4. 状态机设计：SRC与SNK状态机迁移、PS_RDY与Wait行为、Hard Reset流程

好，咱们今天聊点硬核的——状态机。说实话，PD协议里最核心的东西就是状态机。你代码写得再花哨，状态机搞错了，设备就是死活不通电。我当年第一次调PD的时候，就栽在状态迁移上，折腾了两天才发现是PS_RDY的时序没卡对。

4.1 SRC与SNK状态机：两个角色的博弈

PD协议里，Source和Sink各自维护一套状态机。说白了，就是两边各唱各的戏，但得对上节奏。

Source端状态机，我习惯把它分成三个阶段：

• 未连接态：等待CC检测，啥也不干
• 协商态：发现设备插入，开始讨价还价
• 供电态：协议谈妥，稳定输出

Sink端状态机，其实更简单：

• 等待态：等Source发能力
• 请求态：我要多少电压电流
• 运行态：拿到电了，正常工作

你想想看，这两个状态机就像一对舞伴。Source先伸手，Sink接住，然后一起转圈。谁先迈错一步，整个舞就乱了。

4.2 PS_RDY与Wait行为：最容易踩的坑

PS_RDY这个玩意儿，我刚开始做的时候觉得它就是个普通消息。后来才发现，它其实是整个供电切换的「发令枪」。

PS_RDY的作用：

• Source发完能力后，必须等Sink回复Request
• Source收到Request后，开始调整电压
• 电压稳定后，Source发PS_RDY告诉Sink：「好了，你可以用了」
• Sink收到PS_RDY，才能开始从新电压取电

这里有个关键点——Wait行为。我记得有一次调试，Sink端总是收不到PS_RDY，查了半天发现是Source端电压调整时间太长，超过了协议规定的15ms。嗯，这就是典型的Wait超时问题。

代码实现上，PS_RDY的处理逻辑大概是这样的：

// Source端：电压稳定后发送PS_RDY
void src_send_ps_rdy(void) {
    // 等待电压稳定
    while(!is_voltage_stable()) {
        delay_ms(1);
        if(timeout > 15) {  // 15ms超时
            send_hard_reset();
            return;
        }
    }
    // 发送PS_RDY
    pd_send_message(PDO_PS_RDY);
    // 进入供电态
    state_machine_set_state(SRC_STATE_ACTIVE);
}

// Sink端：收到PS_RDY后切换负载
void snk_on_ps_rdy(void) {
    // 确认是PS_RDY消息
    if(pd_msg.type == PD_MSG_PS_RDY) {
        // 安全切换负载
        power_switch_to_new_voltage();
        state_machine_set_state(SNK_STATE_ACTIVE);
    }
}

4.3 Hard Reset流程：最后的救命稻草

Hard Reset，说白了就是「重启大法」。协议里规定，当通信出现不可恢复的错误时，双方都要执行Hard Reset。

触发Hard Reset的场景：

• 协议层超时（比如Source等Request等了太久）
• 消息CRC校验失败多次
• 收到无效的消息类型
• 电压/电流异常

Hard Reset的执行流程：

1. 发起方拉低CC线（至少1ms）
2. 双方检测到CC线拉低，立即停止供电
3. 双方复位到初始状态
4. 等待CC线恢复，重新开始协商

我个人习惯在代码里把Hard Reset设计成一个独立的状态，而不是嵌套在其他状态里。这样逻辑更清晰：

// Hard Reset状态处理
void state_hard_reset(void) {
    // 1. 拉低CC线
    gpio_set_level(CC_PIN, 0);
    delay_ms(2);  // 至少1ms
    
    // 2. 关闭电源输出
    power_disable_output();
    
    // 3. 复位所有协议状态
    pd_protocol_reset();
    
    // 4. 释放CC线
    gpio_set_level(CC_PIN, 1);
    
    // 5. 进入等待态，重新开始
    state_machine_set_state(SRC_STATE_WAIT);
}

4.4 状态机实现的几个关键点

最后，我总结几个实际开发中容易忽略的地方：

关键点	说明	常见错误
状态迁移条件	每个迁移必须有明确的触发条件	遗漏了超时条件，导致状态卡死
PS_RDY时序	电压稳定后才能发，不能提前	电压还没稳就发PS_RDY，Sink端炸了
Hard Reset恢复	复位后要清空所有缓存和状态	没清缓存，导致复位后收到旧消息
状态超时处理	每个状态都要有超时保护	没有超时，设备死机后无法恢复

嗯，状态机这块儿，说白了就是「该干啥的时候干啥，不该干啥的时候别瞎干」。你只要把每个状态的进入条件、退出条件、超时处理都理清楚，代码写起来就顺了。

我记得有一次帮客户调试，他们的设备总是在插拔时死机。最后发现是状态机里少了一个「CC线断开」的检测分支。加上之后，问题就解决了。所以啊，状态机设计时，一定要把所有可能的路径都覆盖到，尤其是异常路径。