feat(algo): B8 频率测量层 + 过频/低频保护（L3-5）
新增 App/algo/freq.c/h：由 L2 基波相量导出系统频率。相邻两拍共轭 乘积 P=Z(m)·conj(Z(m-1)) 取角 = 每拍相位增量（免显式解缠绕），再按 自适应窗长 K_eff=round(8·Fs/(2·f_hat))（45~55 Hz 段 73~89 拍）做滑动 平均。定长窗受 20 点矩形窗负序泄漏纹波限制（实测扫频最坏 0.317 Hz； 60 拍 Kay 复数和 0.197 Hz，交叉项和角不按 1/K^2 衰减），自适应窗使 窗长恰为纹波周期 fs/(2f) 整数倍 -> 最坏 0.0101 Hz。推导与两轮弯路 写在 freq.c 文件头。 假值钳制带取 35~65 Hz，刻意宽于系统合理带 40.5~60.5：单拍相位差本身 带 ±5 Hz 泄漏纹波，贴边钳制会非对称丢弃纹波半周 -> 均值偏置（实测 45 Hz 点 +0.16 Hz）。系统合理带由 OF/UF 定值范围在消费侧把关。 幅值门 FREQ_AMP_MIN=50 码（拟定，待 L1-5 标定复核）：低于门判无有效 波形，停更新、valid 清零、读数保持 -> 浮空/PT 断线不发散。源优先级 UA(C02)->IA(C01)，按名前缀解析、每拍动态回退，切换即废相位基准。 prot_set：尾追加 8 项（PS_ID_COUNT 32->40，编号不回收） OF_EN/OF_HZ/OF_DLY/UF_EN/UF_HZ/UF_DLY/RET_OF/RET_UF。OF/UF 逐项通讯 地址不在本仓库 -> 全部 comm_addr=0 本地项（104 C_SE 不可寻址，待对照 参考表补）。频率返回系数独立（0.99/1.01），勿与电气量 0.95/1.05 共用。 bad_mask 随项数扩为 uint64_t。PROT_SET_BLOB_VER 1->2。 prot_set_store：换代与损坏分流。load 返回 2 = 版本/项数换代（本文件 打 INFO "prot set blob version change, defaults in use"），-1 = 真损坏 （defaultTask 按 CORRUPT 报 ERROR + 自检留痕）。B7 旧档（ver=1/32 项） 升级首启属预期路径，不得报成损坏。语义分流收在属主文件内， default_task.c 不动。 prot_elm：实例表加 src 字段（0=phasor rms，1=freq），PE_OF/PE_UF 尾 追加（PE_COUNT 7->9）。freq 无有效读数按方向填"必不启动"值（过量 0 / 欠量 1e30 -> 滞回比较恒假 -> 元件复位），不整拍跳过——频率源缺失不得 饿死电流/电压类元件（B5 行为不回归）。OF/UF 暂未映射独立 104 遥信点， 动作只经 YX15 保护总聚合可见（送检点表 = B10）。 板端接线：adcTask 在 phasor_run() 之后同拍调 freq_run()；心跳/首拍日志 追加 freq(<tag>): f=%ld valid=%u (x0.01)（MicroLIB 无 %f）。app_main 内核前 freq_init()。 主机单测：freq 46 用例（J1 扫频 45~55 Hz <=0.02 Hz 实测最坏 0.0101； J2 噪声 1% <=0.10 实测 0.0160；J3 启动收敛 <=40 ms 实测 20；J4 阶跃 50->51 <=120 ms 实测 98；J5 浮空 valid=0 不发散；J6 跳变 60 ms 内回 ±0.05；另直流 8000 码 / 3-5 次谐波 20%/10% / UA->IA 回退）。 prot_set 90（+TC-PS-011 OF/UF 行 + 64 位 bad_mask bit39 + 旧档拒绝）、 prot_elm 47（+OF/UF 滞回与方向隔离 + run() 测频接线）。回归：phasor 57、iec104 94 全绿。 J4=120 ms 是"精度优先于响应"的显式取舍（Lead 批准）：4 周波窗换 0.317->0.0101 Hz，测频响应 98 ms << OF/UF 定时限默认 1000 ms（占 总动作时间 <10%），暂态另有 J6 <=60 ms 兜底。 注册：freq.c 入 uvprojx algo 组 + check_registration.py SIM_EXEMPT （纯算法、模拟器无消费路径，照 prot_set.c 先例）。 @build 0 错误 0 警告（Code=207468 RO=18304 RW=1068 ZI=153084）。 RAM：RW_IRAM1 96096->96728 B（+632 B，73.3%->73.8%）、RW_CCM 不变 57376 B（87.9%）、Flash 224596->226840 B（+2244 B，21.4%->21.6%）； 台账随合并由 Lead 回填。stack_report：adcTask 静态最坏链 1320 B / 余量 1240 B（48%）改前后完全不变（freq_run 帧未进最坏链，无需抬栈）； protectTask 链 872 B / 余 1176 B（57%）同样不变。 gate: only mem-budget/mem-numbers pending lead ledger backfill -------------------------------------------------------------- 门禁实跑（pre-commit run --all-files，Lead 批准 --no-verify 提交）： 28 Passed / 2 Failed，失败仅 mem-numbers 与 mem-budget 两条——均为 docs/内存管理 受管快照与本 .map 不一致（台账由 Lead 每次合并后 --write 回填，避免多分支同改受管表冲突）。其余含 doc-links / coding-standard / no-mojibake / cppcheck / registration-check / 13 条主机单测钩子全 Passed（gitlint 属 commit-msg 阶段，不在该次 --all-files 内）。ci_local L0.5 全绿（freq 46/46 等）。 字节卫生自查（--no-verify 跳过卫生钩子，故手工核）：17 个暂存文件 全部 BOM=无 / CR=0（纯 LF）/ U+FFFD=0；自研 .c/.h 去注释后字符串 字面量 100% ASCII（唯一非 ASCII 字面量在 test/host/iec104/iec104_test.c 的既有用例名，非本次改动行；test/ 不在 coding-standard 钩子范围）。
This commit is contained in:
@@ -4,8 +4,9 @@
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*
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* 被测对象：真实源文件（#include 原样纳入）：
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* prot_elm.c + prot_set.c（判据吃定值 RAM）
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* phasor.c + sample_ring.c（prot_elm.c 链接依赖；本测试只走
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* prot_elm_eval 纯判据路径，不依赖 run() 适配层）
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* phasor.c + sample_ring.c + freq.c（prot_elm.c 链接依赖；
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* TC-PE-001~010 走 prot_elm_eval 纯判据路径，TC-PE-013 走
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* run() 适配层 = 合成波形跑真实 L2+测频链）
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*
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* 覆盖点（docs/算法/继电保护功能复现规划.md §3.3 L3-1/3/4/6、§8 验收）：
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* TC-PE-001 init：全状态清零、动作位图 0
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@@ -19,10 +20,15 @@
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* TC-PE-008 动作位图聚合
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* TC-PE-009 守卫：state(NULL)/越界编号、name 越界
