cbb
0cd3d9bed2
回退1.6.0引入的LAN9252 PRAM批量读写优化，因其AVAIL_CNT计数器对短读存在语义问题， 导致邮箱短读和探针传输时出现FIFO陈旧数据损坏问题。 同时修复EtherCAT-CAN桥中的多个竞态条件： - 修复消费者在fillRxBatch中直接访问共享ring buffer导致的数据混淆问题 - 修复生产者-消费者间tail指针发布时机不当造成的槽位覆盖竞态 - 修复WIN窗口基址更新位置错误导致电机状态窗口被锁定的问题 - 修复buildInput中断上下文与主循环间的数据竞争和内存撕裂问题 - 添加STATUS帧过滤机制减少批量区压力并解决队列饱和问题 此外还增加了多个诊断计数器用于监控撕裂、溢出和拼接错误，并调整了 输入PDO段布局和大小参数以支持新的48字节STATUS格式。 这些修改解决了上位机观察到的帧标签错误、电机状态丢失和数据拼接问题。
452 lines
22 KiB
C++
452 lines
22 KiB
C++
/**
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* @file esc_lan9252.cpp
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* @brief LAN9252 EtherCAT ESC 驱动实现。
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*
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* 硬件使用 16-bit HBI Indexed Address Mode:
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* - A2=0,A1=0 (偏移 0x00000) -> HBI_IDX_0
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* - A2=1,A1=0 (偏移 0x40000) -> HBI_DATA_0 低 16 位
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* - A2=1,A1=1 (偏移 0x60000) -> HBI_DATA_0 高 16 位
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*
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* 地址线换算(1.5.27 修正,此前 0x20000/0x30000 是按 8-bit 规则算的,DATA 访问全部
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* 落在 HBI_IDX_0 高半字,IDX_0=0x1234 探针假通过而 BYTE_TEST 永远失败):
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* 板线:LAN9252 A1(Pin25)→PD11=EXMC_A16,A2(Pin29)→PD12=EXMC_A17。
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* GD32E50x 用户手册 p869:16-bit 数据宽度时 EXMC 内部将 HADDR[25:1] 接到
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* EXMC_A[24:0],即 EXMC_A16=CPU 偏移 bit17(0x20000)、EXMC_A17=bit18(0x40000)。
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* LAN9252 手册 Table 9-3:A2=1 选 HBI_DATA_0,A1 选低/高半字。
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*
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* 访问模型(1.5.39 按 DS 12.11/表 12-13 修正):
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* HBI 索引直接寻址的只有 LAN9252 系统 CSR(BYTE_TEST 0x064 等)与访问端口;
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* EtherCAT 核心 CSR(0x0000-0x0FFF)经 ECAT_CSR_CMD(0x304)/ECAT_CSR_DATA(0x300)
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* 间接访问,过程 RAM(0x1000-0x1FFF)经 PRAM FIFO(0x000-0x03C + 0x308-0x314) 访问。
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* 1.5.37 及之前把索引空间当统一寻址,导致全部核心 CSR 读 0/写丢弃——
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* 主站恒读 AL=INIT 的真正根因(网络侧寄存器诊断证实 EEPROM/核心一直正常)。
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*/
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#include "comm/esc_lan9252.h"
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#include "comm/esc_exmc_bus.h"
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#include "sys/config.h"
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#include "sys/systick.h"
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#include <stdio.h>
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#include "RTE_Components.h"
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#include CMSIS_device_header
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#include "gd32e50x_gpio.h"
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#include "gd32e50x_rcu.h"
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namespace {
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/* HBI Indexed Mode 下 EXMC 偏移(A2=LAN9252 Pin29←PD12=EXMC_A17, A1=Pin25←PD11=EXMC_A16)
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* EXMC 16-bit 模式地址左移 1 位:A16 引脚=CPU 偏移 0x20000,A17 引脚=CPU 偏移 0x40000。 */
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constexpr uint32_t HBI_IDX0_OFFSET = 0x00000U; /* A2=0, A1=0 */
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constexpr uint32_t HBI_DATA0_LOW_OFF = 0x40000U; /* A2=1(EXMC_A17), A1=0(EXMC_A16) */
