L2 相量层：采样环缓冲 + 全周傅氏 + 主机单测（台架间歇复位待查）

新增（均已通过主机侧单测与构建，**台架存在未定位的间歇性回归，见下**）：
- App/algo/sample_ring.c/h：按语义通道的采样环缓冲（2 周波 = 40 点），
  整帧压入 + 帧计数，供 L2 按窗取数。
- App/algo/phasor.c/h：全周傅氏相量层，覆盖规划 §3.2 的 L2-1/2/3/6/7——
  系数表按 docs/算法/傅氏算法详解.md §2.3 预乘 √2/N（fAmSQ 直接即有效值）；
  5 个数据驱动实例（IA/UA/UN 基波 + IA 二/五次谐波）；暴力滑动窗；
  计算区/使用区双区原子切换。
- test/host/phasor/：主机侧单测（52/52 PASSED，无需桩）——系数表逐项复核、
  幅值/有效值/相位、直流与谐波抑制、任意次谐波提取、频率敏感性（±2Hz≤3%）、
  环缓冲时序与回绕、实例层与双区交换。
- 集成：adc_task 每拍压帧 + 重算（v2.4）；app_main 调 phasor_init()；
  Keil 工程挂 phasor.c/sample_ring.c（App/algo 已在 IncludePath）。

验证：
- 主机单测 52/52 PASSED。
- @build 0 错误 0 警告；内存快照已刷新（RW_IRAM1 89,320→90,936 B）。
- 台架：L2 链路数据正常（ring=10001、skip=0、回读一致、相量日志可见），
  但 10 次运行中 3 次出现 UI 任务看门狗停喂（mask=0x67 缺 TASK_WD_UI）
  → IWDG 复位；改动前基线 6 次运行 0 次。属**未定位的间歇性回归**。

