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小龙虾 164855a36c feat(spi): 更新SPI通信协议为5-wire SPI Link v2并优化握手流程

- 添加DATA_READY引脚(GPIO10)支持5-wire SPI拓扑
- 将otaTransfer调用替换为更通用的transact方法
- 更新SPI引脚定义和通信协议文档
- 修改README.md详细说明新的SPI Link v2协议

docs: 标记旧版OTA中继设计文档为已废弃

- 在esp32_ota_relay_design.md添加废弃警告
- 指向新的SPI Link v2协议文档作为权威来源
- 保留历史文档供参考但停止维护

refactor(can): 增强CANFD桥接错误处理机制

- 扩展canFdSend函数增加gd32_err_out参数
- 透传GD32细分错误码(0xE0-0xE5)到HTTP响应
- 更新HTTP处理器输出完整的错误信息

perf(monitor): 优化按铃事件等待机制

- 修改can_feedback_task.cpp中的事件等待逻辑
- 统一使用takeEvent方法替代checkGd32Request
- 减少不必要的中间变量和函数调用

fix(status): 改进系统状态监控和CPU使用率统计

- 增加CPU任务快照缓冲区容量从16到32
- 添加CPU统计无效时的调试日志输出
- 更新SPI Link统计接口使用新的linkStatus方法

refactor(ota): 优化OTA中继传输和启动等待逻辑

- 调整APP启动等待重试策略(10次->20次, 500ms->300ms)
- 移除数据包传输进度的日志输出减少冗余信息
- 统一使用transact方法进行SPI事务处理

bump(version): 更新固件版本到0.3.44

- 版本号从0.3.43提升至0.3.44
- 更新编译时间和Git哈希值

2026-07-15 00:35:02 +08:00

22 KiB

Raw Blame History

ESP32-C3FH4 OTA 中继架构设计

⚠️ v1 已废弃（2026-07-14 标注）

本文档描述的是 v1 OTA 中继设计（旧帧格式 0xEB/6B/CRC16、旧引脚 GPIO6-9、旧命令 0xF0-0xF7），与当前代码实现不符。当前 SPI 通信协议以 SPEC/spi_link_v2.md 为单一权威来源（SPI Link v2：16B 头帧、SESSION/SEQ/CREDIT、5-wire SPI、HELLO 握手）。

本文档保留作历史参考，不再维护。所有新代码与文档改动请参照 SPEC。

1. 系统概述

[手机APP/PC]  --WiFi-->  [ESP32-C3FH4]  --SPI-->  [GD32E508VET6]
                      |
                      +--BLE--->  [手机APP/PC]

ESP32 角色：WiFi/BLE 接收端 + SPI 透传（主机）
GD32 角色：OTA 执行端（从机），已有完整 OTA 流程
ESP32 不负责 OTA 逻辑，只做数据转发

2. 硬件连接

SPI 接口

ESP32 (Master)	GD32 (Slave)	说明
GPIO6 (SPIIO0)	PA4 (NSS)	片选
GPIO7 (SPIQ)	PA5 (SCK)	时钟
GPIO8 (SPIWP)	PA6 (MOSI)	主发从收
GPIO9 (SPIHD)	PA7 (MISO)	主收从发

⚠️ GD32E508 使用标准 SPI（PA4-NSS, PA5-SCK, PA6-MOSI, PA7-MISO） GD32 已内置 BOOT+APP 模式，ESP32 通过 SPI 命令直接控制进入 Bootloader，无需额外 BOOT/RST 控制引脚。

3. 通信协议设计

ESP32 与 GD32 之间的 SPI 协议完整映射 GD32 原有 CANFD OTA 流程，分为四个阶段。

3.0 帧格式总览

所有 SPI 帧格式统一为：

| SOF (1B) | CMD (1B) | LEN (2B, LE) | PAYLOAD (LEN bytes) | CRC16 (2B, LE) |

SOF: 0xEB 固定帧头
CMD: 命令码（见下表）
LEN: Payload 长度（不含帧头和 CRC）
CRC16: Modbus CRC16，低字节在前