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constexpr uint32_t HBI_DATA0_HIGH_OFF = 0x60000U; /* A2=1(EXMC_A17), A1=1(EXMC_A16) */
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/* ESC 关键寄存器字节地址。
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* 注: LAN9252 的 HBI 在 EEPROM 空白/无效时依然工作(数据手册 9.5.4.2:
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* 先轮询 HBI_IDX_0 默认值 0x1234,再轮询 BYTE_TEST(0x064)=0x87654321)。
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* 芯片身份探针用 BYTE_TEST 寄存器(0x064),不是 ESC 0x0000(那是类型寄存器=0xC0)。 */
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constexpr uint16_t LAN9252_REG_BYTE_TEST = 0x0064U; /**< 字节顺序测试寄存器(默认 0x87654321,LAN9252 手册 16.1.2)。 */
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constexpr uint32_t LAN9252_BYTE_TEST_VALUE = 0x87654321U; /**< BYTE_TEST 默认值(小端序)。 */
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constexpr uint16_t ESC_REG_DL_STATUS = 0x0110U; /**< DL Status:bit0 = PDI operational / EEPROM loaded。 */
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constexpr uint16_t ESC_REG_EEP_CSR = 0x0502U; /**< EEPROM Control/Status:bit11=校验错,bit12=加载错(0=OK)。 */
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/* LAN9252 系统中断寄存器(HBI 索引直接可达,DS 8.3 表 0.1)。
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* IRQ 引脚上电默认全关:IRQ_CFG.IRQ_EN=0 且 INT_EN.ECAT_INT_EN=0,
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* 不配这两个寄存器则 PB1 永远收不到中断,SSC 的 PDI_Isr 从不执行。 */
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constexpr uint16_t LAN9252_REG_IRQ_CFG = 0x0054U; /**< 中断配置:bit8=IRQ_EN,bit4=IRQ_POL,bit0=IRQ_TYPE。 */
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constexpr uint16_t LAN9252_REG_INT_STS = 0x0058U; /**< 中断状态(R/WC):bit0=ECAT_INT。 */
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constexpr uint16_t LAN9252_REG_INT_EN = 0x005CU; /**< 中断使能:bit0=ECAT_INT_EN。 */
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constexpr uint32_t IRQ_CFG_IRQ_EN = 1UL << 8; /**< IRQ 引脚输出总闸。 */
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constexpr uint32_t IRQ_CFG_IRQ_POL = 1UL << 4; /**< 1=高有效,0=低有效(开漏时忽略本位)。 */
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constexpr uint32_t IRQ_CFG_IRQ_TYPE = 1UL << 0; /**< 1=推挽,0=开漏(开漏强制低有效)。 */
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constexpr uint32_t INT_EN_ECAT_INT = 1UL << 0; /**< 允许 EtherCAT 事件驱动 IRQ 引脚。 */
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/* ESC 过程数据看门狗(DS 12.14.41-43)。SII 不携带看门狗字段,芯片复位默认
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* divider=0x09C2(100µs)/WD Time PD=0x03E8(1000) 即 100ms——低于实测可用的
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* 100ms 手动调试周期,SM2 每 100ms 被判定超时,SSC 以 0x001B 拖回 SAFEOP。 */
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constexpr uint16_t ESC_REG_WD_DIVIDER = 0x0400U; /**< 看门狗分频(100µs 基准,复位默认 0x09C2)。 */
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constexpr uint16_t ESC_REG_WD_TIME_PD = 0x0420U; /**< 过程数据看门狗步数(复位默认 0x03E8=100ms)。 */
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constexpr uint16_t ESC_WD_TIME_PD_STEPS = 10000U; /**< 10000 × 100µs = 1s。 */
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/* LAN9252 直接映射的 ESC 访问端口(DS 表 12-13;经 HBI 索引直接读写) */
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constexpr uint16_t ECAT_PRAM_RD_DATA = 0x0000U; /**< PRAM 读 FIFO(0x00-0x1C 别名,功能相同,突发用) */
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constexpr uint16_t ECAT_PRAM_WR_DATA = 0x0020U; /**< PRAM 写 FIFO(0x20-0x3C 别名) */
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constexpr uint16_t ECAT_CSR_DATA_REG = 0x0300U; /**< ESC 核心 CSR 间接访问数据寄存器 */
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constexpr uint16_t ECAT_CSR_CMD_REG = 0x0304U; /**< ESC 核心 CSR 间接访问命令寄存器 */