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* TC-PE-010 跨上下文复归请求（B5）：request 不当拍生效、下一拍 eval 头部消费
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* TC-PE-011 过频 OF（B8/L3-5）：越限 + RET_OF 滞回 + 定时限
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* TC-PE-012 低频 UF（B8/L3-5）：欠量方向 + RET_UF 滞回 + 方向隔离
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* TC-PE-013 run() 接线（B8）：测频驱动 OF 动作；幅值门失效 OF 复位且
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* 相量类元件仍被评估（不整拍跳过）
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*
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* 通过：全部 TC PASS（main 返回 0）。
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* 创建日期：2026-10-11
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* 创建日期：2026-10-11（B5）；2026-10-12 扩 OF/UF（B8）
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*/
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#include <math.h>
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#include <stdint.h>
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#include <stdio.h>
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@@ -37,9 +43,12 @@ static int s_total = 0, s_passed = 0, s_failed = 0;
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#include "prot_set.c"
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#include "sample_ring.c"
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#include "phasor.c"
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#include "freq.c"
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#include "prot_elm.c"
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||||
/* 中性测量基线：电流 1.0 A、电压 100 V、3U0 0 V（全部不越限） */
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||||
/* 中性测量基线：电流 1.0 A、电压 100 V、3U0 0 V、频率 50 Hz（全部不越限）。
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* OF/UF 填 50.0 = 标称：OF 定值范围下限 50.0（50>50 假）、UF 定值范围上限
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* 50.0（50<50 假）-> 两侧都不启动（定值范围约束保证，见 prot_set 表）。 */
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static void mk_base(float m[PE_COUNT]) {
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uint32_t i;
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@@ -49,6 +58,8 @@ static void mk_base(float m[PE_COUNT]) {
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m[PE_OV] = 100.0f;
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m[PE_UV] = 100.0f;
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m[PE_3U0] = 0.0f;
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||||
m[PE_OF] = 50.0f;
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||||
m[PE_UF] = 50.0f;
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}
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static void tc_init_clear(void) {
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@@ -283,6 +294,154 @@ static void tc_request_reset(void) {
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"TC-PE-010 next eval consumes request -> cleared in hysteresis band");
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}
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/* ===================== OF/UF（L3-5，B8）===================== */
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/* TC-PE-011：过频——越限 + RET_OF 滞回 + 定时限（判据核级） */
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static void tc_of_hysteresis(void) {
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float m[PE_COUNT];
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prot_elm_state_t st;
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||||
prot_set_init();
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prot_elm_init();
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||||
(void)prot_set_set(PS_OF_DLY, PROT_SET_Q10(100.0));
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||||
/* 默认 OF_HZ=51.0，RET_OF=0.99 -> 返回门槛 = 51*0.99 = 50.49 */
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||||
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||||
mk_base(m);
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||||
m[PE_OF] = 50.9f;
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||||
