小龙虾
6641ca4afd
- 移除ESP32电压监控相关代码，因为ESP32-C3无内置电压传感器 - 更新健康监控模块，从"温度+电压+WiFi RSSI监控"改为"温度+WiFi RSSI监控" - 修改OTA健康检查频率，从每次包处理改为每32个包检查一次 - 添加OTA期间WiFi RSSI采样年龄限制和更宽松的阈值 docs: 更新文档中的系统监控描述 - 从README.md、开发指南和设计文档中移除电压监控相关内容 - 更新WebUI接口文档中的状态查询描述 refactor(wifi_ota): 增加系统状态响应中的运行时间信息 - 在/system/status接口响应中添加uptime_sec字段 - 前端工具页面显示系统运行时间 feat(wifi_ota): 添加ESP32重启接口和前端控制 - 新增/restart HTTP POST接口用于重启ESP32 - 在前端界面添加重启按钮替代健康检查按钮 - 移除前端健康检查功能 perf(ota_relay): 调整OTA块大小提升传输性能 - 将OTA块大小从4096字节增加到8192字节 - 更新固件上传和存储相关的缓冲区大小配置
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21 KiB
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# ESP32-C3FH4 OTA 中继架构设计
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## 1. 系统概述
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```
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[手机APP/PC] --WiFi--> [ESP32-C3FH4] --SPI--> [GD32E508VET6]
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+--BLE---> [手机APP/PC]
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```
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- **ESP32 角色**：WiFi/BLE 接收端 + SPI 透传（主机）
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- **GD32 角色**：OTA 执行端（从机），已有完整 OTA 流程
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- **ESP32 不负责 OTA 逻辑**，只做数据转发
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## 2. 硬件连接
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### SPI 接口
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| ESP32 (Master) | GD32 (Slave) | 说明 |
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|---|---|---|
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| GPIO6 (SPIIO0) | PA4 (NSS) | 片选 |
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| GPIO7 (SPIQ) | PA5 (SCK) | 时钟 |
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| GPIO8 (SPIWP) | PA6 (MOSI) | 主发从收 |
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| GPIO9 (SPIHD) | PA7 (MISO) | 主收从发 |
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> ⚠️ GD32E508 使用标准 SPI（PA4-NSS, PA5-SCK, PA6-MOSI, PA7-MISO）
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> 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。
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## 3. 通信协议设计
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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。
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### 3.0 帧格式总览
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所有 SPI 帧格式统一为：
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```
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| SOF (1B) | CMD (1B) | LEN (2B, LE) | PAYLOAD (LEN bytes) | CRC16 (2B, LE) |
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```
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- **SOF**: 0xEB 固定帧头
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- **CMD**: 命令码（见下表）
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- **LEN**: Payload 长度（不含帧头和 CRC）
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- **CRC16**: Modbus CRC16，低字节在前
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||
> 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。
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### 3.1 第一阶段：安全握手与认证（步骤 1-6）
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目的是建立加密安全通道，防止非法刷写。
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#### Step 1 & 2 — 握手发起与响应
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| 方向 | Signal | 说明 |
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|---|---|---|
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| ESP32 → GD32 | `0x00 AC` | 发起 OTA 请求 |
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| GD32 → ESP32 | `0x00 AC` | 响应信号，表示准备好进入 OTA 模式 |
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**对应 SPI 帧：**
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```
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CMD=0xF0 (HANDSHAKE_REQ), Payload=[] → ESP32 发送 0x00 AC
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CMD=0xF0 (HANDSHAKE_REQ), Payload=[] ← GD32 回复 0x00 AC
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```
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#### Step 3 — 主机挑战（发送随机数）
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| 方向 | Signal | 说明 |
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|---|---|---|
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| ESP32 → GD32 | `nonce_server` (16 bytes) | 16字节随机数，用于生成会话密钥 |
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**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。
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**对应 SPI 帧：**
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```
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CMD=0xF1 (CHALLENGE), Payload=[16 bytes nonce_server]
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```
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#### Step 4 — 从机响应与身份验证
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| 方向 | Signal | 说明 |
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|---|---|---|
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| 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 |
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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。
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**对应 SPI 帧：**
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```
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CMD=0xF1 (CHALLENGE), Payload=[握手数据包] ← GD32 响应
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```
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Payload 结构（AES 加密后的数据）：
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```
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| AES_encrypt(nonce_server, master_key) (16B) | AES_encrypt(device_info, K_session) (16B) |
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```
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#### Step 5 — 主机验证与会话密钥分发
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| 方向 | Signal | 说明 |
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|---|---|---|