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constexpr uint16_t ECAT_PRAM_RD_ADDR_LEN = 0x0308U; /**< PRAM 读地址/长度 */
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||
constexpr uint16_t ECAT_PRAM_RD_CMD = 0x030CU; /**< PRAM 读命令/状态 */
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||
constexpr uint16_t ECAT_PRAM_WR_ADDR_LEN = 0x0310U; /**< PRAM 写地址/长度 */
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||
constexpr uint16_t ECAT_PRAM_WR_CMD = 0x0314U; /**< PRAM 写命令/状态 */
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constexpr uint32_t CSR_BUSY = 1UL << 31; /**< CSR_CMD:写 1 启动,完成自清 */
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||
constexpr uint32_t CSR_RNW = 1UL << 30; /**< CSR_CMD:1=读 0=写 */
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||
constexpr uint32_t PRAM_BUSY = 1UL << 31; /**< PRAM_*_CMD:写 1 启动,完成自清 */
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||
constexpr uint32_t PRAM_AVAIL = 1UL << 0; /**< PRAM_*_CMD:数据可用(读)/空间可用(写) */
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||
constexpr uint32_t POLL_MAX = 2000UL; /**< busy/avail 轮询上限(~ms 级,防芯片异常时死等) */
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||
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||
__attribute__((section(".ramfunc"), noinline))
|
||
void setHbiIndex(uint16_t addr)
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||
{
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||
EscExmcBus::write16(HBI_IDX0_OFFSET, addr);
|
||
}
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||
__attribute__((section(".ramfunc"), noinline))
|
||
uint16_t readDataLow()
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||
{
|
||
return EscExmcBus::read16(HBI_DATA0_LOW_OFF);
|
||
}
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||
|
||
__attribute__((section(".ramfunc"), noinline))
|
||
uint16_t readDataHigh()
|
||
{
|
||
return EscExmcBus::read16(HBI_DATA0_HIGH_OFF);
|
||
}
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||
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||
__attribute__((section(".ramfunc"), noinline))
|
||
void writeDataLow(uint16_t v)
|
||
{
|
||
EscExmcBus::write16(HBI_DATA0_LOW_OFF, v);
|
||
}
|
||
|
||
__attribute__((section(".ramfunc"), noinline))
|
||
void writeDataHigh(uint16_t v)
|
||
{
|
||
EscExmcBus::write16(HBI_DATA0_HIGH_OFF, v);
|
||
}
|
||
|
||
__attribute__((section(".ramfunc"), noinline))
|
||
uint32_t readReg32(uint16_t addr)
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||
{
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setHbiIndex(addr);
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||
uint16_t lo = readDataLow();
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||
uint16_t hi = readDataHigh();
|
||
return ((uint32_t)hi << 16) | lo;
|
||
}
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||
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||
__attribute__((section(".ramfunc"), noinline))
|
||
void writeReg32(uint16_t addr, uint32_t v)
|
||
{
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||
setHbiIndex(addr);
|
||
writeDataLow((uint16_t)(v & 0xFFFFU));
|
||
writeDataHigh((uint16_t)(v >> 16));
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||
}
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} /* anonymous namespace */
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bool EscLan9252::s_busReady = false;
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bool EscLan9252::s_coreReady = false;
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||
bool EscLan9252::s_resetDone = false;
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||
void EscLan9252::hardwareReset()
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{
