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]>
187 行
8.8 KiB
C
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/* PCA9555 —— **每片刀片上一颗**（`U4`，五片全是 0x20），R2 D9 取代 R1 的
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74HC595 链。五片靠底板 TCA9548A 分通道区分（D8），所以从驱动看它们**完全一样**。
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⚠️⚠️ **R1 那版驱动「16 个脚全是输入」的前提在 R2 不成立了。**
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R2 的 P0.0~P0.4 是**输出**：三个侧键 + EDL + VBUS 开关。
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拿 R1 的记忆改这个文件会在板子上冒烟，原因见下面那个框。
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位分配从 `.claude/r2/_blade_pcb_nets.json` 的 `U4` 逐脚读回（2026-09-16）：
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Port0 bit0 KEY_PWR bit1 KEY_VUP bit2 KEY_VDN bit3 EDL_EN bit4 VBUS_EN
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bit5~7 **直接接地**
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Port1 bit0 EFUSE_FLT# bit1 BUCK_PG bit2 INA_ALERT bit3 EFUSE_PG
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bit4~7 **直接接地**
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┌─ ⛔⛔ 初始化顺序是这块板子上最危险的一处 ──────────────────────────────┐
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│ PCA9555 的 **Output Port 复位值是 0xFF**，Config 复位值也是 0xFF（全输入）。│
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│ 所以**必须先把输出锁存器写成 0，最后才改方向**： │
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│ OUTPUT0=0 → OUTPUT1=0 → POLINV=0 → CONFIG1=0xFF → CONFIG0=0xE0 │
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│ 顺序反过来的那一刻，P0.0~P0.4 一起输出 1 │
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│ = 三个键全按下 + EDL 短接 + VBUS 上电，五台手机一起被按住电源键。 │
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│ 而 P0.5~7 / P1.4~7 七个脚在刀片上**直接接地、不串限流电阻** —— │
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│ 方向写错一位就是对地短路：不报错、不 NAK，只会发烫。 │
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│ ⇒ `pca9555_dir_safe()` 是硬闸，走到 false 直接 abort。 │
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└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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§10.10 的降级行为：某片不应答 = 失去那一路的 FAULT / PG 可见性，**不关输出**，
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改用 INA226 的电压判据兜底并持续告警。所以本驱动的读失败一律只返回错误码。
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⚠️ R2 新增的代价：这片不应答时**那一路的 VBUS 也控制不了了**（计划 §5.4）。
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本驱动只经 hal_i2c_*，**不碰 mux**：通道由调用方（`slot.c`）先选好。 */
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#ifndef PCA9555_H
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#define PCA9555_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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#ifdef __cplusplus
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extern "C" {
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#endif
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/* ---- 地址与实例 ---------------------------------------------------------- */
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/* A0 = A1 = A2 = GND（`U4` 的 pin21 / pin2 / pin3，已按 PCB 焊盘网络核过）。
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**五片同址** —— 这是 D8 的全部意义，不是笔误。 */
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#define PCA9555_ADDR 0x20
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#define PCA9555_SLOT_COUNT 5
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/* ---- 寄存器（全部 8 位） ------------------------------------------------- */
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#define PCA9555_REG_INPUT0 0x00
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#define PCA9555_REG_INPUT1 0x01
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#define PCA9555_REG_OUTPUT0 0x02
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#define PCA9555_REG_OUTPUT1 0x03
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#define PCA9555_REG_POLINV0 0x04
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#define PCA9555_REG_POLINV1 0x05
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#define PCA9555_REG_CONFIG0 0x06
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#define PCA9555_REG_CONFIG1 0x07
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/* 方向寄存器：**1 = 输入**（复位值 0xFF）。 */
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#define PCA9555_DIR_ALL_INPUT 0xFFu
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/* 本板的两个方向字。Port0 只有 bit0~4 是输出。 */
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#define PCA9555_CONFIG0_INIT 0xE0u
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#define PCA9555_CONFIG1_INIT 0xFFu
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/* 极性反转必须是 0。写成非 0 的现象是「故障全都看不见」，而 I²C 一切正常。 */
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#define PCA9555_POLINV_NONE 0x00u
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/* ---- Port0：五个输出位 --------------------------------------------------- */
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/* 三个侧键的逻辑键位。**上层一律用这个枚举，不许写 `1 << 0`。**
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（R1 时这个枚举在 `sr595.h` 里，链退役之后搬到这里。） */
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typedef enum {
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PCA9555_KEY_PWR = 0,
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PCA9555_KEY_VUP,
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PCA9555_KEY_VDN,
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PCA9555_KEY_COUNT,
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} pca9555_key_t;
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#define PCA9555_BIT_KEY_PWR 0
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#define PCA9555_BIT_KEY_VUP 1
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#define PCA9555_BIT_KEY_VDN 2
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#define PCA9555_BIT_EDL_EN 3
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#define PCA9555_BIT_VBUS_EN 4
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#define PCA9555_P0_OUT_MASK 0x1Fu /* bit0~4：唯一允许配成输出的五位 */
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#define PCA9555_P0_GND_MASK 0xE0u /* bit5~7 焊死在地上 */
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/* ---- Port1：四个输入位（全是开漏 + 上拉） -------------------------------- */
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#define PCA9555_BIT_EFUSE_FLT 0
