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
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-12
@@ -6,12 +6,17 @@
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#include "evlog.h"
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#include "freertos/FreeRTOS.h"
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#include "freertos/task.h"
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#include "hal_gpio.h"
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#include "hal_i2c.h"
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#include "hal_lock.h"
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#include "hal_time.h"
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#include "i2cbus.h"
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#include "ina226.h"
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#include "pca9555.h"
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#include "phonerail.h"
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#include "rail_cfg.h"
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#include "sched.h"
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#include "slot.h"
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#include "t_actuator.h"
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#include "t_safety.h"
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#include "tasks.h"
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@@ -64,10 +69,19 @@ static safety_snap_t s_snap;
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static bool act_pg_from_safety(void *ctx, int rail, bool *pg)
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{
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(void)ctx;
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if (!s_snap.io_ok) {
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/* ⭐ R2：PCA9555 变成**每路一片**（五片同构、同地址 0x20，靠 mux 分开），
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所以快照里的输入也是每路一份 —— R1 那时全板只有一片，只有一份。
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⚠️ 这里的 `rail - 1` 是**数组下标**，不是由路号算出来的器件编号
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（rail_cfg.h 禁的是后者）。器件是哪一片由 `slot_*` 那一层查表决定。 */
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if (rail < 1 || rail > PHONERAIL_RAIL_COUNT) {
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return false;
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}
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*pg = pca9555_rail_pg(&s_snap.io, rail); /* 极性只在驱动里出现一次 */
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if (!s_snap.io_ok[rail - 1]) {
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return false;
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}
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/* 极性只在驱动里出现一次。⚠️ R2 的判读函数**不带 rail** —— 五片逐格相同，
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位号是板级常量（pca9555.h），传路号进去反而会让人以为五片位表不一样。 */
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*pg = pca9555_efuse_pg(&s_snap.io[rail - 1]);
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return true;
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}
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@@ -118,7 +132,10 @@ static void task_thermal(void *arg)
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sched_periodic_t tick;
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sched_periodic_init(&tick, task_desc(TASK_THERMAL)->period_ms);
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for (;;) {
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/* A16：两路 NTC + 载板 LM75 → 风扇 PWM 闭环（TR-6 的 TACH 采样窗口）。 */
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/* A16：两路 NTC（IO4/IO5）→ 风扇 PWM 闭环（TR-6 的 TACH 采样窗口）。
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⚠️ R2 没有 LM75 了（载板整个不存在，计划 §5.10）。
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真正的任务体在 `main/t_thermal.c` 里，由 A16 那一包填；
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**这里不 include 它**，免得两个人同时改到同一处。 */
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sched_periodic_wait(&tick);
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}
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}
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@@ -174,6 +191,33 @@ static void task_log(void *arg)
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}
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}
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/* USB2517I 的复位脉冲 —— **整个固件里唯一碰 `HUB_RST#` 的地方，而且只在启动调一次**。
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低有效（板上 R716 上拉到 +3V3_HUB），给 1 ms 足够：手册要的是几十微秒量级。
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⛔⛔ **运行期一个字都不许再写它**（R2 D13 代价 2）。ESP32 自己的
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USB-Serial-JTAG 就挂在这个 Hub 的第 6 个下行口上，所以复位 Hub =
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**自己把自己的控制台拔了**，而且下一次 `idf.py flash` 也进不来
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—— 到那时候唯一的退路是 J33 那个 5P 应急串口（UART0，IO43/IO44），
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得拆机接线。写一行 "Hub 卡了就复位一下" 的自愈代码，代价是整机变砖。