未完成：定位并修复该间歇性复位；L2 文档状态与登记簿条目尚未按结论更新。

App/algo/phasor.c

@@ -0,0 +1,205 @@
+/*
+ * 模块名称：相量计算层（L2 相量计算）
+ * 模块功能：全周傅氏算法（单频 DFT）——系数表预乘 √2/N，fAmSQ 直接即有效值。
+ *          覆盖 L2-1 系数表 / L2-2 实例 / L2-3 有效值 / L2-6 滑动窗 / L2-7 双区交换。
+ * 适用平台：STM32F407ZGTx（Cortex-M4F，硬件 FPU）
+ * 作者：王建锋
+ * 创建日期：2026-10-10
+ * 修改记录：
+ *   v1.0  2026-10-10  王建锋  创建：L2-1/2/3/6/7
+ */
+
+#include "phasor.h"
+
+#include <math.h>
+#include <stddef.h>
+
+#include "sample_ring.h"
+
+/* ===== L2-1 全周傅氏系数表 =====
+ * g_fFFTSin20[k] = sin(2πk/N)·(√2/N)
+ * g_fFFTCos20[k] = cos(2πk/N)·(√2/N)      N = PHASOR_N = 20
+ * 权威口径：docs/算法/傅氏算法详解.md §2.3（"把 √2 藏进系数表"）。
+ * 本表为**离线生成**的 float 常量（不在运行期调 sinf/cosf）：确定、无 libm 精度依赖。
+ * 主机侧单测 test/host/phasor/ 会**逐项按上式复核本表**（防转录错），
+ * 并以合成正弦做端到端复核（读数误差 ≤ 1%）。
+ * 精确零点（sin(π)=0、cos(π/2)=0）直接写 0.0f，不保留浮点噪声。 */
+static const float k_fft_sin[PHASOR_N] = {
+    +0.000000000e+00f, +2.185080200e-02f, +4.156269506e-02f, +5.720613897e-02f, +6.724984944e-02f,
+    +7.071068138e-02f, +6.724984944e-02f, +5.720613897e-02f, +4.156269506e-02f, +2.185080200e-02f,
+    +0.000000000e+00f, -2.185080200e-02f, -4.156269506e-02f, -5.720613897e-02f, -6.724984944e-02f,
+    -7.071068138e-02f, -6.724984944e-02f, -5.720613897e-02f, -4.156269506e-02f, -2.185080200e-02f,
+};
+
+static const float k_fft_cos[PHASOR_N] = {
+    +7.071068138e-02f, +6.724984944e-02f, +5.720613897e-02f, +4.156269506e-02f, +2.185080200e-02f,
+    +0.000000000e+00f, -2.185080200e-02f, -4.156269506e-02f, -5.720613897e-02f, -6.724984944e-02f,
+    -7.071068138e-02f, -6.724984944e-02f, -5.720613897e-02f, -4.156269506e-02f, -2.185080200e-02f,
+    +0.000000000e+00f, +2.185080200e-02f, +4.156269506e-02f, +5.720613897e-02f, +6.724984944e-02f,
+};
+
+/* √2：幅值 = √2 × 有效值（与系数表的 √2 折算互逆） */
+#define PHASOR_SQRT2   1.4142135623730951f
+
+/* ===== L2-2 相量实例表 =====
+ * 参考项目为 **4 个实例**（C01 基波 I/U、C02 零序基波、C03 二次谐波、C04 五次谐波，
+ * `APP/CLS100_Dsp/InstCalCell.c`）。本项目按 V0.1 **有效通道**（`UA`/`UN`/`IA`，
+ * 见规划 §1.6：`UB/UC/IB/IC/IN` 无中点偏置 → 削顶不可用）展开——C01 的"I/U"
+ * 拆为两行（IA 电流 / UA 电压），并补出 C04 的五次谐波轨（L1-9）。
+ * 新增实例只需在表尾加一行，其余代码自动适配。 */
+static const phasor_inst_t k_inst[] = {
+    { "C01-IA-F1", ADC_SEM_IA, 1u },    /* A 相电流基波（L3-1 过流 / L3-3 过负荷） */
+    { "C02-UA-F1", ADC_SEM_UA, 1u },    /* A 相电压基波（L3-4 过压/欠压、L3-5 频率） */
+    { "C03-UN-F1", ADC_SEM_UN, 1u },    /* 零序电压基波（L3-6 零序过压） */
+    { "C04-IA-F2", ADC_SEM_IA, 2u },    /* 二次谐波（L3-7 涌流制动） */
+    { "C05-IA-F5", ADC_SEM_IA, 5u },    /* 五次谐波（L1-9 选线） */
+};
+
+#define PHASOR_INST_N   (sizeof(k_inst) / sizeof(k_inst[0]))
+
+/* ===== L2-7 双区（计算区 / 使用区）=====
+ * 本拍结果先写入"计算区"，全部实例写完后**一次性**切换 s_use_zone
+ * （单字节 store，Cortex-M 上原子），消费侧读"使用区" → 无锁、无撕裂。
+ * s_use_zone 声明 volatile：阻止编译器把结果写入挪到切换之后
+ * （本平台单核顺序执行，无需额外内存屏障）。
+ * 今日唯一消费者是 adcTask 自身（同拍读写、实际无竞争），本机制为后续
+ * 独立保护任务（L3）预留。 */
+static phasor_t         s_zone[2][PHASOR_INST_N];
+static volatile uint8_t s_use_zone;
+static uint8_t          s_ready;    /* 使用区是否已产出过有效结果 */
+
+/*
+ * 函数功能：清零一个相量
+ * 入口参数：p - 目标相量
+ * 返 回 值：无
+ * 限定条件：p 非空
+ * 函数说明：静态辅助。
+ */
+static void phasor_zero(phasor_t *p) {
+    p->fRe   = 0.0f;
+    p->fIm   = 0.0f;
+    p->fAm   = 0.0f;
+    p->fAmSQ = 0.0f;
