252 lines
8.7 KiB
C
252 lines
8.7 KiB
C
/*
|
||
* Developed by TComLab
|
||
* Version: v0.1
|
||
* Date: 2025-12-15
|
||
*/
|
||
|
||
#include "uart_mux.h"
|
||
|
||
#include <string.h>
|
||
|
||
#include "dcdc_controller.h"
|
||
#include "driver/gpio.h"
|
||
#include "driver/uart.h"
|
||
#include "esp_check.h"
|
||
#include "esp_log.h"
|
||
#include "esp_timer.h"
|
||
#include "freertos/FreeRTOS.h"
|
||
#include "freertos/semphr.h"
|
||
#include "freertos/task.h"
|
||
#include "sdkconfig.h"
|
||
|
||
#ifndef CONFIG_WATCH_UART_MUX_CHANNELS
|
||
#define CONFIG_WATCH_UART_MUX_CHANNELS 5
|
||
#endif
|
||
#ifndef CONFIG_WATCH_UART_HEARTBEAT_TIMEOUT_SEC
|
||
#define CONFIG_WATCH_UART_HEARTBEAT_TIMEOUT_SEC 60
|
||
#endif
|
||
|
||
#if CONFIG_WATCH_UART_MUX_ENABLED
|
||
|
||
#define UART_MUX_MAX_CHANNELS CONFIG_WATCH_UART_MUX_CHANNELS
|
||
|
||
static const char *TAG = "uart_mux";
|
||
|
||
static const gpio_num_t s_select_pins[3] = {
|
||
CONFIG_WATCH_UART_MUX_SEL_A0,
|
||
CONFIG_WATCH_UART_MUX_SEL_A1,
|
||
CONFIG_WATCH_UART_MUX_SEL_A2,
|
||
};
|
||
|
||
static SemaphoreHandle_t s_mutex;
|
||
static size_t s_active_channel = SIZE_MAX;
|
||
static bool s_initialized;
|
||
static int64_t s_last_heartbeat_us[UART_MUX_MAX_CHANNELS];
|
||
static TaskHandle_t s_watchdog_task;
|
||
|
||
// Перемикає апаратний мультиплексор на вказаний канал під захистом мьютекса,
|
||
// оновлюючи таймстемп останнього heartbeat для контролю watchdog.
|
||
static esp_err_t uart_mux_select_locked(size_t channel)
|
||
{
|
||
if (channel >= UART_MUX_MAX_CHANNELS) {
|
||
return ESP_ERR_INVALID_ARG;
|
||
}
|
||
if (channel == s_active_channel) {
|
||
return ESP_OK;
|
||
}
|
||
for (int bit = 0; bit < 3; ++bit) {
|
||
int level = (channel >> bit) & 0x1;
|
||
ESP_RETURN_ON_ERROR(gpio_set_level(s_select_pins[bit], level), TAG,
|
||
"GPIO set failed");
|
||
}
|
||
s_active_channel = channel;
|
||
s_last_heartbeat_us[channel] = esp_timer_get_time();
|
||
return ESP_OK;
|
||
}
|
||
|
||
// Періодично опитує всі канали, щоб зчитати heartbeat та перезапускає DCDC,
|
||
// якщо канал «мовчить» довше за CONFIG_WATCH_UART_HEARTBEAT_TIMEOUT_SEC.
