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# N32WB031 基础工程开发日志
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日期：2025-06-09
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工程：`H:\caiic_workspace\mothercup\embeddedSrc`
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目标芯片：N32WB031（国民技术 BLE SoC，Cortex-M0，64MHz，Flash 256KB，RAM 48KB）
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## 1. 任务目标
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基于 N32WB03x SDK V2.0.0 新建裸工程，实现：
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- UART 串口打印（printf 重定向）
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- 集成 FreeRTOS，构建实时多任务架构
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- GPIO 点灯（LED 周期翻转）
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- 引脚分配不得与 SWD 调试管脚冲突
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## 2. 参考资料
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| 资料 | 路径 |
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|---|---|
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| SDK V2.0.0 | `nations-tec/N32WB03x_SDK_V2.0.0` |
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| 器件包 | `nations-tec/N32WB03x_DFP.1.4.0.pack` |
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| 用户手册 | `nations-tec/CN_UM_N32WB03X_Series_User_Manual_V1.5.pdf` |
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| 硬件设计指南 | `nations-tec/CN_DG_N32WB03x_Series_Chips_Hardware_Design_Guide_V1.4.pdf` |
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| STB 开发板资料 | `nations-tec/N32WB031_STB_V1.3` |
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参考例程：
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- 串口：`projects/n32wb03x_EVAL/peripheral/USART/Printf`
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- 点灯：`projects/n32wb03x_EVAL/peripheral/GPIO/LedBlink`
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- FreeRTOS：`projects/n32wb03x_EVAL/application/FreeRTOS/FreeRTOS_ThreadCreation`
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## 3. 关键硬件结论
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- **SWD 调试管脚：SWCLK=PA4，SWDIO=PA5**（复位后默认 AF0）——本工程所有 GPIO 分配均避开这两个脚
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- STB 开发板板载 LED：LED1=PB0（跳线 J21）、LED2=PA6（跳线 J22），蓝色 LED，4.7K 限流
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- 串口排针 J3 已引出 PB6/PB7
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- 注意：PB8/PB9 默认接 32.768K 晶振；PB3 有下拉注意事项（手册 5.2.4）
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## 4. 引脚分配表
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| 功能 | 引脚 | 复用 | 说明 |
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|---|---|---|---|
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| USART1_TX | PB6 | AF4 | 115200 8N1 |
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| USART1_RX | PB7 | AF4 | |
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| LED1 | PB0 | GPIO 推挽输出 | 板载 D1 |
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| LED2 | PA6 | GPIO 推挽输出 | 板载 D2 |
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| SWDCLK | PA4 | AF0 | 调试占用，应用程序禁用 |
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| SWDIO | PA5 | AF0 | 调试占用，应用程序禁用 |
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## 5. 工程结构
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embeddedSrc/
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├── app/
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│ ├── main.c # 入口：时钟更新 → USART 初始化+banner → LED 初始化 → 建队列/任务 → vTaskStartScheduler
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│ ├── bsp_usart.c/.h # USART1 初始化 + fputc 重定向（'\n' 前自动补 '\r'）
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│ ├── bsp_led.c/.h # LED1/LED2 初始化、on/off/toggle
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│ ├── app_tasks.c/.h # 3 个 FreeRTOS 任务 + 日志队列
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│ ├── n32wb03x_it.c/.h # NMI / HardFault 异常处理
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│ └── FreeRTOSConfig.h # heap 8KB，SVC/PendSV/SysTick 映射给 FreeRTOS port
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├── MDK-ARM/
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│ ├── embeddedSrc.uvprojx
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│ └── embeddedSrc.uvoptx
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└── docs/
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└── 开发日志.md（本文件）
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```
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SDK 源码（固件库、CMSIS、FreeRTOS V9.0.0、启动文件）以相对路径 `..\..\nations-tec\N32WB03x_SDK_V2.0.0` 引用，不复制到工程内。
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工程配置：器件 N32WB031，IROM 0x01000000 / 0x40000，IRAM 0x20000000 / 0xC000，MicroLIB，宏定义 `N32WB03X, USE_STDPERIPH_DRIVER`。
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## 6. 实时多任务架构
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使用 FreeRTOS 原生 API（xTaskCreate / vTaskDelay / xQueue），不用 cmsis_os 封装。
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| 任务 | 功能 | 周期/触发 | 栈（字） | 优先级 |
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|---|---|---|---|---|
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| LedTask | 翻转 LED1，向日志队列发送 LogMsg_t | 500ms | 128 | 2 |
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| LedTask2 | 翻转 LED2，向日志队列发送 LogMsg_t | 1000ms | 128 | 2 |
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| PrintTask | xQueueReceive 阻塞取消息并 printf | 队列驱动 | 256 | 3 |
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生产者-消费者模型：LED 任务只负责投递消息，打印任务独占串口输出，避免多任务直接 printf 造成的输出交错。
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调度相关：
