190 lines
14 KiB
Markdown
190 lines
14 KiB
Markdown
# Altera Logic — ONLINE через SETCAN / GAS / UART
|
||
|
||
Версия профиля: **1**. Реализация, порты и тесты принадлежат `templates`.
|
||
Это профиль существующего classic SETCAN/ProtoCAN с 29-битным ID;
|
||
он не подменяется кадром SETP v2 и не использует старые команды `A5 CMD` FPGA.
|
||
|
||
## Адрес и носители
|
||
|
||
| Поле | Значение |
|
||
|---|---|
|
||
| Priority | 1, стандартный |
|
||
| Route | 1, от устройства |
|
||
| DeviceType | `0x6` |
|
||
| DeviceID | `0xE` |
|
||
| Device Name | `Altera Logic` |
|
||
| MsgType | `0x3`, GAS |
|
||
| CAN | Extended ID, data frame, DLC=8 |
|
||
|
||
CAN доставляет ID + 8 байт непосредственно. UART доставляет ровно тот же ID
|
||
и те же данные в существующем контейнере `pcan_frame`:
|
||
|
||
```text
|
||
AA 55 | LEN | SEQ | FLAGS | CAN_ID u32 LE | DATA | CRC16 u16 LE
|
||
```
|
||
|
||
Для этого профиля LEN=14, FLAGS=1 (IDE), DIR/RTR/ERR сброшены,
|
||
итоговая длина 19 байтов. CRC-16/CCITT-FALSE считается существующим кодеком
|
||
по LEN…DATA. SEQ — транспортный 8-битный счётчик; порядок выборок определяется
|
||
полем SampleIndex, поэтому независимые CAN/UART потоки дают одинаковый результат.
|
||
Предоставленные простые C-билдеры устанавливают SEQ=0; устройство может вести
|
||
его самостоятельно, используя `pcan_frame_encode`.
|
||
Настройки прямого UART-порта GUI: **921600, 8N1, без flow control**.
|
||
|
||
## GAS: метаданные потока
|
||
|
||
**CAN ID `0x1EE3FE00`, MsgBody/GAS address `0xFE00`, DLC=8.**
|
||
|
||
| Регистры GAS | Байты DATA | Поле |
|
||
|---|---|---|
|
||
| FE00 | 0…1 | Tag/version = `0x4C01` |
|
||
| FE01 | 2…3 | SessionID u16 |
|
||
| FE02…FE03 | 4…7 | SamplePeriodNs u32, строго больше 0 |
|
||
|
||
Порядок байтов little-endian. Число каналов профиля фиксировано: 16.
|
||
Частота выборок = `1e9 / SamplePeriodNs`.
|
||
|
||
Пример сессии 1 с частотой 1000 выборок/с:
|
||
|
||
```text
|
||
ID: 1EE3FE00
|
||
DATA: 01 4C 01 00 40 42 0F 00
|
||
```
|
||
|
||
Источник отправляет метаданные перед первой выборкой и повторяет примерно
|
||
раз в секунду, чтобы подключившийся GUI мог присоединиться к потоку.
|
||
Повтор с теми же SessionID/периодом историю не очищает.
|
||
|
||
При перезапуске потока или изменении периода источник увеличивает SessionID
|
||
по модулю 65536. Новый SessionID очищает историю; задержанные метаданные
|
||
предыдущей сессии игнорируются. Разница менее 32768 считается движением вперёд.
|
||
Если после аппаратного сброса устройство начало счётчик с меньшего значения,
|
||
нужно остановить и снова включить приём в GUI (либо сохранять счётчик сессий
|
||
на устройстве). Без полученных метаданных отсчёты не отображаются.