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/* 受控复位 ECAT_NRST(PB10 → LAN9252 Pin11 RST#,SCH 第1页 Pin47)。
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* 2026-08-22(1.5.25) 前固件从未初始化 PB10,RST# 仅靠 R44 10k 上拉自然释放,
|
||
* 不满足手册 18.6.3:tpurstd(电源稳定→RST#释放)≥25ms、trstia(低脉宽)≥200µs,
|
||
* 且要求释放前时钟输入已稳定。固件执行到此点时上电早已完成、晶振已稳定,
|
||
* 统一 30ms 低脉宽同时覆盖两个下限。RST# 释放瞬间重锁 CHIP_MODE0/1 strap
|
||
* (LED_LINK1/2 经 R35/R36 10k 下拉 → 00b = 2 端口 HBI 模式)。
|
||
* 释放后保持推挽输出高:空闲电平确定,并保留运行期软件复位手段;
|
||
* GD32 自身复位期间引脚回浮空,由 R44 上拉维持高,不会误复位 ESC。 */
|
||
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);
|
||
gpio_init(CONFIG_ESC_NRST_PORT, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,
|
||
CONFIG_ESC_NRST_PIN);
|
||
gpio_bit_reset(CONFIG_ESC_NRST_PORT, CONFIG_ESC_NRST_PIN); /* RST# 拉低 */
|
||
SysTickTimer::delayMs(CONFIG_ESC_NRST_ASSERT_MS);
|
||
gpio_bit_set(CONFIG_ESC_NRST_PORT, CONFIG_ESC_NRST_PIN); /* 释放复位 */
|
||
SysTickTimer::delayMs(CONFIG_ESC_HBI_POLL_STEP_MS);
|
||
/* 回读实际电平:GD32 输入通路常连引脚,输出态也能读到真实电压。
|
||
* 驱动高却读回低 => ECAT_NRST 网络被外部短路到地(或引脚损伤),
|
||
* LAN9252 被按死在复位态 —— 直接解释 HBI 全浮空 + 晶振照振。 */
|
||
const bool pinHigh = (gpio_input_bit_get(CONFIG_ESC_NRST_PORT,
|
||
CONFIG_ESC_NRST_PIN) == SET);
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||
printf("[ECAT][ESC] hardwareReset: RST# low %ums -> released, pin reads %s\r\n",
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||
(unsigned)CONFIG_ESC_NRST_ASSERT_MS,
|
||
pinHigh ? "HIGH" : "*** LOW (net shorted to GND / pin damaged) ***");
|
||
}
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||
|
||
uint8_t EscLan9252::nrstDrive(uint8_t action)
|
||
{
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||
/* SPI 0xA2 action 20+ 的 NRST 手动诊断入口。
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||
* 返回值 = 实际引脚电平(0/1),非 OK 码;0xEE = 无效 action。 */
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||
switch (action) {
|
||
case 0: /* 恢复自动态:推挽输出高(与 hardwareReset 释放后一致) */
|
||
case 2: /* 持续拉高 */
|
||
gpio_init(CONFIG_ESC_NRST_PORT, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,
|
||
CONFIG_ESC_NRST_PIN);
|
||
gpio_bit_set(CONFIG_ESC_NRST_PORT, CONFIG_ESC_NRST_PIN);
|
||
break;
|
||
case 1: /* 持续拉低(手动保持复位) */
|
||
gpio_init(CONFIG_ESC_NRST_PORT, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,
|
||
CONFIG_ESC_NRST_PIN);
|
||
gpio_bit_reset(CONFIG_ESC_NRST_PORT, CONFIG_ESC_NRST_PIN);
|
||
break;
|
||
case 3: /* 释放:浮空输入,网络交给 R44 10k 上拉 */
|
||
gpio_init(CONFIG_ESC_NRST_PORT, GPIO_MODE_IN_FLOATING, 0,
|
||
CONFIG_ESC_NRST_PIN);
|
||
break;
|
||
case 4: /* 只读回,不改驱动 */
|
||
break;
|
||
default:
|
||
return 0xEE;
|
||
}
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||
const bool level = (gpio_input_bit_get(CONFIG_ESC_NRST_PORT,
|
||
CONFIG_ESC_NRST_PIN) == SET);
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||
static const char *const kName[5] = {
|
||
"auto(high)", "drive LOW", "drive HIGH", "float", "read-only"};
|
||
printf("[ECAT][NRST] %s -> pin reads %s\r\n", kName[action],
|
||
level ? "HIGH" : "LOW");
|
||
return level ? 1U : 0U;
|
||
}
|
||
|
||
bool EscLan9252::init()
|
||
{
|
||
s_busReady = false; /* 1.5.27:s_busReady 语义 = init 完整成功(EXMC+探针+BYTE_TEST) */
|
||
s_coreReady = false; /* 1.5.39:s_coreReady 语义 = EEPROM 加载完成、EtherCAT 核心使能 */
|
||
|
||
/* 使能 DWT 周期计数器,供 hw_gd32exmc/SSC 执行时间测量 */
|
||
CoreDebug->DEMCR |= CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;
|
||
DWT->CYCCNT = 0U;
|
||
DWT->CTRL |= DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk;
|
||
|
||
/* 受控 RST# 复位(仅首次;重复调用 init 不得二次复位,否则清掉 SSC 配置) */
|
||
if (!s_resetDone) {
|
||
hardwareReset();
|
||
s_resetDone = true;
|
||
}
|
||
|
||
if (!EscExmcBus::init()) {
|
||
printf("[ECAT][ESC] init: FAIL, EXMC bus not ready (see [ECAT][EXMC] log)\r\n");
