耳机充电与通信调试指南

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一、内置充电基本原理

1. 充电基本流程 下图只是充电流程的抽象流程，不是完全流程，按照下图流程去看代码，基本可以覆盖充电检测的绝大部分情况，各个SDK也是写法上大同小异
   ldo5v_in后，如果是在idle模式下，就会直接进入充电，如果不在idle，就会复位进idle再充电
   ldo5v_off后，先关充电，如果支持拔出开机，就会切蓝牙，不支持就会走关机
   ldo5v_keep后，先关充电，如果是智能仓或者测试盒连接，会return掉；如果拔出开机会走复位，不支持就会走关机
   charge_start后，才会正式进入充电模式抽取电流
   charge_full后，会关充电，然后分情况进关机
   charge_close后，才会正式停止充电（注意，如果此时5V还在，有些SDK做法是会继续从5V端取电流给系统工作，主要看有没有以下判断）
   

1.1 智能仓充电流程

①入仓-开盖通信（返回电量）-关盖升压通信（充电&返回电量）-收到充满指令-延时-关机
注意：通信时高电平为3.3V左右，带通信的耳机关机是通信决定的，耳机返回电量100%后，由仓发关机命令，耳机收到指令后，延时指定时间，然后关机，耳机关机后，仓不能再发指令或者充电脚有电平变化，不然耳机会唤醒开机

1.2 非智能仓充电流程

①入仓-升压充电-耳机判满关充电-充电仓关升压（掉保持电压）-耳机关机
②入仓-升压充电-耳机判满关充电-充电仓不关升压（常5V）-耳机关机
注意：掉保持电压的仓，关机是在ldo5v_keep_delay_deal里面关的，而常5V的仓，关机是在eSystemConfirmStopStatus里面关的，如果关机的地方不对，容易造成充满开机等问题，具体见下面经典案例
另外，耳机充满后，要注意看charge_close里面有没有条件限制跑CHGBG_EN(0)和CHARGE_EN(0)，如果没跑这两个寄存器，系统会从5V取电，对一些充满后会进行电流检测的仓，可能会有影响
2. 充电关键配置

2.1 电流与电压

//是否支持芯片内置充电
#define TCFG_CHARGE_ENABLE                    ENABLE_THIS_MOUDLE
//是否支持开机充电
#define TCFG_CHARGE_POWERON_ENABLE            DISABLE
//是否支持拔出充电自动开机功能
#define TCFG_CHARGE_OFF_POWERON_NE            ENABLE
/*充电截止电压可选配置*/
#define TCFG_CHARGE_FULL_V                    CHARGE_FULL_V_4199
/*充电截止电流可选配置*/
#define TCFG_CHARGE_FULL_MA                   CHARGE_FULL_mA_10
/*充电电流可选配置*/
#define TCFG_CHARGE_MA                        CHARGE_mA_50

TCFG_CHARGE_ENABLE：内置充电开关使能，默认开，不要关，如果使用外挂充电，则参考示例............；
TCFG_CHARGE_POWERON_ENABLE：开机充电，可以边充电边用耳机，默认不开；
TCFG_CHARGE_OFF_POWERON_NE：拔掉充电后，开机还是关机，看需求选择；
TCFG_CHARGE_FULL_V：截止电压，这个实质上是影响5V端和VBAT端的压差，从而影响电流，实际停止充电判断条件是截止电流，一般值的设置比电池的充满电压高一点，具体视电池规格和SDK的CHARGE_FULL_V_X这个宏的档位配置；
TCFG_CHARGE_FULL_MA：截止电流，实际停止充电的判断条件，具体视客户需求以及充电仓特性配置，一般不低于5ma；
TCFG_CHARGE_MA：充电电流，一般是1C，如50mah电池的1C就是配置50ma，如果支持超过1C按电池规格和需求配置。