|
||
|
||
## GAS: одна выборка всех 16 каналов
|
||
|
||
**CAN ID `0x1EE3FF00`, MsgBody/GAS address `0xFF00`, DLC=8.**
|
||
|
||
| Регистры GAS | Байты DATA | Поле |
|
||
|---|---|---|
|
||
| FF00 | 0…1 | SessionID u16, должен совпадать с метаданными |
|
||
| FF01 | 2…3 | Sample u16: бит n = уровень канала Dn |
|
||
| FF02…FF03 | 4…7 | SampleIndex u32 |
|
||
|
||
Пример: сессия 1, выборка 0, D0 и D15 равны 1:
|
||
|
||
```text
|
||
ID: 1EE3FF00
|
||
DATA: 01 00 01 80 00 00 00 00
|
||
```
|
||
|
||
SampleIndex увеличивается на каждой аппаратной выборке, в том числе если
|
||
пакет не удалось передать. GUI замечает скачок индекса, учитывает потерянные
|
||
выборки и рисует разрыв, не соединяя его выдуманными состояниями.
|
||
Время получается из индекса и периода устройства, а не из времени прихода UART.
|
||
|
||
Переполнение индекса u32 разворачивается в u64 на приёмнике. Однозначное
|
||
восстановление порядка требует разрыва меньше 2^31 выборок. При более долгом
|
||
перерыве следует начать новую сессию. При подключении после полного оборота
|
||
индекса GUI не знает число оборотов до первой принятой выборки.
|
||
|
||
Одновременный CAN+UART приём объединяет один поток: одинаковые или запоздалые
|
||
индексы в одной сессии не добавляются повторно. Их число показывается как
|
||
«дубли/старые». Поздние данные старой сессии игнорируются по SessionID.
|
||
Если два источника прислали разные значения с одинаковыми SessionID/индексом,
|
||
остаётся первый принятый пакет: это не механизм голосования или сверки каналов.
|
||
|
||
## Нагрузка и история
|
||
|
||
Профиль передаёт одну 16-битную выборку на CAN-кадр. Это осознанный обмен
|
||
пропускной способности на независимую проверку сессии, потерь и дублей.
|
||
Начальный профиль для устройства — 1000 выборок/с.
|
||
|
||
На UART при 921600 бод и 19 байтах × 10 бит на пакет теоретический потолок
|
||
составляет около 4850 выборок/с, без учёта метаданных и пауз. Для непрерывной
|
||
передачи 50 Мвыб/с этот транспорт не подходит. Высокоскоростной буферный
|
||
захват остаётся отдельным режимом.
|
||
|
||
Общая C-история ограничена 8192 последними принятыми выборками. Старые данные
|
||
вытесняются; полный длительный архив в этом режиме не ведётся. GUI обновляет
|
||
экран не чаще 20 раз в секунду. Пауза фиксирует показанное окно, но приём
|
||
продолжается. CSV сохраняет текущее окно с индексами, временем и признаками разрывов.
|
||
|
||
## API для прошивки / порта
|
||
|
||
### Маркеры в ONLINE GUI
|
||
|
||
Колесо внутри графика прокручивает его по X (влево/вправо), Ctrl + колесо —
|
||
по Y (вверх/вниз), не меняя масштаб. Когда вся ось помещается в окно,
|
||
прокрутка этой оси не требуется. После ручной прокрутки X автоматический
|
||
переход к концу потока отключается до сброса масштаба.
|
||
Qt-порт этой обработки: `python/altera_logic/plot_scroll.py`.
|
||
|
||
Масштабирование внутри графика: зажать ЛКМ и двигать вправо/влево для X;
|
||
Ctrl + ЛКМ и движение вверх/вниз — для Y. Начальная точка остаётся на месте
|
||
в видимой области. Масштаб X: 1…16, Y: 1…8. «Сброс масштаба» возвращает
|
||
обе оси к 1. ЛКМ за линию маркера перемещает маркер; Ctrl отдаёт приоритет
|
||
масштабу Y. Обычный клик устанавливает выбранный маркер, если он включён.
|
||
При увеличении Y растягиваются дорожки цифровых каналов, не изменяются
|
||
измеренные значения. Прокрутка позволяет просматривать увеличенную область.
|
||
|
||
Две пары X1/X2 и X3/X4 включаются независимо и показывают время каждого
|
||
маркера, знаковый интервал Δt = X2 − X1 (либо X4 − X3) и f = 1/|Δt|.