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⚠️ 这一下放在 `rail_en_init()` 之后、其它一切之前：Hub 复位会让 USB 重新枚举，
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期间串口日志是丢的。越早做，后面越多的启动日志能被电脑收到。
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失败**不 abort**：Hub 没起来只影响调试与手机的数据口，五路供电照常
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（§10.2：失联 ≠ 断电）。 */
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static void hub_reset_pulse_once(void)
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{
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hal_err_t err = hal_gpio_config(BOARD_PIN_HUB_RST_N, HAL_GPIO_OUTPUT);
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if (err != HAL_OK) {
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ESP_LOGE(TAG, "HUB_RST# 配置失败：%s —— 跳过复位脉冲", hal_err_str(err));
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return;
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}
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(void)hal_gpio_write(BOARD_PIN_HUB_RST_N, 0); /* 低 = 复位 */
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hal_time_delay_ms(1);
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(void)hal_gpio_write(BOARD_PIN_HUB_RST_N, 1); /* 放开，之后再也不动 */
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ESP_LOGI(TAG, "USB Hub 已复位一次（运行期不再动 HUB_RST#）");
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}
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static void spawn(task_id_t id, TaskFunction_t fn)
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{
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const task_desc_t *d = task_desc(id);
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@@ -191,21 +235,32 @@ void app_main(void)
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selftest_or_die();
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/* 十根 EN 线配成输出并全部拉低。**先于一切外设**：DAC / eFuse 一上电就有
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输出，这两根线这时必须已经确定是低的。 */
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/* ⭐ R2：**五根** `EFUSE_EN` 配成输出并全部拉低（R1 是十根：另外五根 `VBUS_EN`
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已经挪到刀片的 PCA9555 上了）。**先于一切外设**：DAC / eFuse 一上电就有
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输出，这五根线这时必须已经确定是低的。 */
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hal_err_t err = rail_en_init();
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if (err != HAL_OK) {
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ESP_LOGE(TAG, "EN 引脚初始化失败：%s", hal_err_str(err));
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abort();
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}
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ESP_LOGI(TAG, "五路输出与 VBUS 全部关闭");
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/* ⚠️ R2：这一步关掉的**只有五路直供**（`EFUSE_EN` 是 GPIO 直连）。
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`VBUS_EN` 已经挪到刀片的 PCA9555 P0.4 上了（计划 §5.4），此刻还不受控 ——
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它靠的是硬件：PCA9555 复位后全是输入（高阻）+ R701 100 kΩ 下拉 = VBUS 断。
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真正"固件说了算"要等到下面的 `slot_init()`。 */
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ESP_LOGI(TAG, "五路 eFuse 使能已全部拉低（VBUS 此刻靠下拉电阻关着）");
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/* 两把锁必须早于任何一个用总线的任务。 */
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/* USB Hub 复位脉冲 —— 只此一次，见函数头上那一段。 */
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hub_reset_pulse_once();
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/* 锁必须早于任何一个用总线的任务。
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⚠️ R2 之后**全系统只剩一把** `HAL_LOCK_I2C`（595 那把随着移位链一起退役），
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所以「两把锁嵌套」在物理上不可能了；代价是执行器与巡检开始争同一把锁
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（计划 §5.6）。 */
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(void)hal_lock_init();
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const hal_i2c_cfg_t i2c = {
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.sda_gpio = BOARD_PIN_I2C_SDA,
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.scl_gpio = BOARD_PIN_I2C_SCL,
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.sda_gpio = BOARD_PIN_I2C_SDA, /* ⭐ R2：IO41（R1 是 IO14） */
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.scl_gpio = BOARD_PIN_I2C_SCL, /* ⭐ R2：IO42（R1 是 IO15） */
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.freq_hz = 400000,
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};
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err = hal_i2c_init(&i2c);
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@@ -214,9 +269,62 @@ void app_main(void)
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abort();
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}
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/* ⚠️ 器件初始化（INA226 的 Config/Calibration、DAC、PCA9555 方向、595 安全值）
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与**降级矩阵**是 A15 的启动顺序那一包。在那之前 t_safety 读回来的电流恒为 0
