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C
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C
/* app_loop.c - FreeRTOS 任务调度封装
|
||
*
|
||
* 任务划分（裸机主循环轮询项拆分而来）：
|
||
* net_task(优先级3, 栈3KB) - 网络状态机 NET_process：4G/WiFi 建链、收发、OTA 下载
|
||
* app_task(优先级2, 栈2KB) - 业务：继电器命令/反馈状态机、投喂秤、状态上报、OTA 确认
|
||
* sys_task(优先级1, 栈1KB) - 系统：LED、电量、蓝牙调试命令、运行时长打印
|
||
* idle 钩子 - 喂 IWDG（只要调度器正常，看门狗就不会断粮；
|
||
* 有任务死循环占 CPU 时 idle 饿死 → 复位，正是想要的行为）
|
||
*
|
||
* 共享资源互斥：
|
||
* g_net_at_mutex - NET_publish_* 与长 AT 会话（建链/重连）互斥，拿锁失败直接丢弃
|
||
* s_storage_mutex - EEPROM(软件I2C) / W25Q64(软件SPI) 跨任务访问互斥（storage_lock）
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||
* log 输出 - log.c 内部互斥，多任务日志不交织
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||
*/
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||
|
||
#include "app_loop.h"
|
||
#include "app_common.h"
|
||
#include "user_cmd.h"
|
||
#include "relay.h"
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||
#include "network.h"
|
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#include "led.h"
|
||
#include "adc.h"
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||
#include "feed_scale.h"
|
||
#include "iic.h"
|
||
#include "24c02.h"
|
||
#include "uart.h"
|
||
#include "log_cn.h"
|
||
#include "ble_at.h"
|
||
#include "hlw8032.h"
|
||
#include "reset_log.h"
|
||
#include "../W25Q64/w25q64.h"
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||
|
||
#include "FreeRTOS.h"
|
||
#include "task.h"
|
||
#include "semphr.h"
|
||
|
||
/*==== 存储总线互斥锁（EEPROM/W25Q64 共用一把递归锁）====*/
|
||
static SemaphoreHandle_t s_storage_mutex = NULL;
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||
|
||
void storage_lock_init(void)
|
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{
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||
s_storage_mutex = xSemaphoreCreateRecursiveMutex();
|
||
}
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||
|
||
void storage_lock(void)
|
||
{
|
||
if (s_storage_mutex && xTaskGetSchedulerState() == taskSCHEDULER_RUNNING) {
|
||
xSemaphoreTakeRecursive(s_storage_mutex, portMAX_DELAY);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
void storage_unlock(void)
|
||
{
|
||
if (s_storage_mutex && xTaskGetSchedulerState() == taskSCHEDULER_RUNNING) {
|
||
xSemaphoreGiveRecursive(s_storage_mutex);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/*==== 业务模块初始化（调度器启动前调用，与裸机版一致）====*/
|
||
void app_init(void)
|
||
{
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log_info("");
|
||
log_info("* * * * * * * * * * * * * * * * * *");
|
||
log_info("* 版本: %s (RTOS) *", FIRMWARE_VERSION_STR);
|
||
log_info("* * * * * * * By Helei * * * *");
|
||
|
||
/* EEPROM 中的 MQTT/版本配置 */
|
||
iicInit();
|
||
eepromReadInfo();
|
||
log_load_level(); /* 恢复保存的日志等级 */
|
||
log_info("> 服务器: %s:%d", MqttInfoStr.ServerIP, MqttInfoStr.ServerPort);
|
||
log_info("> 客户端ID: %s", MqttInfoStr.ClientID);
|
||
log_info("> 用户名: %s", MqttInfoStr.Username);
|
||
log_info("> 版本序号: %u", MqttInfoStr.Ver);
|
