1u << 4) | ((uint32_t)1u << 8) | ((uint32_t)1u << 12))
|
||||
#define SR595_MASK_VALID (SR595_MASK_ALL & ~SR595_MASK_UNUSED)
|
||||
|
||||
typedef enum {
|
||||
SR595_KEY_PWR = 0,
|
||||
SR595_KEY_VUP,
|
||||
SR595_KEY_VDN,
|
||||
SR595_KEY_COUNT,
|
||||
} sr595_key_t;
|
||||
|
||||
/* rail 是 **1~5**，key 越界或 rail 越界一律 abort（那是调用方算错了位号）。 */
|
||||
int sr595_key_bit(int rail, sr595_key_t key);
|
||||
uint32_t sr595_key_mask(int rail); /* 该路三键的掩码，「一路全松开」用得上 */
|
||||
int sr595_edl_bit(int rail);
|
||||
|
||||
/* 15 路侧键的总掩码。安全巡检与「全松开」用。 */
|
||||
uint32_t sr595_all_keys_mask(void);
|
||||
|
||||
/* 21 个有效位互不重复、都落在 SR595_MASK_VALID 里、空脚一个都没被占。
|
||||
启动自检调一次（A7）；返回 false = 位表被改坏了。 */
|
||||
bool sr595_map_ok(void);
|
||||
|
||||
/* ---- 上电安全影子 -------------------------------------------------------- */
|
||||
|
||||
/* ⚠️ **`HUB_RST` 是低有效**（USB2517I 的 `RESET_N`(43)，设计文档 §21.7，
|
||||
板上 R716 10 kΩ 上拉）。影子位 = 1 才是「Hub 正常跑」，= 0 是**按住复位**。
|
||||
全 0 的影子会把 Hub 一直摁在复位里 —— 现象是「插上枚举不出来」，
|
||||
而五路手机的电压电流全都正常，看起来一点毛病没有。
|
||||
所以上电安全值不是 0，是这个： */
|
||||
#define SR595_SHADOW_SAFE ((uint32_t)1u << SR595_BIT_HUB_RST)
|
||||
|
||||
/* 复位是低有效，反相只在 `sr595_set_hub_reset()` 里出现这一次
|
||||
（和 `rail_mv_to_code()` 里那个减法同一个道理：多一处就多一处写反的机会）。 */
|
||||
void sr595_set_hub_reset(bool in_reset);
|
||||
|
||||
/* ---- 器件操作 ------------------------------------------------------------ */
|
||||
|
||||
/* 三步，顺序不能换（上电时移位寄存器内容不确定，`MR#` 又接死在 +3V3）：
|
||||
① SER / SRCLK / RCLK 配成输出并置低；**`OE#` 这时还是输入**，
|
||||
靠板上 R609 上拉着 ⇒ 三片输出保持高阻，15 个栅极被各自的 100 kΩ 拉低
|
||||
② 把 `SR595_SHADOW_SAFE` 移进去并锁存
|
||||
③ 这才把 `OE#` 配成输出并拉低，输出使能
|
||||
②③ 换个个儿 = 上电瞬间把移位寄存器里的随机值放到 15 个栅极上，
|
||||
也就是**五台手机的电源键可能一起被按下去**。 */
|
||||
hal_err_t sr595_init(void);
|
||||
|
||||
uint32_t sr595_shadow(void); /* 当前影子（未必已经刷下去，看 sr595_dirty()） */
|
||||
bool sr595_dirty(void); /* 影子和链上的值不一致 */
|
||||
|
||||
/* 影子 = (影子 & ~mask) | (value & mask)，并置脏。**不碰总线**。
|
||||
mask 越出 SR595_MASK_VALID（含碰到空脚）直接 abort。 */
|
||||
void sr595_modify(uint32_t mask, uint32_t value);
|
||||
|
||||
/* 把影子整帧发下去：U33 字节 → U22 字节 → U21 字节，每个字节 QH 先发，
|
||||
最后一个 RCLK 上升沿统一生效。不脏就直接返回 HAL_OK（不空发一帧）。
|
||||
没 init 过 → HAL_ERR_STATE。 */
|
||||
hal_err_t sr595_flush(void);
|
||||
|
||||
/* `sr595_modify()` + `sr595_flush()`。**组合键必须走它**——
|
||||
VOL− + PWR 要落在同一帧里，分两次写会先单按一个键。 */
|
||||
hal_err_t sr595_write(uint32_t mask, uint32_t value);
|
||||
|
||||
#ifdef __cplusplus
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
#endif /* SR595_H */
|
||||
/* ⛔⛔ **R2 已退役：这条 24 位链在现在的板子上不存在。**
|
||||
（2026-09-16。R2 方案 D9 用「每片刀片一颗 PCA9555」取代了它，
|
||||
少 4 根跨板信号，而且复位态天然安全 —— PCA9555 上电是高阻输入，
|
||||
配栅极 100 k 下拉 ⇒ 按键必然松开；595 那套要靠 `KEY_OE#` 上拉才做得到同一件事。）
|
||||
|
||||
文件和测试**保留**（它自洽、测试全绿、不碰任何板级事实），但：
|
||||
· 没有任何生产代码 include 它，`rail_cfg` / `t_actuator` 都已经改走 `pca9555.h`；
|
||||
· 下面那些 `SR595_PIN_*` 的 GPIO 号是 **R1 底板**的，与 R2 的 `board_pins.h` 冲突
|
||||
（IO9/12/13/21 在 R2 上分别是 EFUSE_EN1/EN4/EN5 与 FAN_TACH_IN）——
|
||||
**别拿它们去查重、也别照着改 board_pins.h**；
|
||||
· 三个逻辑键位（PWR/VUP/VDN）已经搬到 `pca9555.h` 的 `pca9555_key_t`。
|
||||
要改 R2 的按键，去 `pca9555.h` 与 `main/slot.h`，不要动这个文件。 */
|
||||
/* 74HC595 ×3 —— 一条 24 位移位链，带全固件唯一的影子寄存器（需求 §10.6）。
|
||||
|
||||
链上挂着 **15 路侧键 + 5 路 EDL_EN + HUB_RST**，共 21 位有效、3 位空脚。