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- SysTick 由 FreeRTOS port 接管（FreeRTOSConfig.h 中 `xPortSysTickHandler → SysTick_Handler` 映射），main 中不再手动 `SysTick_Config`
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- `configTOTAL_HEAP_SIZE = 8*1024`（48KB RAM 余量充足）
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## 7. 编译验证
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- 工具链：Keil µVision5（`D:\Keil_v5\UV4\UV4.exe`，ARMCC V5.06 update 6）
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- 命令行：`UV4.exe -b embeddedSrc.uvprojx -j0 -o build.log`（工作目录 `embeddedSrc/MDK-ARM`）
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- 结果：**0 Error(s), 0 Warning(s)**
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- 体积：`Code=8248 RO-data=724 RW-data=100 ZI-data=10532`
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- 产物：`Objects/embeddedSrc.axf`、`Objects/embeddedSrc.hex`、`bin/embeddedSrc.bin`
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- 自查：全工程无 PA4/PA5 占用；SVC/PendSV/SysTick_Handler 无重复定义
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## 8. 烧录与运行
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1. Keil 打开 `embeddedSrc/MDK-ARM/embeddedSrc.uvprojx`，F7 编译
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2. NS-LINK 接 SWD（PA4/PA5），F8 下载
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3. 串口助手接 PB6(TX)/PB7(RX)，115200 8N1
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4. 复位后预期输出：启动 banner + `LED1 toggled, count = N` / `LED2 toggled, count = N` 滚动日志
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注意：未在真实硬件上运行验证。若 LED 不亮，检查 STB 板 J21/J22 跳线；若串口无输出，检查 J3 排针接线。
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## 9. 后续计划
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- 板卡实测验证 LED 与串口日志
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- 按需接入 BLE 协议栈（SDK ble 例程为裸机 rwip_schedule 调度，与 FreeRTOS 架构需做整合设计）
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日期：2026-09-01
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## 10. UART DMA 发送 + 日志开关 + CLI 命令框架
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### 10.1 DMA 可行性结论
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N32WB031 具备 DMA 外设（5 通道），固件库支持 `USART_EnableDMA` 与通道重映射
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（`DMA_RequestRemap`），USART1_TX 可映射到 DMA_CH1（参考官方例程
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`projects/n32wb03x_EVAL/peripheral/USART/DMA_Interrupt`）。**硬件支持，已实现 DMA 发送。**
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### 10.2 串口驱动扩展（bsp_usart）
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- TX 双通道并存：`fputc` 轮询发送保留给调度器启动前的 banner 与 PrintTask；
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新增 `bsp_usart_write_dma(buf, len)` 走 DMA_CH1（每次发送重新 `DMA_Init`，轮询
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`DMA_FLAG_TC1` 完成标志 + 等 `USART_FLAG_TXC` 移位寄存器排空），供 CLI 输出使用。
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- RX 新增 RXDNE 中断：`USART1_IRQHandler`（n32wb03x_it.c）→ `bsp_usart_rx_isr_handler()`，
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字节经 `xQueueSendFromISR` 投递到 64 字节接收队列；应用侧用
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`bsp_usart_read_byte(ch, timeout_ms)` 阻塞取字节。NVIC 优先级 = 3（最低，满足
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`configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY` 约束）。
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- 新增 TX 互斥锁 `bsp_usart_tx_lock/unlock`：调度器未运行时为空操作；
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PrintTask 的整条 printf 与 CLI 的整段应答各持锁一次，避免 log 开启后两类输出字节级交错。
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### 10.3 主动打印开关
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`app_tasks` 新增 `AppTasks_SetLogEnabled()/AppTasks_GetLogEnabled()`，**默认关闭**。
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LED 任务照常翻转，仅在开关打开时才向日志队列投递消息。运行时通过 CLI
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`log on|off` 切换，`log` 无参数查询当前状态。
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### 10.4 CLI 框架（app_cli）
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- 独立任务 `CliTask`（栈 256 字，优先级 3），独占完成：行接收 → 解析 → 执行 → 应答，
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应答全部走 DMA TX（`cli_write`/`cli_printf`，需显式带 `\r\n`）。
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- 命令表 `CliCmd_t s_cmds[]`（name/help/handler），新增命令只需在表中加一项。
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- 行结束符兼容 **`\r\n`、`\n\r`、`\r`、`\n`** 四种：首个 `\r` 或 `\n` 触发分发，
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紧跟的互补字符被吞掉一次。支持退格（0x08/0x7F）编辑，行缓冲 64 字节，超长响铃。
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- 内置命令：`help`、`version`、`log [on|off]`、`led <1|2> <on|off|toggle>`。
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- 提示符 `n32> `，空行仅重显提示符。
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### 10.5 编译验证
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- `UV4.exe -b embeddedSrc.uvprojx -j0 -o build.log`：**0 Error(s), 0 Warning(s)**
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- 体积：`Code=14712 RO-data=944 RW-data=112 ZI-data=10696`（Flash/RAM 余量仍充足）
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- 新增源文件：`app/app_cli.c/.h`；uvprojx 的 FWLB 组加入 `n32wb03x_dma.c`
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- 烧录后预期：banner 之后出现 `CLI ready. Type 'help' for commands.` 与 `n32> ` 提示符；
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默认无 LED 滚动日志，`log on` 后恢复。
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- 注意：尚未上板实测，DMA 与中断路径需硬件验证。
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日期：2026-09-01
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## 11. 任务栈统一调整为 1024 字
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- 上板实测 DMA/CLI/日志开关运行正常后，4 个任务栈统一调整为 1024 字（4KB/任务）：
