phonerail/firmware/main/rail_cfg.c

/* 五路配置表 + 启动自检 + 两根 EN 线。契约与来历见 rail_cfg.h。 */
#include "rail_cfg.h"

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

#include "board_pins.h"
#include "dac63204.h"
#include "hal_gpio.h"
#include "ina226.h"
#include "pca9555.h"
#include "sr595.h"

/* ---- 那张表 --------------------------------------------------------------

   六列的出处：INA 地址 §8.2；DAC 片/通道 §8.2 + §26.18；按键位与 EDL 位
   §17.2 + §26.18 C（从 `.claude/pcb1-parts.json` 的真实焊盘网络逐脚核过）；
   两根 EN 的 GPIO §8.1（同样按 U20 的焊盘网络核过，2026-09-07）。

   ⚠️ **一列都不许改成算式。** 六列里没有一列是顺排的。 */
static const rail_cfg_t k_cfg[PHONERAIL_RAIL_COUNT] = {
    /*        INA   DAC片 ch  EFUSE VBUS   PWR VUP VDN      EDL  FLT PG */
    /* CH1 */ { 0x40, 0x4A, 2, 39, 40, { 1, 2, 3 }, 16, 0, 0 },
    /* CH2 */ { 0x41, 0x4A, 0, 48, 10, { 19, 17, 18 }, 7, 1, 1 },
    /* CH3 */ { 0x44, 0x4B, 0, 6, 11, { 22, 21, 20 }, 6, 2, 2 },
    /* CH4 */ { 0x45, 0x4A, 1, 41, 42, { 9, 10, 11 }, 0, 3, 3 },
    /* CH5 */ { 0x42, 0x4B, 1, 8, 17, { 15, 14, 13 }, 5, 4, 4 },
};

_Static_assert(PHONERAIL_RAIL_COUNT == INA226_RAIL_COUNT, "五路数对不上 INA226");
_Static_assert(PHONERAIL_RAIL_COUNT == DAC63204_RAIL_COUNT, "五路数对不上 DAC63204");
_Static_assert(PHONERAIL_RAIL_COUNT == PCA9555_RAIL_COUNT, "五路数对不上 PCA9555");

const rail_cfg_t *rail_cfg(int rail)
{
    assert(rail >= 1 && rail <= PHONERAIL_RAIL_COUNT); /* 悄悄返回 CH1 比崩掉危险 */
    return &k_cfg[rail - 1];
}

/* ---- 自检之一：本表与四个驱动的表逐格对账 --------------------------------
   分家的现象是「命令发给了另一路」，功能测试测不出来，所以这里是**逐格**比，
   不是抽查。四个驱动的取值函数越界会 abort，但这里的 rail 恒在 1~5。 */
static bool table_matches_drivers(const rail_cfg_t *t)
{
    for (int rail = 1; rail <= PHONERAIL_RAIL_COUNT; rail++) {
        const rail_cfg_t *c = &t[rail - 1];

        if (c->ina_addr != ina226_rail_addr(rail)) {
            return false;
        }
        if (c->dac_addr != dac63204_rail_addr(rail) || c->dac_ch != dac63204_rail_ch(rail)) {
            return false;
        }
        for (int k = 0; k < SR595_KEY_COUNT; k++) {
            if (c->key_bit[k] != (uint8_t)sr595_key_bit(rail, (sr595_key_t)k)) {
                return false;
            }
        }
        if (c->edl_bit != (uint8_t)sr595_edl_bit(rail)) {
            return false;
        }
        if (c->flt_bit != (uint8_t)pca9555_flt_bit(rail)) {
            return false;
        }
        if (c->pg_bit != (uint8_t)pca9555_pg_bit(rail)) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