|
||||
写任何一位都要把整条链重发一遍，所以：
|
||||
|
||||
⚠️ **内存里只有一份 24 位影子值，只有本文件的 `sr595_flush()` 会碰移位链。**
|
||||
任何任务改按键 / EDL 都是「`sr595_modify()` 改影子 → `sr595_flush()` 请求刷新」。
|
||||
多处直接操作移位链的症状是**另一台手机的按键被顺手清掉**，而且要两个动作
|
||||
正好撞在一起才复现 —— 属于会拖很久的那类 bug。
|
||||
|
||||
`RCLK` 打点之前输出不变 ⇒ 整帧刷新是原子的，组合键（VOL− + PWR）必须
|
||||
**一次 `sr595_write()` 两位一起给**，不能先后两次。
|
||||
|
||||
⚠️ **不许用拉高 `OE#` 的方式「临时全松开」**（需求 §10.6）：那会让 15 个栅极
|
||||
同时进高阻，靠的是每个栅极自己的 100 kΩ 下拉 —— 那是**复位路径**，不是正常
|
||||
控制路径。所以本头文件根本不提供「抬 OE#」的接口。
|
||||
|
||||
本驱动只经 hal_gpio_*，宿主机上由 sim 的移位链观测器（`sim_sr595_*`）全部测完。 */
|
||||
#ifndef SR595_H
|
||||
#define SR595_H
|
||||
|
||||
#include <stdbool.h>
|
||||
#include <stdint.h>
|
||||
|
||||
#include "hal_err.h"
|
||||
|
||||
#ifdef __cplusplus
|
||||
extern "C" {
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
/* ---- 四根线（ESP32-S3 引脚，设计文档 §8.1 的表，§26.18 重排后） --------- */
|
||||
|
||||
#define SR595_PIN_SER 13 /* IO13 模组脚 21 → U21.DS(14) */
|
||||
#define SR595_PIN_SRCLK 12 /* IO12 模组脚 20 → 三片的 SRCLK(11) */
|
||||
#define SR595_PIN_RCLK 9 /* IO9 模组脚 17 → 三片的 RCLK(12) */
|
||||
#define SR595_PIN_OE_N 21 /* IO21 模组脚 23 → 三片的 OE#(13)，板上另有 R609 100 kΩ 上拉 */
|
||||
|
||||
/* `MR#`(10) 三片都直接接 +3V3 —— 没有复位线，上电后移位寄存器内容是**不确定**的。
|
||||
所以 `sr595_init()` 必须先把安全影子锁存进去、**再**驱动 `OE#`。 */
|
||||
|
||||
/* ---- 24 位的编号 --------------------------------------------------------- */
|
||||
|
||||
/* 位号 = **链上的物理位置**：0 = U21.QA（离 ESP32 最近的第一级），23 = U33.QH（链尾）。
|
||||
一次移位 = 每一级往编号大的方向走一格，所以**先移入的位停在编号最大处**。 */
|
||||
#define SR595_CHIP_COUNT 3
|
||||
#define SR595_BITS 24
|
||||
#define SR595_MASK_ALL ((uint32_t)0x00FFFFFFu)
|
||||
|
||||
#define SR595_CHIP_U21 0 /* 影子的 bit0~7 ；P3B 页，板上 y≈50（中）*/
|
||||
#define SR595_CHIP_U22 1 /* 影子的 bit8~15 ；P3B 页，板上 y≈35（南）*/
|
||||
#define SR595_CHIP_U33 2 /* 影子的 bit16~23；**P6 页**，板上 y≈70（北）*/
|
||||
|
||||
/* 位分配（**2026-09-06 按 PCB 几何重排**，设计文档 §26.18 C；
|
||||
此处的值是从 `.claude/pcb1-parts.json` 的真实焊盘网络逐脚核对出来的）：
|
||||
|
||||
U21 QA=EDL_EN4 QB=K1_PWR QC=K1_VUP QD=K1_VDN QE=空 QF=EDL_EN5 QG=EDL_EN3 QH=EDL_EN2
|
||||
U22 QA=空 QB=K4_PWR QC=K4_VUP QD=K4_VDN QE=空 QF=K5_VDN QG=K5_VUP QH=K5_PWR
|
||||
U33 QA=EDL_EN1 QB=K2_VUP QC=K2_VDN QD=K2_PWR QE=K3_VDN QF=K3_VUP QG=K3_PWR QH=HUB_RST
|
||||
|
||||
⚠️ **「K1/K2/K3 顺排在 U21、U33 是 EDL 专用片」是旧版**（设计文档 §17.2 的
|
||||
09-04 那张表），15 路里有 12 路对不上。三片本来就是一条链，谁在哪一位只是移位
|
||||
的字节序 ⇒ **搞错了板子照样正常工作，只是按 CH1 的电源键按到了 CH4 的音量键**，
|
||||
功能测试完全测不出来。查表，不要算。 */
|
||||
#define SR595_BIT_HUB_RST 23
|
||||
|
||||
/* 空脚（U21.QE / U22.QA / U22.QE）。写它们没有意义，`sr595_modify()` 直接 abort。 */
|
||||
#define SR595_MASK_UNUSED (((uint32_t)1u << 4) | ((uint32_t)1u << 8) | ((uint32_t)1u << 12))
|
||||
#define SR595_MASK_VALID (SR595_MASK_ALL & ~SR595_MASK_UNUSED)
|
||||
|
||||
typedef enum {
|
||||
SR595_KEY_PWR = 0,
|
||||
SR595_KEY_VUP,
|
||||
SR595_KEY_VDN,
|
||||
SR595_KEY_COUNT,
|
||||
} sr595_key_t;
|
||||
|
||||
/* rail 是 **1~5**，key 越界或 rail 越界一律 abort（那是调用方算错了位号）。 */
|
||||
int sr595_key_bit(int rail, sr595_key_t key);
|
||||
uint32_t sr595_key_mask(int rail); /* 该路三键的掩码，「一路全松开」用得上 */
|
||||
int sr595_edl_bit(int rail);
|
||||
|
||||
/* 15 路侧键的总掩码。安全巡检与「全松开」用。 */
|
||||
uint32_t sr595_all_keys_mask(void);