注意：CANFD 侧（原协议）的分包为 48 bytes/packet；SPI 中继时，ESP32 接收 APP/PC 的分包可能更大，内部透传时不做分包合并，只做协议映射。

3.1 第一阶段：安全握手与认证（步骤 1-6）

目的是建立加密安全通道，防止非法刷写。

Step 1 & 2 — 握手发起与响应

方向	Signal	说明
ESP32 → GD32	`0x00 AC`	发起 OTA 请求
GD32 → ESP32	`0x00 AC`	响应信号，表示准备好进入 OTA 模式

对应 SPI 帧：

CMD=0xF0 (HANDSHAKE_REQ), Payload=[]       → ESP32 发送 0x00 AC
CMD=0xF0 (HANDSHAKE_REQ), Payload=[]       ← GD32 回复 0x00 AC

Step 3 — 主机挑战（发送随机数）

方向	Signal	说明
ESP32 → GD32	`nonce_server` (16 bytes)	16字节随机数，用于生成会话密钥

搅伴算法（时间 + 内存地址 + rand → 3轮单字节 → 2轮4字节）由 ESP32 实现，生成方法需与 GD32 预置的主密钥匹配。

对应 SPI 帧：

CMD=0xF1 (CHALLENGE), Payload=[16 bytes nonce_server]

Step 4 — 从机响应与身份验证

方向	Signal	说明
GD32 → ESP32	握手数据包	使用主密钥 AES 加密随机数 + 会话密钥加密自身信息

GD32 获取芯片唯一码，使用主密钥通过 AES 算法加密随机数，并使用会话密钥加密自身信息，打包发送。

对应 SPI 帧：

CMD=0xF1 (CHALLENGE), Payload=[握手数据包]  ← GD32 响应

Payload 结构（AES 加密后的数据）：

| AES_encrypt(nonce_server, master_key) (16B) | AES_encrypt(device_info, K_session) (16B) |

Step 5 — 主机验证与会话密钥分发

方向	Signal	说明
ESP32 → GD32	变换后的随机数	使用会话密钥加密后发送

ESP32 验证随机数，解密获取会话密钥 (K_session)，对随机数进行变换后用会话密钥加密发送。

对应 SPI 帧：

CMD=0xF2 (SESSION_KEY), Payload=[AES_encrypt(transformed_nonce, K_session)]

Step 6 — 认证完成

方向	Signal	说明
GD32 → ESP32	`0xBA C0`	安全通道建立完成

对应 SPI 帧：

CMD=0xF2 (SESSION_KEY), Payload=[]  ← GD32 回复 0xBA C0

3.2 第二阶段：传输准备（步骤 7-8）

Step 7 — 发送大小

方向	Signal	说明
ESP32 → GD32	`Data Size` (4 bytes, LE)	APP 总数据大小

对应 SPI 帧：

CMD=0xF3 (SEND_SIZE), Payload=[size(4B, LE)]

Step 8 — 确认大小

方向	Signal	说明
GD32 → ESP32	`0xBA C0` + 包序号	确认收到大小信息

对应 SPI 帧：

CMD=0xF3 (SEND_SIZE), Payload=[seq(2B)]  ← GD32 回复 0xBA C0 + seq

3.3 第三阶段：数据分包传输循环（步骤 9-12）

刷写核心部分，数据加密分包发送。

Step 9 — 发送数据包

方向	Signal	说明
ESP32 → GD32	OTA 程序数据包	经会话密钥加密，含 CRC 校验码

分包大小约 48 bytes/packet（与原 CANFD 协议一致）。

对应 SPI 帧：

CMD=0xF4 (DATA_PACKET), Payload=[encrypted_data(48B) + CRC]

Step 10 — 从机校验与确认

方向	Signal	说明
GD32 → ESP32	`0xBA C0` + 包序号	校验通过，请求下一包
GD32 → ESP32	`0xBA C0` + 错误指示	校验失败，要求重发当前包（限次重试）