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| ESP32 → GD32 | 变换后的随机数 | 使用会话密钥加密后发送 |
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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。
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**对应 SPI 帧：**
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```
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CMD=0xF2 (SESSION_KEY), Payload=[AES_encrypt(transformed_nonce, K_session)]
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```
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#### Step 6 — 认证完成
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| 方向 | Signal | 说明 |
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|---|---|---|
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| GD32 → ESP32 | `0xBA C0` | 安全通道建立完成 |
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**对应 SPI 帧：**
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```
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CMD=0xF2 (SESSION_KEY), Payload=[] ← GD32 回复 0xBA C0
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```
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### 3.2 第二阶段：传输准备（步骤 7-8）
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#### Step 7 — 发送大小
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| 方向 | Signal | 说明 |
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|---|---|---|
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| ESP32 → GD32 | `Data Size` (4 bytes, LE) | APP 总数据大小 |
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**对应 SPI 帧：**
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```
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CMD=0xF3 (SEND_SIZE), Payload=[size(4B, LE)]
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```
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#### Step 8 — 确认大小
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| 方向 | Signal | 说明 |
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|---|---|---|
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| GD32 → ESP32 | `0xBA C0` + 包序号 | 确认收到大小信息 |
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||
**对应 SPI 帧：**
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```
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CMD=0xF3 (SEND_SIZE), Payload=[seq(2B)] ← GD32 回复 0xBA C0 + seq
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```
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### 3.3 第三阶段：数据分包传输循环（步骤 9-12）
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刷写核心部分，数据加密分包发送。
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#### Step 9 — 发送数据包
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| 方向 | Signal | 说明 |
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|---|---|---|
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| ESP32 → GD32 | OTA 程序数据包 | 经会话密钥加密，含 CRC 校验码 |
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分包大小约 **48 bytes/packet**（与原 CANFD 协议一致）。
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**对应 SPI 帧：**
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```
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CMD=0xF4 (DATA_PACKET), Payload=[encrypted_data(48B) + CRC]
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```
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#### Step 10 — 从机校验与确认
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| 方向 | Signal | 说明 |
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|---|---|---|
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| GD32 → ESP32 | `0xBA C0` + 包序号 | 校验通过，请求下一包 |
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| GD32 → ESP32 | `0xBA C0` + 错误指示 | 校验失败，要求重发当前包（限次重试） |
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||
**对应 SPI 帧：**
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```
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CMD=0xF4 (DATA_PACKET), Payload=[seq(2B)] ← 正常 ACK
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CMD=0xF4 (DATA_PACKET), Payload=[seq(2B) + 0xFF] ← 错误重发请求
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```
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#### Step 11 — 继续发送
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主机发送下一包加密数据。
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循环机制：`总循环次数 = 1 + 总APP大小 // 48 Byte`
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#### Step 12 — 最后一包
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| 方向 | Signal | 说明 |
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|---|---|---|
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| ESP32 → GD32 | 最后一包数据 | IFEND（结束标志位）置位 |
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||
**对应 SPI 帧：**
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```
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CMD=0xF5 (DATA_END), Payload=[encrypted_data(N) + CRC + IFEND flag]
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```
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### 3.4 第四阶段：结束与跳转（步骤 13-17）
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#### Step 13 — 传输完成确认
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| 方向 | Signal | 说明 |
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|---|---|---|
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| GD32 → ESP32 | `0xBA C0` + `FF FF FF FF` | 所有数据包传输完成并校验通过 |
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||
**对应 SPI 帧：**
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```
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CMD=0xF6 (TRANSFER_DONE), Payload=[0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF] ← GD32 完成确认
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```
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#### Step 14 — 刷写结束指令
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| 方向 | Signal | 说明 |
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|---|---|---|
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| ESP32 → GD32 | `0x0A AC` | 刷写结束信号 |
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**对应 SPI 帧：**