prot_elm_eval(1000u, m);
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||||
prot_elm_state(PE_OF, &st);
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||||
CHECK((st.picked == 0u) && (st.enabled != 0u),
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||||
"TC-PE-011 OF 50.9 (<51): no pickup");
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||||
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||||
m[PE_OF] = 51.1f;
|
||||
prot_elm_eval(1001u, m);
|
||||
prot_elm_state(PE_OF, &st);
|
||||
CHECK((st.picked != 0u) && (st.asserted == 0u),
|
||||
"TC-PE-011 OF 51.1: pickup before delay");
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||||
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||||
prot_elm_eval(1100u, m);
|
||||
prot_elm_state(PE_OF, &st);
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||||
CHECK(st.asserted == 0u, "TC-PE-011 OF not asserted at 99ms");
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||||
|
||||
prot_elm_eval(1101u, m);
|
||||
prot_elm_state(PE_OF, &st);
|
||||
CHECK(st.asserted != 0u, "TC-PE-011 OF asserted at 100ms");
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||||
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||||
m[PE_OF] = 50.7f; /* 50.49 与 51 之间：滞回保持 */
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||||
prot_elm_eval(1200u, m);
|
||||
prot_elm_state(PE_OF, &st);
|
||||
CHECK((st.picked != 0u) && (st.asserted != 0u),
|
||||
"TC-PE-011 OF holds between return(50.49) and pickup(51)");
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||||
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||||
m[PE_OF] = 50.4f; /* 跌破返回门槛 */
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||||
prot_elm_eval(1300u, m);
|
||||
prot_elm_state(PE_OF, &st);
|
||||
CHECK((st.picked == 0u) && (st.asserted == 0u),
|
||||
"TC-PE-011 OF below return threshold: drops out");
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||||
}
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||||
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||||
/* TC-PE-012：低频——欠量方向 + RET_UF 滞回（与 OF 系数独立，勿混 0.95/1.05） */
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static void tc_uf_direction(void) {
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float m[PE_COUNT];
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prot_elm_state_t st;
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||||
prot_set_init();
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||||
prot_elm_init();
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||||
(void)prot_set_set(PS_UF_DLY, PROT_SET_Q10(50.0));
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||||
/* 默认 UF_HZ=49.0，RET_UF=1.01 -> 返回门槛 = 49*1.01 = 49.49 */
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||||
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||||
mk_base(m);
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||||
m[PE_UF] = 49.1f;
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||||
prot_elm_eval(2000u, m);
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||||
prot_elm_state(PE_UF, &st);
|
||||
CHECK(st.picked == 0u, "TC-PE-012 UF 49.1 (>49): no pickup");
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||||
|
||||
m[PE_UF] = 48.9f;
|
||||
prot_elm_eval(2001u, m);
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||||
prot_elm_state(PE_UF, &st);
|
||||
CHECK(st.picked != 0u, "TC-PE-012 UF 48.9 (<49): pickup");
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||||
|
||||
prot_elm_eval(2051u, m);
|
||||
prot_elm_state(PE_UF, &st);
|
||||
CHECK(st.asserted != 0u, "TC-PE-012 UF asserted after 50ms");
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||||
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||||
m[PE_UF] = 49.3f; /* 49 与 49.49 之间：保持 */
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||||
prot_elm_eval(2100u, m);
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||||
prot_elm_state(PE_UF, &st);
|
||||
CHECK(st.asserted != 0u, "TC-PE-012 UF holds below return threshold");
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||||
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||||