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`LED_TASK_STACK` / `PRINT_TASK_STACK`（app_tasks.c）、`CLI_TASK_STACK`（app_cli.c）。
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- 4 任务共 16KB 栈，超出原 8KB heap，故 `configTOTAL_HEAP_SIZE` 由 8KB 调至 20KB
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（含队列、TCB、空闲任务栈 128 字的开销）。
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- 编译：0 Error / 0 Warning；体积 `Code=14712 RO-data=944 RW-data=112 ZI-data=22984`，
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ZI 约占 48KB RAM 的 47%，余量充足。
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日期：2026-09-01
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## 12. CLI 增强：Ctrl+Z 关日志、Tab 补全、命令历史
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均在 `app_cli.c` 的 CliTask 中实现：
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- **Ctrl+Z（0x1A）**：立即 `AppTasks_SetLogEnabled(0)` 关闭主动打印，打印 `[log off]`
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并重绘当前输入行。用于 log 滚动刷屏时快速停止。
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- **Tab（0x09）自动补全**：仅补全行首命令名（已含空格则不动作）。唯一匹配则补全
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并追加空格；多个匹配则先扩展公共前缀，无法扩展时列出候选并重绘输入行。
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- **命令历史**：环形缓冲 8 条 × 64 字节（`s_history`），提交时去重（空行、与上一条
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相同不入队）；上/下方向键（`ESC [ A` / `ESC [ B` 转义序列状态机解析）回翻历史，
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越过最新一条回到空行。回翻采用"清行重绘"（`\r` + 提示符 + 空格擦除 + 重显）。
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- `help` 输出末尾附按键说明。
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- 编译：0 Error / 0 Warning；体积 `Code=15688 RO-data=944 RW-data=112 ZI-data=23496`。
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日期：2026-09-01
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## 13. CLI 提示符修改
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- 命令行提示符由 `n32> ` 改为 `caiic->`（`app_cli.c` 中 `CLI_PROMPT` 宏）。
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- 编译：0 Error / 0 Warning；体积 `Code=15692 RO-data=944 RW-data=112 ZI-data=23496`。
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日期：2026-09-01
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## 14. 软件版本号 + sysinfo 系统信息命令
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- 新增 `app/app_version.h`：`APP_FW_VERSION "V1.00.01"`，启动 banner 与 `version`
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命令均输出版本号。
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- 新增 CLI 命令 `sysinfo`：输出运行时间（tick/秒）、任务数、heap 总量/当前空闲/
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历史最小空闲，以及 `vTaskList` 任务表（名称/状态/优先级/栈高水位/编号，
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栈单位为字）。`vTaskList` 行尾自带 `\r\n`，直接 DMA 输出。
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- `FreeRTOSConfig.h` 新增 `configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS 1`（`vTaskList`
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依赖，同时需要 `configUSE_TRACE_FACILITY 1`，已具备）。
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- 编译：0 Error / 0 Warning；体积 `Code=16944 RO-data=1020 RW-data=112 ZI-data=23880`。
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日期：2026-09-01
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## 15. BLE 接入：自定义 GATT 透传服务（CLS）+ FreeRTOS 整合
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### 15.1 工程与链接布局
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- 器件由 `N32WB031` 改为 `N32WB031KEQ6-2`（512KB Flash 型号）；APP 链接到
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**APP1 = 0x01008000，大小 0x38000（224KB）**（uvprojx 的 Cpu/IROM/OCR_RVCT4、
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FlashDriverDll `-FL080000`、RegisterFile/SFDFile 同步修改）。IRAM 保持
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`0x20000000/0xC000`。
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- LDads Misc 加入 BLE ROM 符号表 `symbol_g15.obj`（相对路径
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`..\..\nations-tec\N32WB03x_SDK_V2.0.0\middlewares\Nationstech\ble_library\ns_ble_stack\symdef\`）。
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- 新增源码组：BLE_STACK（lib_att.c / rwip.c / rwip_driver.c）、BLE_PROFILE
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（prf.c / prf_utils.c / rdtss.c / rdtss_task.c / rdts_common.c）、NS_LIB
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（ns_ble.c / ns_ble_task.c / ns_sleep.c / ns_sec.c / ns_timer.c / ns_error.c）、
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BLE_APP（app_ble.c / app_cls.c）；FWLB 追加 `n32wb03x_qflash.c`（OTA 备用）与
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`n32wb03x_exti.c`（ns_ble.c 的 EXTI_* 调用需要）。NS_LOG/LPUART、Crypto、
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NS_DFU 未接入。
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- Cads IncludePath 参照 rdtss.uvprojx 移植全部 BLE 相关目录（前缀改 2 层
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`..\..`），`..\inc`→`..\app\ble`、`..\inc\app_profile`→`..\app\ble\app_profile`。
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### 15.2 BLE 应用层（app/ble/）
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- `app_user_config.h` / `app_profile/rwapp_config.h`：由 rdtss 精简。广播名
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`CAIIC-MCM`；广播数据 = 128-bit 服务 UUID 列表（LSB first），扫描应答留空由
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协议栈自动附加设备名（attach_name）；连接参数 15/30ms、latency 0、超时 5000ms；
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仅启用 `CFG_PRF_RDTSS`（复用 SDK rdtss profile 引擎），NS_LOG 全关。
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- `app_profile/app_cls.c/.h`：自定义服务 CAIIC Link Service（属性表仿 app_rdtss.c）：