/* ---- 自检之二：引脚无重复、无越界 ----------------------------------------
   查的是**全板**，不只是五路那十个脚：重复的两个脚一定分属两个模块，
   只查自己那十个的话，「`VBUS_EN2` 写成了 IO14」这种错（撞上 SDA）查不出来。 */

static bool pin_in(const int *list, size_t n, int pin)
{
    for (size_t i = 0; i < n; i++) {
        if (list[i] == pin) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

static bool pin_usable(int pin)
{
    static const int absent[] = BOARD_PINS_ABSENT;
    static const int strapping[] = BOARD_PINS_STRAPPING;
    static const int reserved[] = BOARD_PINS_RESERVED;

    if (pin < 0 || pin > BOARD_PIN_NUM_MAX) {
        return false;
    }
    if (pin_in(absent, sizeof(absent) / sizeof(absent[0]), pin)) {
        return false; /* 这个号在 S3 上根本不存在，或者接着模组内部的 flash */
    }
    if (pin_in(strapping, sizeof(strapping) / sizeof(strapping[0]), pin)) {
        return false;
    }
    if (pin_in(reserved, sizeof(reserved) / sizeof(reserved[0]), pin)) {
        return false; /* R8 版八线 PSRAM 占着，留空以便换料 */
    }
    return true;
}

static bool pins_ok(const rail_cfg_t *t)
{
    /* 全板用掉的每一个脚。顺序无所谓，这里只查「都能用」和「不重复」。 */
    int used[2 * PHONERAIL_RAIL_COUNT + 14];
    size_t n = 0;

    for (int rail = 1; rail <= PHONERAIL_RAIL_COUNT; rail++) {
        used[n++] = t[rail - 1].efuse_en;
        used[n++] = t[rail - 1].vbus_en;
    }
    used[n++] = BOARD_PIN_I2C_SDA;
    used[n++] = BOARD_PIN_I2C_SCL;
    used[n++] = BOARD_PIN_FAN_TACH;
    used[n++] = BOARD_PIN_FAN_PWM;
    used[n++] = BOARD_PIN_UP_VBUS_DET;
    used[n++] = BOARD_PIN_NTC1;
    used[n++] = BOARD_PIN_NTC2;
    used[n++] = BOARD_PIN_USB_DM;
    used[n++] = BOARD_PIN_USB_DP;
    /* 四根移位链的线与 PCA9555 的中断脚：**引用驱动里的宏，不重抄一遍数字**。 */
    used[n++] = SR595_PIN_SER;
    used[n++] = SR595_PIN_SRCLK;
    used[n++] = SR595_PIN_RCLK;
    used[n++] = SR595_PIN_OE_N;
    used[n++] = PCA9555_PIN_INT_N;
    assert(n == sizeof(used) / sizeof(used[0]));

    for (size_t i = 0; i < n; i++) {
        if (!pin_usable(used[i])) {
            return false;
        }
        for (size_t j = i + 1; j < n; j++) {
            if (used[i] == used[j]) {
                return false; /* 两个信号抢同一个脚 */
            }
        }
    }

    /* 两路 NTC 必须在 ADC1（IO1~IO10）上：ADC2 在 WiFi 开着的时候读不了，
       而本板 WiFi 是常开的（§10.8 传输 A）。挪到 ADC2 上不会报错，
       只会在连上 WiFi 之后开始读失败 —— 台架上很难复现。 */
    if (BOARD_PIN_NTC1 < 1 || BOARD_PIN_NTC1 > 10 || BOARD_PIN_NTC2 < 1 || BOARD_PIN_NTC2 > 10) {
        return false;
    }
    return true;
}

/* ---- 启动自检 ------------------------------------------------------------ */

uint32_t rail_selftest_table(const rail_cfg_t *t)
{
    uint32_t bad = 0;

    if (t == NULL) {
        return RAIL_SELFTEST_TABLE | RAIL_SELFTEST_PINS;
    }
    if (!table_matches_drivers(t)) {
        bad |= RAIL_SELFTEST_TABLE;
    }
    if (!pins_ok(t)) {
        bad |= RAIL_SELFTEST_PINS;
    }
    return bad;
}

uint32_t rail_selftest(void)
{
    uint32_t bad = 0;

