feat: 完善Mesh继电器OTA与地址协议

- 增加STM8 Bootloader工程及出厂固件恢复流程\n- 增加W25Q64外部Flash驱动和OTA分包接收、CRC16校验、断点续传状态管理\n- 增加固件版本查询、升级结果上报与主机确认机制\n- 将业务帧从55 AA帧头调整为发送方Mesh短地址+CMD+LEN+DATA+CRC16\n- 修正JDY-28M外层地址与业务发送方地址的职责划分,支持广播请求定向应答\n- 同步更新硬件引脚、存储分区、OTA流程和主机通信协议文档\n- 已使用SDCC重新编译,应用代码大小为5512字节,链接地址为0x8800
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十七
2026-11-03 11:29:55 +08:00
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# STM8 Mesh 继电器主机通信协议
本文档供主机、网关和上位机开发人员使用。通信分为两层:JDY-28M Mesh外层和设备业务内层。
## 1. Mesh外层帧
### 1.1 主机发送给设备
```text
41 54 2B AA A1 | DST_H DST_L | A0 | BUSINESS | 0D 0A
```
字段说明:
| 字段 | 长度 | 说明 |
|---|---:|---|
| `41 54 2B AA A1` | 5 | JDY-28M Mesh发送固定帧头 |
| `DST_H DST_L` | 2 | 目标短地址,高字节在前 |
| `A0` | 1 | Mesh数据通信标志,固定值 |
| `BUSINESS` | 变长 | 本文档第2节定义的业务帧 |
| `0D 0A` | 2 | Mesh帧尾,固定值 |
广播地址:
```text
FFFF
```
单播到短地址`000C`:
```text
DST_H = 00
DST_L = 0C
```
### 1.2 设备发送给主机
```text
F1 DD 09 00 0A | SRC_H SRC_L | BUSINESS | 0D 0A
```
这里的两字节是 JDY-28M 外层携带的目标地址字段;设备发送方短地址不由该
字段提供,而是放在业务帧 `BUSINESS` 的 `SRC_H SRC_L` 字段中。
### 1.3 长度限制
JDY-28M完整Mesh帧最大20字节。当前业务帧最大DATA长度为4字节:
```text
BUSINESS = SRC_H SRC_L CMD LEN DATA CRC16_L CRC16_H
```
业务帧长度为`6 + LEN`,完整外层发送帧长度为`16 + LEN`,因此`LEN`最大为4。
## 2. 业务帧格式
```text
SRC_H SRC_L | CMD | LEN | DATA[0..LEN-1] | CRC16_L CRC16_H
```
### 2.1 CRC16规则
```text
算法:CRC-16/MODBUS
多项式:0xA001
初始值:0xFFFF
输入反射:是
输出反射:是
计算范围:SRC_H、SRC_L、CMD、LEN和DATA
发送顺序:CRC低字节在前,高字节在后
```
CRC错误时设备直接丢弃整帧,不执行命令,也不返回错误应答。
## 3. 通用应答规则
普通请求的应答命令通常为:
```text
应答CMD = 请求CMD | 0x80
```
错误应答:
```text
CMD = E0
LEN = 01
DATA[0] = 错误码
```
当前常用错误码:
```text
0x02:DATA长度错误
0x03:DATA参数错误
0x05:EEPROM或配置写入失败
0x06:未知命令
```
## 4. 主机下发的普通命令
### 4.1 `0x01` 继电器控制
主机发送:
```text
CMD = 01
LEN = 01
DATA[0] = 00:继电器断开
DATA[0] = 01:继电器吸合
```
业务帧结构示例:
```text
SRC_H SRC_L 01 01 01 CRC16_L CRC16_H
```
设备执行后返回:
```text
CMD = 81
LEN = 01
DATA[0] = 当前继电器控制状态
```
```text
00:断开
01:吸合
```
注意:当前没有继电器触点反馈,设备只能确认PA1控制输出已经设置,不能确认触点机械动作是否真实成功。电流异常由故障检测功能另行上报。
### 4.2 `0x02` 查询继电器状态
主机发送:
```text
CMD = 02
LEN = 00
```
设备返回:
```text
CMD = 82
LEN = 01
DATA[0] = 00:断开
DATA[0] = 01:吸合
```
### 4.3 `0x03` 查询实际电流
主机发送:
```text
CMD = 03
LEN = 00
```
设备返回:
```text
CMD = 83
LEN = 02
DATA[0] = 电流低字节
DATA[1] = 电流高字节
```
单位为mA,无符号整数,低字节在前。例如实际电流为`1000mA = 0x03E8`:
```text
DATA = E8 03
```
### 4.4 `0x05` 查询设备短地址
主机发送:
```text
CMD = 05
LEN = 00
```
设备返回:
```text
CMD = 85
LEN = 02
DATA[0] = 短地址高字节
DATA[1] = 短地址低字节
```
例如设备短地址为`000C`:
```text
DATA = 00 0C
```
### 4.5 `0x06` 配置电流阈值
主机发送:
```text
CMD = 06
LEN = 02
DATA[0] = 阈值低字节
