文件
phonerail/firmware/main/t_actuator.c
T
zhou yang和Claude Opus 5.5 ef91daf07d 固件 0.1.3-c5:硬重启开机校验 + 重按(0.1.2)、status 上报上游电脑在不在(host)
- 0.1.2:power_cycle 按完电源键后看电流,没开就重按,最多 3 次;新事件 19 BOOT_CHECK
- 0.1.3:UP_VBUS_DET(IO6)启动时配成输入,status 加 "host":true|false|null
- rack:单板页显示「上游:已连电脑 / 未连电脑」
- HANDOFF:损耗两档的来历(Hub 工作 ≈1.1 W)、板 B 第 2 槽 PRSNT2# 卡低

Co-Authored-By: Claude Opus 5.5 <[email protected]>
2026-09-28 08:59:12 +08:00

522 行
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C
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/* 三个执行器状态机 + 互斥。契约、时间常量的出处、三条规矩都在 t_actuator.h。 */
#include "t_actuator.h"
#include <assert.h>
#include <stdarg.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "hal_time.h"
#include "rail_cfg.h"
#include "slot.h"
typedef struct {
act_state_t state;
act_seq_t seq;
uint32_t t0_ms; /* 进入当前状态的时刻(绝对,回绕安全) */
uint32_t keys; /* KEY 序列:逻辑键位(ACT_KEYS_*) */
uint32_t hold_ms;
uint8_t release_mask; /* 收尾时要在 Port0 上清掉的位。0 = 这个序列没按下任何东西 */
act_result_t result;
uint32_t done;
uint32_t cleanup_retries;
uint8_t presses; /* HR:这一次硬重启已经按了几次电源键 */
uint8_t good_n; /* HR_VERIFY:连续几个样本电流达标 */
bool ua_seen; /* HR_VERIFY:这一轮窗口里读到过电流没有 */
int32_t last_ua; /* HR_VERIFY:最近一个读到的样本 */
} act_rail_t;
static act_rail_t s_rail[PHONERAIL_RAIL_COUNT];
static act_pg_fn s_pg;
static void *s_pg_ctx;
static act_ua_fn s_ua;
static act_boot_fn s_boot_done;
static void *s_boot_ctx;
static bool s_inited;
/* ---- 小工具 -------------------------------------------------------------- */
static bool rail_valid(int rail) { return rail >= 1 && rail <= PHONERAIL_RAIL_COUNT; }
static act_rail_t *at(int rail)
{
assert(rail_valid(rail));
return &s_rail[rail - 1];
}
/* 逻辑键位 → PCA9555 Port0 位号。查 `pca9555_key_bit()`,**不算**。
⚠️ R2 里位号与路号无关(五片刀片同构),所以这个函数不收 rail。 */
static uint8_t key_out_mask(uint32_t keys)
{
uint8_t m = 0;
for (int k = 0; k < PCA9555_KEY_COUNT; k++) {
if ((keys & ((uint32_t)1u << k)) != 0) {
m |= (uint8_t)(1u << pca9555_key_bit((pca9555_key_t)k));
}
}
return m;
}
/* 动这一路 Port0 的**唯一**入口:`slot_out0_write()` 自己开一次 `i2cbus_xact`
(拿锁 → 选通道 → 读改写一个字节 → 放锁)。
一次写就是一个字节 ⇒ 组合键的两位天然落在同一次写里(§10.6)。
⚠️ 这一步会拿 I²C 锁,所以**不许**在持锁的上下文里调它(R2 的新前提,见头文件)。 */
static hal_err_t out_write(int rail, uint8_t mask, uint8_t value)
{
return slot_out0_write(rail, mask, value);
}
static bool pg_now(int rail, bool *pg)
{
if (s_pg == NULL) {
return false; /* 「读不到」,不是「没好」 */
}
return s_pg(s_pg_ctx, rail, pg);
}
static bool ua_now(int rail, int32_t *ua)
{
if (s_ua == NULL) {
return false;
}
return s_ua(s_boot_ctx, rail, ua);
}
static void enter(act_rail_t *r, act_state_t st, uint32_t now)
{
r->state = st;