|
||
return false;
|
||
}
|
||
|
||
/* HBI 存活探针(数据手册 9.5.4.2):先直接读 HBI_IDX_0(offset 0,不写任何东西),
|
||
* 其复位默认值 = 0x1234。RST# 释放后 ESC 需完成内部启动与 EEPROM 加载,
|
||
* 故按手册建议轮询(此前为单次读,复位后立即读可能仍在启动中)。
|
||
* 若超时仍 != 0x1234(通常是 0x0000/0xFFFF 或上次写入的回显),
|
||
* 说明 LAN9252 完全没有驱动总线——CS 未拉低、CHIP_MODE strap 非 00(三端口=SPI only)
|
||
* 或芯片未出复位/未上电,而不是 EEPROM 问题(HBI 在 EEPROM 空白时也工作)。 */
|
||
uint16_t idx0 = EscExmcBus::read16(HBI_IDX0_OFFSET);
|
||
for (uint32_t waited = 0U;
|
||
idx0 != 0x1234U && waited < CONFIG_ESC_HBI_POLL_TIMEOUT_MS;
|
||
waited += CONFIG_ESC_HBI_POLL_STEP_MS) {
|
||
SysTickTimer::delayMs(CONFIG_ESC_HBI_POLL_STEP_MS);
|
||
idx0 = EscExmcBus::read16(HBI_IDX0_OFFSET);
|
||
}
|
||
if (idx0 != 0x1234U) {
|
||
printf("[ECAT][ESC] init: FAIL, HBI_IDX_0=0x%04X (expect 0x1234) -> LAN not driving bus\r\n",
|
||
(unsigned)idx0);
|
||
printf("[ECAT][ESC] hint: check CS(PD7) pulse, CHIP_MODE0/1 straps=00, RST#/power\r\n");
|
||
return false;
|
||
}
|
||
|
||
/* 再读 BYTE_TEST(0x064)确认接口完全就绪,默认 0x87654321(小端)。
|
||
* 该值只有 HBI_DATA_0 偏移正确(EXMC 16-bit 地址左移 1 位)才可能读到。 */
|
||
const uint32_t byteTest = readReg32(LAN9252_REG_BYTE_TEST);
|
||
if (byteTest != LAN9252_BYTE_TEST_VALUE) {
|
||
printf("[ECAT][ESC] init: FAIL, BYTE_TEST=0x%08lX (expect 0x87654321)\r\n",
|
||
(unsigned long)byteTest);
|
||
printf("[ECAT][ESC] hint: IDX probe passed but DATA access failed -> check HBI_DATA_0 offsets (0x40000/0x60000)\r\n");
|
||
return false;
|
||
}
|
||
printf("[ECAT][ESC] init: OK, HBI alive (IDX=0x1234, BYTE_TEST=0x87654321)\r\n");
|
||
s_busReady = true;
|
||
|
||
/* 等待 PDI 就绪、EtherCAT 核心可交互(1.5.37 新增,1.5.39 改经 CSR 间接端口读——
|
||
* 此前直读 HBI 索引,DL_STATUS 属 EtherCAT 核心寄存器,根本不在直接地址空间)。
|
||
* 判据:DL_STATUS(0x0110) bit0 = PDI operational / EEPROM loaded。
|
||
* 网络侧诊断已证实本板 EEPROM 加载与核心均正常,此等待应几乎立即通过;
|
||
* 超时意味着 PDI 真的未就绪(EEPROM 内容/I2C/strap 问题),此时 SSC 的
|
||
* AL Event Mask/邮箱 SM 配置会落空,由 initial.cpp 按 isCoreReady() 门控跳过。 */
|
||
uint16_t dlStatus = (uint16_t)csrRead(ESC_REG_DL_STATUS, 2U);
|
||
uint32_t waited = 0U;
|
||
while ((dlStatus & 0x0001U) == 0U && waited < CONFIG_ESC_HBI_POLL_TIMEOUT_MS) {
|
||
SysTickTimer::delayMs(CONFIG_ESC_HBI_POLL_STEP_MS);
|
||
waited += CONFIG_ESC_HBI_POLL_STEP_MS;
|
||
dlStatus = (uint16_t)csrRead(ESC_REG_DL_STATUS, 2U);
|
||
}
|
||
if ((dlStatus & 0x0001U) != 0U) {
|
||
s_coreReady = true;
|
||
printf("[ECAT][ESC] PDI operational, EtherCAT core ready (DL_STATUS=0x%04X, waited %ums)\r\n",
|
||
(unsigned)dlStatus, (unsigned)waited);
|
||
enableEcatIrqOutput();
|
||
configPdWatchdog();
|
||
} else {
|
||
printf("[ECAT][ESC] init: FAIL, PDI not operational after %ums "
|
||
"(DL_STATUS=0x%04X EEP_CSR=0x%04X)\r\n",
|
||
(unsigned)CONFIG_ESC_HBI_POLL_TIMEOUT_MS, (unsigned)dlStatus,
|
||
(unsigned)csrRead(ESC_REG_EEP_CSR, 2U));
|
||
printf("[ECAT][ESC] hint: 用 tools/ecat/ecat_esc_regs.py 从网络侧读 0x0502 错误位区分 EEPROM/I2C/内容问题\r\n");
|
||
}
|
||
return true;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 使能 LAN9252 的 IRQ 引脚输出,让 EtherCAT 事件真正到达 GD32 的 PB1。
|
||
* @note 1.5.43 新增。IRQ_CFG(0x054)/INT_EN(0x05C) 都是 LAN9252 系统 CSR
|
||
* (HBI 索引直接可达,不走 CSR 间接端口),复位默认值均为 0,即
|
||
* IRQ_EN=0(引脚永久去断言) 且 ECAT_INT_EN=0(EtherCAT 事件不上报)。
|
||
* 此前固件从未配置它们,导致 PDI_Isr 一次都没被调用过:SSC 因此
|
||
* 永远等不到 PROCESS_OUTPUT_EVENT、bEcatFirstOutputsReceived 恒 FALSE,
|
||
* SAFEOP->OP 被无限挂起(表现为主站 "进 OP 失败 code=0x0000")。
|
||
* 极性必须与 ethercat_sync.cpp 的 EXTI 配置一致:那里是上拉输入 +
|
||
* 下降沿触发,故此处选推挽(IRQ_TYPE=1) + 低有效(IRQ_POL=0)。
|
||
* 注意 AL Event Mask(0x204) 由 SSC 在状态迁移时自行维护,不在此处设置。
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*/
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void EscLan9252::configPdWatchdog()
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{
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/* 1.5.45:过程数据看门狗 100ms(复位默认)→1s。