|
||||
|
||||
/* 21 个有效位互不重复、都落在 SR595_MASK_VALID 里、空脚一个都没被占。
|
||||
启动自检调一次（A7）；返回 false = 位表被改坏了。 */
|
||||
bool sr595_map_ok(void);
|
||||
|
||||
/* ---- 上电安全影子 -------------------------------------------------------- */
|
||||
|
||||
/* ⚠️ **`HUB_RST` 是低有效**（USB2517I 的 `RESET_N`(43)，设计文档 §21.7，
|
||||
板上 R716 10 kΩ 上拉）。影子位 = 1 才是「Hub 正常跑」，= 0 是**按住复位**。
|
||||
全 0 的影子会把 Hub 一直摁在复位里 —— 现象是「插上枚举不出来」，
|
||||
而五路手机的电压电流全都正常，看起来一点毛病没有。
|
||||
所以上电安全值不是 0，是这个： */
|
||||
#define SR595_SHADOW_SAFE ((uint32_t)1u << SR595_BIT_HUB_RST)
|
||||
|
||||
/* 复位是低有效，反相只在 `sr595_set_hub_reset()` 里出现这一次
|
||||
（和 `rail_mv_to_code()` 里那个减法同一个道理：多一处就多一处写反的机会）。 */
|
||||
void sr595_set_hub_reset(bool in_reset);
|
||||
|
||||
/* ---- 器件操作 ------------------------------------------------------------ */
|
||||
|
||||
/* 三步，顺序不能换（上电时移位寄存器内容不确定，`MR#` 又接死在 +3V3）：
|
||||
① SER / SRCLK / RCLK 配成输出并置低；**`OE#` 这时还是输入**，
|
||||
靠板上 R609 上拉着 ⇒ 三片输出保持高阻，15 个栅极被各自的 100 kΩ 拉低
|
||||
② 把 `SR595_SHADOW_SAFE` 移进去并锁存
|
||||
③ 这才把 `OE#` 配成输出并拉低，输出使能
|
||||
②③ 换个个儿 = 上电瞬间把移位寄存器里的随机值放到 15 个栅极上，
|
||||
也就是**五台手机的电源键可能一起被按下去**。 */
|
||||
hal_err_t sr595_init(void);
|
||||
|
||||
uint32_t sr595_shadow(void); /* 当前影子（未必已经刷下去，看 sr595_dirty()） */
|
||||
bool sr595_dirty(void); /* 影子和链上的值不一致 */
|
||||
|
||||
/* 影子 = (影子 & ~mask) | (value & mask)，并置脏。**不碰总线**。
|
||||
mask 越出 SR595_MASK_VALID（含碰到空脚）直接 abort。 */
|
||||
void sr595_modify(uint32_t mask, uint32_t value);
|
||||
|
||||
/* 把影子整帧发下去：U33 字节 → U22 字节 → U21 字节，每个字节 QH 先发，
|
||||
最后一个 RCLK 上升沿统一生效。不脏就直接返回 HAL_OK（不空发一帧）。
|
||||
没 init 过 → HAL_ERR_STATE。 */
|
||||
hal_err_t sr595_flush(void);
|
||||
|
||||
/* `sr595_modify()` + `sr595_flush()`。**组合键必须走它**——
|
||||
VOL− + PWR 要落在同一帧里，分两次写会先单按一个键。 */
|
||||
hal_err_t sr595_write(uint32_t mask, uint32_t value);
|
||||
|
||||
#ifdef __cplusplus
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
#endif /* SR595_H */
|
||||
|
||||
@@ -0,0 +1,79 @@
|
||||
/* TCA9548A —— 底板上的 I²C 八路多路器（U35，0x70），R2 新增（方案 D8）。
|
||||
|
||||
它的存在让五片刀片可以**完全同构**：每片上都是 0x40 的 INA226 + 0x20 的
|
||||
PCA9555，零 strap 电阻、五片可互换。代价是**每一次访问刀片都先得选通道**。
|
||||
|
||||
---- 这颗器件的三件反直觉的事 --------------------------------------------
|
||||
|
||||
1. **它没有寄存器地址。** 整个器件只有一个 8 位控制寄存器，写就是「发一个
|
||||
字节」、读就是「收一个字节」，**不带寄存器指针**。所以这里用的是
|
||||
`hal_i2c_write(addr, &byte, 1)` 而不是常见的「写 reg + 写 val」。
|
||||
按后者写会把通道选成 `reg` 那个字节的值 —— 而且**不会报错**。
|
||||
|
||||
2. **控制字是掩码不是编号。** bit n = 1 表示通道 n 接通，**可以同时开多路**。
|
||||
同时开两路的后果是两片同地址的 INA226 一起应答，读回来的是两片的**线与**
|
||||
（量纲正常、数值偏小、还很稳）。所以本驱动只接受「恰好一路」或「全关」，
|
||||
多路那种用法在这块板上永远是 bug。
|
||||
|
||||
3. **`RESET#` 只复位它自己**（把通道全关），不影响挂在支路上的器件。
|
||||
复位脉冲很短（datasheet 最小 6 ns），但复位之后**通道是全关的** ——
|
||||
所以调用方的通道影子必须一起作废，见 `i2cbus.h`。
|
||||
|
||||
⚠️ 本驱动**不做加锁，也不管影子**。「选通道 + 事务」的原子性是 `i2cbus`
|
||||
那一层的事（计划 §4.3）—— 混在这里会让驱动没法单独测。 */
|
||||
#ifndef TCA9548A_H
|
||||
#define TCA9548A_H
|
||||
|
||||
#include <stdbool.h>
|
||||
#include <stdint.h>
|
||||
|
||||
#include "hal_err.h"
|
||||
|
||||
#ifdef __cplusplus
|
||||
extern "C" {
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
/* A0 = A1 = A2 = GND（U35 的 pin1 / pin2 / pin21，已按 PCB 焊盘网络核过）。 */
|
||||
#define TCA9548A_ADDR 0x70
|
||||
|
||||
