phonerail/firmware/components/phonerail_hal/sim/hal_pwm_sim.c

/* PWM 的假实现：只记住配置与占空比。宿主机专用。 */
#include <string.h>

#include "sim_hal.h"

typedef struct {
    bool     configured;
    int      pin;
    uint32_t freq_hz;
    uint16_t permille;
} ch_t;

static ch_t s_ch[HAL_PWM_CH_MAX];

/* ---- 假风扇（模型说明见 sim_hal.h）--------------------------------------- */

typedef struct {
    bool     attached;
    int      pwm_ch;
    int      en_pin;
    uint32_t rpm_full;
    uint32_t rpm_min;
    uint8_t  ppr;
    bool     gated;   /* 关断期不吐脉冲 */
    bool     stalled;
    uint64_t last_us; /* 上一次结算的时刻 */
    uint64_t frac;    /* 边沿的小数部分，按 1e6 缩放（整数积分，不引浮点） */
    uint32_t edges;
} fan_t;

static fan_t s_fan[SIM_FAN_MAX];

static void fan_sync(void);

void sim_pwm_reset_internal(void); /* 只给 sim_hal_reset() 用 */

void sim_pwm_reset_internal(void)
{
    memset(s_ch, 0, sizeof(s_ch));
    memset(s_fan, 0, sizeof(s_fan)); /* 换了一块新板子 ⇒ 风扇也是新的 */
}

static bool valid(int ch) { return ch >= 0 && ch < HAL_PWM_CH_MAX; }

static bool fan_valid(int idx) { return idx >= 0 && idx < SIM_FAN_MAX && s_fan[idx].attached; }

/* 这一刻这只风扇的转速。三个把它变成 0 的条件各对应一条真实故障。 */
static uint32_t fan_rpm_now(const fan_t *f)
{
    if (f->stalled) {
        return 0; /* 堵转 / 风扇线没插 */
    }
    if (f->en_pin >= 0 && sim_gpio_level(f->en_pin) != 1) {
        return 0; /* 12V 总开关没开 —— 复位态就是这个样子 */
    }
    int g = sim_pwm_permille(f->pwm_ch);
    if (g < 0) {
        /* PWM 还没配：板上 R734 把 Q6 栅极拉低 ⇒ 风扇 PWM 线被风扇自己拉高
           ⇒ **满速**。这是安全侧，也是固件还没接管时的真实行为。 */
        g = 0;
    }
    const uint32_t fan_duty = 1000u - (uint32_t)g; /* Q6 反相 */
    return f->rpm_min + (f->rpm_full - f->rpm_min) * fan_duty / 1000u;
}

/* 把「上次结算到现在」这段时间的边沿积出来。 */
static void fan_sync(void)
{
    const uint64_t now = hal_time_now_us();
    for (int i = 0; i < SIM_FAN_MAX; i++) {
        fan_t *f = &s_fan[i];
        if (!f->attached) {
            continue;
        }
        if (now <= f->last_us) {
            f->last_us = now;
            continue;
        }
        uint64_t dt = now - f->last_us;
        f->last_us = now;

        const uint32_t rpm = fan_rpm_now(f);
        if (rpm == 0) {
            continue;
        }
        if (f->gated) {
            /* 关断期没有回流 ⇒ 脉冲只出现在导通的那一部分时间里。
               ⚠️ 这一行就是 TR-6 那条误报的来源：占空比越低，同样一秒里
               吐出来的脉冲越少，而风扇转得好好的。 */
            int g = sim_pwm_permille(f->pwm_ch);
            const uint32_t fan_duty = (g < 0) ? 1000u : (1000u - (uint32_t)g);
            dt = dt * fan_duty / 1000u;
        }
        /* edges = rpm/60 × ppr × dt[s]，按 1e6 缩放累加。 */
        f->frac += (uint64_t)rpm * f->ppr * dt / 60u;
        f->edges += (uint32_t)(f->frac / 1000000u);
        f->frac %= 1000000u;
    }
}

void sim_fan_attach(int idx, int pwm_ch, int en_pin,
                    uint32_t rpm_full, uint32_t rpm_min, uint8_t ppr)
{
    if (idx < 0 || idx >= SIM_FAN_MAX || ppr == 0) {
        return;
    }
    s_fan[idx] = (fan_t){
        .attached = true, .pwm_ch = pwm_ch, .en_pin = en_pin,
        .rpm_full = rpm_full, .rpm_min = rpm_min, .ppr = ppr,
        .gated = true, .last_us = hal_time_now_us(),
    };
}

void sim_fan_set_gated(int idx, bool on)
{
    fan_sync();
    if (fan_valid(idx)) {
        s_fan[idx].gated = on;
    }
}

void sim_fan_set_stalled(int idx, bool on)
{
    fan_sync();
    if (fan_valid(idx)) {
        s_fan[idx].stalled = on;
    }
}

uint32_t sim_fan_edges(int idx)
{
    fan_sync();
    return fan_valid(idx) ? s_fan[idx].edges : 0;
}

uint32_t sim_fan_rpm(int idx)
{
    fan_sync();
    return fan_valid(idx) ? fan_rpm_now(&s_fan[idx]) : 0;
}

hal_err_t hal_pwm_config(int ch, int pin, uint32_t freq_hz)
{
    if (!valid(ch) || pin < 0 || pin >= SIM_GPIO_PINS || freq_hz == 0) {
        return HAL_ERR_ARG;
    }
    fan_sync(); /* 配置之前那段时间按「还没配 ⇒ 满速」结算（见 fan_rpm_now） */
    s_ch[ch] = (ch_t){ .configured = true, .pin = pin, .freq_hz = freq_hz, .permille = 0 };
    return HAL_OK;
}

hal_err_t hal_pwm_set_permille(int ch, uint16_t permille)
{
    if (!valid(ch) || !s_ch[ch].configured || permille > 1000) {
        return HAL_ERR_ARG;
    }
    /* 先按**旧**占空比把已经过去的那段时间结算掉，再换新值 ——
       不然改占空比的那一刻会把过去一整秒的脉冲按新占空比重算一遍。 */
    fan_sync();
    s_ch[ch].permille = permille;
    return HAL_OK;
}

hal_err_t hal_pwm_get_permille(int ch, uint16_t *permille)
{
    if (!valid(ch) || !s_ch[ch].configured || permille == NULL) {
        return HAL_ERR_ARG;
    }
    *permille = s_ch[ch].permille;
    return HAL_OK;
}

int      sim_pwm_pin(int ch)      { return valid(ch) && s_ch[ch].configured ? s_ch[ch].pin : -1; }
uint32_t sim_pwm_freq(int ch)     { return valid(ch) && s_ch[ch].configured ? s_ch[ch].freq_hz : 0; }
int      sim_pwm_permille(int ch) { return valid(ch) && s_ch[ch].configured ? (int)s_ch[ch].permille : -1; }