||
|
||
/* W25Q64 外部 Flash，用于 OTA 固件暂存 */
|
||
W25Q64_Init();
|
||
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||
/* 生成本次重启记录（原因+上轮运行时长）并打印最近 10 条 */
|
||
reset_log_boot();
|
||
|
||
/* 继电器 GPIO（控制输出 + 反馈输入） */
|
||
relayInit();
|
||
|
||
/* RS485 喂料秤控制模块 */
|
||
feedScaleInit();
|
||
|
||
/* LED（LED2 心跳同时兼任外部看门狗 TPL5010 喂狗） */
|
||
ledInit();
|
||
|
||
/* ADC 电量检测 */
|
||
adcInit();
|
||
update_batter();
|
||
|
||
/* HLW8032 电能计量（UART5 PD2，只累计电量） */
|
||
hlw8032_init();
|
||
|
||
/* 网络模块初始化：按 EEPROM 记忆的上次成功方式优先（4G 或 WiFi） */
|
||
NET_init();
|
||
|
||
/* 启动各路串口接收 */
|
||
USART2_StartRx(); /* RS485 喂料秤 */
|
||
USART3_StartRx(); /* 4G MQTT 消息，DMA+IDLE */
|
||
USART1_StartRx(); /* 蓝牙调试命令 */
|
||
|
||
/* 上电把 HLK-B40 蓝牙名称设置为 MQTT ClientID，多台设备可区分 */
|
||
ble_at_init();
|
||
ble_setup_name();
|
||
}
|
||
|
||
/*==== net_task：网络状态机（4G/WiFi 建链、收发、OTA）====*/
|
||
static void net_task(void *arg)
|
||
{
|
||
(void)arg;
|
||
for (;;) {
|
||
NET_process();
|
||
vTaskDelay(5);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/*==== app_task：业务逻辑（继电器/秤/上报/OTA 确认）====*/
|
||
static void app_task(void *arg)
|
||
{
|
||
(void)arg;
|
||
|
||
/* 主循环状态变量 */
|
||
static uint8_t ota_confirmed = 0;
|
||
static uint8_t ota_simulate_fail = 0; /* =1测试：模拟 OTA 确认失败（验证回退） */
|
||
static uint8_t ota_fail_logged = 0;
|
||
static uint32_t ota_confirm_tick = 0;
|
||
static uint32_t mqtt_ready_tick = 0;
|
||
static uint8_t mqtt_ready_recorded = 0;
|
||
static uint8_t mqtt_first_status_reported = 0;
|
||
|
||
for (;;) {
|
||
/* 记录 MQTT 首次就绪时刻 */
|
||
if (!mqtt_ready_recorded && g_net_mqtt_ready) {
|
||
mqtt_ready_recorded = 1;
|
||
mqtt_ready_tick = HAL_GetTick();
|
||
}
|
||
|
||
/* MQTT 首次就绪后：先按 EEPROM 恢复继电器上次状态（断电记忆），
|
||
* 再上报一次完整状态，让平台刷新为真实状态 */
|
||
if (g_net_mqtt_ready && !mqtt_first_status_reported) {
|
||
mqtt_first_status_reported = 1;
|
||
relayRestoreState();
|
||
relayStatueUpdata();
|
||
log_info("> Main: MQTT Ready 后首次状态上报");
|
||
ota_confirm_tick = HAL_GetTick();
|
||
}
|
||
|
||
/* 首次发布成功后延迟 3s 再 OTA 确认 */
|
||
if (!ota_confirmed && g_net_mqtt_ready && g_net_first_publish_ok &&
|
||
(HAL_GetTick() - ota_confirm_tick) > 3000) {
|
||
if (ota_simulate_fail) {
|
||
if (!ota_fail_logged) {
|
||
ota_fail_logged = 1;
|
||
log_info("> OTA 确认跳过（模拟失败，用于回退测试）");
|
||
}
|
||
/* 不置位 ota_confirmed，让 1 分钟健康超时触发复位 */
|
||
} else {
|
||
ota_confirmed = 1;
|
||
NET_ota_confirm();
|
||
log_info("> OTA 已确认（MQTT Ready + 首次发布成功 + 延迟3s）");
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/* MQTT 就绪后 1 分钟仍未首次 MPUB，主动复位 */
|
||
if (!ota_confirmed && mqtt_ready_recorded &&
|
||
(HAL_GetTick() - mqtt_ready_tick) > OTA_HEALTH_TIMEOUT_MS) {
|
||
log_warn("> OTA 健康超时: MQTT Ready 但 1 分钟内无 MPUB，复位");
|
||
reset_log_mark(RSN_OTA_HEALTH);
|
||
W25Q64_OTA_IncTrial(); /* 软件复位 BL 不计次，这里自行消耗一次试错 */
|
||
HAL_Delay(100);
|
||
NVIC_SystemReset();
|
||
}
|
||
|
||
/* 继电器命令响应状态机 */
|
||
relayCmdProcess();
|
||
|
||
/* 延迟状态上报 */
|
||
if (relay_report_pending && (HAL_GetTick() - relay_report_tick) > 100) {
|
||