m[PE_UF] = 49.6f; /* 高于返回门槛：释放 */
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||||
prot_elm_eval(2200u, m);
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||||
prot_elm_state(PE_UF, &st);
|
||||
CHECK((st.picked == 0u) && (st.asserted == 0u),
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||||
"TC-PE-012 UF above return threshold: drops out");
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||||
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||||
/* OF 不得被低频误启动（方向隔离）；UF 不得被过频误启动 */
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||||
m[PE_OF] = 52.0f;
|
||||
m[PE_UF] = 52.0f;
|
||||
prot_elm_eval(2300u, m);
|
||||
prot_elm_state(PE_OF, &st);
|
||||
CHECK(st.picked != 0u, "TC-PE-012 OF picks at 52 (over direction)");
|
||||
prot_elm_state(PE_UF, &st);
|
||||
CHECK(st.picked == 0u, "TC-PE-012 UF NOT picked at 52 (direction isolation)");
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||||
}
|
||||
|
||||
/* ---- run() 适配层驱动：合成波形跑真实 L2+测频链（同 freq_test 口径） ---- */
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||||
static uint32_t s_t = 0u;
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||||
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||||
static void drive_beat(double f, double amp) {
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||||
float frame[ADC_SEM_COUNT];
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||||
double v = (f == 0.0) ? 0.0 : amp * sin(2.0 * 3.14159265358979 * f * (double)s_t / 1000.0);
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||||
uint8_t c;
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||||
|
||||
for (c = 0u; c < (uint8_t)ADC_SEM_COUNT; c++) {
|
||||
frame[c] = (float)v;
|
||||
}
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||||
(void)sample_ring_push_frame(frame, (uint8_t)ADC_SEM_COUNT);
|
||||
phasor_run();
|
||||
freq_run();
|
||||
s_t++;
|
||||
}
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||||
|
||||
/* TC-PE-013：run() 级——freq 有效读数驱动 OF 动作；幅值门失效后 OF 复位
|
||||
* 且相量类元件仍被评估（不整拍跳过，B5 行为不回归） */
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||||
static void tc_run_freq_wiring(void) {
|
||||
prot_elm_state_t st;
|
||||
uint32_t i;
|
||||
|
||||
s_t = 0u;
|
||||
(void)phasor_init();
|
||||
(void)freq_init();
|
||||
prot_set_init();
|
||||
prot_elm_init();
|
||||
(void)prot_set_set(PS_OF_DLY, PROT_SET_Q10(0.0)); /* 启动同拍动作 */
|
||||
(void)prot_set_set(PS_UV_DLY, PROT_SET_Q10(0.0)); /* 观察相量类仍评估 */
|
||||
|
||||
/* 52.5 Hz（> OF 51）驱动到测频收敛（20 拍启动 + 窗）+ 判据拍 */
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||||
for (i = 0u; i < 140u; i++) {
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||||
drive_beat(52.5, 1000.0);
|
||||
prot_elm_run(i);
|
||||
}
|
||||
prot_elm_state(PE_OF, &st);
|
||||
CHECK((st.picked != 0u) && (st.asserted != 0u),
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||||
"TC-PE-013 run(): OF asserted from measured 52.5 Hz");
|
||||
prot_elm_state(PE_UF, &st);
|
||||
CHECK(st.picked == 0u, "TC-PE-013 run(): UF clear at 52.5 Hz");
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||||
|
||||
/* 波形消失（浮空）：freq 幅值门失效 -> OF 按方向填充复位；
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||||
* 同时相量 rms=0 -> UV（定值 20，dly=0）启动 = 证明未整拍跳过 */
|
||||
for (i = 0u; i < 60u; i++) {
|
||||
drive_beat(0.0, 0.0);
|
||||
prot_elm_run(1000u + i);
|
||||
}
|
||||
prot_elm_state(PE_OF, &st);
|
||||
CHECK((st.picked == 0u) && (st.asserted == 0u),
|
||||
"TC-PE-013 run(): OF resets when freq source loses amplitude");
|
||||
prot_elm_state(PE_UV, &st);
|
||||
CHECK(st.picked != 0u,
|
||||
"TC-PE-013 run(): UV still evaluated with zero-amplitude (no whole-beat skip)");
|
||||
}
|
||||
|
||||
int main(void) {
|
||||
printf("=== Prot Elm Tests ===\n");
|
||||
tc_init_clear();
|
||||
@@ -295,6 +454,9 @@ int main(void) {
|
||||
tc_active_mask();
|
||||
tc_guards();
|
||||
tc_request_reset();
|
||||
tc_of_hysteresis();
|
||||
tc_uf_direction();
|
||||
tc_run_freq_wiring();
|
||||
|
||||
printf("\n=== Prot Elm Tests: %d/%d PASSED (failed=%d) ===\n",
|
||||
s_passed, s_total, s_failed);
|
||||
|
||||
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