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```
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CMD=0xF7 (FINISH_OTA), Payload=[] → ESP32 发送 0x0A AC
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```
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#### Step 15 — 内部跳转
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GD32 内部执行动作：尝试跳转 APP。
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> ESP32 无需等待此步骤完成，由 GD32 自行处理。
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#### Step 16 — 最终确认
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| 方向 | Signal | 说明 |
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|---|---|---|
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| GD32 → ESP32 | `0x0A AC` | 确认 APP 运行有效，回复刷写结束信号 |
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**对应 SPI 帧：**
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```
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CMD=0xF7 (FINISH_OTA), Payload=[] ← GD32 回复 0x0A AC
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```
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#### Step 17 — 清理
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流程结束，GD32 清理会话密钥、RAM 缓存等。
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### 3.5 命令码汇总
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| CMD | 名称 | 方向 | Payload | 对应 OTA 阶段 |
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|---|---|---|---|---|
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| 0xF0 | `HANDSHAKE_REQ` | Bidirectional | 见 Step 1-2 | 阶段一 |
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| 0xF1 | `CHALLENGE` | Bidirectional | nonce(16B) / 握手数据包 | 阶段一 |
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| 0xF2 | `SESSION_KEY` | Bidirectional | 变换后随机数 / 0xBA C0 | 阶段一 |
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| 0xF3 | `SEND_SIZE` | ESP32 → GD32 | size(4B, LE) | 阶段二 |
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| 0xF4 | `DATA_PACKET` | ESP32 → GD32 | seq(2B) + data(48B) + CRC | 阶段三 |
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| 0xF5 | `DATA_END` | ESP32 → GD32 | seq(2B) + data(N) + CRC + IFEND | 阶段三 |
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| 0xF6 | `TRANSFER_DONE` | GD32 → ESP32 | 0xFF 0xFF 0xFF 0xFF | 阶段四 |
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| 0xF7 | `FINISH_OTA` | Bidirectional | 0x0A AC | 阶段四 |
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| 0x80 | `ACK` | GD32 → ESP32 | cmd(1B) + status(1B) | 通用 |
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| 0x81 | `ERROR` | GD32 → ESP32 | cmd(1B) + err_code(1B) | 通用 |
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### 3.6 时序图
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```
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ESP32 GD32
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|---- HANDSHAKE_REQ ---->| 0x00 AC (Step 1)
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|<---- HANDSHAKE_REQ ---| 0x00 AC (Step 2)
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|---- CHALLENGE ------->| nonce_server 16B (Step 3)
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|<---- CHALLENGE ------| 握手数据包 (Step 4)
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|---- SESSION_KEY ----->| 变换后随机数 (Step 5)
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|<---- SESSION_KEY -----| 0xBA C0 (Step 6) ← 安全通道建立
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| |
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|---- SEND_SIZE -------->| Data Size (Step 7)
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|<---- SEND_SIZE -------| 0xBA C0 + seq (Step 8)
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|==== DATA LOOP ========>| (Step 9-11, 每包 48B + CRC)
|
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|<==== DATA LOOP =======| 0xBA C0 + seq (正常) / 错误重发
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| |
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|---- DATA_END --------->| 最后一包 + IFEND (Step 12)
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| |
|
||
|<---- TRANSFER_DONE ---| 0xBA C0 + FF FF FF FF (Step 13)
|
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| |
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||
|---- FINISH_OTA ------->| 0x0A AC (Step 14)
|
||
|<---- FINISH_OTA ------| 0x0A AC (Step 16) ← GD32 跳转 APP
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| |
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||
* 清理会话密钥 & 缓存 * (Step 17)
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```
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### 3.7 ACK 状态码
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| status | 含义 |
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|---|---|
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| 0x00 | OK |
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| 0x01 | 命令不支持 |
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| 0x02 | 认证失败 |
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| 0x03 | 大小超出范围 |
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| 0x04 | CRC 校验失败 |
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| 0x05 | 重发次数超限 |
|
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| 0x06 | 会话密钥无效 |
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| 0x07 | Flash 写入失败 |
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### 3.8 重发机制
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- GD32 检测到 CRC 错误时，回复当前包序号 + 错误指示
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- ESP32 重新发送当前包
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- 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
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## 4. ESP32 软件架构
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### 4.1 目录结构
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```
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esp32_ota_relay/
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├── main/
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│ ├── main.c
|
||
│ ├── app_main.c