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- service `0000CA10-CA11-4B11-8000-CA11CA11CA11`
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- 下行写特征（Write Without Response）`0000CA11-CA11-4B11-8000-CA11CA11CA11`
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- 上行 notify 特征（Notify + CCCD）`0000CA12-CA11-4B11-8000-CA11CA11CA11`
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沿用 SDK prf 框架（GAPM_PROFILE_TASK_ADD_CMD 建库、`ns_ble_prf_task_register`
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注册消息表、`prf_get_itf_func_register` 挂 `rdtss_prf_itf_get`）。notify 发送为
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单包接口：忙（上一包未收到 RDTSS_VAL_NTF_CFM）或未订阅时返回 -1，由上层重试。
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- `app_ble.c/.h`：`ns_ble_stack_init`（注册 ble 消息回调）+ GAP/安全/广播参数 +
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profile 注册 + `ns_ble_adv_start()`；连接/断开/MTU 更新事件经
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`bsp_usart_tx_lock` 保护的 printf 输出；断开后自动重新开广播。对外接口：
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`app_ble_init()` / `app_ble_notify_send()` / `app_ble_set_rx_callback()`。
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- **BLE 调度任务**：`app_ble_init()` 内创建（栈 512 字、优先级 2），循环
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`rwip_schedule(); vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1));`。ke_msg/ke_timer 只允许在该
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任务上下文运行（SDK 约束）。
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- **不接 ns_sleep 低功耗**（与 FreeRTOS tick 冲突，代码内留 TODO）；ns_sleep.c
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仍需编译（ns_ble.c 引用 `ns_sleep_lock_acquire` 等符号），只是主循环不调用。
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### 15.3 VTOR 处理（关键）
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Cortex-M0 无 SCB->VTOR，本芯片用 `PWR->VTOR_REG`（bit31=EN，[30:0]=向量基址）。
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APP 链接在 0x01008000，但 SDK `SystemInit()` 写成 0x81000000（指向 0x01000000
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bootloader 区），`ns_ble_stack_init()` 内部（`NS_BLE_STACK_INIT`）又清 0。
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处理：`main` 在 SystemCoreClockUpdate 之后、任何 NVIC 中断使能之前先设
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`PWR->VTOR_REG = 0x80000000 | 0x01008000`；`app_ble_init()` 之后再重设一次
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（`main.c` 中 `APP_VTOR_VALUE`）。
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另：SDK 的 `ns_ble_stack_vtor_init()` 会把 `__Vectors`（本 APP 的 flash 向量表，
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含 FreeRTOS 的 SVC/PendSV/SysTick 映射与 USART1_IRQHandler）复制到 RAM 重映射区
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（0x200000e8 系统异常 / 0x200009c0 用户 IRQ），并把 BLE_FIFO/BLE_SLP/EXTI4_12
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指向 ROM/RAM 内部 handler；rdtss 例程在栈初始化后保持 VTOR=0 即依赖该 RAM 重映射。
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**本工程按设计要求重设 VTOR 到 flash；若实测 BLE 中断异常，回退方案是
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app_ble_init 后保持 VTOR=0（RAM 重映射已覆盖全部中断向量）。** 见 15.5 风险。
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BLE 中断不定义在 n32wb03x_it.c：启动文件的 BLE_*IRQHandler 均为 weak
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Default_Handler，真正的 handler 由 symbol_g15.obj（ROM）+ RAM 重映射提供；
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与 FreeRTOS 的 SVC/PendSV/SysTick 映射无冲突。BLE_SW/FIFO IRQ 优先级 0，
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ISR 内不得调用 FreeRTOS FromISR API（本工程 BLE 事件均在 BLE 任务上下文处理）。
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### 15.4 编译验证
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- `UV4.exe -b embeddedSrc.uvprojx -j0 -o build.log`：**0 Error(s), 0 Warning(s)**
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- 体积：`Code=34828 RO-data=6788 RW-data=8820 ZI-data=25572`
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- RW+ZI = 34392 字节 < 48KB（0xC000），`configTOTAL_HEAP_SIZE` 保持 20*1024 不变；
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剩余约 14.4KB 供 MSP 主栈。BLE ROM 栈变量经 symbol_g15.obj 绝对符号落在低地址
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RAM，其占区由 rwip_driver.o/ns_ble.o 等的 .data 段原位保留（与 rdtss 布局一致）。
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- 上板预期：复位后 banner（含 BLE 行）→ `caiic->` CLI 正常；手机 nRF Connect
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能搜到并连接 `CAIIC-MCM`，可见自定义服务的写/notify 两个特征。**尚未实测。**
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### 15.5 遗留风险
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- VTOR 与 BLE 中断的最终取指向量路径需上板确认（见 15.3，回退方案已备）。
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- `app_ble_notify_send()` 会从非 BLE 任务上下文触发 ke_msg_send（SDK 未保证
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跨上下文安全），后续 CLI-over-BLE 协议接入时应评估改为向 BLE 任务投递消息。
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- ns_sleep 低功耗未接；广播常开，功耗未优化。
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日期：2026-09-01
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## 16. CLI 传输解耦 + BLE 帧协议 + BLE OTA 接收器
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### 16.1 CLI 核心与传输解耦
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- 新增 `app/cli_core.c/.h`：命令表、全部命令 handler、分词执行从 app_cli.c 迁入。
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输出经可切换的 `cli_out_fn` 回调（`cli_set_output`，NULL=默认 UART DMA）。
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`cli_exec_line()` 返回 0/1（未知命令）。对外另有 `cli_cmd_count/cli_cmd_name`
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供 UART 前端 Tab 补全。
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- `app/app_cli.c` 保留 UART 前端（CliTask、行编辑、历史、Tab、Ctrl+Z、提示符），
