zhou yang和Claude Opus 5
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U23 @ 0x20，16 个脚全部是输入：5×EFUSE_FLT# + 5×EFUSE_PGOOD + BUCK_PG + INA_ALERT + 4 个焊死在地上的备用脚（P0_7 / P1_5~7）。位表与地址从 .claude/pcb1-parts.json 的真实焊盘网络逐脚核回来，与设计文档 §17.2 一致。 驱动根本不提供「把某个脚配成输出」的接口（和 sr595.h 不提供「抬 OE#」同一条 规矩），方向字一律过 pca9555_dir_safe()，不安全直接 abort。原因是 PCA9555 的 Output Port 寄存器复位值是 0xFF —— 把接地脚配成输出的那一刻它就输出高电平， 而真器件既不报错也不 NAK，只是发烫。 三种极性（FLT# 低有效 / PGOOD 高有效 / INA_ALERT 低有效）各自只在一个函数里 出现一次；上层问「有没有故障」，不许自己去 & 位。 sim 侧新增按 datasheet 建模的假 PCA9555：Output 复位 0xFF、输入按位合成、 接地脚被驱动时记短路、INT# 只被「读输入端口」清除。为此给假 I²C 总线加了一个 窃听钩子（POST_WRITE / PRE_READ）—— 通用寄存器表模拟不了「配成输出就对地 短路」这类事，以后再有这种器件照这个挂。 验收：8 条 ctest（81 用例）全绿；idf.py build 通过，pca9555.c.obj 在。 12 个「一定会被写出来的错」逐个注进去跑过，全部变红。 Co-Authored-By: Claude Opus 5 <[email protected]>
149 行
7.0 KiB
C
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/* 假板子的控制面 —— 只有宿主机测试与 sim/ 自己会包含它，应用代码一律不许包含。
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（包含了就编不过：ESP 目标根本不编译 sim/。）
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⚠️ 模拟器是用来证明**代码逻辑**对的，不是用来证明**设计**对的。
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电压、余量、时序裕量的结论全部来自设计文档的计算与首板实测。见计划 §4.2。 */
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#ifndef SIM_HAL_H
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#define SIM_HAL_H
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#include <stdbool.h>
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#include <stdint.h>
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#include "hal_gpio.h"
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#include "hal_i2c.h"
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#include "hal_pwm.h"
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#include "hal_time.h"
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#ifdef __cplusplus
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extern "C" {
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#endif
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/* 四路 sim 全部恢复出厂：器件表清空、引脚未配置、PWM 未配置、时钟归零、
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init 标志清掉。每个测试的 setUp() 里调它。 */
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void sim_hal_reset(void);
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/* ---------------- I²C ---------------- */
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#define SIM_I2C_MAX_DEV 16
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#define SIM_I2C_REGS 256
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#define SIM_I2C_LOG_BYTES 8
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/* 假器件的窃听事件。通用寄存器表模拟不了「配成输出就对地短路」这种事，
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所以按 datasheet 建模的假器件（sim_pca9555）挂一个钩子进来。 */
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typedef enum {
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SIM_I2C_EV_POST_WRITE = 0, /* 一次写事务刚落进寄存器表 */
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SIM_I2C_EV_PRE_READ, /* 一次读事务即将取寄存器表 —— 在这里合成输入 */
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} sim_i2c_ev_t;
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struct sim_i2c_dev;
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typedef void (*sim_i2c_hook_t)(struct sim_i2c_dev *d, sim_i2c_ev_t ev);
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typedef struct sim_i2c_dev {
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uint8_t addr;
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uint8_t reg_width; /* 1 或 2 字节。2 字节按**大端**——INA226 / DAC63204 / LM75 都是 */
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bool present; /* false = 器件失联（A15 降级矩阵用），事务一律 NAK */
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int nak_left; /* >0：接下来 n 次事务 NAK 后自动恢复；<0：一直 NAK；0：正常 */
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uint16_t regs[SIM_I2C_REGS];
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uint8_t ptr; /* 器件内部的寄存器指针，跨事务保持（真器件就是这个行为） */
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uint32_t n_write; /* 事务计数，可用来断言「驱动真的访问过它 / 没多访问」 */
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uint32_t n_read;
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uint8_t last_write[SIM_I2C_LOG_BYTES]; /* 最后一次写进去的原始字节 */
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uint8_t last_write_len;
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sim_i2c_hook_t hook; /* NULL = 就是一张寄存器表 */
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} sim_i2c_dev_t;
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/* 往假总线上挂一个器件。地址重复或超出 16 个会 abort（测试写错了，不该悄悄过）。 */
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sim_i2c_dev_t *sim_i2c_add(uint8_t addr, uint8_t reg_width);
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sim_i2c_dev_t *sim_i2c_dev(uint8_t addr); /* 没挂就返回 NULL */
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/* 预置 / 回读寄存器。地址没挂过会 abort。 */
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void sim_i2c_set_reg(uint8_t addr, uint8_t reg, uint16_t val);
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uint16_t sim_i2c_get_reg(uint8_t addr, uint8_t reg);
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/* 故障注入。count>0：接下来 count 次事务 NAK；count<0：一直 NAK；0：清除。 */
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void sim_i2c_inject_nak(uint8_t addr, int count);
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void sim_i2c_set_present(uint8_t addr, bool present);
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/* ---------------- GPIO ---------------- */
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#define SIM_GPIO_PINS 48 /* ESP32-S3 的 GPIO 编号上限 */