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||
│ ├── 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
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||
```
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||
### 4.2 模块职责
|
||
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||
```
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┌─────────────────────────────────────────────┐
|
||
│ 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
|
||
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||
```c
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||
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
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||
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||
假设固件最大 256KB，预留足够空间：
|
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```yaml
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||
# 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
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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。
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## 5. WiFi OTA 实现
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### 5.1 工作模式
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- **AP 模式**：ESP32 作为热点，手机直连
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- **STA 模式**：ESP32 连接路由器，APP 通过 IP 访问
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### 5.2 HTTP OTA 服务器
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```
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HTTP POST /ota/upload
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Content-Type: application/octet-stream
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Body: <raw firmware binary>
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Response:
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{"status": "ok", "progress": 100}
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```
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### 5.3 APP → ESP32 控制协议
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APP 与 ESP32 之间使用简化帧格式：
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```
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| CMD(1B) | LEN(2B) | PAYLOAD(LEN) | CRC16(2B) |
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```
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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）。
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### 5.4 固件分包（APP → ESP32）
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```
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| CMD(1B) | SEQ(2B) | SIZE(4B) | DATA(SIZE) | CRC32(4B) |
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```
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## 6. BLE OTA 实现
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### 6.1 GATT Profile 设计
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| Handle | UUID | 属性 | 说明 |
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|---|---|---|---|
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| 0x0001 | - | Primary Service | OTA Service |
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| 0x0010 | `xxxx-xxxx-xxxx-0001` | Control Point | 写命令/通知（控制帧通道） |
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| 0x0011 | `xxxx-xxxx-xxxx-0002` | Data In | 写无回应（大规模数据通道） |
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| 0x0012 | `xxxx-xxxx-xxxx-0003` | Data Out | 通知 GD32 响应 |
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| 0x0013 | `xxxx-xxxx-xxxx-0004` | Version | 只读，ESP32 版本号 |
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### 6.2 BLE 传输流程
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1. APP 写 `Control Point` (0xF0) → ESP32，发起握手
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2. ESP32 通过 SPI 转发给 GD32
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3. GD32 响应通过 `Data Out` 通知 APP
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4. APP 写 `Data In` 流式发送固件分包（48B/packet）
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5. 每包完成后，ESP32 回复 ACK 到 `Data Out`
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6. APP 写 `Control Point` (0xF7) → FINISH
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7. GD32 响应后，APP 可断开连接
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### 6.3 MTU 设置
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- 建议 MTU ≥ 512 bytes
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- BLE 每次 `Data In` 最大传输 512 bytes（减去 ATT 头）
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- 大文件分包多次写入
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## 7. SPI Master 配置
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```c
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// ESP32 SPI2 配置 (VSPI)
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spi_device_handle_t spi;
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// 建议时钟: 40MHz
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spi_bus_config_t bus_cfg = {
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.mosi_io_num = 8,
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.miso_io_num = 7,
|
||
.sclk_io_num = 6,
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||
.quadwp_io_num = -1,
|
||
.quadhd_io_num = -1,
|
||
};
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||
|
||
spi_device_interface_config_t dev_cfg = {
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||
.clock_speed_hz = 40 * 1000 * 1000, // 40MHz
|
||
.mode = 0, // CPOL=0, CPHA=0
|
||
.spics_io_num = 4, // GPIO4 as CS
|
||
.queue_size = 1,
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||
.command_bits = 0,
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.address_bits = 0,
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||
};
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```
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## 8. 错误处理
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| 场景 | 处理 |
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|---|---|
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| GD32 无响应 ACK | 超时 3s → 重发同一包，最多 3 次 → 报错 |
