Fase 1: Fundamentos de C y Lógica de Software

📖 Teoría a Estudiar

Boot Sequence y el POST (Power-On Self Test)

En el desarrollo de software amateur, el microcontrolador se enciende, configura sus pines y entra directamente al Súper Bucle (while(1)) para empezar a trabajar. En la industria, esto es una negligencia grave. ¿Qué pasa si durante la noche un roedor mordió el cable del transductor de presión? Si la máquina arranca y opera a ciegas, el resultado será catastrófico.

El POST (Power-On Self Test) es una rutina diagnóstica que se ejecuta una sola vez al encender el equipo, justo después de inicializar los relojes de hardware y antes de permitir cualquier operación funcional. Su objetivo es interrogar a todos los sensores, actuadores y módulos de memoria para verificar que responden con valores lógicos dentro de un rango de tolerancia.

Estructura de un POST Robusto

1. Prueba de Integridad de Memoria: Verificar que los datos guardados en Flash o EEPROM (Día 55) tienen un CRC o Checksum válido. Si está corrupto, la máquina no debe despachar.
2. Línea Base de Sensores (Baselines): Un ADC de presión a 0 PSI no debe leer 0 voltios, ni 3.3 voltios. Un sensor industrial típico (como los de 4-20mA o 0.5-4.5V) debe dar una lectura "en reposo" conocida. Si se lee un extremo absoluto, el cable está en corto o trozado.
3. Actuadores en Estado Seguro: Confirmar que los relés y válvulas estén físicamente en estado LOW antes de habilitar los botones de usuario.
4. Interfaces de Comunicación: Hacer un "Ping" a los esclavos I2C (ej. la pantalla LCD) o SPI para asegurar que el bus no está bloqueado.

⚙️ Ejercicios Prácticos

Ejercicio 1: Diseña una función Ejecutar_POST() que evalúe tres condiciones críticas del sistema. Si alguna falla, el microcontrolador debe bloquearse en un estado seguro e informar el código de error en lugar de arrancar.

#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>

// --- MOCKS DE LECTURA DE HARDWARE ---
extern uint32_t adc_leer_presion(void);
extern bool gpio_leer_paro_emergencia(void);
extern bool memoria_flash_validar_crc(void);

// Códigos de Error POST
typedef enum {
    POST_OK = 0,
    ERR_FLASH_CORRUPTA = 1,
    ERR_SENSOR_PRESION_DESCONECTADO = 2,
    ERR_PARO_EMERGENCIA_ACTIVO = 3
} POST_Result_t;


// --- RUTINA POST ---
POST_Result_t Ejecutar_POST(void) {
    
    printf("\n[POST] Iniciando Diagnostico de Encendido...\n");
    
    // 1. Revisar Integridad de Datos (Variables de cobro/volumen)
    if (!memoria_flash_validar_crc()) {
        return ERR_FLASH_CORRUPTA;
    }
    printf("[POST] - Memoria Flash OK\n");
    
    // 2. Revisar Sensor Analógico (Linea base)
    // Suponiendo ADC 12 bits (0-4095). Si el sensor envía 0.5V a 0 PSI, 
    // la lectura del ADC no debería ser menor a 500. Si es 0, el cable se rompió.
    uint32_t adc_presion = adc_leer_presion();
    if (adc_presion < 50 || adc_presion > 4000) {
        return ERR_SENSOR_PRESION_DESCONECTADO;
    }
    printf("[POST] - Sensor de Presion OK\n");
    
    // 3. Revisar Seguridad Perimetral
    // El Paro de Emergencia NO debe estar presionado al bootear el equipo.
    if (gpio_leer_paro_emergencia() == true) {
        return ERR_PARO_EMERGENCIA_ACTIVO;
    }
    printf("[POST] - Botones de Seguridad OK\n");
    
    return POST_OK;
}


// --- PUNTO DE ENTRADA AL FIRMWARE ---
int main(void) {
    
    // Configuración a muy bajo nivel (Relojes, Puertos)
    // SystemClock_Config();
    // MX_GPIO_Init();
    
    // Ejecutar Power-On Self Test antes de cualquier otra cosa
    POST_Result_t resultado_arranque = Ejecutar_POST();
    
    if (resultado_arranque != POST_OK) {
        // FALLO CRÍTICO: Bloquear el equipo (Modo Falla)
        printf("\n!!! ERROR CRITICO DE ARRANQUE. CODIGO: %d !!!\n", resultado_arranque);
        // hardware_encender_led_rojo();
        // lcd_mostrar_error_bloqueo(resultado_arranque);
        
        while(1) {
            // Halt System: El equipo requiere servicio técnico.
            // No entraremos al Súper Bucle de operación ni lanzaremos FreeRTOS.
        }
    }
    
    // Si llega aquí, la máquina es 100% segura para operar
    printf("\n[POST] DIAGNOSTICO EXITOSO. Habilitando Despachador...\n");
    
    while(1) {
        // Súper Bucle de control
    }
    
    return 0;
}
        

📝 Resumen del Día

• El POST se ejecuta secuencialmente después de la inicialización de periféricos y relojes, pero antes de ceder el control al Súper Bucle.
• Permite verificar la integridad de la Memoria Flash para asegurar que los registros de flujo del último despacho antes de un apagón son recuperables y matemáticamente válidos.
• Evaluar las "líneas base" de los sensores analógicos permite detectar cortocircuitos (ej. 5V directos al pin) o cables trozados (lectura flotante) sin requerir componentes electrónicos extra en la placa.