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
+149
-58
@@ -1,4 +1,5 @@
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/* PCA9555 驱动。只经 hal_i2c_*，不碰任何平台头文件。 */
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/* PCA9555 驱动（R2：每片刀片一颗，P0.0~P0.4 是输出）。
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只经 hal_i2c_*，不碰 mux、不碰任何平台头文件。契约见 pca9555.h。 */
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#include "pca9555.h"
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#include <assert.h>
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@@ -6,47 +7,83 @@
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#include "hal_i2c.h"
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/* 位表见 pca9555.h。这两张表**这次确实是顺排的**，但仍然写成表：
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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)`。 */
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static const uint8_t s_flt_bit[PCA9555_RAIL_COUNT] = { 0, 1, 2, 3, 4 }; /* Port0 */
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static const uint8_t s_pg_bit[PCA9555_RAIL_COUNT] = { 0, 1, 2, 3, 4 }; /* Port1 */
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/* 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。 */
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static const uint8_t s_key_bit[PCA9555_KEY_COUNT] = {
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PCA9555_BIT_KEY_PWR,
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PCA9555_BIT_KEY_VUP,
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PCA9555_BIT_KEY_VDN,
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};
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int pca9555_flt_bit(int rail)
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/* 五片各自的 Port0 输出影子。**写成功才更新**（见 pca9555_write_out0）。 */
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static uint8_t s_out0[PCA9555_SLOT_COUNT];
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int pca9555_key_bit(pca9555_key_t key)
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{
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assert(rail >= 1 && rail <= PCA9555_RAIL_COUNT); /* 越界是调用方算错了，不许悄悄返回 */
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return s_flt_bit[rail - 1];
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assert(key >= 0 && key < PCA9555_KEY_COUNT); /* 越界是调用方算错了 */
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return s_key_bit[key];
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}
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int pca9555_pg_bit(int rail)
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uint8_t pca9555_key_mask(void)
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{
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assert(rail >= 1 && rail <= PCA9555_RAIL_COUNT);
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return s_pg_bit[rail - 1];
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uint8_t m = 0;
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for (int k = 0; k < PCA9555_KEY_COUNT; k++) {
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m |= (uint8_t)(1u << s_key_bit[k]);
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}
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return m;
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}
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bool pca9555_map_ok(void)
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{
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uint8_t p0 = 0, p1 = 0;
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uint8_t p0 = 0;
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for (int rail = 1; rail <= PCA9555_RAIL_COUNT; rail++) {
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const uint8_t f = (uint8_t)(1u << s_flt_bit[rail - 1]);
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const uint8_t g = (uint8_t)(1u << s_pg_bit[rail - 1]);
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if ((p0 & f) != 0 || (p1 & g) != 0) {
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return false; /* 两路占了同一位 */
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/* 三个键互不重复。 */
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for (int k = 0; k < PCA9555_KEY_COUNT; k++) {
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const uint8_t b = (uint8_t)(1u << s_key_bit[k]);
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if ((p0 & b) != 0) {
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return false;
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}
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p0 |= f;
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p1 |= g;
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p0 |= b;
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}
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/* EDL 与 VBUS 也在 Port0，同样不许撞。 */
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const uint8_t edl = (uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_EDL_EN);
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const uint8_t vbus = (uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_VBUS_EN);
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if ((p0 & edl) != 0 || (p0 & vbus) != 0 || edl == vbus) {
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return false;
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}
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p0 |= (uint8_t)(edl | vbus);
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/* 五个输出位必须正好等于「允许配成输出」的那五位：
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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。 */
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if (p0 != PCA9555_P0_OUT_MASK) {
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return false;
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}
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if ((p0 & PCA9555_P0_GND_MASK) != 0) {
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return false;
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}
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const uint8_t buck = (uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_BUCK_PG);
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const uint8_t alrt = (uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_INA_ALERT);
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if ((p0 & buck) != 0 || (p0 & alrt) != 0 || buck == alrt) {
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return false; /* 线或的两根撞到某路 FLT 上，或者撞到一起 */
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/* Port1 的四个输入位互不重复、都不落在接地脚上。 */
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const uint8_t in_bits[] = {