|
||
static void uart_mux_watchdog_task(void *arg)
|
||
{
|
||
const TickType_t poll_interval = pdMS_TO_TICKS(1000);
|
||
const TickType_t read_timeout = pdMS_TO_TICKS(10);
|
||
const int64_t timeout_us = (int64_t)CONFIG_WATCH_UART_HEARTBEAT_TIMEOUT_SEC * 1000000LL;
|
||
uint8_t buffer[CONFIG_WATCH_UART_MUX_DEFAULT_READ_LEN];
|
||
|
||
while (true) {
|
||
vTaskDelay(poll_interval);
|
||
int64_t now = esp_timer_get_time();
|
||
for (size_t ch = 0; ch < UART_MUX_MAX_CHANNELS; ++ch) {
|
||
if (xSemaphoreTake(s_mutex, pdMS_TO_TICKS(20)) == pdTRUE) {
|
||
if (uart_mux_select_locked(ch) == ESP_OK) {
|
||
int read = uart_read_bytes(CONFIG_WATCH_UART_PORT,
|
||
buffer,
|
||
sizeof(buffer),
|
||
read_timeout);
|
||
if (read > 0) {
|
||
s_last_heartbeat_us[ch] = now;
|
||
}
|
||
}
|
||
xSemaphoreGive(s_mutex);
|
||
}
|
||
|
||
if (dcdc_get_state(ch) && s_last_heartbeat_us[ch] > 0 &&
|
||
(now - s_last_heartbeat_us[ch]) > timeout_us) {
|
||
ESP_LOGW(TAG, "Heartbeat каналу %u втрачено, перезавантаження...", (unsigned)ch);
|
||
dcdc_disable(ch);
|
||
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(2000));
|
||
dcdc_enable(ch);
|
||
s_last_heartbeat_us[ch] = esp_timer_get_time();
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
#endif // CONFIG_WATCH_UART_MUX_ENABLED
|
||
|
||
// Налаштовує GPIO-вибірники, драйвер UART та створює watchdog-задачу для
|
||
// мультиплексора; повторний виклик просто повертає ESP_OK.
|
||
esp_err_t uart_mux_init(void)
|
||
{
|
||
#if !CONFIG_WATCH_UART_MUX_ENABLED
|
||
return ESP_ERR_NOT_SUPPORTED;
|
||
#else
|
||
if (s_initialized) {
|
||
return ESP_OK;
|
||
}
|
||
|
||
gpio_config_t io_conf = {
|
||
.intr_type = GPIO_INTR_DISABLE,
|
||
.mode = GPIO_MODE_OUTPUT,
|
||
.pull_down_en = GPIO_PULLDOWN_DISABLE,
|
||
.pull_up_en = GPIO_PULLUP_DISABLE,
|
||
.pin_bit_mask = 0,
|
||
};
|
||
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
|
||
io_conf.pin_bit_mask = 1ULL << s_select_pins[i];
|
||
ESP_RETURN_ON_ERROR(gpio_config(&io_conf), TAG, "GPIO config failed");
|
||
ESP_RETURN_ON_ERROR(gpio_set_level(s_select_pins[i], 0), TAG, "GPIO init level failed");
|
||
}
|
||
s_active_channel = 0;
|
||
|
||
uart_config_t uart_cfg = {
|
||
.baud_rate = CONFIG_WATCH_UART_BAUD,
|
||
.data_bits = UART_DATA_8_BITS,
|
||
.parity = UART_PARITY_DISABLE,
|
||
.stop_bits = UART_STOP_BITS_1,
|
||
.flow_ctrl = UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE,
|
||
.source_clk = UART_SCLK_APB,
|
||
};
|
||
ESP_RETURN_ON_ERROR(uart_param_config(CONFIG_WATCH_UART_PORT, &uart_cfg), TAG, "UART config failed");
|
||
ESP_RETURN_ON_ERROR(uart_set_pin(CONFIG_WATCH_UART_PORT,
|
||
CONFIG_WATCH_UART_TX_GPIO,
|
||
CONFIG_WATCH_UART_RX_GPIO,
|
||
UART_PIN_NO_CHANGE,
|
||
UART_PIN_NO_CHANGE),
|
||
TAG, "UART pin assign failed");
|
||
ESP_RETURN_ON_ERROR(uart_driver_install(CONFIG_WATCH_UART_PORT,
|
||
CONFIG_WATCH_UART_MUX_DEFAULT_READ_LEN * 2,
|
||
CONFIG_WATCH_UART_MUX_DEFAULT_READ_LEN * 2,
|
||
0, NULL, 0),
|
||
TAG, "UART driver install failed");
|
||
|
||
s_mutex = xSemaphoreCreateMutex();
|
||
ESP_RETURN_ON_FALSE(s_mutex, ESP_ERR_NO_MEM, TAG, "mutex alloc failed");
|
||
|
||
int64_t now = esp_timer_get_time();
|
||
for (size_t ch = 0; ch < UART_MUX_MAX_CHANNELS; ++ch) {
|
||
s_last_heartbeat_us[ch] = now;
|
||
}
|
||
|
||
if (xTaskCreate(uart_mux_watchdog_task, "uart_mux_wd", 4096, NULL, 5, &s_watchdog_task) != pdPASS) {
|
||
return ESP_ERR_NO_MEM;
|
||
}
|
||
|
||
s_initialized = true;
|
||
ESP_LOGI(TAG, "UART мультиплексор активовано, каналів: %d", UART_MUX_MAX_CHANNELS);
|
||
return ESP_OK;
|
||
#endif
|
||
}
|
||
|
||
// Повертає ознаку ініціалізації модулю UART мультиплексора.
