4. 实现CAL_PAGE操作

任务说明

本案例实现XCP协议中的CAL_PAGE命令，支持校准页面的选择、切换和状态查询。校准页面用于管理多套标定数据，在标定过程中可动态切换当前生效的标定集。本案例聚焦于命令解析与状态管理逻辑，不涉及具体ECU内存映射。

协议定义

CAL_PAGE命令格式如下：

• 选择页面：CMD=0xDE，参数为页面编号（0x00或0x01）
• 切换页面：CMD=0xDF，参数为页面编号（0x00或0x01）
• 查询状态：CMD=0xE0，无参数

响应码：0x00表示成功，0x31表示参数无效，0x32表示页面不可用。

代码实现

#include <stdint.h>
#include <string.h>

#define CAL_PAGE_SELECT  0xDE
#define CAL_PAGE_SWITCH  0xDF
#define CAL_PAGE_STATUS  0xE0

#define RESP_OK          0x00
#define ERR_PARAM        0x31
#define ERR_UNAVAILABLE  0x32

#define PAGE_COUNT       2
#define PAGE_ACTIVE      0x01
#define PAGE_INACTIVE    0x00

typedef struct {
    uint8_t page_id;
    uint8_t state;      // PAGE_ACTIVE 或 PAGE_INACTIVE
    uint8_t available;  // 1=可用, 0=不可用
} cal_page_t;

static cal_page_t pages[PAGE_COUNT] = {
    {0x00, PAGE_ACTIVE,  1},
    {0x01, PAGE_INACTIVE, 1}
};

static uint8_t current_page = 0x00;

/* 查找页面索引，返回-1表示不存在 */
static int8_t find_page(uint8_t page_id) {
    for (int8_t i = 0; i < PAGE_COUNT; i++) {
        if (pages[i].page_id == page_id) {
            return i;
        }
    }
    return -1;
}

/* 处理CAL_PAGE命令，返回响应码 */
uint8_t cal_page_handler(uint8_t cmd, uint8_t param, uint8_t *status_out) {
    int8_t idx;
    
    switch (cmd) {
        case CAL_PAGE_SELECT:
            idx = find_page(param);
            if (idx < 0) {
                return ERR_PARAM;
            }
            if (!pages[idx].available) {
                return ERR_UNAVAILABLE;
            }
            /* 选择页面：标记为待激活，但不立即切换 */
            pages[idx].state = PAGE_ACTIVE;
            for (int8_t i = 0; i < PAGE_COUNT; i++) {
                if (i != idx) {
                    pages[i].state = PAGE_INACTIVE;
                }
            }
            return RESP_OK;
            
        case CAL_PAGE_SWITCH:
            idx = find_page(param);
            if (idx < 0) {
                return ERR_PARAM;
            }
            if (!pages[idx].available) {
                return ERR_UNAVAILABLE;
            }
            /* 切换页面：立即生效 */
            current_page = pages[idx].page_id;
            pages[idx].state = PAGE_ACTIVE;
            for (int8_t i = 0; i < PAGE_COUNT; i++) {
                if (i != idx) {
                    pages[i].state = PAGE_INACTIVE;
                }
            }
            return RESP_OK;
            
        case CAL_PAGE_STATUS:
            if (status_out != NULL) {
                *status_out = current_page;
            }
            return RESP_OK;
            
        default:
            return ERR_PARAM;
    }
}

/* 测试用例 */
#include <stdio.h>

void print_status(const char *label, uint8_t ret, uint8_t status) {
    printf("%s: ret=0x%02X, current_page=0x%02X\n", 
           label, ret, status);
}

int main(void) {
    uint8_t ret, status = 0xFF;
    
    /* 测试1：查询初始状态 */
    ret = cal_page_handler(CAL_PAGE_STATUS, 0, &status);
    print_status("初始状态查询", ret, status);
    
    /* 测试2：选择页面1 */
    ret = cal_page_handler(CAL_PAGE_SELECT, 0x01, NULL);
    printf("选择页面1: ret=0x%02X\n", ret);
    
    /* 测试3：查询状态（应仍为页面0，因为只是选择未切换） */
    ret = cal_page_handler(CAL_PAGE_STATUS, 0, &status);
    print_status("选择后查询", ret, status);
    
    /* 测试4：切换页面1 */
    ret = cal_page_handler(CAL_PAGE_SWITCH, 0x01, NULL);
    printf("切换页面1: ret=0x%02X\n", ret);
    
    /* 测试5：查询状态（应为页面1） */
    ret = cal_page_handler(CAL_PAGE_STATUS, 0, &status);
    print_status("切换后查询", ret, status);
    
    /* 测试6：无效页面 */
    ret = cal_page_handler(CAL_PAGE_SELECT, 0x05, NULL);
    printf("选择无效页面: ret=0x%02X\n", ret);
    
    return 0;
}

代码说明

代码维护一个包含两个校准页面的静态表，每个页面记录其ID、激活状态和可用性。cal_page_handler函数根据命令字分发处理：SELECT仅改变页面的激活标记但不改变当前生效页面；SWITCH立即更新当前页面指针并同步激活状态；STATUS返回当前生效页面编号。页面可用性检查在SELECT和SWITCH中均执行，无效页面编号返回ERR_PARAM。

验证方法

编译并运行测试程序：

gcc -o cal_page_test cal_page_test.c
./cal_page_test

预期输出如下（与代码逻辑严格对应）：

初始状态查询: ret=0x00, current_page=0x00
选择页面1: ret=0x00
选择后查询: ret=0x00, current_page=0x00
切换页面1: ret=0x00
切换后查询: ret=0x00, current_page=0x01
选择无效页面: ret=0x31

判定标准：所有返回码与预期一致，且状态查询结果正确反映SELECT不切换、SWITCH立即切换的语义。

状态转换示意

图中展示了两个校准页面的状态以及SELECT与SWITCH命令的不同作用路径：SELECT仅改变激活标记，SWITCH同时更新当前生效页面指针。STATUS命令用于查询当前生效页面。