#define TCA9548A_CH_COUNT 8
|
||||
|
||||
/* 全关。`tca9548a_select()` 传这个值 = 断开所有支路，只剩主干可见
|
||||
（主干上是 DAC63204 ×2 + 输入侧 INA226 + CH224A 以外的东西）。 */
|
||||
#define TCA9548A_CH_NONE (-1)
|
||||
|
||||
/* 通道 → 去哪（`.claude/r2/_base_pcb_nets.json` 的 `U35` 逐脚读回，2026-09-16）。
|
||||
⚠️ 槽 1~5 这次**确实是顺排的**，但通道号仍然从 `rail_cfg` 那张表里查 ——
|
||||
顺排是当下的事实，不是不变量。 */
|
||||
#define TCA9548A_CH_SLOT1 0
|
||||
#define TCA9548A_CH_SLOT5 4
|
||||
#define TCA9548A_CH_PD 5 /* SDA6/SCL6 → U36 CH224A（PD 受电芯片） */
|
||||
/* 通道 6 / 7 悬空。 */
|
||||
|
||||
/* 0x70 不与 INA226(0x40/0x43) / DAC63204(0x4A/0x4B) / PCA9555(0x20) 撞车。
|
||||
启动自检调一次。 */
|
||||
bool tca9548a_addr_ok(void);
|
||||
|
||||
/* 选通道。`ch` 是 0~7 或 `TCA9548A_CH_NONE`；其它值 → HAL_ERR_ARG。
|
||||
**一次只开一路**（见文件头第 2 条）。 */
|
||||
hal_err_t tca9548a_select(uint8_t addr, int ch);
|
||||
|
||||
/* 读回控制字（一个字节，不带寄存器指针）。
|
||||
用来验证「选通道真的生效了」—— 写下去不报错但没生效是这颗器件最难查的失效
|
||||
（比如上拉太弱、支路被某个器件拉死）。 */
|
||||
hal_err_t tca9548a_read_mask(uint8_t addr, uint8_t *mask);
|
||||
|
||||
/* 认件：全关之后读回控制字，必须是 0。
|
||||
不应答 → HAL_ERR_NAK；应答了但读回不是 0 → HAL_ERR_BUS（地址上有东西，
|
||||
但它不是一颗听话的 TCA9548A）。 */
|
||||
hal_err_t tca9548a_probe(uint8_t addr);
|
||||
|
||||
/* 掩码 → 通道号。恰好一位才返回 0~7；全 0 返回 `TCA9548A_CH_NONE`；
|
||||
**多于一位返回 -2**（见文件头第 2 条：那是 bug，不是一种用法）。 */
|
||||
int tca9548a_mask_to_ch(uint8_t mask);
|
||||
|
||||
#ifdef __cplusplus
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
#endif /* TCA9548A_H */
|
||||
+149
-58
@@ -1,4 +1,5 @@
|
||||
/* PCA9555 驱动。只经 hal_i2c_*，不碰任何平台头文件。 */
|
||||
/* PCA9555 驱动（R2：每片刀片一颗，P0.0~P0.4 是输出）。
|
||||
只经 hal_i2c_*，不碰 mux、不碰任何平台头文件。契约见 pca9555.h。 */
|
||||
#include "pca9555.h"
|
||||
|
||||
#include <assert.h>
|
||||
@@ -6,47 +7,83 @@
|
||||
|
||||
#include "hal_i2c.h"
|
||||
|
||||
/* 位表见 pca9555.h。这两张表**这次确实是顺排的**，但仍然写成表：
|
||||
哪天硬件改一根线，改这里一处就够，而不是满工程找 `1 << (rail - 1)`。 */
|
||||
static const uint8_t s_flt_bit[PCA9555_RAIL_COUNT] = { 0, 1, 2, 3, 4 }; /* Port0 */
|
||||
static const uint8_t s_pg_bit[PCA9555_RAIL_COUNT] = { 0, 1, 2, 3, 4 }; /* Port1 */
|
||||
/* 键 → Port0 位号。写成表而不是 `key + 0`：哪天硬件改一根线，改这里一处就够。 */
|
||||
static const uint8_t s_key_bit[PCA9555_KEY_COUNT] = {
|
||||
PCA9555_BIT_KEY_PWR,
|
||||
PCA9555_BIT_KEY_VUP,
|
||||
PCA9555_BIT_KEY_VDN,
|
||||
};
|
||||
|
||||
int pca9555_flt_bit(int rail)
|
||||
/* 五片各自的 Port0 输出影子。**写成功才更新**（见 pca9555_write_out0）。 */
|
||||
static uint8_t s_out0[PCA9555_SLOT_COUNT];
|
||||
|
||||
int pca9555_key_bit(pca9555_key_t key)
|
||||
{
|
||||
assert(rail >= 1 && rail <= PCA9555_RAIL_COUNT); /* 越界是调用方算错了，不许悄悄返回 */
|
||||
return s_flt_bit[rail - 1];
|
||||
assert(key >= 0 && key < PCA9555_KEY_COUNT); /* 越界是调用方算错了 */
|
||||
return s_key_bit[key];
|
||||
}
|
||||
|
||||
int pca9555_pg_bit(int rail)
|
||||
uint8_t pca9555_key_mask(void)
|
||||
{
|
||||
assert(rail >= 1 && rail <= PCA9555_RAIL_COUNT);
|
||||
return s_pg_bit[rail - 1];
|
||||
uint8_t m = 0;
|
||||
for (int k = 0; k < PCA9555_KEY_COUNT; k++) {
|
||||
m |= (uint8_t)(1u << s_key_bit[k]);
|
||||
}
|
||||
return m;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool pca9555_map_ok(void)
|
||||
{
|
||||
uint8_t p0 = 0, p1 = 0;
|
||||
uint8_t p0 = 0;
|
||||
|
||||
for (int rail = 1; rail <= PCA9555_RAIL_COUNT; rail++) {
