zhou yang和Claude Opus 5.5
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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]>
93 行
4.4 KiB
C
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/* `i2cbus` —— 带 mux 的 I²C 总线门面（R2 新增，计划 §4.3）。
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R2 之后，一次「读 CH3 的电压」在总线上其实是两件事：
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**先写 TCA9548A 选通道 2，再读 0x40 的寄存器**。
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这两件事之间如果被另一个任务插进来选了别的通道，读回来的是**另一台手机的
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数据** —— 而且量纲、范围、变化趋势全部正常，没有任何一层会报错。
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这是 R2 引入的、最难查的一类静默错误（C-d）。
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所以这一层只做一件事：**把「选通道 + 事务」变成一个不可分的动作。**
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---- 三条规矩 ------------------------------------------------------------
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1. **应用层不许直接调 `hal_i2c_*`。** 驱动照旧只调 `hal_i2c_*`（它们要能单独
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测），但驱动的**调用方**必须经 `i2cbus_xact()`。
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2. **`i2cbus_select()` 不是公开接口。** 对外只有 `i2cbus_xact(ch, ...)`：
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拿锁 → 必要时选通道 → 跑回调 → 放锁。
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3. **通道影子在任何一次选通失败之后作废**（置 `I2CBUS_CH_UNKNOWN`）。
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不作废的话，下一次「通道相同、跳过选通」会把事务发到一个其实没切过去的
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通道上 —— 这正好是第 1 条要防的那种错，只是由自己制造。
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---- 为什么要有通道影子 --------------------------------------------------
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`t_safety` 每 20 ms 跑一圈五路，如果每次 `xact` 都无条件发一遍选通字节，
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一圈就多 5 次事务。影子让「通道没变就不重发」，代价是上面第 3 条那个
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必须小心处理的不变量。这笔账在计划 §5.5 里算过。
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⚠️ **回调里不许再调 `i2cbus_xact()`**（会嵌套拿同一把锁，直接 HAL_ERR_STATE），
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也不许在里面睡 —— 它是持着总线锁跑的。 */
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#ifndef I2CBUS_H
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#define I2CBUS_H
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#include <stdbool.h>
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#include <stdint.h>
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#include "hal_err.h"
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#include "tca9548a.h"
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#ifdef __cplusplus
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extern "C" {
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#endif
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/* 主干：所有支路断开。DAC63204 ×2 与输入侧 INA226 挂在这里。 */
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#define I2CBUS_CH_TRUNK TCA9548A_CH_NONE /* -1 */
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/* 影子失效 —— 下一次 `xact` 无条件重发选通字节。 */
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#define I2CBUS_CH_UNKNOWN (-2)
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/* 一次事务的正文。**持着 I²C 锁、通道已经选好**的情况下被调一次。
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返回值原样成为 `i2cbus_xact()` 的返回值（选通道失败时它根本不会被调）。 */
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typedef hal_err_t (*i2cbus_fn_t)(void *arg);
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/* 配 `MUX_RST#` 为输出并拉高（不复位）、认件、把通道全关。
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⚠️ 必须在 `hal_i2c_init()` 与 `hal_lock_init()` 之后调。
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认件失败照样返回错误码，**但不 abort**：mux 挂了是运行期的降级情形
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（计划 §5.8），不是固件写错了。 */
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hal_err_t i2cbus_init(void);
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/* 三件事一气呵成：拿锁（等 `timeout_ms`）→ 必要时选通道 → 跑 `fn` → 放锁。
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返回：
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HAL_ERR_STATE —— 没 init，或者**嵌套调用**（回调里又调了一次）；
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HAL_ERR_TIMEOUT —— 没拿到锁（这一次什么也没做，调用方自己决定重试还是跳过）；
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选通道的错误码 —— `fn` 一次都没被调；
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否则 = `fn` 的返回值。 */
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hal_err_t i2cbus_xact(int ch, uint32_t timeout_ms, i2cbus_fn_t fn, void *arg);
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/* ---- 观测与恢复 ---------------------------------------------------------- */
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int i2cbus_channel(void); /* 当前影子：0~7 / `I2CBUS_CH_TRUNK` / `I2CBUS_CH_UNKNOWN` */
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/* **连续**选通失败次数（成功一次就清零）。计划 §5.8 的「mux 失联」判据读它。
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⚠️ 判据用「连续」而不是「累计」：一次总线毛刺不该停掉五台手机。 */
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uint32_t i2cbus_select_fail_streak(void);
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/* 累计量，给遥测与测试用。 */
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uint32_t i2cbus_selects(void); /* 真正发出去的选通字节数（影子命中不算） */
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uint32_t i2cbus_select_fails(void); /* 累计失败次数 */
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uint32_t i2cbus_lock_timeouts(void);
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uint32_t i2cbus_recoveries(void);
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/* `MUX_RST#` 拉低一下再放开，然后把通道影子作废。
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判据在「五路全断」之前必须先试这一次（计划 §5.8）。
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⚠️ 自己拿锁，**不许在 `xact` 的回调里调**。 */
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hal_err_t i2cbus_recover(void);
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/* 影子作废。给 `i2cbus_recover()` 与测试用；正常路径不需要。 */
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void i2cbus_forget_channel(void);
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#ifdef __cplusplus
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}
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#endif
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#endif /* I2CBUS_H */
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