r->t0_ms = now;
}
/* HR:按下电源键开机(HR_PG 第一次、HR_VERIFY 重按走同一个口)。
和 KEY 序列一样:先记 release_mask 再看写没写成 —— 写失败时器件里那个字节
是未知的,照样走 CLEANUP 把它显式清一遍。返回 false = 写失败,已 finish(IO)。 */
static void finish(act_rail_t *r, act_result_t res, uint32_t now);
static bool hr_press(act_rail_t *r, int rail, uint32_t now)
{
const uint8_t mask = key_out_mask(ACT_KEYS_PWR);
r->release_mask = mask;
r->hold_ms = ACT_HR_BOOT_KEY_MS;
r->presses++;
if (out_write(rail, mask, mask) != HAL_OK) {
finish(r, ACT_RES_IO, now); /* 电是开着的,只是没按上键 */
return false;
}
enter(r, ACT_ST_HR_BOOT, now);
return true;
}
static void boot_report(act_rail_t *r, int rail, bool booted)
{
if (s_boot_done != NULL) {
s_boot_done(s_boot_ctx, rail, booted, r->presses, r->last_ua);
}
}
/* 序列结束(成功、超时、出错、被打断走的是同一条路)。
按下去过东西就必须经 CLEANUP,那是「键一定会松开」的唯一保证。 */
static void finish(act_rail_t *r, act_result_t res, uint32_t now)
{
r->result = res;
r->done++;
if (r->release_mask != 0) {
enter(r, ACT_ST_CLEANUP, now);
} else {
r->seq = ACT_SEQ_NONE;
enter(r, ACT_ST_IDLE, now);
}
}
/* ---- 状态机本体:一个状态一段,返回「还要多久再来」 ---------------------- */
static uint32_t state_step(act_rail_t *r, int rail, uint32_t now)
{
const uint32_t el = now - r->t0_ms; /* 无符号减法自然回绕 */
switch (r->state) {
case ACT_ST_IDLE:
return ACT_IDLE_WAIT_MS;
case ACT_ST_HR_OFF:
if (el < ACT_HR_OFF_MS) {
return ACT_HR_OFF_MS - el;
}
/* 放电这时早就由硬件做完了(τ 22 ms,5τ ≈ 110 ms),固件什么也不用管。 */
if (rail_efuse_enable(rail, true) != HAL_OK) {
/* 开不回来是安全关键的失败:这一路现在是关着的。记 IO,让上层看见。 */
finish(r, ACT_RES_IO, now);
return ACT_CLEANUP_RETRY_MS;
}
enter(r, ACT_ST_HR_RAMP, now);
return ACT_HR_RAMP_MS;
case ACT_ST_HR_RAMP:
/* tON 5.1 ms + 缓启动斜坡 11.5 ms。这段时间里 PG 本来就不该置位,
所以**根本不看它** —— 提前去看只会看到「还没好」。 */
if (el < ACT_HR_RAMP_MS) {
return ACT_HR_RAMP_MS - el;
}
enter(r, ACT_ST_HR_PG, now);
return ACT_HR_PG_POLL_MS;
case ACT_ST_HR_PG: {
bool pg = false;
if (pg_now(rail, &pg) && pg) {
/* 电好了 ⇒ 长按电源键开机(ACT_HR_BOOT_KEY_MS 的注释)。 */
return hr_press(r, rail, now) ? ACT_HR_BOOT_KEY_MS : ACT_CLEANUP_RETRY_MS;
}
if (el >= ACT_HR_PG_TIMEOUT_MS) {
/* ⚠️ 电**继续开着**。见 ACT_RES_NO_PG 的注释:把「看不见」当成
「坏了」去断电,等于一片 PCA9555 失联就让五台手机一起停机。 */
finish(r, ACT_RES_NO_PG, now);
return ACT_IDLE_WAIT_MS;
}
const uint32_t left = ACT_HR_PG_TIMEOUT_MS - el;
return left < ACT_HR_PG_POLL_MS ? left : ACT_HR_PG_POLL_MS;
}
case ACT_ST_HR_BOOT:
if (el < r->hold_ms) {
return r->hold_ms - el;
}
if (s_ua == NULL) {
finish(r, ACT_RES_OK, now); /* 不校验(0.1.1 行为):CLEANUP 松键 */
return ACT_CLEANUP_RETRY_MS;
}
/* 要校验:先在这里松键(松不掉就走 CLEANUP 的「不放弃」,不再校验)。 */
if (out_write(rail, r->release_mask, 0) != HAL_OK) {
finish(r, ACT_RES_IO, now);
return ACT_CLEANUP_RETRY_MS;