|
||
bool uart_mux_ready(void)
|
||
{
|
||
#if CONFIG_WATCH_UART_MUX_ENABLED
|
||
return s_initialized;
|
||
#else
|
||
return false;
|
||
#endif
|
||
}
|
||
|
||
// Кількість доступних каналів, визначених у конфігурації.
|
||
size_t uart_mux_channel_count(void)
|
||
{
|
||
return CONFIG_WATCH_UART_MUX_CHANNELS;
|
||
}
|
||
|
||
// Перемикається на канал, передає буфер даних через загальний UART та
|
||
// захищає доступ до шини мьютексом, щоб уникнути гонок між задачами.
|
||
esp_err_t uart_mux_write(size_t channel, const uint8_t *data, size_t length, TickType_t timeout)
|
||
{
|
||
#if !CONFIG_WATCH_UART_MUX_ENABLED
|
||
return ESP_ERR_NOT_SUPPORTED;
|
||
#else
|
||
if (!s_initialized) {
|
||
return ESP_ERR_INVALID_STATE;
|
||
}
|
||
if (channel >= UART_MUX_MAX_CHANNELS) {
|
||
return ESP_ERR_INVALID_ARG;
|
||
}
|
||
if (!data || length == 0) {
|
||
return ESP_OK;
|
||
}
|
||
if (xSemaphoreTake(s_mutex, timeout) != pdTRUE) {
|
||
return ESP_ERR_TIMEOUT;
|
||
}
|
||
esp_err_t err = uart_mux_select_locked(channel);
|
||
if (err == ESP_OK) {
|
||
int written = uart_write_bytes(CONFIG_WATCH_UART_PORT, (const char *)data, length);
|
||
if (written < 0 || (size_t)written != length) {
|
||
err = ESP_FAIL;
|
||
}
|
||
}
|
||
xSemaphoreGive(s_mutex);
|
||
return err;
|
||
#endif
|
||
}
|
||
|
||
// Читає дані з вказаного каналу, оновлюючи heartbeat під час успішного
|
||
// зчитування, і повертає кількість байтів через out_length.
|
||
esp_err_t uart_mux_read(size_t channel, uint8_t *buffer, size_t buffer_size, size_t *out_length, TickType_t timeout)
|
||
{
|
||
#if !CONFIG_WATCH_UART_MUX_ENABLED
|
||
return ESP_ERR_NOT_SUPPORTED;
|
||
#else
|
||
if (!s_initialized) {
|
||
return ESP_ERR_INVALID_STATE;
|
||
}
|
||
if (channel >= UART_MUX_MAX_CHANNELS || !buffer || buffer_size == 0) {
|
||
return ESP_ERR_INVALID_ARG;
|
||
}
|
||
if (xSemaphoreTake(s_mutex, timeout) != pdTRUE) {
|
||
return ESP_ERR_TIMEOUT;
|
||
}
|
||
esp_err_t err = uart_mux_select_locked(channel);
|
||
if (err == ESP_OK) {
|
||
int read = uart_read_bytes(CONFIG_WATCH_UART_PORT, buffer, buffer_size, timeout);
|
||
if (read < 0) {
|
||
err = ESP_FAIL;
|
||
} else {
|
||
if (out_length) {
|
||
*out_length = (size_t)read;
|
||
}
|
||
if (read > 0) {
|
||
s_last_heartbeat_us[channel] = esp_timer_get_time();
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
xSemaphoreGive(s_mutex);
|
||
return err;
|
||
#endif
|
||
}
|