|
||||
const uint8_t f = (uint8_t)(1u << s_flt_bit[rail - 1]);
|
||||
const uint8_t g = (uint8_t)(1u << s_pg_bit[rail - 1]);
|
||||
if ((p0 & f) != 0 || (p1 & g) != 0) {
|
||||
return false; /* 两路占了同一位 */
|
||||
/* 三个键互不重复。 */
|
||||
for (int k = 0; k < PCA9555_KEY_COUNT; k++) {
|
||||
const uint8_t b = (uint8_t)(1u << s_key_bit[k]);
|
||||
if ((p0 & b) != 0) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
p0 |= f;
|
||||
p1 |= g;
|
||||
p0 |= b;
|
||||
}
|
||||
/* EDL 与 VBUS 也在 Port0，同样不许撞。 */
|
||||
const uint8_t edl = (uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_EDL_EN);
|
||||
const uint8_t vbus = (uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_VBUS_EN);
|
||||
if ((p0 & edl) != 0 || (p0 & vbus) != 0 || edl == vbus) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
p0 |= (uint8_t)(edl | vbus);
|
||||
|
||||
/* 五个输出位必须正好等于「允许配成输出」的那五位：
|
||||
少一位 = 有个输出永远发不出去；多一位 = 方向字会把接地脚驱起来。 */
|
||||
if (p0 != PCA9555_P0_OUT_MASK) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
if ((p0 & PCA9555_P0_GND_MASK) != 0) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
const uint8_t buck = (uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_BUCK_PG);
|
||||
const uint8_t alrt = (uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_INA_ALERT);
|
||||
if ((p0 & buck) != 0 || (p0 & alrt) != 0 || buck == alrt) {
|
||||
return false; /* 线或的两根撞到某路 FLT 上，或者撞到一起 */
|
||||
/* Port1 的四个输入位互不重复、都不落在接地脚上。 */
|
||||
const uint8_t in_bits[] = {
|
||||
(uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_EFUSE_FLT),
|
||||
(uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_BUCK_PG),
|
||||
(uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_INA_ALERT),
|
||||
(uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_EFUSE_PG),
|
||||
};
|
||||
uint8_t p1 = 0;
|
||||
for (size_t i = 0; i < sizeof(in_bits); i++) {
|
||||
if ((p1 & in_bits[i]) != 0) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
p1 |= in_bits[i];
|
||||
}
|
||||
if (p1 != PCA9555_P1_IN_MASK || (p1 & PCA9555_P1_GND_MASK) != 0) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
p0 |= (uint8_t)(buck | alrt);
|
||||
|
||||
/* 一个信号都不许落到接地脚上 —— 落上去就等于永远读到 0（FLT 永远报故障，
|
||||
PG 永远报「不良」），而 I²C 一切正常。 */
|
||||
if ((p0 & PCA9555_P0_GND_MASK) != 0 || (p1 & PCA9555_P1_GND_MASK) != 0) {
|
||||
/* 两个方向字必须与位分配自洽：Port0 上「不是输入」的正好是那五个输出位。 */
|
||||
if ((uint8_t)~PCA9555_CONFIG0_INIT != PCA9555_P0_OUT_MASK) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
if (PCA9555_CONFIG1_INIT != PCA9555_DIR_ALL_INPUT) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
return true;
|
||||
@@ -54,8 +91,8 @@ bool pca9555_map_ok(void)
|
||||
|
||||
bool pca9555_addr_ok(void)
|
||||
{
|
||||
/* 同一条 I²C 上的其它器件（§8.2）。 */
|
||||
static const uint8_t others[] = { 0x40, 0x41, 0x42, 0x43, 0x44, 0x45, 0x48, 0x4A, 0x4B };
|
||||
/* 主干上的器件（计划 §5.2）。刀片支路上另有 0x40 的 INA226，与 0x20 不冲突。 */
|
||||
static const uint8_t others[] = { 0x40, 0x43, 0x4A, 0x4B, 0x70 };
|
||||
|
||||
if (PCA9555_ADDR > 0x7f) {
|
||||
return false;
|
||||
@@ -70,19 +107,22 @@ bool pca9555_addr_ok(void)
|
||||
|
||||
bool pca9555_dir_safe(int port, uint8_t dir)
|
||||
{
|
||||
if (port != 0 && port != 1) {
|
||||
return false;
|