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#define PCA9555_BIT_BUCK_PG 1
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#define PCA9555_BIT_INA_ALERT 2
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#define PCA9555_BIT_EFUSE_PG 3
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#define PCA9555_P1_IN_MASK 0x0Fu
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#define PCA9555_P1_GND_MASK 0xF0u /* bit4~7 焊死在地上 */
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/* 键 → Port0 位号。**不带路号**：五片刀片同构，位号与路号无关（计划 §5.7）。
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越界 abort。 */
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int pca9555_key_bit(pca9555_key_t key);
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/* 一路上三个键的掩码（Port0）。`t_actuator` 的「防御性松键」用它。 */
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uint8_t pca9555_key_mask(void);
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/* 位分配自检：五个输出位互不重复、四个输入位互不重复、
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**一个信号都没落到接地脚上**、输出位与输入位分属两个端口。
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启动自检调一次（和 `ina226_addr_table_ok()` 一起）。 */
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bool pca9555_map_ok(void);
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/* 0x20 不与主干上的 TCA9548A(0x70) / INA226(0x43) / DAC63204(0x4A/0x4B) 撞车。
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⚠️ 刀片上的 INA226 也是 0x40，与 0x20 本来就不同，两者同在一条支路上没问题。 */
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bool pca9555_addr_ok(void);
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/* `dir` 里 1 = 输入。返回 false = 这个方向字会把某个**接地脚**配成输出，
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或者把 Port1 上那四个开漏信号源配成输出（与 eFuse 的 FLT# 打架）。
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驱动内部走到 false 直接 abort：悄悄放过去的后果是板子发烫，不是功能不好用。 */
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bool pca9555_dir_safe(int port, uint8_t dir);
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/* ---- 器件操作（当前 mux 通道上那一片） ----------------------------------- */
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/* 认件：读回两个方向寄存器，全 0xFF（复位值）才算是它。
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不应答 → HAL_ERR_NAK；应答了但方向寄存器不是复位值 → HAL_ERR_BUS。
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⚠️ 已经被 `pca9555_init()` 配过的片子会返回 HAL_ERR_BUS —— 这是对的：
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probe 的语义是「这是一片刚上电的 PCA9555 吗」。 */
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hal_err_t pca9555_probe(void);
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/* 按文件头那个框里的顺序初始化，并**逐个回读校验**。
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`slot` 是 0~`PCA9555_SLOT_COUNT-1`，**只用来记影子**，不参与总线操作 ——
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通道必须由调用方先选好（本驱动不碰 mux）。 */
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hal_err_t pca9555_init(int slot);
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/* 巡检主路径：**一次事务**读两个输入端口（PCA9555 的读指针在 0x00 / 0x01 之间
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toggle，这两个字节是 datasheet 保证的）。 */
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typedef struct {
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uint8_t port0;
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uint8_t port1;
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} pca9555_in_t;
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hal_err_t pca9555_read_inputs(pca9555_in_t *out);
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/* ---- Port0 输出：影子 + 唯一写入点 --------------------------------------- */
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/* 改 `mask` 指定的那几位为 `value` 里的值，其余位保持影子里的值，整字节写下去。
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组合键的两位落在**同一次写**里（§10.6：分两次写会先单按一个键）。
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⚠️ **`slot` 必须与当前 mux 通道对应的那一路一致。** 驱动没法自己验证这件事，
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传错的后果是影子记在了另一片上 —— 下一次写会把这一片的键"顺手"改掉。
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这就是 `slot.c` 存在的理由：别在 `slot.c` 之外调这个函数。
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`mask` 里出现输出位以外的位 → HAL_ERR_ARG（不是 abort：那可能是上层算错了
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掩码，返回错误码能让它记一条事件）。写失败时**影子不更新**。 */
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hal_err_t pca9555_write_out0(int slot, uint8_t mask, uint8_t value);
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uint8_t pca9555_shadow(int slot); /* 该片 Port0 输出锁存器的影子（init 后是 0） */
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/* 把影子全部清成 0，**不碰总线**。给测试的 setUp() 与 A15 的降级路径用
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（「现在生效的是上电默认值」）。 */
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void pca9555_shadow_reset(void);
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/* ---- 语义判读（Port1） ---------------------------------------------------
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四个信号**两种极性**，这是本文件第二个容易写反的地方。极性只在下面四个函数里
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各出现一次。上层一律问「有没有故障」，不许自己去 & 位。 */
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/* TPS25940A 的 `FLT#`：开漏、上拉 ⇒ **低 = 有故障**。 */
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bool pca9555_efuse_fault(const pca9555_in_t *in);
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/* TPS25940A 的 `PGOOD`：开漏、上拉，输出过 2.97 V 才释放 ⇒ **高 = 电源良好**。 */
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bool pca9555_efuse_pg(const pca9555_in_t *in);
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/* 本路 Buck 的 `PWRGD` ⇒ 高 = 正常。
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⚠️ R1 里这一位是**五路线或**，R2 里它只代表**本路**（一片刀片一个 Buck）。 */
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bool pca9555_buck_pg(const pca9555_in_t *in);
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/* 本片 INA226 的 `ALERT`：开漏、低有效 ⇒ **低 = 在告警**。
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⚠️ R1 里是六片线或，R2 里刀片上的 ALERT 不跨板，只进本片的 P1.2。 */
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bool pca9555_ina_alert(const pca9555_in_t *in);
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#ifdef __cplusplus
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}
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#endif
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||
#endif /* PCA9555_H */
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