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(uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_EFUSE_FLT),
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||||
(uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_BUCK_PG),
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||||
(uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_INA_ALERT),
|
||||
(uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_EFUSE_PG),
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};
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uint8_t p1 = 0;
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for (size_t i = 0; i < sizeof(in_bits); i++) {
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if ((p1 & in_bits[i]) != 0) {
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return false;
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}
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p1 |= in_bits[i];
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}
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if (p1 != PCA9555_P1_IN_MASK || (p1 & PCA9555_P1_GND_MASK) != 0) {
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return false;
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}
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p0 |= (uint8_t)(buck | alrt);
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/* 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，
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PG 永远报「不良」），而 I²C 一切正常。 */
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if ((p0 & PCA9555_P0_GND_MASK) != 0 || (p1 & PCA9555_P1_GND_MASK) != 0) {
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||||
/* 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。 */
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if ((uint8_t)~PCA9555_CONFIG0_INIT != PCA9555_P0_OUT_MASK) {
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return false;
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}
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||||
if (PCA9555_CONFIG1_INIT != PCA9555_DIR_ALL_INPUT) {
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return false;
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}
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return true;
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@@ -54,8 +91,8 @@ bool pca9555_map_ok(void)
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bool pca9555_addr_ok(void)
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{
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/* 同一条 I²C 上的其它器件（§8.2）。 */
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static const uint8_t others[] = { 0x40, 0x41, 0x42, 0x43, 0x44, 0x45, 0x48, 0x4A, 0x4B };
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||||
/* 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。 */
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||||
static const uint8_t others[] = { 0x40, 0x43, 0x4A, 0x4B, 0x70 };
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||||
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||||
if (PCA9555_ADDR > 0x7f) {
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return false;
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@@ -70,19 +107,22 @@ bool pca9555_addr_ok(void)
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||||
bool pca9555_dir_safe(int port, uint8_t dir)
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{
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if (port != 0 && port != 1) {
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||||
return false;
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||||
/* 1 = 输入。 */
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if (port == 0) {
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/* 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）。 */
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return (dir & PCA9555_P0_GND_MASK) == PCA9555_P0_GND_MASK;
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||||
}
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||||
/* 1 = 输入。接地脚对应的位必须是 1，一位都不能少。 */
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||||
const uint8_t gnd = (port == 0) ? PCA9555_P0_GND_MASK : PCA9555_P1_GND_MASK;
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return (dir & gnd) == gnd;
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||||
if (port == 1) {
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||||
/* Port1 **一位都不许输出**：bit0~3 接的是 eFuse / Buck / INA 的开漏输出，
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||||
配成输出就是两个驱动器对打；bit4~7 焊死在地上。 */
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||||
return dir == PCA9555_DIR_ALL_INPUT;
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||||
}
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||||
return false;
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||||
}
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||||
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||||
/* ---- 寄存器读写 ---------------------------------------------------------
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||||
PCA9555 的寄存器是 8 位的，命令字节在**成对**的寄存器之间 toggle
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||||
（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，
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||||
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，
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||||
别那么写。 */
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||||
PCA9555 的命令字节在**成对**的寄存器之间 toggle（0/1、2/3、4/5、6/7），
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||||
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。 */
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|
||||
static hal_err_t read_reg(uint8_t reg, uint8_t *val)
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||||
{
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@@ -121,34 +161,53 @@ hal_err_t pca9555_probe(void)
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||||
if (err != HAL_OK) {
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||||
return err;
|
||||
}
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||||
/* 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
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||||
器件，要么它已经被谁配过了 —— 两种都要在启动时就叫出来。 */
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||||
return (c0 == PCA9555_DIR_ALL_INPUT && c1 == PCA9555_DIR_ALL_INPUT) ? HAL_OK : HAL_ERR_BUS;
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||||
}
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||||
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||||
hal_err_t pca9555_init(void)
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||||