|
||
При совпадении маркеров частота отображается как «—». Это обратный интервал,
|
||
а не автоматическое определение частоты сигнала.
|
||
Две пары Y1/Y2 и Y3/Y4 включаются независимо, показывают оба положения и
|
||
знаковую ΔY в процентах высоты графика (это не измерение напряжения).
|
||
Панель измерений построена по примеру AndroidGUI: отдельная строка для каждой
|
||
пары и ползунок выбранного маркера. dB для цифровых дорожек не вычисляются.
|
||
Разности вычисляет общий C-код `set_plot.c` через `protocan.plot.PlotMath`,
|
||
тот же код используется Android-портом.
|
||
Линии можно перетаскивать мышью; список «Установить кликом» выбирает маркер
|
||
для установки в любой точке. Режим «Курсор» возвращает обычный просмотр выборок.
|
||
Снятие галочки скрывает линии, сохраняя их позиции. «Маркеры в окно» возвращает
|
||
их в текущую область. Для измерения неподвижного фрагмента включите паузу.
|
||
X сохраняет положение во времени при обновлении истории и может уйти за окно;
|
||
новая сессия устанавливает начальные позиции. Визуальная модель находится
|
||
в `python/altera_logic/markers.py`, обработка мыши и рисование — в SETGUI.
|
||
|
||
`c/set-protocol/include/altera_stream.h` экспортирует:
|
||
|
||
- `las_metadata` — общий билдер метаданных для CAN либо UART;
|
||
- `las_data` — общий билдер выборки для CAN либо UART;
|
||
- `las_can` / `las_uart` — два входа одного декодера и истории;
|
||
- `las_snapshot` — хронологический снимок с индексами и разрывами;
|
||
- `las_get` — диагностика: потери, дубли, неправильные кадры, CRC.
|
||
|
||
Пример формирования одной выборки для CAN, без HAL-зависимостей:
|
||
|
||
```c
|
||
#include "altera_stream.h"
|
||
uint8_t bytes[32];
|
||
uint32_t id;
|
||
size_t size;
|
||
/* SessionID=1, период=1 мс. CAN-драйверу передаются id и size байт. */
|
||
size = las_metadata(LAS_DEVICE_ID, 1, 1000000, 0, &id, bytes, sizeof(bytes));
|
||
/* board_can_send_extended(id, bytes, size); */
|
||
size = las_data(LAS_DEVICE_ID, 1, 0, 0x8001, 0, &id, bytes, sizeof(bytes));
|
||
/* board_can_send_extended(id, bytes, size); */
|
||
/* Для UART последний флаг носителя заменить с 0 на 1:
|
||
билдер вернёт полный пакет AA55, который передаётся в UART без изменений. */
|
||
```
|
||
|
||
Драйвер платы должен передавать каждый пакет полностью и сохранять порядок,
|
||
периодически публиковать метаданные и увеличивать SampleIndex даже при потере
|
||
пакета в своей очереди. CAN-контроллер и трансивер остаются аппаратным портом.
|
||
|
||
## Размещение реализации и границы
|
||
|
||
- `templates/c/set-protocol/src/altera_stream.c`: протокол и кольцевая история.
|
||
- `templates/python/altera_logic/stream.py`: тонкий ctypes-порт и CSV-модель.
|
||
- `templates/python/altera_logic/stream_port.py`: Qt UART/CAN-приём и жизненный цикл.
|
||
- SETGUI: только визуальная вкладка и подключение к существующему CAN-источнику.
|
||
|
||
Текущий FPGA RTL с протоколом `A5 CMD` не становится SETCAN-источником от
|
||
обновления GUI. Нужен передатчик этого профиля в прошивке/RTL либо внешний
|
||
мост, который получает реальные выборки и публикует их в описанном формате.
|
||
В этой версии реализованы GUI-приёмник, общие C-билдеры для устройства и
|
||
демопроизводитель; FPGA RTL и физический CAN-контроллер не изменены.
|