文件
zhou yang和Claude Opus 5 ec31891429 A8:任务骨架与调度(5 个任务、两把锁)
需求 §10.3 落地。四件事:

1. 五任务表(tasks.c):周期与优先级写在一张 const 表里,开机自检查的是
   相对顺序(safety 唯一最高、log 唯一最低、thermal 与 actuator 同级),
   外加「巡检周期必须长于 INA226 一帧转换 8.8 ms」。不过就 abort。

2. 节拍器(sched.c):记下一次该醒的绝对时刻,回绕安全(int32_t 差判先后)。
   过载时跳过错过的整周期、保住相位,不补跑。

3. 两把锁(hal_lock):I²C 与 74HC595,禁止嵌套持有 —— 这块板上两者没有交集,
   「拿着 A 去拿 B」永远是写错了。ESP 侧用 mutex 取优先级继承。

4. t_safety 的一个周期:拿锁 → 6 片 INA226 的 V+I + PCA9555 两端口 → 放锁。
   不死等锁(5 ms 超时就跳过这圈),一片读失败不中断整圈、保留上一圈的值。

I²C 占用由 HAL 按线上真实字节数记账(两个目标同一份代码),静态预算与实测
必须相等:一次寄存器读 48 位,一圈 13 次事务 = 1560 µs / 20 ms = 7.8 %,
与 §10.3 手算的「约 1.5 ms / 约 8 %」相符(本节的 46 位没数 STOP 和重复 START)。

sim 侧配套两样:假 I²C 事务真的把虚拟时钟花掉(否则时序测试是空话),
以及可强制的加锁纪律检查(配一条反向测试,防止检查本身失灵)。

11 条 ctest(161 例)全绿,idf.py build 通过;16 个注错实验全部变红。

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <[email protected]>
2026-09-07 07:35:39 +08:00

67 行
1.8 KiB
C

/* I²C 占用核算的实现。**两个目标编的是同一份**(和 hal_err.c 一样放在组件根下),
所以宿主机上算出来的占用率就是上板会打印的那个数。 */
#include "hal_i2c_acct.h"
static uint64_t s_bits;
static uint32_t s_txns;
static uint32_t s_freq_hz = HAL_I2C_FREQ_HZ_DEFAULT;
uint32_t hal_i2c_txn_bits(size_t wr_len, size_t rd_len)
{
if (wr_len == 0 && rd_len == 0) {
return 1u + 9u + 1u; /* 探测:START + 地址字节 + STOP */
}
uint32_t bits = 1u; /* START */
if (wr_len > 0) {
bits += 9u * (uint32_t)(1u + wr_len); /* 地址 + 载荷 */
}
if (rd_len > 0) {
if (wr_len > 0) {
bits += 1u; /* 重复 START */
}
bits += 9u * (uint32_t)(1u + rd_len);
}
bits += 1u; /* STOP */
return bits;
}
void hal_i2c_acct_add(size_t wr_len, size_t rd_len)
{
s_bits += hal_i2c_txn_bits(wr_len, rd_len);
s_txns++;
}
uint64_t hal_i2c_acct_bits(void) { return s_bits; }
uint32_t hal_i2c_acct_txns(void) { return s_txns; }
void hal_i2c_acct_set_freq(uint32_t hz)
{
s_freq_hz = (hz == 0) ? HAL_I2C_FREQ_HZ_DEFAULT : hz;
}
uint32_t hal_i2c_acct_freq(void) { return s_freq_hz; }
uint64_t hal_i2c_bits_to_us(uint64_t bits)
{
/* 先乘后除,别先算「每位多少 µs」—— 400 kHz 下那是 2.5 µs,整数除法会抹平。 */
return (bits * 1000000ull) / (uint64_t)s_freq_hz;
}
uint32_t hal_i2c_acct_window_us(uint64_t *cursor_bits)
{
const uint64_t now = s_bits;
const uint64_t was = (cursor_bits != NULL) ? *cursor_bits : 0;
if (cursor_bits != NULL) {
*cursor_bits = now;
}
return (uint32_t)hal_i2c_bits_to_us(now - was);
}
void hal_i2c_acct_reset(void)
{
s_bits = 0;
s_txns = 0;
s_freq_hz = HAL_I2C_FREQ_HZ_DEFAULT;
}