phonerail/firmware/main/rail.c

/* 五路输出电压的换算与设定。与硬件无关，宿主机与 ESP32-S3 上编的是同一份。 */
#include "rail.h"

#include <assert.h>
#include <stddef.h>

#include "dac63204.h"
#include "phonerail.h"

/* 五路数与 DAC 侧的映射表必须是同一个数 —— 分家的那天就是错一路的那天。 */
_Static_assert(PHONERAIL_RAIL_COUNT == DAC63204_RAIL_COUNT, "五路数对不上");

bool rail_mv_in_range(int mv)
{
    return mv >= RAIL_MV_MIN && mv <= RAIL_MV_MAX;
}

uint16_t rail_mv_to_code(int mv)
{
    assert(rail_mv_in_range(mv)); /* 越界要在 rail_set_mv() 里被拒掉，不该走到这儿 */

    /* code = (Vout0 − Vout) / 486416 µV × 4096，四舍五入。
       **减法在这里**：Vout 越低，差越大，码越大 —— 反向关系只此一处。 */
    int64_t diff_uv = (int64_t)RAIL_VOUT0_UV - (int64_t)mv * 1000;
    int64_t code = (diff_uv * DAC63204_CODE_SPAN + RAIL_DAC_SPAN_UV / 2) / RAIL_DAC_SPAN_UV;

    if (code < 0) {
        code = 0;
    }
    if (code > DAC63204_CODE_MAX) {
        code = DAC63204_CODE_MAX;
    }
    return (uint16_t)code;
}

int rail_code_to_mv(uint16_t code)
{
    int64_t drop_uv = ((int64_t)code * RAIL_DAC_SPAN_UV + DAC63204_CODE_SPAN / 2)
                      / DAC63204_CODE_SPAN;
    int64_t uv = (int64_t)RAIL_VOUT0_UV - drop_uv;
    return (int)((uv + 500) / 1000);
}

int32_t rail_code_to_vd_uv(uint16_t code)
{
    return dac63204_code_to_uv(code);
}

hal_err_t rail_volt_init_one(uint8_t addr)
{
    hal_err_t err = dac63204_probe(addr);
    if (err != HAL_OK) {
        return err;
    }
    /* init 自己就把用到的通道写成 safe 了（上电之前写，见 dac63204_init 的 ③）。 */
    return dac63204_init(addr, rail_mv_to_code(RAIL_MV_SAFE));
}

hal_err_t rail_volt_init(void)
{
    /* ⚠️ 一片失败**不放弃另一片**（A15）：U6 不应答时 U7 那两路照样该被初始化，
       而不是也停在 NVM 默认值上 —— 那样一片坏件就「降级」了五路。 */
    hal_err_t first = HAL_OK;
    for (int i = 0; i < DAC63204_COUNT; i++) {
        const hal_err_t err = rail_volt_init_one(dac63204_all_addr[i]);
        if (err != HAL_OK && first == HAL_OK) {
            first = err;
        }
    }
    return first;
}

/* 五路设定值的影子（契约见 rail.h）。初值就是 DAC 的 NVM 出厂默认，
   所以 `rail_volt_init()` 跑之前它也说的是实话。 */
static int s_set_mv[PHONERAIL_RAIL_COUNT] = {
    RAIL_MV_SAFE, RAIL_MV_SAFE, RAIL_MV_SAFE, RAIL_MV_SAFE, RAIL_MV_SAFE,
};

_Static_assert(PHONERAIL_RAIL_COUNT == 5, "s_set_mv 的初值列表要跟着改");

int rail_setpoint_mv(int rail)
{
    if (rail < 1 || rail > PHONERAIL_RAIL_COUNT) {
        return RAIL_MV_SAFE;
    }
    return s_set_mv[rail - 1];
}

void rail_setpoint_reset(void)
{
    for (int i = 0; i < PHONERAIL_RAIL_COUNT; i++) {
        s_set_mv[i] = RAIL_MV_SAFE;
    }
}

hal_err_t rail_set_mv(int rail, int mv)
{
    if (rail < 1 || rail > PHONERAIL_RAIL_COUNT) {
        return HAL_ERR_ARG;
    }
    if (!rail_mv_in_range(mv)) {
        return HAL_ERR_ARG; /* SR-13。TODO(A11)：这里要记一条事件 */
    }
    const hal_err_t err = dac63204_write_code(dac63204_rail_addr(rail),
                                              dac63204_rail_ch(rail),
                                              rail_mv_to_code(mv));
    if (err == HAL_OK) {
        /* 记的是**请求的 mV**，不是 `rail_code_to_mv(码)` —— 两者差不到一个码
           （118.75 µV），但 A10 的判据是拿它当「设定值」用的，回读换算会让
           「设成 3900」在判据眼里变成 3899，白白吃掉 1 mV 的余量。 */
        s_set_mv[rail - 1] = mv;
    }
    return err;
}

hal_err_t rail_get_mv(int rail, int *mv)
{
    if (rail < 1 || rail > PHONERAIL_RAIL_COUNT || mv == NULL) {
        return HAL_ERR_ARG;
    }
    uint16_t code = 0;
    hal_err_t err = dac63204_read_code(dac63204_rail_addr(rail), dac63204_rail_ch(rail), &code);
    if (err != HAL_OK) {
        return err;
    }
    *mv = rail_code_to_mv(code);
    return HAL_OK;
}