对应 SPI 帧：

CMD=0xF4 (DATA_PACKET), Payload=[seq(2B)]              ← 正常 ACK
CMD=0xF4 (DATA_PACKET), Payload=[seq(2B) + 0xFF]    ← 错误重发请求

Step 11 — 继续发送

主机发送下一包加密数据。

循环机制：总循环次数 = 1 + 总APP大小 // 48 Byte

Step 12 — 最后一包

方向	Signal	说明
ESP32 → GD32	最后一包数据	IFEND（结束标志位）置位

对应 SPI 帧：

CMD=0xF5 (DATA_END), Payload=[encrypted_data(N) + CRC + IFEND flag]

3.4 第四阶段：结束与跳转（步骤 13-17）

Step 13 — 传输完成确认

方向	Signal	说明
GD32 → ESP32	`0xBA C0` + `FF FF FF FF`	所有数据包传输完成并校验通过

对应 SPI 帧：

CMD=0xF6 (TRANSFER_DONE), Payload=[0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF]  ← GD32 完成确认

Step 14 — 刷写结束指令

方向	Signal	说明
ESP32 → GD32	`0x0A AC`	刷写结束信号

对应 SPI 帧：

CMD=0xF7 (FINISH_OTA), Payload=[]  → ESP32 发送 0x0A AC

Step 15 — 内部跳转

GD32 内部执行动作：尝试跳转 APP。

ESP32 无需等待此步骤完成，由 GD32 自行处理。

Step 16 — 最终确认

方向	Signal	说明
GD32 → ESP32	`0x0A AC`	确认 APP 运行有效，回复刷写结束信号

对应 SPI 帧：

CMD=0xF7 (FINISH_OTA), Payload=[]  ← GD32 回复 0x0A AC

Step 17 — 清理

流程结束，GD32 清理会话密钥、RAM 缓存等。

3.5 命令码汇总

CMD	名称	方向	Payload	对应 OTA 阶段
0xF0	`HANDSHAKE_REQ`	Bidirectional	见 Step 1-2	阶段一
0xF1	`CHALLENGE`	Bidirectional	nonce(16B) / 握手数据包	阶段一
0xF2	`SESSION_KEY`	Bidirectional	变换后随机数 / 0xBA C0	阶段一
0xF3	`SEND_SIZE`	ESP32 → GD32	size(4B, LE)	阶段二
0xF4	`DATA_PACKET`	ESP32 → GD32	seq(2B) + data(48B) + CRC	阶段三
0xF5	`DATA_END`	ESP32 → GD32	seq(2B) + data(N) + CRC + IFEND	阶段三
0xF6	`TRANSFER_DONE`	GD32 → ESP32	0xFF 0xFF 0xFF 0xFF	阶段四
0xF7	`FINISH_OTA`	Bidirectional	0x0A AC	阶段四
0x80	`ACK`	GD32 → ESP32	cmd(1B) + status(1B)	通用
0x81	`ERROR`	GD32 → ESP32	cmd(1B) + err_code(1B)	通用

3.6 时序图

ESP32                    GD32
  |                       |
  |---- HANDSHAKE_REQ ---->|  0x00 AC (Step 1)
  |<---- HANDSHAKE_REQ ---|  0x00 AC (Step 2)
  |                       |
  |---- CHALLENGE ------->|  nonce_server 16B (Step 3)
  |<---- CHALLENGE ------|  握手数据包 (Step 4)
  |                       |
  |---- SESSION_KEY ----->|  变换后随机数 (Step 5)
  |<---- SESSION_KEY -----|  0xBA C0 (Step 6) ← 安全通道建立
  |                       |
  |---- SEND_SIZE -------->|  Data Size (Step 7)
  |<---- SEND_SIZE -------|  0xBA C0 + seq (Step 8)
  |                       |
  |==== DATA LOOP ========>|  (Step 9-11, 每包 48B + CRC)
  |<==== DATA LOOP =======|  0xBA C0 + seq (正常) / 错误重发
  |                       |
  |---- DATA_END --------->|  最后一包 + IFEND (Step 12)
  |                       |
  |<---- TRANSFER_DONE ---|  0xBA C0 + FF FF FF FF (Step 13)
  |                       |
  |---- FINISH_OTA ------->|  0x0A AC (Step 14)
  |<---- FINISH_OTA ------|  0x0A AC (Step 16) ← GD32 跳转 APP
  |                       |
  * 清理会话密钥 & 缓存 *      (Step 17)