relay_report_pending = 0;
|
||
relayStatueUpdata();
|
||
}
|
||
|
||
/* 喂料秤轮询与投喂保护 */
|
||
feedScaleProcess();
|
||
|
||
vTaskDelay(10);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/*==== sys_task：系统辅助（LED/电量/蓝牙命令/运行时长）====*/
|
||
static void sys_task(void *arg)
|
||
{
|
||
(void)arg;
|
||
uint32_t batt_tick = HAL_GetTick();
|
||
uint32_t up_last = HAL_GetTick();
|
||
uint32_t up_print = HAL_GetTick();
|
||
uint64_t up_ms = 0;
|
||
|
||
for (;;) {
|
||
/* 蓝牙调试命令 */
|
||
process_usart1_command();
|
||
|
||
/* 联网指示：连接中闪烁，连上常亮（led.c activeEvents 据此控制 PA1） */
|
||
g_net_led_connected = g_net_mqtt_ready ? 1 : 0;
|
||
|
||
/* LED 心跳/联网指示 */
|
||
activeEvents();
|
||
|
||
/* 电量 1s 节流更新 */
|
||
if (HAL_GetTick() - batt_tick >= 1000) {
|
||
batt_tick = HAL_GetTick();
|
||
update_batter();
|
||
hlw8032_tick(); /* 攒够约 0.1kWh 写一次 EEPROM */
|
||
reset_log_tick((uint32_t)(up_ms / 1000)); /* 共享 RAM 更新运行秒数，热复位不丢 */
|
||
}
|
||
|
||
/* 运行时长心跳：联网后每 60s 串口输出一次（天/时/分）；
|
||
* 未联网（配网/重连中）不打印，避免干扰配网倒计时日志。
|
||
* 64 位累计，HAL_GetTick 约 49 天回绕也不受影响 */
|
||
{
|
||
uint32_t now = HAL_GetTick();
|
||
up_ms += (uint32_t)(now - up_last); /* 32位差值天然容忍回绕 */
|
||
up_last = now;
|
||
if (now - up_print >= 60000) {
|
||
up_print = now;
|
||
if (g_net_mqtt_ready) {
|
||
uint32_t mins = (uint32_t)(up_ms / 60000);
|
||
if (hlw8032_online()) {
|
||
/* 每分钟随心跳上报一次累计电量（标识符 energy），日志同步显示 */
|
||
float kwh = hlw8032_get_energy_kwh();
|
||
NET_publish_energy(kwh);
|
||
log_info(FMT_UPTIME_EN,
|
||
(unsigned)(mins / 1440),
|
||
(unsigned)((mins % 1440) / 60),
|
||
(unsigned)(mins % 60), (double)kwh,
|
||
(double)hlw8032_get_voltage_v(),
|
||
(double)hlw8032_get_current_a(),
|
||
(double)hlw8032_get_power_w());
|
||
} else {
|
||
log_info(FMT_UPTIME,
|
||
(unsigned)(mins / 1440),
|
||
(unsigned)((mins % 1440) / 60),
|
||
(unsigned)(mins % 60));
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
vTaskDelay(20);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/*==== FreeRTOS 钩子 ====*/
|
||
|
||
/* idle 钩子：喂独立看门狗。有任务死循环占 CPU 时 idle 饿死 → IWDG 复位 */
|
||
void vApplicationIdleHook(void)
|
||
{
|
||
IWDG_Feed();
|
||
}
|
||
|
||
void vApplicationMallocFailedHook(void)
|
||
{
|
||
log_error("> RTOS: malloc 失败（堆耗尽）");
|
||
taskDISABLE_INTERRUPTS();
|
||
for (;;) { }
|
||
}
|
||
|
||
void vApplicationStackOverflowHook(TaskHandle_t xTask, char *pcTaskName)
|
||
{
|
||
(void)xTask;
|
||
log_error("> RTOS: 任务 %s 栈溢出", pcTaskName);
|
||
taskDISABLE_INTERRUPTS();
|
||
for (;;) { }
|
||
}
|
||
|
||
/*==== 任务创建与调度器启动（main 调用，不再返回）====*/
|
||
void app_rtos_start(void)
|
||
{
|
||
/* 互斥锁先于任务创建 */
|
||
log_lock_init();
|
||
storage_lock_init();
|
||
NET_LockInit();
|
||
|
||
xTaskCreate(net_task, "net", 768, NULL, 3, NULL); /* 栈 3KB：AT/OTA 有大的 sprintf 缓冲 */
|
||
xTaskCreate(app_task, "app", 512, NULL, 2, NULL); /* 栈 2KB */
|
||
xTaskCreate(sys_task, "sys", 256, NULL, 1, NULL); /* 栈 1KB */
|
||
|
||
vTaskStartScheduler();
|
||
|
||
/* 不会走到这里（堆不足创建失败才会） */
|
||
log_error("> RTOS: 调度器启动失败");
|
||
for (;;) { }
|
||
}
|