}
r->release_mask = 0;
r->good_n = 0;
r->ua_seen = false;
enter(r, ACT_ST_HR_VERIFY, now);
return ACT_HR_VERIFY_DELAY_MS;
case ACT_ST_HR_VERIFY: {
if (el < ACT_HR_VERIFY_DELAY_MS) {
return ACT_HR_VERIFY_DELAY_MS - el;
}
int32_t ua = 0;
if (ua_now(rail, &ua)) {
r->ua_seen = true;
r->last_ua = ua;
r->good_n = ua >= ACT_HR_BOOT_UA_MIN ? (uint8_t)(r->good_n + 1) : 0;
if (r->good_n >= ACT_HR_VERIFY_GOOD_N) {
boot_report(r, rail, true);
finish(r, ACT_RES_OK, now);
return ACT_IDLE_WAIT_MS;
}
}
if (el < ACT_HR_VERIFY_DELAY_MS + ACT_HR_VERIFY_WINDOW_MS) {
const uint32_t left = ACT_HR_VERIFY_DELAY_MS + ACT_HR_VERIFY_WINDOW_MS - el;
return left < ACT_HR_VERIFY_POLL_MS ? left : ACT_HR_VERIFY_POLL_MS;
}
if (!r->ua_seen) {
/* 整个窗口都读不到电流:判不了,**不重按**(ACT_HR_BOOT_TRIES 那段注释)。 */
finish(r, ACT_RES_OK, now);
return ACT_IDLE_WAIT_MS;
}
if (r->presses < ACT_HR_BOOT_TRIES) {
return hr_press(r, rail, now) ? ACT_HR_BOOT_KEY_MS : ACT_CLEANUP_RETRY_MS;
}
/* ⚠️ 电**继续开着**:关掉也不会让弹片压上,反而丢了人工到场前的现场。 */
boot_report(r, rail, false);
finish(r, ACT_RES_NO_BOOT, now);
return ACT_IDLE_WAIT_MS;
}
case ACT_ST_KEY_HOLD:
if (el < r->hold_ms) {
return r->hold_ms - el;
}
finish(r, ACT_RES_OK, now); /* release_mask 非 0 ⇒ 一定进 CLEANUP 松键 */
return ACT_CLEANUP_RETRY_MS;
case ACT_ST_EDL_SHORT:
/* SW-6:先短接、再插 USB。这两句的先后就是这条需求的全部内容。 */
if (el < ACT_EDL_SHORT_MS) {
return ACT_EDL_SHORT_MS - el;
}
if (slot_vbus_enable(rail, true) != HAL_OK) {
finish(r, ACT_RES_IO, now); /* CLEANUP 会把 EDL_EN 清掉 */
return ACT_CLEANUP_RETRY_MS;
}
enter(r, ACT_ST_EDL_ENUM, now);
return ACT_EDL_ENUM_MS;
case ACT_ST_EDL_ENUM:
if (el < ACT_EDL_ENUM_MS) {
return ACT_EDL_ENUM_MS - el;
}
/* `EDL_EN=0`(收尾那一步)。**VBUS 留着不动** —— 手机现在正挂在 9008 上。 */
finish(r, ACT_RES_OK, now);
return ACT_CLEANUP_RETRY_MS;
case ACT_ST_CLEANUP:
if (out_write(rail, r->release_mask, 0) == HAL_OK) {
r->release_mask = 0;
r->seq = ACT_SEQ_NONE;
enter(r, ACT_ST_IDLE, now);
return ACT_IDLE_WAIT_MS;
}
/* ⚠️ **不放弃。** 放弃 = 电源键留在按下状态,手机再也起不来,
而五路电压电流看上去一切正常。这一路一直算 busy,重试次数报出去。 */
r->cleanup_retries++;
return ACT_CLEANUP_RETRY_MS;
}
assert(0 && "unknown state");
return ACT_IDLE_WAIT_MS;
}
/* 换了状态就当场再走一步:CLEANUP 该立刻试一次,不该先睡 5 ms。
上限 8 是防呆 —— 状态机里任何一个环都会在这里被截住,而不是把任务钉死。 */
static uint32_t rail_step(int rail, uint32_t now)
{
act_rail_t *r = at(rail);
for (int guard = 0; guard < 8; guard++) {
const act_state_t before = r->state;
const uint32_t wait = state_step(r, rail, now);
if (r->state == before) {
return wait;
}
}
return ACT_CLEANUP_RETRY_MS;
}
/* ---- 接口 ---------------------------------------------------------------- */
void t_actuator_init(act_pg_fn pg, void *ctx)