3.7 ACK 状态码

status	含义
0x00	OK
0x01	命令不支持
0x02	认证失败
0x03	大小超出范围
0x04	CRC 校验失败
0x05	重发次数超限
0x06	会话密钥无效
0x07	Flash 写入失败

3.8 重发机制

GD32 检测到 CRC 错误时，回复当前包序号 + 错误指示
ESP32 重新发送当前包
最大重发次数由 GD32 固件定义（建议 3 次）
超限后 ESP32 终止传输并上报 APP

4. ESP32 软件架构

4.1 目录结构

esp32_ota_relay/
├── main/
│   ├── main.c
│   ├── app_main.c
│   ├── ota_relay.c         # OTA 中继核心逻辑（含四阶段状态机）
│   ├── spi_master.c        # SPI 驱动
│   ├── wifi_ota.c          # WiFi OTA 接收
│   ├── ble_ota.c           # BLE OTA 接收
│   └── protocol.c          # 帧封装/解析/CRC/AES
└── CMakeLists.txt

4.2 模块职责

┌─────────────────────────────────────────────┐
│              ESP32 OTA Relay                 │
│                                             │
│  ┌──────────┐   ┌──────────┐               │
│  │ WiFi OTA │   │  BLE OTA │               │
│  │  Server  │   │   GATT   │               │
│  └────┬─────┘   └────┬─────┘               │
│       │              │                       │
│       └──────┬───────┘                       │
│              ▼                               │
│      ┌──────────────┐                       │
│      │ OTA Relay    │ ← 四阶段状态机        │
│      │  Dispatcher  │   透传加密数据        │
│      └──────┬───────┘                       │
│             │                               │
│      ┌──────▼──────┐                       │
│      │  Protocol   │ ← 帧封装/解析/CRC/AES  │
│      │   Layer     │                       │
│      └──────┬──────┘                       │
│             │                               │
│      ┌──────▼──────┐                       │
│      │SPI Master   │                       │
│      └─────────────┘                       │
└─────────────────────────────────────────────┘

4.3 OTA Relay Core 状态机

typedef enum {
    // 阶段一：安全握手
    RELAY_HANDSHAKE_IDLE,      // 等待 HANDSHAKE_REQ
    RELAY_HANDSHAKE_WAIT,      // 等待 GD32 响应 0x00 AC
    RELAY_CHALLENGE_SENT,      // 已发送挑战随机数
    RELAY_CHALLENGE_RESPOND,    // 等待 GD32 握手数据包
    RELAY_SESSION_KEY_SENT,     // 已发送会话密钥分发
    RELAY_AUTH_COMPLETE,       // 认证完成，安全通道建立

    // 阶段二：传输准备
    RELAY_SIZE_SENT,           // 已发送 Data Size
    RELAY_SIZE_ACK,            // 收到大小确认

    // 阶段三：数据传输
    RELAY_RECEIVING,           // 接收固件数据
    RELAY_PACKET_SENT,         // 等待 GD32 ACK
    RELAY_RECEIVE_DONE,        // 传输完成（收到 DATA_END ACK）

    // 阶段四：结束跳转
    RELAY_TRANSFER_DONE,        // 收到传输完成确认
    RELAY_FINISH_SENT,         // 已发送刷写结束信号
    RELAY_DONE,                // 全部完成

    RELAY_ERROR
} relay_state_t;