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分发前 `cli_set_output(NULL)` 再 `cli_exec_line`；前端自身的提示符/回显/重绘
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固定走 UART（`cli_uart_write`），不受回调切换影响。
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- 并发约定：UART 与 BLE 两个前端共用全局 out 回调与 TX 缓冲，采用"执行前设置、
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执行完恢复"的简单保护（两端并发概率低，代码内已注释说明）。
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- 新增 CLI 命令 `bankinfo`：打印当前运行 bank（经 armlink 符号
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`Image$$ER_IROM1$$Base` 判定）与 bootsetting 记录内容。
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- UART CLI 行为不变（回归项）。
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### 16.2 BLE 帧协议前端（app/ble/app_ble_proto.c/.h）
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帧格式（小端）：`[0]=0xCA SOF, [1]=TYPE, [2]=SEQ, [3:4]=LEN(LE), [5..]=PAYLOAD,
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末尾 CRC16-CCITT(初值 0xFFFF, poly 0x1021) 2 字节 LE，覆盖 TYPE..PAYLOAD`。
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帧开销 7 字节（头 5 + CRC 2）。
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- 帧类型：0x01 CLI_REQ / 0x02 CLI_RSP / 0x03 CLI_RSP_END{status} /
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0x10 OTA_BEGIN{size,crc32,version} / 0x11 OTA_DATA{offset+data} /
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0x12 OTA_END{crc32} / 0x1F OTA_RSP{cmd_echo,status,offset}。
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OTA_RSP status：0 ok / 1 bad_frame / 2 bad_state(seq) / 3 size_too_big /
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4 crc_fail / 5 flash_fail。
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- 接收：字节流状态机（找 SOF→5 字节头→payload+CRC），接收缓冲 512 字节
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（payload 上限 480）；CRC 错误的帧静默丢弃（OTA 靠 offset/ack 重同步）。
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- CLI_REQ：payload ≤63 字节拷入行缓冲，置 out 为 BLE 帧输出后 `cli_exec_line`，
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结束发 CLI_RSP_END（status=cli_exec_line 返回值）。
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- 发送分块：单帧 payload 上限 = min(att_mtu-3, 244) - 7；新增
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`app_ble_max_payload()`（未连接返回 17）与 `app_ble_is_connected()`。
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- notify 忙重试：512 字节 pending FIFO 存整帧，`app_ble_proto_poll()` 挂进
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BleTask 循环每轮冲刷；FIFO 满则丢弃并计数；断连清空。
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- 全部运行在 BleTask 上下文（rx 经 CLS 写指示 handler，poll 在任务循环），无锁。
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### 16.3 OTA 接收器（app/app_ota.c/.h）
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- 静态 4KB 扇区缓冲；`Image$$ER_IROM1$$Base` 判定当前 bank，目标=对侧 bank。
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- OTA_BEGIN：校验 4..0x38000（否则 status=3）、首次 `Qflash_Init()`、记录会话、
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回 OTA_RSP(0x10,ok,0)。
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- OTA_DATA：offset 必须等于期望值（否则 status=2 附期望 offset，状态保持供重发）；
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攒满 4KB → 擦扇区+写 4KB → 回 OTA_RSP(0x11,ok,已写 offset) 作扇区级流控；
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未满不回包。Qflash 操作内关中断数十 ms，BLE 靠 5s supervision timeout 容忍。
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- OTA_END：残余 0xFF 补齐到 4 字节倍数后擦写该扇区；整镜像 `caiic_crc32` 回读校验
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（同时比对 BEGIN 与 END 的 crc32）；失败 status=4 中止不复位。成功则更新
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bootsetting（无效记录清零重建、写 active_bank/bank{size,crc,version}/重算结构
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CRC、擦写+回读比对），回 OTA_RSP(0x12,ok)，vTaskDelay 200ms 后
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`NVIC_SystemReset()`。
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- 断连（`app_ble_proto_on_disconnect`）中止会话并清空 pending；OTA 仅在连接态有效。
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- uvprojx：新增 DFU 组（`..\..\Boot\src\boot_crc32.c`），IncludePath 加
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`..\..\Boot\src`。
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### 16.4 编译验证
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- `UV4.exe -b embeddedSrc.uvprojx -j0 -o build.log`：**0 Error(s), 0 Warning(s)**
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- 体积：`Code=38000 RO-data=6856 RW-data=10600 ZI-data=31008`
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- RW+ZI = 41608 字节 < 48KB，`configTOTAL_HEAP_SIZE` 保持 20*1024 不变。
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- 上板预期：UART CLI 回归正常；nRF Connect 连接后发 CLI_REQ("help") 应收
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CLI_RSP 分块 + CLI_RSP_END；OTA_BEGIN/DATA/END 把新 bin 写入对侧 bank 并复位，
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bootloader 校验跳转后 `version`/`bankinfo` 显示新 bank。**尚未实测。**
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日期：2026-09-01
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## 17. 整片烧录包（bootloader + APP 合并）
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新增顶层 `tools/` 目录：
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- `merge_image.py` — 纯 Python（无第三方依赖）合并镜像：`Boot/MDK-ARM/bin/caiic_boot.bin`
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（0x01000000）+ `mcm-ddc-04/MDK-ARM/bin/embeddedSrc.bin`（0x01008000，APP1）→
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输出 `tools/out/caiic_full.hex`（Intel HEX，稀疏地址）与 `caiic_full.bin`
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（0x01000000 起，空隙补 0xFF）。已做回读校验：hex 中 boot/APP 段与源 bin 逐字节一致。