{
memset(s_rail, 0, sizeof(s_rail));
s_pg = pg;
s_pg_ctx = ctx;
s_ua = NULL;
s_boot_done = NULL;
s_boot_ctx = NULL;
s_inited = true;
}
void t_actuator_set_boot_check(act_ua_fn ua, act_boot_fn done, void *ctx)
{
s_ua = ua;
s_boot_done = done;
s_boot_ctx = ctx;
}
hal_err_t t_actuator_hard_reset(int rail)
{
if (!s_inited) {
return HAL_ERR_STATE;
}
if (!rail_valid(rail)) {
return HAL_ERR_ARG;
}
act_rail_t *r = at(rail);
if (r->state != ACT_ST_IDLE) {
return HAL_ERR_STATE; /* §10.6:不可重入。要抢占先 abort,写成显式的 */
}
/* 防御性松开这一路的三个键:断电重启期间有键被按着,手机会开进 Recovery /
Fastboot 而不是正常起来。正常情况下这里一定已经是 0(有序列在跑的话
上面那一句就把请求挡了),所以影子不变 ⇒ 不脏 ⇒ 一个时钟都不会发。
只有上一次收尾没落地时才真的发一帧。 */
const uint8_t km = pca9555_key_mask();
if ((slot_shadow(rail) & km) != 0) {
(void)out_write(rail, km, 0); /* 失败也照断电:断电永远比不断电安全 */
}
const hal_err_t err = rail_efuse_enable(rail, false);
if (err != HAL_OK) {
return err; /* 序列没开始 */
}
r->seq = ACT_SEQ_HARD_RESET;
r->release_mask = 0; /* 断电这一段没按任何东西;开机那一下在 HR_PG 里才记 */
r->presses = 0;
r->last_ua = 0;
r->result = ACT_RES_NONE;
enter(r, ACT_ST_HR_OFF, hal_time_now_ms());
return HAL_OK;
}
hal_err_t t_actuator_key(int rail, uint32_t keys, uint32_t hold_ms)
{
if (!s_inited) {
return HAL_ERR_STATE;
}
if (!rail_valid(rail) || keys == 0 || (keys & ~(uint32_t)ACT_KEYS_ALL) != 0) {
return HAL_ERR_ARG;
}
if (hold_ms == 0 || hold_ms > ACT_KEY_MAX_MS) {
return HAL_ERR_ARG; /* 拦手误,不是保护 */
}
act_rail_t *r = at(rail);
if (r->state != ACT_ST_IDLE) {
return HAL_ERR_STATE;
}
const uint8_t mask = key_out_mask(keys);
/* 组合键的两位在**同一次写**里 ⇒ 输出锁存器一次更新。
分两次写会先单按一个键(§10.6)。 */
const hal_err_t err = out_write(rail, mask, mask);
r->seq = ACT_SEQ_KEY;
r->keys = keys;
r->hold_ms = hold_ms;
r->result = ACT_RES_NONE;
r->release_mask = mask;
if (err != HAL_OK) {
/* 写失败时驱动**不更新影子**,但器件里那个字节的状态是未知的
(事务可能发出去一半)。所以照样进 CLEANUP 把这几位显式清一遍 ——
「按下去的东西一定要松开」这条规矩不看我们以为发生了什么。 */
finish(r, ACT_RES_IO, hal_time_now_ms());
return err;
}
enter(r, ACT_ST_KEY_HOLD, hal_time_now_ms());
return HAL_OK;
}
hal_err_t t_actuator_edl(int rail)
{
if (!s_inited) {
return HAL_ERR_STATE;
}
if (!rail_valid(rail)) {
return HAL_ERR_ARG;
}
act_rail_t *r = at(rail);
if (r->state != ACT_ST_IDLE) {
return HAL_ERR_STATE;
}
const uint8_t mask = (uint8_t)(1u << PCA9555_BIT_EDL_EN);
const hal_err_t err = out_write(rail, mask, mask);
r->seq = ACT_SEQ_EDL;
r->result = ACT_RES_NONE;
r->release_mask = mask;
if (err != HAL_OK) {
finish(r, ACT_RES_IO, hal_time_now_ms());
return err;
}
enter(r, ACT_ST_EDL_SHORT, hal_time_now_ms());
return HAL_OK;
}
void t_actuator_abort(int rail)
{
if (!s_inited || !rail_valid(rail)) {
return;
}