DATA[1] = 阈值高字节
```
单位为mA,默认值为100mA,设备保存到内部EEPROM。例如设置100mA:
```text
DATA = 64 00
```
设备成功返回:
```text
CMD = 86
LEN = 02
DATA = 原样返回设置的阈值
```
## 5. 固件版本查询
### 5.1 `0x0E` 查询当前固件版本
主机发送:
```text
CMD = 0E
LEN = 00
```
设备返回:
```text
CMD = 8E
LEN = 02
DATA[0] = 版本低字节
DATA[1] = 版本高字节
```
当前版本在主程序`include/app_config.h`中定义:
```c
#define FIRMWARE_VERSION 0x0001u
```
例如版本`0x0001`返回:
```text
DATA = 01 00
```
## 6. 故障与恢复上报
故障上报由设备主动发送:
```text
CMD = 04
LEN = 01
DATA[0] = 故障码或恢复码
```
故障码:
```text
0x00:继电器吸合但持续无有效电流
0x01:继电器断开但仍存在持续电流
0x02:ACS712采样异常
0x03:蓝牙初始化异常,仅LED指示,不通过Mesh上报
0x04:电流故障恢复
0x05:蓝牙故障恢复
0x06:采样异常恢复
0x07:继电器控制失败预留码
```
主机确认故障或恢复上报:
```text
CMD = 84
LEN = 01
DATA[0] = 被确认的故障码或恢复码
```
故障产生和恢复都需要持续至少10秒确认。故障恢复上报未收到主机确认时,设备每10秒重复上报,直到收到确认。
## 7. OTA命令
主机发送的OTA固件是`mesh_relay.bin`裸二进制文件,不是HEX文本文件,也不包含Bootloader。
### 7.1 `0x08` 进入OTA
```text
CMD = 08
LEN = 04
DATA[0] = 固件长度低字节
DATA[1] = 固件长度高字节
DATA[2] = 版本号低字节
DATA[3] = 版本号高字节
```
设备收到后擦除:
```text
OTA固件区:0x020000~0x02FFFF
OTA元数据:0x030000~0x030FFF
```
成功应答:
```text
CMD = 88
LEN = 01
DATA[0] = 00
```
### 7.2 `0x09` 固件分包
正常数据包:
```text
CMD = 09
LEN = 04
DATA[0] = OFFSET高字节
DATA[1] = OFFSET低字节
DATA[2] = 固件数据1
DATA[3] = 固件数据2
```
最后只有1字节固件数据时:
```text
CMD = 09
LEN = 03
DATA[0] = OFFSET高字节
DATA[1] = OFFSET低字节
DATA[2] = 固件数据1
```
设备只接受等于当前期待偏移的分包。成功后返回:
```text
CMD = 89
LEN = 03
DATA[0] = 00:写入成功
DATA[1] = 下一期待偏移高字节
DATA[2] = 下一期待偏移低字节
```
如果偏移错误、Flash写入失败或OTA状态错误,返回非0状态码。主机应根据返回的期待偏移重传。
### 7.3 `0x0A` 发送完整固件CRC16
```text
CMD = 0A
LEN = 02
DATA[0] = 完整固件CRC16低字节
DATA[1] = 完整固件CRC16高字节
```
CRC16使用CRC-16/MODBUS,计算范围是整个裸二进制固件文件。
设备接收后返回:
```text
CMD = 8A
LEN = 01
DATA[0] = 00:接收成功
```
### 7.4 `0x0B` 请求校验并提交升级
主机发送:
```text
CMD = 0B
LEN = 00
```
设备从W25Q64重新读取完整固件并计算CRC16。校验成功后写入OTA元数据:
```text
0x030000:魔数
0x030004:固件长度
0x030008:固件版本
0x03000A:CRC16
0x03000E:镜像有效标志0xA5
0x03000F:升级请求0xA5
```
设备返回:
```text
CMD = 8B
LEN = 01
DATA[0] = 00:校验成功,已提交升级
DATA[0] = 01:校验失败
```
之后设备复位,由Bootloader把OTA固件搬运到内部Flash的`0x8800`区域。
### 7.5 `0x0C` 取消OTA
主机发送:
```text
CMD = 0C
LEN = 00
```
设备返回:
```text
CMD = 8C
LEN = 01
DATA[0] = 00:取消成功
```
### 7.6 OTA传输顺序
```text
查询版本:0E
进入OTA:08
等待应答:88
发送分包:09
每包等待应答:89
发送完整CRC16:0A
请求校验提交:0B
等待校验结果:8B
设备复位并升级
主程序启动后主动上报升级结果:0D
主机确认升级结果:8D
```
## 8. OTA升级结果上报
设备启动后从`0x030010`读取升级结果,蓝牙初始化成功后主动广播:
```text
CMD = 0D
LEN = 01
DATA[0] = 升级结果码
```
结果码:
```text
0x00:无结果
0x01:升级成功
0x02:固件CRC错误
0x03:内部Flash写入失败
0x04:写入后校验失败
0x05:固件长度非法
0x06:W25Q64读取失败
```
主机确认:
```text
CMD = 8D
LEN = 01
DATA[0] = 对应的升级结果码
```
设备收到确认后清除`0x030010`。