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- `make_package.bat` — 一键：UV4 构建 bootloader → UV4 构建 APP → 合并。任一步 0E0W
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校验失败即中止。本机 `python` 是商店占位 stub，脚本自动回退到 Python312 全路径。
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- `flash_package.bat` — 调 SDK 自带 `NSpyocd.exe`：`erase --chip` 后 `load` 合并 hex
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（目标 n32wb031）。需 NS-LINK 接 SWD（PA4/PA5）+ 复位脚。
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烧录流程：**首次**整片烧录用 `tools\flash_package.bat`（或 Keil 分工程分别烧录）；
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之后日常升级走 BLE OTA。bootsetting 首次为空，bootloader 向量检查后直接跳 APP1。
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日期：2026-09-01
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## 18. 修复 app_ble_init 崩溃（VTOR 根因）+ heap 调整
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### 18.1 现象与根因
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上板实测：程序在 `app_ble_init()` 中崩溃（卡死）。排查后确认**不是 heap 不足**，而是 VTOR：
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- 该芯片 BLE 协议栈的中断分发机制：`ns_ble_stack_vtor_init()`（ns_ble.c）把 APP 的
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`__Vectors`（链接器符号，即我们 0x01008000 处的向量表）拷贝到 RAM 中继区
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（系统异常 → 0x200000e8 起，用户 IRQ → 0x200009c0 起 31 项），再把
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BLE_FIFO/BLE_SLP/EXTI4_12 槽位改写为 ROM/RAM handler（BLE FIFO handler 是运行时
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拷贝到 RAM 的代码 `rwip_fifo_isr_codeArray`，不可能出现在 flash 静态向量表里）。
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- 因此 BLE 栈初始化后 **VTOR 必须保持 0**（走芯片 ROM 跳板 + RAM 中继），
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这也是 rdtss/app_ota 等所有官方例程的实际状态。
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- 此前我们在 `app_ble_init()` 之后把 VTOR 重设为 `0x80000000|0x01008000`，
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导致 BLE FIFO 中断直接查 APP 的 flash 向量表 → weak `Default_Handler` 死循环 → 卡死。
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### 18.2 修复
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- 删掉 `main.c` 中 `app_ble_init()` 之后的 VTOR 重设（保留 main 开头那一次——
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BLE 初始化前 USART1 RX 中断需要查 APP 自己的向量表）。
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- 规则：**BLE init 前 VTOR=APP 基址；BLE init 后 VTOR=0，不再动**。
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### 18.3 heap 检查与调整
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核算 FreeRTOS heap（20KB）占用：5 个任务栈（1024×4 + 512 字 = 18944B）+ 6 个 TCB
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（≈552B）+ 队列/互斥锁（≈370B）≈ 19.9KB，剩余仅 ~600B——未耗尽但余量偏小。
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`configTOTAL_HEAP_SIZE` 由 20KB 调至 **22KB**（RW+ZI=43656B，主栈余量约 5.4KB）。
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编译：0 Error / 0 Warning，`Code=37996 RO-data=6856 RW-data=10600 ZI-data=33056`。
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日期：2026-09-02
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## 19. Boot 跳转策略调整：校验移到升级过程，解决 Keil 下载无法调试
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### 19.1 现象与根因
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加了诊断代码重新编译后，Keil 下载/调试**能连上但全速跑永远到不了 main**。根因：
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- Keil 下载只写 APP1 区（0x01000000 起的镜像由 Keil 的 FLM 按 axf 地址 0x01008000 写入），
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**不会更新 bootsetting（0x01004000）里记录的 APP1 CRC32**——那是上次 `merge_image.py`
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打整片包时算的。
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- 复位链路：芯片 ROM → Boot → 校验 bootsetting → 校验 APP1 镜像 CRC → **不匹配，拒绝跳转**，
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CPU 停在 Boot 的 `for(;;)`。Keil 的 "Run to main" 走的是自然启动，自然卡在 Boot。
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- 所以任何一次 Keil 重新下载（不只是诊断代码）都会触发；引入 Boot 之前没有这层校验，故以前正常。
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验证方法：调试状态 halt 看 PC，落在 0x01000000~0x01003FFF 即 Boot 空转。
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### 19.2 调整内容
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- **Boot（`Boot/src/main.c`）改为跳转时不校验镜像 CRC**：只检查 bootsetting 扇区自身完整性
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（magic + 自身 CRC32）选出 active bank，再做向量表 sanity（MSP 在 SRAM、复位向量在 bank 内）
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兜底后直接跳转；bootsetting 无效时默认 APP1。删除 `bank_crc_ok()` 及双 bank CRC 回退。
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- **镜像 CRC 校验职责完全在升级过程**：`app_ota.c` OTA_END 已对新镜像整体 CRC32 比对，
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通过才写 bootsetting 切 bank 复位——OTA 链路安全性不变。
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- 新增 `MDK-ARM/debug_app.ini` 并挂到工程调试配置（uvoptx `<tIfile>`）：调试器下载后强制
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`SP/PC = APP1 向量表`，跳过 Boot 直进 APP。Boot 不校验后该脚本已非必需，保留为纯调试可选旁路。
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- Boot 重建 0E0W（`Code=1352`，bin 2032B），`tools/make_package.bat` 重新出整片包
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（caiic_full 79464B）。
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### 19.3 影响与注意
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- Keil 直接下载 APP 即可启动和调试，开发节奏恢复。
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- 代价：OTA 流程之外的镜像损坏（如 Keil 下载中途断电）不再被 Boot 拦截——向量检查只能挡
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全空/乱码。这是"简单"换来的取舍。
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- **在板子上烧过其他 0x01000000 起步的程序（SDK 例程 / mcm-ddc-ble）会覆盖 Boot 和
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bootsetting**，恢复方法：`tools\flash_package.bat tools\out\caiic_full.bin` 重烧整片包。