act_rail_t *r = at(rail);
if (r->state == ACT_ST_IDLE || r->state == ACT_ST_CLEANUP) {
return; /* CLEANUP 已经在收尾了,别把它的结果覆盖掉 */
}
finish(r, ACT_RES_ABORTED, hal_time_now_ms());
(void)rail_step(rail, hal_time_now_ms()); /* 立刻试一次收尾,别等下一拍 */
}
uint32_t t_actuator_step(void)
{
if (!s_inited) {
return ACT_IDLE_WAIT_MS;
}
const uint32_t now = hal_time_now_ms();
uint32_t wait = ACT_IDLE_WAIT_MS;
for (int rail = 1; rail <= PHONERAIL_RAIL_COUNT; rail++) {
const uint32_t w = rail_step(rail, now);
if (w < wait) {
wait = w;
}
}
return wait;
}
/* ---- 观测 ---------------------------------------------------------------- */
bool t_actuator_busy(int rail)
{
return rail_valid(rail) && at(rail)->state != ACT_ST_IDLE;
}
act_state_t t_actuator_state(int rail) { return at(rail)->state; }
act_seq_t t_actuator_seq(int rail) { return at(rail)->seq; }
act_result_t t_actuator_last_result(int rail) { return at(rail)->result; }
uint32_t t_actuator_done(int rail) { return at(rail)->done; }
uint32_t t_actuator_cleanup_retries(int rail) { return at(rail)->cleanup_retries; }
const char *t_actuator_state_str(act_state_t st)
{
switch (st) {
case ACT_ST_IDLE: return "idle";
case ACT_ST_HR_OFF: return "hr-off";
case ACT_ST_HR_RAMP: return "hr-ramp";
case ACT_ST_HR_PG: return "hr-pg";
case ACT_ST_HR_BOOT: return "hr-boot";
case ACT_ST_HR_VERIFY: return "hr-verify";
case ACT_ST_KEY_HOLD: return "key-hold";
case ACT_ST_EDL_SHORT: return "edl-short";
case ACT_ST_EDL_ENUM: return "edl-enum";
case ACT_ST_CLEANUP: return "cleanup";
}
return "?";
}
const char *t_actuator_result_str(act_result_t r)
{
switch (r) {
case ACT_RES_NONE: return "-";
case ACT_RES_OK: return "ok";
case ACT_RES_NO_PG: return "no-pg";
case ACT_RES_IO: return "io";
case ACT_RES_ABORTED: return "aborted";
case ACT_RES_NO_BOOT: return "no-boot";
}
return "?";
}
static void app_fmt(char *buf, size_t len, size_t *off, const char *fmt, ...)
{
if (*off + 1 >= len) {
return;
}
va_list ap;
va_start(ap, fmt);
const int k = vsnprintf(buf + *off, len - *off, fmt, ap);
va_end(ap);
if (k < 0) {
return;
}
*off += (size_t)k;
if (*off >= len) {
*off = len - 1; /* 截断了 */
}
}
int t_actuator_format(char *buf, size_t len)
{
assert(buf != NULL && len > 0);
size_t off = 0;
uint32_t done = 0;
uint32_t retries = 0;
app_fmt(buf, len, &off, "t_actuator:");
for (int rail = 1; rail <= PHONERAIL_RAIL_COUNT; rail++) {
const act_rail_t *r = at(rail);
app_fmt(buf, len, &off, " ch%d=%s", rail, t_actuator_state_str(r->state));
done += r->done;
retries += r->cleanup_retries;
}
app_fmt(buf, len, &off, " done=%u retry=%u", (unsigned)done, (unsigned)retries);
return (int)off;
}