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* 主站侧手动单步/100ms 调试周期会触发 SM2 看门狗:SSC 在 CheckIfEcatError()
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* 读 0x0440 发现已过期,调 AL_ControlInd(STATE_SAFEOP, 0x001B) 把 OP 拖回 SAFEOP,
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* 表现为"100ms 周期全 WKC 错、10/50ms 正常"。分频保持默认 100µs,只延长步数;
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* 正常周期(≤50ms)远小于 1s,行为不变。 */
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csrWrite(ESC_REG_WD_TIME_PD, ESC_WD_TIME_PD_STEPS, 2U);
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const uint32_t rd = csrRead(ESC_REG_WD_TIME_PD, 2U);
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if ((rd & 0xFFFFU) == ESC_WD_TIME_PD_STEPS) {
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printf("[ECAT][ESC] PD watchdog = 1s (0x0420=%u x 100us, default was 100ms)\r\n",
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(unsigned)ESC_WD_TIME_PD_STEPS);
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} else {
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printf("[ECAT][ESC] WARN: PD watchdog writeback 0x%04lX != %u, 100ms 调试周期会被 0x001B 拖回 SAFEOP\r\n",
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(unsigned long)(rd & 0xFFFFU), (unsigned)ESC_WD_TIME_PD_STEPS);
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}
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}
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void EscLan9252::enableEcatIrqOutput()
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{
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/* 先清掉可能悬留的状态位(R/WC:写 1 清零),避免使能瞬间就有一个陈旧电平。 */
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writeReg32(LAN9252_REG_INT_STS, INT_EN_ECAT_INT);
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/* 允许 EtherCAT 事件汇入 IRQ。 */
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writeReg32(LAN9252_REG_INT_EN, INT_EN_ECAT_INT);
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/* 打开引脚总闸:推挽 + 低有效(IRQ_POL=0 即不置该位),去断言间隔保持 0=禁用。 */
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writeReg32(LAN9252_REG_IRQ_CFG, IRQ_CFG_IRQ_EN | IRQ_CFG_IRQ_TYPE);
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const uint32_t cfg = readReg32(LAN9252_REG_IRQ_CFG);
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const uint32_t en = readReg32(LAN9252_REG_INT_EN);
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||
if ((cfg & IRQ_CFG_IRQ_EN) != 0U && (en & INT_EN_ECAT_INT) != 0U) {
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||
printf("[ECAT][ESC] IRQ output enabled (IRQ_CFG=0x%08lX INT_EN=0x%08lX, push-pull active-low)\r\n",
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||
(unsigned long)cfg, (unsigned long)en);
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} else {
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||
printf("[ECAT][ESC] WARN: IRQ enable readback failed (IRQ_CFG=0x%08lX INT_EN=0x%08lX)"
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||
" -> PDI_Isr 不会触发,SAFEOP->OP 会卡住\r\n",
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||
(unsigned long)cfg, (unsigned long)en);
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||
}
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}
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uint32_t EscLan9252::csrRead(uint16_t addr, uint8_t size)
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{
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/* DS 12.11.1:写 CSR_CMD(BUSY|R_nW|SIZE|ADDR) 启动,busy 自清后读 CSR_DATA;
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* 有效数据总在 CSR_DATA 低位,硬件处理字节对齐。
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* 1.5.59 加固:CSR_DATA 是锁存寄存器(非 FIFO),命令不变时连读两次必一致;
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||