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日期：2026-09-02
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## 20. 串口波特率提升到 1Mbps
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### 20.1 可行性核实
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- USART1 挂 APB2=64MHz（`n32wb03x_usart.c` 中 USART1 取 Pclk2），波特率发生器为
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16 倍过采样 + 小数分频（同 STM32F1 算法）。
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- 1Mbps 分频值 = 64MHz / (16 × 1M) = **4.0，误差 0%**（2M/4M 同样零误差）。
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- 驱动断言上限 `IS_USART_BAUDRATE` = 4Mbps（`n32wb03x_usart.h`），1Mbps 远在范围内。
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### 20.2 改动
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- `bsp_usart.h`：`BSP_USART_BAUDRATE` 115200 → **1000000**，相关注释与 AGENTS.md 同步。
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- 构建 0E0W（`Code=38080 RO-data=6932 RW-data=10600 ZI-data=33056`）。
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- 注意：串口助手需切到 1000000；USB 转串口适配器需支持 1Mbps（CH340/CH343/FTDI 均可）。
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### 20.3 决策：RX 暂不切 DMA
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评估了 RX 由 RXDNE 逐字节中断改为 DMA 循环缓冲 + IDLE 中断的方案，结论**维持现状**：
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- CLI 是人工输入速度，1Mbps 下逐字节中断负载可忽略；RX DMA 的收益只在串口灌大数据
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（有线烧录/批量注入）时才存在，属出现需求后再做。
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- DMA RX 引入循环缓冲管理、IDLE 中断、4 通道合一的 DMA IRQ 与 FromISR 优先级约束等
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新出错点；现 RXDNE 方案已上板验证。
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- 对 CLI 语义无影响（保持 `bsp_usart_read_byte()` 字节流接口即可），但无收益不改动。
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### 20.4 后续：波特率回退
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实测后决定**改回 115200**（`BSP_USART_BAUDRATE` 恢复，注释与 AGENTS.md 同步还原）。
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本节 20.1 的核实结论仍然有效：该芯片串口支持 1Mbps 且零误差，需要高速时随时可再开。
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日期：2026-09-02
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## 21. Boot 跳转后 BLE 失败的最终定位与修复 + bootsetting 携带跳转地址
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### 21.1 根因（两层叠加，均已修复）
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1. **PRIMASK 中断状态**：旧 Boot 在 `jump_to_app()` 里 `__disable_irq()`，APP 继承中断全关。
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全 SDK 应用代码从不自己 `__enable_irq()`（自然复位 PRIMASK=0），FreeRTOS 要到
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`vTaskStartScheduler()` 才开中断，而 `app_ble_init()` 在调度器之前跑，其中的 ROM 初始化
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（如 LSI 校准 `calib_lsi_clk`，7.5ms）需要中断推进 → 卡死。修复：Boot 跳转前
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`__enable_irq()`（Boot 自身无中断源，安全）。
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2. **RAM 起始地址踩 ROM 保留区（主因）**：N32WB031 SRAM 为 **48KB+16KB** 结构，低 16KB
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（0x20000000~0x20003FFF）由芯片 ROM/BLE 子系统占用——ROM 启动代码在其中预备好
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rwip 堆描述符（0x20000118 起，全 SDK 无任何代码写它们）、patch 数组、中断中继表。
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SDK 例程（rdtss/mcm-ddc-ble）RAM 执行区从 **0x20004000** 起；而 mcm-ddc-04 和 Boot
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之前错配成 0x20000000 起（器件切到 KEQ6-2 时被 pack 默认值带偏），`__main` 的
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.data/.bss 初始化把低 16KB 冲掉 → BLE 栈拿垃圾描述符初始化堆 → HardFault。
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修复：两个工程 IRAM 全部改 **0x20004000/0xC000**（应用可用 48KB，
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APP RW+ZI≈46.7KB 放得下）。
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- 佐证：故障时打印的堆描述符为乱码（`env=4622910E/30777...`）；官方 masterboot 的
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`ns_dfu_boot_jump` 不动 VTOR/PRIMASK 只设 MSP，行为与我们修复后的 Boot 等效。
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- 教训：**任何工程（包括裸机小工具）链接到本芯片都必须从 0x20004000 起**。
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### 21.2 辅助手段
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- `n32wb03x_it.c` 的 HardFault_Handler 增加异常栈帧打印（R0-R3/R12/LR/PC/xPSR，
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EXC_RETURN bit2 选 MSP/PSP；ARMv6-M 无 CFSR/HFSR）。
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- 恢复 main 开头 2s 上电延时（与官方例程一致，兼作 SWD 附着窗口）。
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- `debug_app.ini` 已由用户移除，调试不再需要旁路。
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### 21.3 bootsetting 携带跳转地址
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- `dfu_layout.h`：`caiic_bank_t` 新增 `start_address`（结构体 44 字节）。
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- Boot：校验 bootsetting 自身完整性（magic + 结构体 CRC32）后按 active bank 的
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`start_address` 跳转；地址越界或记录无效回退 APP1。
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- `app_ota.c`：OTA 写记录时填 `start_address`；`bankinfo` 命令同步打印。
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- `tools/merge_image.py`：**生成缺省 bootsetting** 打进 0x01004000（magic、active=APP1、
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bank1={start=0x01008000,size,crc32,version=0}、bank2 空、结构体 CRC32，与
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`boot_crc32.c` 同为 IEEE CRC32，脚本用 zlib 实现）；支持 `merge_image.py [app_bin]
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[输出名]` 参数化。
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- `tools/make_package.bat`：构建改 `-r` 全量重建，杜绝陈旧中间产物进产线包。
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### 21.4 产物（均逐字段校验：向量表 / 结构体 CRC / bank1 CRC 与镜像吻合）