hal_err_t pca9555_init(int slot)
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{
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||||
/* 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。
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||||
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」。 */
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||||
assert(pca9555_dir_safe(0, PCA9555_DIR_ALL_INPUT));
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||||
assert(pca9555_dir_safe(1, PCA9555_DIR_ALL_INPUT));
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||||
if (slot < 0 || slot >= PCA9555_SLOT_COUNT) {
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||||
return HAL_ERR_ARG;
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||||
}
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||||
/* 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」。 */
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||||
assert(pca9555_dir_safe(0, PCA9555_CONFIG0_INIT));
|
||||
assert(pca9555_dir_safe(1, PCA9555_CONFIG1_INIT));
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||||
|
||||
hal_err_t err = write_verify(PCA9555_REG_CONFIG0, PCA9555_DIR_ALL_INPUT);
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/* ⛔ 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**。
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||||
复位值 0xFF 的输出锁存器 + 先改方向 = 三个键全按下 + VBUS 上电。 */
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||||
hal_err_t err = write_verify(PCA9555_REG_OUTPUT0, 0x00);
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||||
if (err != HAL_OK) {
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||||
return err;
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||||
}
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||||
err = write_verify(PCA9555_REG_CONFIG1, PCA9555_DIR_ALL_INPUT);
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||||
err = write_verify(PCA9555_REG_OUTPUT1, 0x00);
|
||||
if (err != HAL_OK) {
|
||||
return err;
|
||||
}
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||||
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||||
/* 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
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只复位 ESP32，PCA9555 是不掉电的，上一条命的残留值会原样留着。 */
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||||
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。 */
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||||
err = write_verify(PCA9555_REG_POLINV0, PCA9555_POLINV_NONE);
|
||||
if (err != HAL_OK) {
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return err;
|
||||
}
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||||
return write_verify(PCA9555_REG_POLINV1, PCA9555_POLINV_NONE);
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||||
err = write_verify(PCA9555_REG_POLINV1, PCA9555_POLINV_NONE);
|
||||
if (err != HAL_OK) {
|
||||
return err;
|
||||
}
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||||
|
||||
/* 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
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||||
才真的开始驱动，而它们的锁存器在上面已经是 0 了。 */
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||||
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;
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||||
return HAL_OK;
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||||
}
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||||
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||||
hal_err_t pca9555_read_inputs(pca9555_in_t *out)
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||||
@@ -167,28 +226,60 @@ hal_err_t pca9555_read_inputs(pca9555_in_t *out)
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||||
return HAL_OK;
|
||||
}
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||||
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||||
/* ---- 语义判读（极性各出现一次，见头文件） -------------------------------- */
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||||
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bool pca9555_rail_fault(const pca9555_in_t *in, int rail)
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||||
hal_err_t pca9555_write_out0(int slot, uint8_t mask, uint8_t value)
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{
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||||
assert(in != NULL);
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||||
return (in->port0 & (uint8_t)(1u << pca9555_flt_bit(rail))) == 0; /* FLT# 低有效 */
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||||
if (slot < 0 || slot >= PCA9555_SLOT_COUNT) {
|
||||
return HAL_ERR_ARG;
|
||||
}
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||||
if ((mask & ~PCA9555_P0_OUT_MASK) != 0) {
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||||
/* 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，
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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。 */
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||||
return HAL_ERR_ARG;
|
||||
}
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||||
|
||||
const uint8_t next = (uint8_t)((s_out0[slot] & ~mask) | (value & mask));
|
||||
const hal_err_t err = write_reg(PCA9555_REG_OUTPUT0, next);
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||||
if (err == HAL_OK) {
|
||||
s_out0[slot] = next; /* 影子只在写成功之后更新 */
|
||||
}
|
||||
return err;
|
||||
}
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|
||||
bool pca9555_rail_pg(const pca9555_in_t *in, int rail)
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||||
uint8_t pca9555_shadow(int slot)
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||||
{
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||||
assert(slot >= 0 && slot < PCA9555_SLOT_COUNT);
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||||
return s_out0[slot];
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}
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||||
|
||||
void pca9555_shadow_reset(void)
|
||||
{
|
||||
for (int i = 0; i < PCA9555_SLOT_COUNT; i++) {
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||||
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)
|
||||
{
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||||
assert(in != NULL);
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||||
return (in->port1 & (uint8_t)(1u << pca9555_pg_bit(rail))) != 0; /* PGOOD 高 = 良好 */
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||||
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)
|
||||
{
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||||
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 */
|
||||
}
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||||
|
||||
在新工单中引用
屏蔽一个用户