||||
/* 1 = 输入。 */
|
||||
if (port == 0) {
|
||||
/* 接地脚必须是输入，一位都不能少。bit0~4 随意（它们就是要当输出的）。 */
|
||||
return (dir & PCA9555_P0_GND_MASK) == PCA9555_P0_GND_MASK;
|
||||
}
|
||||
/* 1 = 输入。接地脚对应的位必须是 1，一位都不能少。 */
|
||||
const uint8_t gnd = (port == 0) ? PCA9555_P0_GND_MASK : PCA9555_P1_GND_MASK;
|
||||
return (dir & gnd) == gnd;
|
||||
if (port == 1) {
|
||||
/* Port1 **一位都不许输出**：bit0~3 接的是 eFuse / Buck / INA 的开漏输出，
|
||||
配成输出就是两个驱动器对打；bit4~7 焊死在地上。 */
|
||||
return dir == PCA9555_DIR_ALL_INPUT;
|
||||
}
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* ---- 寄存器读写 ---------------------------------------------------------
|
||||
PCA9555 的寄存器是 8 位的，命令字节在**成对**的寄存器之间 toggle
|
||||
（0/1、2/3、4/5、6/7），不是无限自增。本驱动只在一对之内连读 2 字节，
|
||||
落在 datasheet 保证的范围里；跨对连读（比如从 0x06 读 4 字节）行为不同，
|
||||
别那么写。 */
|
||||
PCA9555 的命令字节在**成对**的寄存器之间 toggle（0/1、2/3、4/5、6/7），
|
||||
不是无限自增。本驱动只在一对之内连读 2 字节，落在 datasheet 保证的范围里。 */
|
||||
|
||||
static hal_err_t read_reg(uint8_t reg, uint8_t *val)
|
||||
{
|
||||
@@ -121,34 +161,53 @@ hal_err_t pca9555_probe(void)
|
||||
if (err != HAL_OK) {
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
/* 刚上电的 PCA9555 两个方向寄存器都是 0xFF。不是的话，要么这地址上蹲着别的
|
||||
器件，要么它已经被谁配过了 —— 两种都要在启动时就叫出来。 */
|
||||
return (c0 == PCA9555_DIR_ALL_INPUT && c1 == PCA9555_DIR_ALL_INPUT) ? HAL_OK : HAL_ERR_BUS;
|
||||
}
|
||||
|
||||
hal_err_t pca9555_init(void)
|
||||
hal_err_t pca9555_init(int slot)
|
||||
{
|
||||
/* 方向必须先于一切：这一步写错就是四个接地脚被驱动成高电平。
|
||||
全输入是唯一合法值，assert 拦的是「哪天有人顺手改了这个常量」。 */
|
||||
assert(pca9555_dir_safe(0, PCA9555_DIR_ALL_INPUT));
|
||||
assert(pca9555_dir_safe(1, PCA9555_DIR_ALL_INPUT));
|
||||
if (slot < 0 || slot >= PCA9555_SLOT_COUNT) {
|
||||
return HAL_ERR_ARG;
|
||||
}
|
||||
/* 方向字的合法性是编译期就能判的事，assert 拦的是「哪天有人顺手改了常量」。 */
|
||||
assert(pca9555_dir_safe(0, PCA9555_CONFIG0_INIT));
|
||||
assert(pca9555_dir_safe(1, PCA9555_CONFIG1_INIT));
|
||||
|
||||
hal_err_t err = write_verify(PCA9555_REG_CONFIG0, PCA9555_DIR_ALL_INPUT);
|
||||
/* ⛔ 顺序就是安全本身（头文件那个框）：**输出锁存器先清零，方向最后改**。
|
||||
复位值 0xFF 的输出锁存器 + 先改方向 = 三个键全按下 + VBUS 上电。 */
|
||||
hal_err_t err = write_verify(PCA9555_REG_OUTPUT0, 0x00);
|
||||
if (err != HAL_OK) {
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
err = write_verify(PCA9555_REG_CONFIG1, PCA9555_DIR_ALL_INPUT);
|
||||
err = write_verify(PCA9555_REG_OUTPUT1, 0x00);
|
||||
if (err != HAL_OK) {
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 极性反转清零。复位值本来就是 0，但「本来就是」不值得赌 —— 看门狗复位
|
||||
只复位 ESP32，PCA9555 是不掉电的，上一条命的残留值会原样留着。 */
|
||||
只复位 ESP32，刀片上的 PCA9555 是不掉电的，上一条命的残留值会原样留着。 */
|
||||
err = write_verify(PCA9555_REG_POLINV0, PCA9555_POLINV_NONE);
|
||||
if (err != HAL_OK) {
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
return write_verify(PCA9555_REG_POLINV1, PCA9555_POLINV_NONE);
|
||||
err = write_verify(PCA9555_REG_POLINV1, PCA9555_POLINV_NONE);
|
||||
if (err != HAL_OK) {
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Port1 先（它本来就该保持全输入），Port0 最后 —— 这一句之后五个输出脚
|
||||
才真的开始驱动，而它们的锁存器在上面已经是 0 了。 */
|
||||
err = write_verify(PCA9555_REG_CONFIG1, PCA9555_CONFIG1_INIT);
|
||||
if (err != HAL_OK) {
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
err = write_verify(PCA9555_REG_CONFIG0, PCA9555_CONFIG0_INIT);