* 不一致即本拍 EXMC 毛刺——历史上这类错读曾让 GetSyncMan 把 0x1204/0x1208
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||
* 缓存成邮箱几何(→SSC 邮箱楔死,根治见 mailbox.c 构建期常量),或让
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||
* CheckSmSettings 以 0x0016/0x001F 瞬态打断状态转换。对错读整事务重跑一次;
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||
* 两轮仍不一致则交出末拍(与旧行为一致的兜底,邮箱几何另有常量兜底)。 */
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for (uint8_t attempt = 0U; attempt < 2U; ++attempt)
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||
{
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||
uint32_t n = POLL_MAX;
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||
while ((readReg32(ECAT_CSR_CMD_REG) & CSR_BUSY) != 0U && --n != 0U) {}
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||
writeReg32(ECAT_CSR_CMD_REG, CSR_BUSY | CSR_RNW | ((uint32_t)size << 16) | addr);
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||
n = POLL_MAX;
|
||
while ((readReg32(ECAT_CSR_CMD_REG) & CSR_BUSY) != 0U && --n != 0U) {}
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||
const uint32_t d1 = readReg32(ECAT_CSR_DATA_REG);
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||
const uint32_t d2 = readReg32(ECAT_CSR_DATA_REG);
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||
if (d1 == d2)
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{
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return d1;
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}
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}
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return readReg32(ECAT_CSR_DATA_REG);
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}
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void EscLan9252::csrWrite(uint16_t addr, uint32_t data, uint8_t size)
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||
{
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/* DS 12.11.2:先写 CSR_DATA(数据在低位),再写 CSR_CMD(BUSY|SIZE|ADDR,R_nW=0)。 */
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uint32_t n = POLL_MAX;
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||
while ((readReg32(ECAT_CSR_CMD_REG) & CSR_BUSY) != 0U && --n != 0U) {}
|
||
writeReg32(ECAT_CSR_DATA_REG, data);
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||
writeReg32(ECAT_CSR_CMD_REG, CSR_BUSY | ((uint32_t)size << 16) | addr);
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||
n = POLL_MAX;
|
||
while ((readReg32(ECAT_CSR_CMD_REG) & CSR_BUSY) != 0U && --n != 0U) {}
|
||
}
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void EscLan9252::pramRead(uint16_t addr, uint8_t *buf, uint16_t len)
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{
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/* DS 12.11.3:写 ADDR_LEN 再置 BUSY 启动;引擎按 DWORD 向下对齐填充读 FIFO,
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* 首 DWORD 有效字节从 (addr&3) 起(表 12-7),末 DWORD 尾部无效(表 12-8)。
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* 别名口 0x00-0x1C 功能相同,轮换寻址即官方突发用法;每读满一个 DWORD 弹一项。
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||
*
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||
* 1.6.2 回退逐 DWORD 轮询,弹前必查 AVAIL 位。1.6.0 曾信 CMD 的
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||
* AVAIL_CNT(bits[12:8])一次弹一批:实测 12B 短读(1.6.0 输出探针,主站窗口
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* 请求 WIN@8 靠它送达)首 DWORD 新鲜、后续 DWORD 取到 FIFO 陈旧项,窗口
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||
* 基址冻结,槽位 7..26 的电机状态因此永不上报(仅 seq 沿触发的 384B 全量读
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||
* 路径能拿到新 WIN)。批量模式 1.6.0 上机对拍本来就是零收益,384/496B 长读
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||
* 未见损坏,但邮箱短读/探针这类小传输只验证过"逐 DWORD 查 AVAIL"的旧模式
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||
* ——在弄清该计数器对短读的精确语义之前,不要恢复批量弹 DWORD。 */