2.2 充电仓相关配置

#define TCFG_CHARGESTORE_ENABLE             DISABLE_THIS_MOUDLE       //是否支持智能充点仓
#define TCFG_TEST_BOX_ENABLE                1
#define TCFG_CHARGE_CALIBRATION_ENABLE      DISABLE_THIS_MOUDLE       //是否支持充电电流校准功能
#if TCFG_AUDIO_ANC_ENABLE
#define TCFG_ANC_BOX_ENABLE                 1                         //是否支持ANC测试盒
#else
#define TCFG_ANC_BOX_ENABLE                 0                         //是否支持ANC测试盒
#endif/*TCFG_AUDIO_ANC_ENABLE*/
#define TCFG_CHARGESTORE_PORT               IO_PORTP_00               //耳机和充点仓通讯的IO口
#define TCFG_CHARGESTORE_UART_ID            IRQ_UART1_IDX             //通讯使用的串口号

TCFG_CHARGESTORE_ENABLE：大部分情况下，有通信功能的就打开，没有就关闭；
TCFG_TEST_BOX_ENABLE：测试盒功能，连接测试盒会有用，默认不要关；
TCFG_CHARGE_CALIBRATION_ENABLE：充电校准功能，如果产线上没有这个测试项，以及客户没有对充电电流提出严格的控制范围，这个就默认关闭不要开；
TCFG_ANC_BOX_ENABLE：开了ANC会开这个，默认不用改
TCFG_CHARGESTORE_PORT：耳机与充电仓通信的IO口，不能改；
TCFG_CHARGESTORE_UART_ID：与仓通信用的UART1，智能仓用到，如果有其他外设使用UART，注意不要冲突。

2.3 充电检测参数

//过滤时间 = (filter*2 + 20)ms,    
    .ldo5v_off_filter       = 100,
    .ldo5v_on_filter        = 50,
    .ldo5v_keep_filter      = 220,
    .ldo5v_pulldown_lvl     = CHARGE_PULLDOWN_200K,            //下拉电阻档位选择
    .ldo5v_pulldown_keep    = 0,                               //在仓软关机是否要保持下拉(ldo5v_pulldown_en使能时有效)
    .ldo5v_pulldown_en      = 1,

ldo5v_off_filter：5V拔出的滤波时间，默认220ms；
ldo5v_on_filter：5V插入的滤波时间，默认120ms；
ldo5v_keep_filte：判断维持电压的滤波时间，默认460ms；
ldo5v_pulldown_lvl：充电脚下拉电阻档位，有200K、150K、100K和50K四个档位，一般默认200K就行，具体要向充电仓设计那边了解充电仓对负载的要求；
ldo5v_pulldown_keep：软关机时是否保持下拉，具体看充电仓那边对负载的要求和检测逻辑，（注意：复位如cpu reset时不会保持）；
ldo5v_pulldown_en：下拉电阻总使能。
注意：上述以AC700v136版本为例，有些参数旧系列或者旧版本SDK没写出来，或者写法有些许差异，没有的按照AC700v136对应地方添加或者修改即可

struct port_wakeup ldoin_port = {
    .edge               = BOTH_EDGE,                      //唤醒方式选择,可选：上升沿\下降沿\双边沿
    .both_edge          = 1,
    .filter             = PORT_FLT_16ms,
    .iomap              = IO_LDOIN_DET,                   //唤醒口选择
};

edge：边沿唤醒的方式；
both_edge：是否需要双边沿唤醒；
filter：唤醒的滤波时间，硬件模块，只能配置对应enum中的可选项
iomap：对应的唤醒脚
各滤波参数关系如下图所示
注意点：

1. PORT_FLT为硬件模块唤醒时间，是根据配置固定的，滤波时间过后会起中断ldoin_wakeup_isr，进入ldo5v_detect，关机唤醒情况下才有这个时间，开机状态下没有这个时间；
2. ldo5v_XXX_filter是软件滤波时间，可以改，滤波时间过后才会发对应的IN、OFF或KEEP事件，要挂示波器看，充电仓出来的5V、维持电压和0V电压和电压值和持续时间是多少；
3. 充电仓提供的维持电压一般上限取电池电压内都行，下限建议要1.2V以上。