|
||||
if (err != HAL_OK) {
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
s_out0[slot] = 0;
|
||||
return HAL_OK;
|
||||
}
|
||||
|
||||
hal_err_t pca9555_read_inputs(pca9555_in_t *out)
|
||||
@@ -167,28 +226,60 @@ hal_err_t pca9555_read_inputs(pca9555_in_t *out)
|
||||
return HAL_OK;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* ---- 语义判读（极性各出现一次，见头文件） -------------------------------- */
|
||||
|
||||
bool pca9555_rail_fault(const pca9555_in_t *in, int rail)
|
||||
hal_err_t pca9555_write_out0(int slot, uint8_t mask, uint8_t value)
|
||||
{
|
||||
assert(in != NULL);
|
||||
return (in->port0 & (uint8_t)(1u << pca9555_flt_bit(rail))) == 0; /* FLT# 低有效 */
|
||||
if (slot < 0 || slot >= PCA9555_SLOT_COUNT) {
|
||||
return HAL_ERR_ARG;
|
||||
}
|
||||
if ((mask & ~PCA9555_P0_OUT_MASK) != 0) {
|
||||
/* 掩码碰到了接地脚或者别的端口。不 abort：这多半是上层算错了掩码，
|
||||
返回错误码能让它记一条事件；真正会冒烟的是**方向**，那条走 abort。 */
|
||||
return HAL_ERR_ARG;
|
||||
}
|
||||
|
||||
const uint8_t next = (uint8_t)((s_out0[slot] & ~mask) | (value & mask));
|
||||
const hal_err_t err = write_reg(PCA9555_REG_OUTPUT0, next);
|
||||
if (err == HAL_OK) {
|
||||
s_out0[slot] = next; /* 影子只在写成功之后更新 */
|
||||
}
|
||||
return err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool pca9555_rail_pg(const pca9555_in_t *in, int rail)
|
||||
uint8_t pca9555_shadow(int slot)
|
||||
{
|
||||
assert(slot >= 0 && slot < PCA9555_SLOT_COUNT);
|
||||
return s_out0[slot];
|
||||
}
|
||||
|
||||
void pca9555_shadow_reset(void)
|
||||
{
|
||||
for (int i = 0; i < PCA9555_SLOT_COUNT; i++) {
|
||||
s_out0[i] = 0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* ---- 语义判读（极性各出现一次，见头文件） -------------------------------- */
|
||||
|
||||
bool pca9555_efuse_fault(const pca9555_in_t *in)
|
||||
{
|
||||
assert(in != NULL);
|
||||
return (in->port1 & (uint8_t)(1u << pca9555_pg_bit(rail))) != 0; /* PGOOD 高 = 良好 */
|
||||
return (in->port1 & (uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_EFUSE_FLT)) == 0; /* FLT# 低有效 */
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool pca9555_efuse_pg(const pca9555_in_t *in)
|
||||
{
|
||||
assert(in != NULL);
|
||||
return (in->port1 & (uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_EFUSE_PG)) != 0; /* 高 = 良好 */
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool pca9555_buck_pg(const pca9555_in_t *in)
|
||||
{
|
||||
assert(in != NULL);
|
||||
return (in->port0 & (uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_BUCK_PG)) != 0; /* 高 = 五路都正常 */
|
||||
return (in->port1 & (uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_BUCK_PG)) != 0; /* 高 = 正常 */
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool pca9555_ina_alert(const pca9555_in_t *in)
|
||||
{
|
||||
assert(in != NULL);
|
||||
return (in->port0 & (uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_INA_ALERT)) == 0; /* ALERT 低有效 */
|
||||
return (in->port1 & (uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_INA_ALERT)) == 0; /* 低有效 */
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -0,0 +1,75 @@
|
||||
/* TCA9548A 驱动。只经 hal_i2c_*，不碰任何平台头文件。契约见 tca9548a.h。 */
|
||||
#include "tca9548a.h"
|
||||
|
||||
#include <stddef.h>
|
||||
|
||||
#include "hal_i2c.h"
|
||||
|