4.4 安全相关说明

AES 加密：由 ESP32 实现（需预置主密钥），GD32 解密验证
会话密钥 K_session：由 Step 4/5 双方协商生成
搅伴算法：ESP32 生成 nonce_server 时使用（时间 + 内存地址 + rand → 3轮单字节 → 2轮4字节）
芯片唯一码：GD32 提供，ESP32 用于密钥派生

⚠️ 主密钥和 AES 算法细节需由 GD32 固件侧提供，本设计仅做协议映射。

4.6 数据缓冲策略

方案 A：存储后转发（先存 ESP32 Flash，再发 SPI）

ESP32 将 APP 发送的固件完整存入 Flash，传输完成后再通过 SPI 转发给 GD32。

Flash 分区设计

假设固件最大 256KB，预留足够空间：

# Partitions
# Name,     Type, SubType, Offset,   Size
otadata,    data, ota,      0x9000,   0x2000     # OTA 数据区标记
gd32_ota,   data, spiffs,  0xB000,   0x40000    # GD32 固件存储区 (256KB)
app0,       app,  ota_0,   0x4B000,  0x330000   # ESP32 自身 APP
app1,       app,  ota_1,   0x3DC000, 0x330000

gd32_ota 分区使用 spiffs 或自定义 data 分区，存放原始固件 binary。

接收与存储流程

APP                        ESP32                      GD32
 |                          |                          |
 |--- DATA_PACKET (4KB) --->|                          |
 |                          |--- write to Flash ------>|  (存 Flash，不发 SPI)
 |<--- ACK (stored) --------|                          |
 |                          |                          |
 |--- DATA_PACKET (4KB) --->|                          |
 |                          |--- write to Flash ------>|  (存 Flash，不发 SPI)
 |<--- ACK (stored) --------|                          |
 |                          |                          |
 |         ... 循环存完所有包 ...                       |
 |                          |                          |
 |--- DATA_END ------------->|                          |
 |                          |                          |
 |                          |--- ENTER_BOOT ----------->|  (开始刷写)
 |                          |<--- ACK ------------------|  (GD32 就绪)
 |                          |                          |
 |                          |=== 流式转发固件 =========>|  (按 48B/packet 逐包发送)
 |                          |<=== ACK per packet =======|  (每包 GD32 ACK)
 |                          |                          |
 |                          |--- FINISH_OTA ---------->|  (刷写结束)
 |                          |<--- FINISH_OTA ----------|  (GD32 跳转 APP)

断点续传设计

文件	内容	说明
`ota_meta.json`	`{total_size, stored_size, chunk_count, last_seq}`	记录传输进度

APP 重连后先读 ota_meta.json，获取 stored_size
从 last_seq + 1 继续发送剩余包
ESP32 追加写入 Flash（不需要从头擦写）

存储完成判断

APP 发送 DATA_END 后，ESP32 更新 ota_meta.json 的 stored_size = total_size
ESP32 检测到 stored_size == total_size 后，自动开始向 GD32 转发

内存 Buffer

存储同时使用 2 × 4096 bytes 乒乓 buffer 接收 APP 数据，写入 Flash 后切换 buffer 继续接收。

5. WiFi OTA 实现

5.1 工作模式

AP 模式：ESP32 作为热点，手机直连
STA 模式：ESP32 连接路由器，APP 通过 IP 访问

5.2 HTTP OTA 服务器

HTTP POST /ota/upload
Content-Type: application/octet-stream
Body: <raw firmware binary>

Response:
{"status": "ok", "progress": 100}

5.3 APP → ESP32 控制协议

APP 与 ESP32 之间使用简化帧格式：

| CMD(1B) | LEN(2B) | PAYLOAD(LEN) | CRC16(2B) |

命令码直接对应上述 SPI 命令码（0xF0-0xF7），但数据字段为明文（加密由 ESP32 处理后再转发给 GD32）。

5.4 固件分包（APP → ESP32）

| CMD(1B) | SEQ(2B) | SIZE(4B) | DATA(SIZE) | CRC32(4B) |

6. BLE OTA 实现

6.1 GATT Profile 设计

Handle	UUID	属性	说明
0x0001	-	Primary Service	OTA Service
0x0010	`xxxx-xxxx-xxxx-0001`	Control Point	写命令/通知（控制帧通道）
0x0011	`xxxx-xxxx-xxxx-0002`	Data In	写无回应（大规模数据通道）
0x0012	`xxxx-xxxx-xxxx-0003`	Data Out	通知 GD32 响应
0x0013	`xxxx-xxxx-xxxx-0004`	Version	只读，ESP32 版本号