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/* 外部世界把某个**输入**脚拉成 level。对输出脚调用会 abort（那是总线打架）。 */
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void sim_gpio_drive(int pin, int level);
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/* 该脚当前电平：输出脚 = 固件驱动的值，输入脚 = 外部驱动的值。没配过返回 -1。 */
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int sim_gpio_level(int pin);
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/* 被 hal_gpio_write() 写成功过几次。断言「改 CH1 没动 CH2~5」用得上（A5）。 */
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uint32_t sim_gpio_writes(int pin);
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/* ---------------- 74HC595 ×3 的 24 位链 ---------------- */
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/* 按 datasheet 建模的假移位链，**只看线上真实发生的边**（SRCLK / RCLK 上升沿）。
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对着驱动自己的影子变量断言等于自己证明自己 —— 字节顺序发反、每帧多打一个时钟、
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RCLK 打早了，影子变量一律看不出来。位号与 sr595.h 一致：0 = U21.QA，23 = U33.QH。
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attach 之后移位寄存器与输出锁存器被塞成 0xA5A5A5：真板子上电时它们的内容
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**不确定**（`MR#` 接死在 +3V3，没有复位线），驱动必须先锁存安全值再使能 OE#。 */
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void sim_sr595_attach(int ser_pin, int srclk_pin, int rclk_pin, int oe_pin);
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uint32_t sim_sr595_outputs(void); /* 输出锁存器（不管 OE# 是高是低） */
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uint32_t sim_sr595_shift(void); /* 移位寄存器当前内容（还没锁存的那一份） */
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uint32_t sim_sr595_clocks(void); /* SRCLK 上升沿总数：一帧应当正好 +24 */
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uint32_t sim_sr595_latches(void); /* RCLK 上升沿总数：一帧应当正好 +1 */
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int sim_sr595_oe(void); /* OE# 当前电平。初值 1 —— 板上 R609 拉着 */
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/* OE# 第一次被拉低那一刻的现场。断言「输出使能之前已经锁存过安全值」用：
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驱动要是把顺序换了，enable_latches 会是 0、enable_outputs 会是那坨 0xA5A5A5。 */
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bool sim_sr595_enabled(void);
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uint32_t sim_sr595_enable_latches(void);
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uint32_t sim_sr595_enable_outputs(void);
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/* 某一位在栅极上的实际电平；OE# 为高时返回 -1（高阻，不是 0）。 */
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int sim_sr595_pin(int bit);
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/* ---------------- PCA9555（按 datasheet 建模的假器件） ---------------- */
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/* 通用寄存器表证明不了 A6 的核心判据。这个模型只多做三件真器件会做的事：
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① **Output Port 复位值 0xFF** —— 所以把一个脚配成输出，它下一刻就输出高；
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② 输入寄存器按位合成：配成输入的位读**外部电平**，配成输出的位读**自己的输出**；
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③ 四个备用脚 P0_7 / P1_5~7 **焊死在地上** —— 读永远是 0，被驱动成高就是短路。
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③ 是这块板子上「配错方向」唯一会留下痕迹的地方：真板子上它既不报错也不 NAK。 */
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void sim_pca9555_attach(uint8_t addr);
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/* 外部世界把某个端口的 8 根线驱动成 level（接地脚不受影响，恒 0）。
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FLT#/PGOOD 都是开漏上拉，所以「什么都没发生」的静息值是 0xFF。 */
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void sim_pca9555_drive(int port, uint8_t level);
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uint8_t sim_pca9555_config(int port); /* 方向寄存器现值，1 = 输入 */
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uint8_t sim_pca9555_output(int port); /* 输出锁存器现值（复位 0xFF） */
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uint8_t sim_pca9555_polinv(int port);
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/* 接地脚被配成输出过几次（不管输出高低，配了就算 —— 那已经是在对地灌电流）。 */
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uint32_t sim_pca9555_gnd_driven(void);
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/* 其中真的输出了高电平、也就是**直接对地短路**过几次。 */
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uint32_t sim_pca9555_shorted(void);
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/* INT# 现在是不是被拉低（低有效）。输入变化拉低，**读走输入端口才释放**。 */
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bool sim_pca9555_int_asserted(void);
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uint32_t sim_pca9555_int_asserts(void); /* 累计拉低次数 */
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/* ---------------- PWM ---------------- */
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int sim_pwm_pin(int ch); /* 未配置返回 -1 */
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uint32_t sim_pwm_freq(int ch); /* 未配置返回 0 */
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int sim_pwm_permille(int ch); /* 未配置返回 -1 */
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/* ---------------- 时钟 ---------------- */
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void sim_time_set_us(uint64_t us);
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void sim_time_advance_us(uint64_t us);
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void sim_time_advance_ms(uint32_t ms);
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uint32_t sim_time_delay_calls(void); /* hal_time_delay_ms() 被调了几次 */
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#ifdef __cplusplus
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}
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#endif
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#endif /* SIM_HAL_H */
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