2.4 充电常用寄存器

//充电模块使能    
    CHARGE_EN();
    CHGGO_EN();
//下拉电阻档位和使能
    L5V_RES_DET_S_SEL();
    L5V_LOAD_EN();

注意：非特殊情况不直接操作寄存器

二、耳机通信基本原理

1. 通信方式

1.1 UART方式通信

通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，通常称作UART，是一种异步收发传输器，是电脑硬件的一部分。它将要传输的资料在串行通信和并行通信之间加以转换。作为把并行输入信号转成串行输出信号的芯片，UART通常被集成于其他通讯接口的连结上。
耳机一般做的都是单线串口，TX和RX共用一根线，通信由充电仓发起，耳机接收回复

1.2 高低电平方式通信

这种仓通过高低电平通信，各家对电平的定义又不同，一般是高电平占多少ms，低电平占多少ms，多个高低电平组合为一个码，具体需要看充电仓的设计，通信实例见demo
【金山文档】 普通高低电平TWS耳机控制通讯
普通高低电平TWS耳机控制通讯.otl

2. 串口通信流程

chargebox_send：充电仓通过串口发送数据
uart_isr：串口中断，串口收到的数据先到这里（切记不要在中断里，做读写VM或者其他耗时较多的操作，这些在下面event_handle处理）
data_deal：数据分析接口，注意如果不是走杰理标准协议，是不会进这里的
event_to_user：事件发送接口，由于中断里不能占用太长时间，耗时多的操作发事件去handle处理
event_handle：消息处理函数，收到的指令实现、组包和回复等，具体在这里处理
earphone_reply：耳机消息发送接口

3. 串口相关接口

//串口中断
static void uart_isr(void)

//数据分析接口
void app_chargestore_data_deal(u8 *buf, u8 len)

//消息处理函数
int app_chargestore_event_handler(struct chargestore_event *chargestore_dev)

//事件发送接口
void chargestore_event_to_user(u8 *packet, u32 type, u8 event, u8 size)

//耳机消息发送接口
extern int chargestore_api_write(u8 *buf, u8 len);

...

4. 自定义串口通信

自定义串口通信的处理方式，完全可以参考默认的串口通信流程，核心思想是
①在uart_isr拦截数据，判断数据是否是自定义的，若不是则返回0执行原流程（避免影响测试盒等默认通信）
②如果数据是自定义的，就进入自己的处理流程，可以借助SDK默认的handle
自定义串口通信简单demo如下，demo借助默认的uart接口，波特率9600
【金山文档】 AC700v135_ldoin自定义串口通信demo_20230419
https://kdocs.cn/l/clL7r0Gq7iIb
充电仓发送：0xaa，0xbb，0xcc，0x01
耳机返回：0xee，0xdd，0xff，0x01，0x00，0x00
可用串口先模拟发送下

三、通信问题通用调试步骤

此步骤适用于debug耳机与充电仓的串口通信

1. 调试前准备工作 ①一个可以有串口工具和改代码的电脑
   ②一套接好打印线的机子
   ③一个逻辑分析仪

2. 搭好测试环境

①先用公版SDK，开启智能充电仓的宏
②在uart_isr打印接收到的数据
③在自定义data_deal或者默认data_deal里打印数据
④在自定义event_handle或者默认event_handle里打印数据

3. 调试步骤

①先确认uart_isr有没有收到数据，如果没有收到数据，确认下有没有充电仓发或者接触好不好（有条件用逻辑分析仪看看数据）
②如果收到，确认下数据跟发送的对不对的上，对不上检查一下接触和波特率，波特率9600
③如果走默认充电仓指令，需要满足杰理通信协议，才会进入data_deal，否则需要走自定义
④确认data_deal里面数据接收对不对，一般参数传递没问题不会有错
⑤在data_deal里面发送事件给event_handle处理，默认协议用chargestore_api_write()发，自定义的参考上述demo
⑥如果event_handle收不到数，说明接口使用错误，或者程序其他地方有东西把线程占满了（先用公版对比看看改了哪里导致）