6.2 BLE 传输流程

APP 写 Control Point (0xF0) → ESP32，发起握手
ESP32 通过 SPI 转发给 GD32
GD32 响应通过 Data Out 通知 APP
APP 写 Data In 流式发送固件分包（48B/packet）
每包完成后，ESP32 回复 ACK 到 Data Out
APP 写 Control Point (0xF7) → FINISH
GD32 响应后，APP 可断开连接

6.3 MTU 设置

建议 MTU ≥ 512 bytes
BLE 每次 Data In 最大传输 512 bytes（减去 ATT 头）
大文件分包多次写入

7. SPI Master 配置

// ESP32 SPI2 配置 (VSPI)
spi_device_handle_t spi;

// 建议时钟: 40MHz
spi_bus_config_t bus_cfg = {
    .mosi_io_num = 8,
    .miso_io_num = 7,
    .sclk_io_num = 6,
    .quadwp_io_num = -1,
    .quadhd_io_num = -1,
};

spi_device_interface_config_t dev_cfg = {
    .clock_speed_hz = 40 * 1000 * 1000,  // 40MHz
    .mode = 0,           // CPOL=0, CPHA=0
    .spics_io_num = 4,   // GPIO4 as CS
    .queue_size = 1,
    .command_bits = 0,
    .address_bits = 0,
};

8. 错误处理

场景	处理
GD32 无响应 ACK	超时 3s → 重发同一包，最多 3 次 → 报错
CRC 校验失败	GD32 要求重发 → ESP32 重发当前包
重发次数超限	ESP32 终止传输，通知 APP
WiFi 断开	暂停传输，等待重连
BLE 断开	通知 APP 重新连接
认证失败	终止流程，通知 APP

9. ESP32 自检与保护机制

ESP32-C3FH4 利用芯片内置传感器实现运行安全监控，不外挂额外传感器。

9.1 检测项

检测项	来源	阈值范围	处理动作
芯片温度	内部温度传感器	正常: < 80°C / 警告: 80-100°C / 停机: > 100°C	警告时降频，停机时中止 OTA
Flash 空间	系统 API	可用 > 16KB（存储分区元数据）	空间不足时拒绝 OTA 请求
WiFi 信号强度	WiFi RSSI	正常: > -70 dBm / 弱: -70 ~ -85 dBm / 断开: < -85 dBm	弱时降低 OTA 速度，断开时暂停
BLE 连接状态	BLE stack	连接中 / 断开	断开时通知 APP 重连

9.2 检测频率

检测项	频率	方式
芯片温度	每 1 秒	FreeRTOS Timer
Flash 空间	OTA 开始前检查	一次性
WiFi RSSI	每 10 秒	轮询
BLE 连接	事件驱动	BLE GAP 回调

9.3 本地判断逻辑

typedef enum {
    SYS_NORMAL,         // 全部正常
    SYS_WARNING,        // 任一检测项触发警告阈值
    SYS_CRITICAL,      // 任一检测项触发停机阈值
    SYS_SAFE_SHUTDOWN  // 强制停机
} sys_health_state_t;

// 状态机优先级：SAFE_SHUTDOWN > CRITICAL > WARNING > NORMAL
// 高优先级状态覆盖低优先级状态

9.4 异常处理联动

ESP32 健康状态	对 OTA 的影响
`SYS_NORMAL`	正常进行
`SYS_WARNING`	降低 SPI 速率，继续 OTA，记录警告日志
`SYS_CRITICAL`	暂停 OTA 传输，通知 APP 当前状态，等待恢复
`SYS_SAFE_SHUTDOWN`	中止 OTA，发送 ABORT 到 GD32，保护性复位