||||
bool tca9548a_addr_ok(void)
|
||||
{
|
||||
/* 同一条主干上的其它器件。撞上任何一个都是硬件表被改坏了。
|
||||
⚠️ 0x40 / 0x20 **不在**这张表里：它们在 mux 的支路上，与主干不冲突 ——
|
||||
这正是 D8 的全部意义。 */
|
||||
static const uint8_t others[] = { 0x43, 0x4A, 0x4B };
|
||||
|
||||
if (TCA9548A_ADDR > 0x7f) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
for (size_t i = 0; i < sizeof(others); i++) {
|
||||
if (others[i] == TCA9548A_ADDR) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
hal_err_t tca9548a_select(uint8_t addr, int ch)
|
||||
{
|
||||
if (ch < TCA9548A_CH_NONE || ch >= TCA9548A_CH_COUNT) {
|
||||
return HAL_ERR_ARG;
|
||||
}
|
||||
/* 一个字节，**没有寄存器指针**（文件头第 1 条）。 */
|
||||
const uint8_t mask = (ch == TCA9548A_CH_NONE) ? 0u : (uint8_t)(1u << ch);
|
||||
return hal_i2c_write(addr, &mask, 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
hal_err_t tca9548a_read_mask(uint8_t addr, uint8_t *mask)
|
||||
{
|
||||
if (mask == NULL) {
|
||||
return HAL_ERR_ARG;
|
||||
}
|
||||
return hal_i2c_read(addr, mask, 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
hal_err_t tca9548a_probe(uint8_t addr)
|
||||
{
|
||||
hal_err_t err = tca9548a_select(addr, TCA9548A_CH_NONE);
|
||||
if (err != HAL_OK) {
|
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return err;
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}
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uint8_t mask = 0xFF;
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err = tca9548a_read_mask(addr, &mask);
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if (err != HAL_OK) {
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return err;
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}
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/* 刚被写成全关的器件读回来必须是 0。不是的话要么这地址上蹲着别的东西，
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要么写根本没生效 —— 后者在真板上是「所有刀片都读不到」，
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而这里能在启动自检时就叫出来。 */
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return (mask == 0) ? HAL_OK : HAL_ERR_BUS;
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}
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int tca9548a_mask_to_ch(uint8_t mask)
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{
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if (mask == 0) {
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return TCA9548A_CH_NONE;
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}
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if ((mask & (uint8_t)(mask - 1u)) != 0) {
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return -2; /* 多于一位：见文件头第 2 条 */
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}
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for (int ch = 0; ch < TCA9548A_CH_COUNT; ch++) {
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if (mask == (uint8_t)(1u << ch)) {
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return ch;
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}
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}
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return -2; /* 到不了 */
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}
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在新工单中引用
屏蔽一个用户