四、充电问题通用调试步骤

1. 调试前准备工作 准备以下可能用到的东西
   ①一个可以有串口工具和改代码的电脑
   ②一套接好打印线的机子
   ③一个在pogopin正负端接好杜邦线的充电仓
   ④一个示波器
   ⑤一个直流稳压源
   ⑥一个或多个万用表（最好用福禄克大表）
   ⑦一个公版SDK
   ⑧与充电仓方面支持的沟通渠道

2. 搭好测试环境

①耳机端接好打印线，确保能正常打印
②先用公版SDK测试，若公版SDK有问题，直接下一步，若公版SDK没问题，先找改了哪里导致的，再进行下一步
③示波器挂在充电仓pogopin正负端
④打开与充电相关的打印

const char log_tag_const_v_APP_CHARGE AT(.LOG_TAG_CONST) = TRUE;
const char log_tag_const_i_APP_CHARGE AT(.LOG_TAG_CONST) = TRUE;
const char log_tag_const_d_APP_CHARGE AT(.LOG_TAG_CONST) = TRUE;
const char log_tag_const_w_APP_CHARGE AT(.LOG_TAG_CONST) = TRUE;
const char log_tag_const_e_APP_CHARGE AT(.LOG_TAG_CONST) = TRUE;

int __attribute__((weak)) eSystemConfirmStopStatus(void)
{
    /* 系统进入在未来时间里，无任务超时唤醒，可根据用户选择系统停止，或者系统定时唤醒(100ms)，或自己指定唤醒时间 */
    //1:Endless Sleep
    //0:100 ms wakeup
    //other: x ms wakeup
    if (get_charge_full_flag()) {
        printf("Endless Sleep");    //打开这个
        power_set_soft_poweroff();
        return 1;
    } else {
        /* log_i("100 ms wakeup"); */
        return 0;
    }
}

static void ldo5v_detect(void *priv)
{
    ...
    if (LVCMP_DET_GET()) {
        putchar('X');        //打开这个
        if (ldo5v_on_cnt < __this->data->ldo5v_on_filter) {
            ...
        } else {
            printf("ldo5V_IN\n");        //打开这个
            ...
        }
    } else if (LDO5V_DET_GET() == 0) { 
        putchar('Q');        //打开这个
        if (ldo5v_off_cnt < (__this->data->ldo5v_off_filter + 20)) {
            ...
        } else {
            printf("ldo5V_OFF\n");        //打开这个
            ...
        }
    } else {
        putchar('E');        //打开这个
        if (ldo5v_keep_cnt < __this->data->ldo5v_keep_filter) {
            ...
        } else {
            printf("ldo5V_ERR\n");        //打开这个
            ...
        }
    }
}

static void charge_err_delay_deal(void *priv)
                or
static void ldo5v_keep_delay_deal(void *priv)
{
    ...
    //打开这个
    printf("get_charge_online_flag:%d %d\n", get_charge_online_flag(), get_ldo5v_online_hw());
    if (get_ldo5v_online_hw() && get_charge_online_flag()) {
        power_set_soft_poweroff();
    } else {
        ...
    }
}