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||
if (len == 0U) {
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return;
|
||
}
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writeReg32(ECAT_PRAM_RD_ADDR_LEN, ((uint32_t)len << 16) | addr);
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||
writeReg32(ECAT_PRAM_RD_CMD, PRAM_BUSY);
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||
uint16_t done = 0U;
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||
uint16_t alias = 0U;
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||
while (done < len) {
|
||
uint32_t n = POLL_MAX;
|
||
while ((readReg32(ECAT_PRAM_RD_CMD) & PRAM_AVAIL) == 0U && --n != 0U) {}
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||
if (n == 0U) {
|
||
break; /* 芯片异常:避免死等,交出残缺数据 */
|
||
}
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||
const uint32_t dw = readReg32((uint16_t)(ECAT_PRAM_RD_DATA + alias));
|
||
alias = (uint16_t)((alias + 4U) & 0x1FU);
|
||
const uint8_t lead = (done == 0U) ? (uint8_t)(addr & 3U) : 0U;
|
||
const uint8_t take = (uint8_t)((len - done) < (4U - lead) ? (len - done) : (4U - lead));
|
||
for (uint8_t i = 0U; i < take; ++i) {
|
||
buf[done + i] = (uint8_t)(dw >> (8U * (lead + i)));
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||
}
|
||
done = (uint16_t)(done + take);
|
||
}
|
||
}
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||
|
||
void EscLan9252::pramWrite(uint16_t addr, const uint8_t *buf, uint16_t len)
|
||
{
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/* DS 12.11.4:写 ADDR_LEN 再置 BUSY 启动;首 DWORD 有效字节从 (addr&3) 起,
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||
* 引擎只取有效字节;别名口 0x20-0x3C 轮换;写满一个 DWORD 推一项。
|
||
* 1.6.2 与 pramRead 同步回退逐 DWORD 轮询(推前必查 AVAIL 位):1.6.0 批量
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||
* 模式实测零收益,且与短读损坏同源(见 pramRead 注),邮箱小 PDU 写同类风险。 */
|
||
if (len == 0U) {
|
||
return;
|
||
}
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||
writeReg32(ECAT_PRAM_WR_ADDR_LEN, ((uint32_t)len << 16) | addr);
|
||
writeReg32(ECAT_PRAM_WR_CMD, PRAM_BUSY);
|
||
uint16_t done = 0U;
|
||
uint16_t alias = 0U;
|
||
while (done < len) {
|
||
uint32_t n = POLL_MAX;
|
||
while ((readReg32(ECAT_PRAM_WR_CMD) & PRAM_AVAIL) == 0U && --n != 0U) {}
|
||
if (n == 0U) {
|
||
break; /* 芯片异常:放弃剩余字节 */
|
||
}
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||
const uint8_t lead = (done == 0U) ? (uint8_t)((uint16_t)(addr + done) & 3U) : 0U;
|
||
const uint8_t take = (uint8_t)((len - done) < (4U - lead) ? (len - done) : (4U - lead));
|
||
uint32_t dw = 0U;
|
||
for (uint8_t i = 0U; i < take; ++i) {
|
||
dw |= (uint32_t)buf[done + i] << (8U * (lead + i));
|
||
}
|
||
writeReg32((uint16_t)(ECAT_PRAM_WR_DATA + alias), dw);
|
||
alias = (uint16_t)((alias + 4U) & 0x1FU);
|
||
done = (uint16_t)(done + take);
|
||
}
|
||
uint32_t n = POLL_MAX;
|
||
while ((readReg32(ECAT_PRAM_WR_CMD) & PRAM_BUSY) != 0U && --n != 0U) {}
|
||
}
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||
|
||
uint32_t EscLan9252::readChipId()
|
||
{
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/* INIT-ONLY:init 阶段中断未使能,直接读取 BYTE_TEST(32-bit) */
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||
return readReg32(LAN9252_REG_BYTE_TEST);
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||
}
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uint16_t EscLan9252::initOnlyReadReg(uint16_t addr)
|
||
{
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/* 1.5.39:ESC 核心 CSR 经间接端口读(此前直读 HBI 索引,核心寄存器不在直接空间,恒 0) */
|
||
return (uint16_t)csrRead(addr, 2U);
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||
}
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||
|
||
void EscLan9252::initOnlyWriteReg(uint16_t addr, uint16_t v)
|
||
{
|
||
csrWrite(addr, v, 2U);
|
||
}
|