    /* 四个驱动各自的表（A3~A6 都留了这个谓词，A7 是它们的归宿）。 */
    if (!ina226_addr_table_ok()) {
        bad |= RAIL_SELFTEST_INA;
    }
    if (!dac63204_map_ok()) {
        bad |= RAIL_SELFTEST_DAC;
    }
    if (!sr595_map_ok()) {
        bad |= RAIL_SELFTEST_SR595;
    }
    if (!pca9555_map_ok() || !pca9555_addr_ok()) {
        bad |= RAIL_SELFTEST_PCA9555;
    }
    return bad | rail_selftest_table(k_cfg);
}

const char *rail_selftest_str(uint32_t bit)
{
    switch (bit) {
    case RAIL_SELFTEST_INA:
        return "INA226 地址表";
    case RAIL_SELFTEST_DAC:
        return "DAC63204 映射表";
    case RAIL_SELFTEST_SR595:
        return "74HC595 位表";
    case RAIL_SELFTEST_PCA9555:
        return "PCA9555 位表/地址";
    case RAIL_SELFTEST_TABLE:
        return "五路表与驱动分家";
    case RAIL_SELFTEST_PINS:
        return "引脚重复或越界";
    default:
        return "?";
    }
}

/* ---- 两根 EN 线 ---------------------------------------------------------- */

/* 高有效。**全固件唯一一处极性**（和 `sr595_set_hub_reset()` 里那个反相、
   `rail_mv_to_code()` 里那个减法同一个道理：多一处就多一处写反的机会）。 */
static hal_err_t en_write(int pin, bool on)
{
    return hal_gpio_write(pin, on ? 1 : 0);
}

hal_err_t rail_en_init(void)
{
    for (int rail = 1; rail <= PHONERAIL_RAIL_COUNT; rail++) {
        const rail_cfg_t *c = &k_cfg[rail - 1];
        const int pins[2] = { c->efuse_en, c->vbus_en };

        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            hal_err_t err = hal_gpio_config(pins[i], HAL_GPIO_OUTPUT);
            if (err != HAL_OK) {
                return err;
            }
            /* 配成输出的那一刻两边的 HAL 都已经在输出 0 了，这一句是把「关」
               写成明文 —— 别让「五路上电即全关」依赖某个默认值。 */
            err = en_write(pins[i], false);
            if (err != HAL_OK) {
                return err;
            }
        }
    }
    return HAL_OK;
}

hal_err_t rail_efuse_enable(int rail, bool on)
{
    if (rail < 1 || rail > PHONERAIL_RAIL_COUNT) {
        return HAL_ERR_ARG;
    }
    return en_write(k_cfg[rail - 1].efuse_en, on);
}

hal_err_t rail_vbus_enable(int rail, bool on)
{
    if (rail < 1 || rail > PHONERAIL_RAIL_COUNT) {
        return HAL_ERR_ARG;
    }
    return en_write(k_cfg[rail - 1].vbus_en, on);
}

hal_err_t rail_all_off(void)
{
    hal_err_t first = HAL_OK;

    /* 先断五路 VBUS，再关五路 eFuse：反过来的话中间有一小段「手机只靠 USB
       供着电」，那既不是开也不是关。十个都要试，不许中途 return。 */
    for (int rail = 1; rail <= PHONERAIL_RAIL_COUNT; rail++) {
        hal_err_t err = rail_vbus_enable(rail, false);
        if (err != HAL_OK && first == HAL_OK) {
            first = err;
        }
    }
    for (int rail = 1; rail <= PHONERAIL_RAIL_COUNT; rail++) {
        hal_err_t err = rail_efuse_enable(rail, false);
        if (err != HAL_OK && first == HAL_OK) {
            first = err;
        }
    }
    return first;
}