⑤按问题测试手法，复现问题，抓取波形和log，具体问题具体分析，见经典案例分析

五、充电问题经典案例

进入这里排查问题前，先把《充电问题通用调试步骤》看了，准备好先

1. 非智能仓，耳机入仓，充电没反应 非智能仓，充电仓检测入仓一般两种方式，负载检测和电流检测，向充电仓的支持咨询确认

情况1：针对负载检测

①耳机端可选下拉电阻档位为200K、150K、100K和50K，一般配置200K可检测插入，如果不行，充电仓端若可调分压，则调节充电仓端分压；

情况2：针对电流检测

①抓取充电仓pogopin波形，看耳机入仓后，充电仓有没有升5V，如果没有升5V，则要先向充电仓的支持咨询下了
②如果有升5V，向充电仓的支持咨询下，电流检测从什么时间点开始？共检测多长时间？需要持续多长时间，示波器测量下5V持续的时间，充电流程默认5V起来唤醒x ms+5V IN的滤波120ms+复位起来充电耗时100~250ms
③如果入仓抽电流达不到电流检测标准，可以参考下面文档加大电流
【金山文档】 开始充电时加大充电电流方法
开始充电时加大充电电流方法.otl
④如果电流检测窗口很短，则尝试在检测到5V就开始加大电流

2. 非智能仓，耳机充满会开机

情况1：耳机先判断充满然后关机，充电仓后再掉保持电压

现象：耳机log出现charge_full，过几秒后出现Endless Sleep，但是此时用示波器看，充电仓充电脚两端5V电压还在，过一段时间后才会掉5V下来，
原因：因为充电仓充满掉电压时间比较长，耳机先关机了，后面充电仓掉电压的时候，就有一个边沿变化，把耳机唤醒了
解决办法：在eSystemConfirmStopStatus里面先不关机，等充电仓掉电压，跑流程在ldo5v_keep_delay_deal里面再关机

情况2：耳机关机的时候，充电脚电平被扯低

现象：充电仓充电脚电压从5V掉到维持电压，此时耳机log打印在ldo5v_keep_delay_deal里面关机了，随后波形出现一小段被拉低接近0V的波形，耳机被唤醒，而且延时关机没用，什么时候关机，就什么时候被拉低
原因：非智能仓默认开下拉，默认关机的时候是不操作下拉的，有些仓充电脚可能被拉低，导致耳机被边沿唤醒
解决办法：①ldo5v_pulldown_keep置0（没有这个变量就参考AC700v136修改），在仓关机关掉下拉
②在①的基础上，在charge start就把下拉关掉，视仓的特性而定，比如在5v off的地方把下拉开起来（避免影响出入仓检测）
具体还是跟充电仓特性有关，放的位置可能有差异，最好问清楚充电仓那边逻辑

情况3：充电仓判满检测的电流条件较低，判断大于电流阈值又开始充电

现象：耳机打印charge_full，充电仓5V还没掉，过一会儿又重新充电，且SDK上charge_close对关充电做了限制
原因：如上图所示，如果5V还在，charge_close没有真关电，芯片还会从ldoin取电，电流可能大于充电仓的检测阈值，如4ma，视充电仓检测机制而定，可能导致充电仓判断又充电
解决办法：注释掉限制，每次都把电关掉

3. 非智能仓，耳机关机后，充电仓那边睡眠功耗高

现象：耳机关机后，充电仓那边也进入睡眠，测睡眠功耗会比正常高几十个ua
原因：如果耳机关机保持了下拉，而仓充电脚有保持电压的话，下拉电阻是会耗电的
解决办法：ldo5v_pulldown_keep置0（没有这个变量就参考AC700v136修改），在仓关机关掉下拉

4. 智能仓，耳机充满会开机

现象：耳机关机后，又被唤醒开机，示波器看充电脚波形，充电仓发完关机码后，耳机延时后进入关机，随后充电仓又发码或者有电平变化
原因：耳机关机后，发码也相当于是有一个电平变化，就会边沿唤醒耳机
解决办法：尝试调节关机延时，并问清楚充电仓设计逻辑

case CMD_SHUT_DOWN:
    log_info("shut down\n");
    __this->power_status = 0;
    __this->cover_status = 0;
    __this->close_ing = 0;
    chargestore_api_write(send_buf, 1);
    //改下面时间
    __this->shutdown_timer = sys_hi_timer_add(NULL, chargestore_shutdown_do, 1000);
    break;

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