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| CRC 校验失败 | GD32 要求重发 → ESP32 重发当前包 |
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| 重发次数超限 | ESP32 终止传输，通知 APP |
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| WiFi 断开 | 暂停传输，等待重连 |
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| BLE 断开 | 通知 APP 重新连接 |
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| 认证失败 | 终止流程，通知 APP |
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## 9. ESP32 自检与保护机制
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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。
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### 9.1 检测项
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| 检测项 | 来源 | 阈值范围 | 处理动作 |
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|---|---|---|---|
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| BLE 连接状态 | BLE stack | 连接中 / 断开 | 断开时通知 APP 重连 |
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### 9.2 检测频率
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| 检测项 | 频率 | 方式 |
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|---|---|---|
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| 芯片温度 | 每 1 秒 | FreeRTOS Timer |
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| Flash 空间 | OTA 开始前检查 | 一次性 |
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| WiFi RSSI | 每 10 秒 | 轮询 |
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| BLE 连接 | 事件驱动 | BLE GAP 回调 |
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### 9.3 本地判断逻辑
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```c
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typedef enum {
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SYS_NORMAL, // 全部正常
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SYS_WARNING, // 任一检测项触发警告阈值
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SYS_CRITICAL, // 任一检测项触发停机阈值
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||
SYS_SAFE_SHUTDOWN // 强制停机
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||
} sys_health_state_t;
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||
|
||
// 状态机优先级：SAFE_SHUTDOWN > CRITICAL > WARNING > NORMAL
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||
// 高优先级状态覆盖低优先级状态
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||
```
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### 9.4 异常处理联动
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| ESP32 健康状态 | 对 OTA 的影响 |
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|---|---|
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| `SYS_NORMAL` | 正常进行 |
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| `SYS_WARNING` | 降低 SPI 速率，继续 OTA，记录警告日志 |
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| `SYS_CRITICAL` | 暂停 OTA 传输，通知 APP 当前状态，等待恢复 |
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| `SYS_SAFE_SHUTDOWN` | 中止 OTA，发送 ABORT 到 GD32，保护性复位 |
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### 9.5 日志记录
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异常事件写入 Flash 日志分区（`system_log`），包含：
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```
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[TIMESTAMP] TEMP_WARNING: 85°C
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[TIMESTAMP] OTA_PAUSED: temp_critical
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[TIMESTAMP] OTA_RESUMED
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```
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日志可由 APP 通过 WiFi/BLE 查询。
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### 9.6 模块架构
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```
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┌──────────────────────────────────┐
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│ System Monitor │
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│ (FreeRTOS Task, Priority High) │
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├──────────────────────────────────┤
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│ temp_monitor (1s timer) │
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│ wifi_monitor (10s timer) │
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│ ble_monitor (event-driven) │
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||
├──────────────────────────────────┤
|
||
│ health_state_t state │
|
||
│ → shared with OTA task via mutex│
|
||
└──────────────────────────────────┘
|
||
│
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||
▼
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┌──────────────────────────────────┐
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||
│ OTA Relay Task │
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│ - checks health_state before │
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||
│ each GD32 DATA_PACKET send │
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│ - pauses/aborts on WARNING/ │
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||
│ CRITICAL/SAFE_SHUTDOWN │
|
||
└──────────────────────────────────┘
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||
```
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## 10. ESP32 固件分区（参考）
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```yaml
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# Partitions
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# Name, Type, SubType, Offset, Size
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otadata, data, ota, 0x9000, 0x2000 # OTA 数据区标记
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gd32_ota, data, spiffs, 0xB000, 0x40000 # GD32 固件存储区 (256KB)
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||
app0, app, ota_0, 0x4B000, 0x330000 # ESP32 自身 APP
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||
app1, app, ota_1, 0x3DC000, 0x330000
|
||
spiffs, data, spiffs, 0x670000, 0x190000 # 文件系统（日志等）
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```
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> **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。
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