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PLSR Modbus / USB 长稳并发测试

本批测试用于在四轴 PULSE/DIR 持续运动时，同时施加 Modbus 状态轮询、32 位动态频率写入和可选 USB CDC OUT 流量。脚本不发送 SAVE_CONFIG，不会在运动中触发 Flash 擦写。

当前状态（2026-08-10）：0x47只读诊断、USB CDC统计、USB中断优先级4及自动长稳脚本已完成代码和静态构建验证；30分钟及更长的Modbus/USB/四轴真机并发仍待执行，不能以脚本存在替代板测结论。

固件诊断接口

Modbus RTU 新增只读功能码 0x47。请求 PDU 与 0x03 一样包含 start word 和 quantity，完整快照为 40 WORD；请求示例为 47 00 00 00 28。不存在写入口，也不占用 D/HD/FD 地址。

主要字段如下（32 位字段均为低 WORD 在前）：

WORD	内容
0～3	签名 `0x4D42`、版本 1、长度 40、运行标志
4～9	当前 Tick、最后有效帧 Tick、最后帧间隔 DWT 周期
10～15	DMA 接收重启次数、重启失败次数、最后 UART ErrorCode
16～19	最近重启 HAL 状态、拼帧长度、待处理帧长度、连接超时口径
20～39	10 个完整 32 位统计：RX 事件、有效帧、TX 帧、CRC 错误、忽略站号、非法功能、非法地址、非法值、丢帧、UART 错误

固件内部也可调用 ModbusSlaveGetRuntimeDiagnostics() 获取这些诊断值。Cortex-M4 对齐的 32 位及更小字段保证单字段不撕裂；为避免阻塞运动中断，完整结构允许跨相邻 UART 事件，不应解释为事务级原子快照。USB CDC 提供 CDC_GetRuntimeDiagnostics()，记录 OUT 包/字节、接收重挂失败、发送请求/忙/失败/完成；USB OTG FS 中断优先级为 4，低于 PLSR 输出定时器优先级 1 和 TIM6 优先级 2。

同一组USB统计自动发布到控制窗口D1516～D1537，32位字段均为低WORD在前。D1516～D1517与D1536～D1537是首尾generation，读取时必须相同且为偶数；D1518为USB诊断版本1，D1519为initialized；D1520～D1535依次为rxPacketCount、rxByteCount、rxRearmFailureCount、txRequestCount、txByteCount、txBusyCount、txFailureCount、txCompleteCount。Host回归构建发布相同布局、版本和generation，但initialized及八个统计值固定为0。

基本运行

本脚本只能配合专用 P18 LONG_STRESS 验证固件运行：编译前令 PLSR_BOARD_TEST_SELECT=PLSR_BOARD_TEST_LONG_STRESS，再编译、烧录并硬复位。P18 为四轴准备 K4 100 kHz 平台参数，保留 Q4～Q7 的 PULSE/DIR 方向映射，并明确禁用软限位和硬限位输入。不要使用 P14/P15/P17 固件运行长稳脚本；它们的 K1 软限位会在约 1,000,000 脉冲处按设计停止。

P18 是无软限位的台架耐久测试配置，只能在确认机构脱开、运动范围安全或仅连接逻辑分析仪时使用。默认 COM5、100 kHz、30 分钟：

python HostComputer\plsr_modbus_long_stress_test.py

快速冒烟测试：

python HostComputer\plsr_modbus_long_stress_test.py --port COM5 --duration 60

脚本固定选择 P18 的 K4，自动完成四轴位置清零、重复序号幂等检查、COMMIT/START、状态一致性轮询、0x10 原子动态频率切换，并在结束时对四轴执行软件立即停止。停止清理会逐轴尝试，不会因为某一轴已经停止或应答异常而跳过后续轴。不会要求在 IAR Watch 中改值。

证据默认写入 HostComputer/long_stress_logs/：

CSV：每个采样点的四轴状态、频率、位置/任务/物理计数和 Modbus 32 位统计；
JSON：参数、事件、Modbus与USB设备端起止诊断快照、统计增量、USB主机发送量和最终状态。

可选压力与恢复用例

USB CDC OUT 与 Modbus 并发（将 COM8 替换为实际 USB 虚拟串口）：

python HostComputer\plsr_modbus_long_stress_test.py --port COM5 --duration 1800 --usb-port COM8 --usb-rate 64000

每 60 秒注入一次仅 CRC 错误的只读请求；固件必须静默丢弃，随后正常通信，crcErrorCount 每次至少加 1：

python HostComputer\plsr_modbus_long_stress_test.py --port COM5 --duration 600 --bad-crc-period 60

运行 120 秒时由主机主动关闭 COM5 3 秒，再重新连接；断线期间四轴脉冲计数必须继续增长：

python HostComputer\plsr_modbus_long_stress_test.py --port COM5 --duration 600 --disconnect-at 120 --disconnect-duration 3

三个压力项也可组合。故障注入默认关闭，避免日常回归意外中断通信。

验收准则

脚本最终输出 长稳 PASS，CSV/JSON 均成功生成；
全程轴 error=0、last_result=0，状态快照首尾 generation 相同且为偶数；
四轴 physical_pulses 单调不回退，动态频率由 FC16 一次写两个 WORD；
非故障注入基线下 uart_errors、dropped_frames、restart_failures 不增长；如增长，JSON 必须保留差值并按失败处理；
开启坏 CRC 时，只允许 crc_errors 按注入次数增长，不得出现运动错误或通信失联；
开启计划断线时，重连成功且断线期间四轴计数继续增长；
开启 USB 时，脚本自动读取D1516～D1537起止快照：结束快照必须initialized=1，rxPacketCount与rxByteCount必须增长，rxRearmFailureCount不得增长；同时保留主机bytes_written且要求write_errors=0，无需IAR Watch；
逻辑分析仪抽检 Q0～Q3：频率切换连续，无小于 1 us 窄脉冲、无串扰，停止后全低。

长稳结束后，若需要严格单任务脉冲总数，另跑 P14/P16 脚本和逻辑分析仪 200000 沿验收；本脚本以持续运行、通信恢复和计数单调性为目标。

持久化专项边界

HSD Backup SRAM双检查点、SFD Flash A/B槽、generation、CRC和故障回退工具已完成代码与Host故障注入覆盖；破坏性持久化诊断在正式构建中默认关闭。真实VBAT断主电恢复、Flash擦写/坏CRC回退、异常复位清除position_valid以及反复保存对运动无抖动的板测仍未关闭，必须在所有轴安全停止时单独执行；本长稳脚本不会也不应在运动中发起Flash保存或擦除。

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