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- `tools/out/caiic_full.{hex,bin}`（79732B）= Boot + mcm-ddc-04（APP1 46964B）
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- `tools/out/caiic_ble_full.{hex,bin}`（62480B）= Boot + mcm-ddc-ble（APP1 29712B，
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该工程已重链接到 0x01008000/0x38000）
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日期：2026-09-02
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## 22. mcm-ddc-ble 工程：创建、FreeRTOS、CLI 搬迁与 BLE 帧协议落地
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mcm-ddc-04 在 Boot 跳转路径下仍有问题期间，新建 `mcm-ddc-ble/` 作为可工作的基座
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工程并逐步补齐功能。本节汇总其全部演进。
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### 22.1 工程创建（rdtss 蓝本）
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- 以 SDK `projects/n32wb03x_EVAL/ble/rdtss` 为蓝本整目录复制（BLE 原始数据透传服务，
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128-bit UUID，下行写 + 上行 notify，与 CLI-over-BLE 形态最接近）。
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- uvprojx/uvoptx 中 SDK 相对路径全部重定向到 `..\..\nations-tec\N32WB03x_SDK_V2.0.0\`，
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||
`nations-tec/` 只读未动。OTA_IMG_1/2 两个 target 保留不用。
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||
- 引脚核对：LED1=PB0、LED2=PA6、USART1=PB6/PB7、LPUART 日志=PB1，无 PA4/PA5（SWD）
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占用。
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- `main.c` 加 `ns_sleep_lock_acquire()` 永久锁睡眠，SWD 全程可调试（例程默认进
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deep sleep 会断开 SWD）。
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### 22.2 FreeRTOS 接入 + 点灯任务
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- SDK 自带 FreeRTOS V9（tasks/queue/list/timers + heap_4 + RVDS/ARM_CM0 port）加入
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工程；`FreeRTOSConfig.h` 从 mcm-ddc-04 移植。
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- 任务化：`ble_schedule_task`（512 字，优先级 2，rwip_schedule 循环，rwip 单上下文
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约束）、`led_task`（128 字，LED1 500ms 翻转）。
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||
- 踩坑：脚本写 uvprojx 路径时 `\t` 被 Python 解释成制表符（`Source\tasks.c` 变成
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`Source<TAB>asks.c`），Keil 报 `cannot create command input file`；另 `<FileName>`
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||
必须写纯文件名。
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### 22.3 从 mcm-ddc-04 搬迁 CLI 框架 + UART 驱动
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- 搬入：`bsp_usart.c/h`（printf 重定向 + DMA TX + RXDNE 中断队列 + TX 互斥锁，
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新增 `bsp_usart_rx_inject()`）、`cli_core.c/h`、`app_cli.c/h`（提示符 `caiic->`、
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||
Tab 补全、历史、四种行结束符）、`n32wb03x_it.c`（USART1_IRQHandler 转发 +
|
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HardFault 栈帧打印）、`app_version.h`（V1.00.01）、新写 `ble_up.c/h`（CLI 应答的
|
||
BLE notify 上行：ke_msg 只允许 BLE 任务上下文，故 CLI 任务入队 512B 环形缓冲，
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||
BLE 调度任务 20B/notify、cfm 节流发送）。
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||
- 命令集：`help`/`version`/`sysinfo`/`led`（`log`、`bankinfo`、Ctrl+Z 依赖 04 的
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||
日志/OTA 系统，未搬）。
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||
- 拆除：`app_usart.c`（原透传 FIFO）、`ns_log_lpuart.c`（占用 `fputc` 与 bsp_usart
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||
冲突；`NS_LOG_LPUART_ENABLE` 置 0）。
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||
- main.c 增加 VTOR 预置（`0x80000000|0x01008000`，BLE init 前 USART1 RX 中断需要，
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||
BLE init 后 VTOR 归 0 不动）与启动 banner。
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||
- 踩坑：µVision 在 uvoptx 缺失/不同步时会把多个 target 的同名组文件清单合并，从
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target 1 删掉的文件仍被编进链接——三个 target 的条目需全部删除；以
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`Objects/*.lnp` 链接清单无残留为验证。
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### 22.4 实现 ble_protocol.md 帧协议
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- 新增 `app_ble_proto.c/h`（从 04 移植适配 rdtss 服务）：字节流重组状态机
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（SOF 0xCA → 头 → payload → CRC16-CCITT，跨多次 BLE 写入重组，坏帧静默丢弃并
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重新找 SOF）；CLI_REQ 执行命令，输出组帧 CLI_RSP 若干 + CLI_RSP_END{status}。
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||
- 通道隔离：串口输入只回串口，BLE 帧输入只回 BLE 帧（set/exec/restore 输出切换）。
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- OTA 帧类型（0x10~0x1F）保留不应答（本工程无 flash 升级）。
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- CRC16 已用标准向量（"123456789" → 0x29B1）验证。
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- 协议文档 `docs/ble_protocol.md` 增加 1.2 节（rdtss 服务 UUID 表、差异点：默认
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||
MTU 下每帧 payload 13B、OTA 不支持）与 `help` 命令线上字节示例
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（`CA 01 00 04 00 68 65 6C 70 16 EC`）。
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### 22.5 产物与测试入口
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- 构建 0E/0W：`Code=31184 RO-data=3504 RW-data=1968 ZI-data=26912`（heap 20KB）。
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- 整包：`tools\out\caiic_ble_full.{hex,bin}`（Boot + 缺省 bootsetting + 本工程 APP1）。
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- 串口（115200）：banner + `caiic->`；BLE：`CAIIC-MCM-20260902`，订阅 `...E0002`
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notify 后往 `...E0001` 写 CLI_REQ 帧即可对话。
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