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（Calibration 还没写），这是预期的，不是故障。 */
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/* ⭐ R2 新增：带 mux 的总线门面。配 `MUX_RST#`、认 TCA9548A(0x70)、把通道全关。
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**必须在 `hal_i2c_init()` 与 `hal_lock_init()` 之后**（i2cbus.h）。
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⚠️ 失败**不 abort**：mux 认不到是**运行期**的降级情形（计划 §5.8 —— 判据会
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先脉冲 `MUX_RST#` 再决定要不要五路全断），不是固件写错了。这与
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`selftest_or_die()` 的分界线始终是同一条：常量表错 = abort，器件不在 = 降级。 */
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err = i2cbus_init();
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if (err != HAL_OK) {
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ESP_LOGE(TAG, "TCA9548A(0x%02x) 初始化失败：%s —— 五路的电压电流这一刻全看不见",
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(unsigned)TCA9548A_ADDR, hal_err_str(err));
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}
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/* ⭐ R2 新增：五根 `PRSNT#` 配成上拉输入并立刻读一遍（`slot_prsnt_init()` 自带
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一次 poll）。**必须在 `slot_init()` 之前**：下面要拿它决定哪几槽值得初始化。
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⚠️ 这一步失败就 abort：它只可能因为引脚号非法而失败，而那正是
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`rail_selftest()` 的 `PINS` 位刚刚查过的东西 —— 走到这里还失败 = 固件写错了。
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而且降级的方向是**不安全**的那一侧：`slot_present()` 读不到时返回"在位"，
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于是空槽也会被允许上电 = 金手指裸露带 12V（计划 §5.8）。 */
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err = slot_prsnt_init();
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if (err != HAL_OK) {
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ESP_LOGE(TAG, "PRSNT# 引脚初始化失败：%s", hal_err_str(err));
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abort();
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}
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/* ⭐⭐ R2 必须有的一行（计划 §5.9）：底板输入侧那片 INA226（U13, 0x43）的
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`IN+`/`IN−` **在板上是对调接的**（pin9 = `VIN_SW` 上游、pin10 = `+12V` 下游）。
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漏了这一行，正常供电时它读回来的电流是负的，SW-8 会把「板子在好好工作」
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判成**反灌**，于是一上电就断 VBUS —— 而电压、功率、温度全都正常，
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日志里只会看到反复的 `LOG_EV_REVERSE`。
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⚠️ 这是纯软件状态（驱动里一个标志位），不碰总线，所以放在认件之前也没关系；
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但必须早于 `t_safety` 起来，那才是读它的人。 */
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ina226_set_reversed(INA226_ADDR_INPUT, true);
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/* ⭐ R2 新增：逐片刀片的 PCA9555 初始化（自带 `i2cbus_xact`，各走各的 mux 通道）。
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驱动里那个框保证了顺序 **输出锁存器先清零、方向最后改** —— 反过来的那一刻
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P0.0~P0.4 全输出 1 = 三个键一起按下 + EDL 短接 + VBUS 上电（计划 §5.3）。
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这一步之后 `VBUS_EN` 才真的由固件说了算。
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⚠️ 失败**不 abort**（同 `i2cbus_init()`：这是运行期降级）。代价写在 §5.4：
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PCA9555 失联 ⇒ 该路 VBUS **关不掉**，兜底只剩关 `EFUSE_EN`。 */
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for (int rail = 1; rail <= PHONERAIL_RAIL_COUNT; rail++) {
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if (!slot_present(rail)) {
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/* 空槽不去初始化：那一片器件本来就不在，只会白等五次 NAK。
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这一路也不许上电 —— 判据在 `t_safety` 里每圈查（计划 §5.8）。 */
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ESP_LOGW(TAG, "槽 %d 没插刀片（PRSNT# 为高）：跳过初始化，且不许上电", rail);
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continue;
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}
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const hal_err_t e = slot_init(rail);
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if (e != HAL_OK) {
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ESP_LOGE(TAG, "槽 %d 的 PCA9555(0x%02x) 初始化失败：%s —— 这一路的 VBUS "
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"关不掉了，兜底只剩 EFUSE_EN",
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rail, (unsigned)PCA9555_ADDR, hal_err_str(e));
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}
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}
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/* ⚠️ 还没做的：INA226 的 Config/Calibration 与 DAC 的上电值（A15 那一包）。
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在那之前 t_safety 读回来的电流恒为 0（Calibration 还没写），
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这是预期的，不是故障。 */
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/* 执行器：PG 从巡检的快照里取，本任务自己不碰 I²C（t_actuator.h 开头那一段）。
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⚠️ 必须在 `spawn(TASK_SAFETY, ...)` 之前：判据要关路时会先 `t_actuator_abort()`，
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在新工单中引用
屏蔽一个用户