9.5 日志记录

异常事件写入 Flash 日志分区（system_log），包含：

[TIMESTAMP] TEMP_WARNING: 85°C
[TIMESTAMP] OTA_PAUSED: temp_critical
[TIMESTAMP] OTA_RESUMED

日志可由 APP 通过 WiFi/BLE 查询。

9.6 模块架构

┌──────────────────────────────────┐
│        System Monitor            │
│  (FreeRTOS Task, Priority High) │
├──────────────────────────────────┤
│  temp_monitor   (1s timer)       │
│  wifi_monitor   (10s timer)     │
│  ble_monitor    (event-driven)   │
├──────────────────────────────────┤
│  health_state_t state           │
│  → shared with OTA task via mutex│
└──────────────────────────────────┘
                │
                ▼
┌──────────────────────────────────┐
│   OTA Relay Task                 │
│   - checks health_state before   │
│     each GD32 DATA_PACKET send   │
│   - pauses/aborts on WARNING/    │
│     CRITICAL/SAFE_SHUTDOWN       │
└──────────────────────────────────┘

10. ESP32 固件分区（参考）

# Partitions
# Name,     Type, SubType, Offset,   Size
otadata,    data, ota,      0x9000,   0x2000     # OTA 数据区标记
gd32_ota,   data, spiffs,  0xB000,   0x40000    # GD32 固件存储区 (256KB)
app0,       app,  ota_0,   0x4B000,  0x330000   # ESP32 自身 APP
app1,       app,  ota_1,   0x3DC000, 0x330000
spiffs,     data, spiffs,  0x670000, 0x190000   # 文件系统（日志等）

注意： gd32_ota 分区大小根据实际 GD32 固件最大体积调整，建议预留 256KB 以上。

22 KiB Raw Blame History Unescape Escape

ESP32-C3FH4 OTA 中继架构设计

1. 系统概述

2. 硬件连接

SPI 接口

3. 通信协议设计

3.0 帧格式总览

3.1 第一阶段：安全握手与认证（步骤 1-6）

Step 1 & 2 — 握手发起与响应

Step 3 — 主机挑战（发送随机数）

Step 4 — 从机响应与身份验证

Step 5 — 主机验证与会话密钥分发

Step 6 — 认证完成

3.2 第二阶段：传输准备（步骤 7-8）

Step 7 — 发送大小

Step 8 — 确认大小

3.3 第三阶段：数据分包传输循环（步骤 9-12）

Step 9 — 发送数据包

Step 10 — 从机校验与确认

Step 11 — 继续发送

Step 12 — 最后一包

3.4 第四阶段：结束与跳转（步骤 13-17）

Step 13 — 传输完成确认

Step 14 — 刷写结束指令

Step 15 — 内部跳转

Step 16 — 最终确认

Step 17 — 清理

3.5 命令码汇总

3.6 时序图

3.7 ACK 状态码

3.8 重发机制

4. ESP32 软件架构

4.1 目录结构

4.2 模块职责

4.3 OTA Relay Core 状态机

4.4 安全相关说明

4.6 数据缓冲策略

Flash 分区设计

接收与存储流程

断点续传设计

存储完成判断

内存 Buffer

5. WiFi OTA 实现

5.1 工作模式

5.2 HTTP OTA 服务器

5.3 APP → ESP32 控制协议

5.4 固件分包（APP → ESP32）

6. BLE OTA 实现

6.1 GATT Profile 设计

6.2 BLE 传输流程

6.3 MTU 设置

7. SPI Master 配置

8. 错误处理

9. ESP32 自检与保护机制

9.1 检测项

9.2 检测频率

9.3 本地判断逻辑

9.4 异常处理联动

9.5 日志记录

9.6 模块架构

10. ESP32 固件分区（参考）

22 KiB

Raw Blame History