+}
+
+/*
+ * 函数功能：对 n 点窗口算 harm 次相量（L2-1 系数表 + L2-3 有效值）
+ * 入口参数：x    - 采样窗（按时间序，旧 → 新）
+ *           n    - 窗长（必须等于 PHASOR_N）
+ *           harm - 谐波次数（>=1）
+ *           out  - 输出相量
+ * 返 回 值：无
+ * 限定条件：无
+ * 函数说明：纯函数。索引步进 = 谐波次数，故同一张表可算任意次谐波。
+ */
+void phasor_calc(const float *x, uint8_t n, uint8_t harm, phasor_t *out) {
+    float   re = 0.0f;
+    float   im = 0.0f;
+    uint8_t i;
+
+    if ((x == NULL) || (out == NULL) || (n != (uint8_t)PHASOR_N) || (harm == 0u)) {
+        return;
+    }
+
+    for (i = 0u; i < n; i++) {
+        uint8_t idx = (uint8_t)(((unsigned int)i * harm) % n);
+        re += x[i] * k_fft_sin[idx];
+        im += x[i] * k_fft_cos[idx];
+    }
+
+    out->fRe   = re;
+    out->fIm   = im;
+    out->fAmSQ = sqrtf((re * re) + (im * im));   /* 系数已折算 √2/N → 直接即有效值 */
+    out->fAm   = out->fAmSQ * PHASOR_SQRT2;      /* 幅值 = √2 × 有效值 */
+}
+
+/*
+ * 函数功能：相量层初始化
+ * 入口参数：无
+ * 返 回 值：0 - 成功
+ * 限定条件：内核启动前调用
+ * 函数说明：清双区结果与有效标志，并复位采样环缓冲；可重复调用（幂等）。
+ */
+int phasor_init(void) {
+    uint8_t i;
+
+    for (i = 0u; i < (uint8_t)PHASOR_INST_N; i++) {
+        phasor_zero(&s_zone[0][i]);
+        phasor_zero(&s_zone[1][i]);
+    }
+    s_use_zone = 0u;
+    s_ready    = 0u;
+    sample_ring_init();
+    return 0;
+}
+
+/*
+ * 函数功能：取相量实例数（L2-2）
+ * 入口参数：无
+ * 返 回 值：实例个数
+ * 限定条件：无
+ * 函数说明：供遍历 / 日志打印。
+ */
+uint8_t phasor_inst_count(void) {
+    return (uint8_t)PHASOR_INST_N;
+}
+
+/*
+ * 函数功能：取相量实例描述
+ * 入口参数：idx - 实例下标
+ * 返 回 值：指向静态实例表的指针；idx 越界返回 NULL
+ * 限定条件：无
+ * 函数说明：返回静态存储地址，调用方不得修改。
+ */
+const phasor_inst_t *phasor_inst(uint8_t idx) {
+    if (idx >= (uint8_t)PHASOR_INST_N) {
+        return NULL;
+    }
+    return &k_inst[idx];
+}
+
+/*
+ * 函数功能：重算全部实例 + 双区原子切换（L2-6 / L2-7）
+ * 入口参数：无
+ * 返 回 值：无
+ * 限定条件：仅任务上下文调用；须先 sample_ring_push_frame() 压入本拍数据
+ * 函数说明：任一实例数据不足一周波 → 本拍整体不产出（不切换使用区），
+ *          避免出现"部分新部分旧"的混合结果。
+ */
+void phasor_run(void) {
+    float   win[PHASOR_N];
+    uint8_t w = (uint8_t)(1u - s_use_zone);   /* 计算区 = 非使用区 */
+    uint8_t i;
+
+    for (i = 0u; i < (uint8_t)PHASOR_INST_N; i++) {
+        if (sample_ring_window(k_inst[i].sem, (uint8_t)PHASOR_N, win) != 0) {
+            return;   /* 尚未攒满一周波：本拍不产出 */
+        }
+        phasor_calc(win, (uint8_t)PHASOR_N, k_inst[i].harm, &s_zone[w][i]);
+    }
+
+    s_use_zone = w;   /* 原子切换（单字节 store） */
+    s_ready    = 1u;
+}
+
+/*
+ * 函数功能：读实例结果（使用区，无锁）
+ * 入口参数：idx - 实例下标
+ *           out - 输出相量
+ * 返 回 值：0 - 成功；-1 - 参数错；-2 - 尚无有效结果
+ * 限定条件：无
+ * 函数说明：先取一次使用区下标再索引，避免读写期间下标变化。
+ */
+int phasor_get(uint8_t idx, phasor_t *out) {
+    uint8_t z;
+
+    if ((out == NULL) || (idx >= (uint8_t)PHASOR_INST_N)) {
+        return -1;
+    }
+    if (s_ready == 0u) {
+        return -2;
+    }
+    z    = s_use_zone;
+    *out = s_zone[z][idx];
+    return 0;
+}

App/algo/phasor.h

@@ -0,0 +1,119 @@
+/*
+ * 模块名称：相量计算层（L2 相量计算）
+ * 模块功能：全周傅氏（全周波傅里叶）算法——对一周波 20 点采样做单频 DFT，
+ *          产出基波/谐波相量。系数表**预乘 √2/N**（口径见
+ *          `docs/算法/傅氏算法详解.md` §2.3），故 `fAmSQ = √(fRe²+fIm²)`
+ *          **直接就是有效值**，无需再除 √2。
+ *          覆盖规划 §3.2：L2-1 系数表 / L2-2 实例 / L2-3 有效值输出 /
+ *          L2-6 每 1 ms 滑动窗 / L2-7 双区指针原子交换。
+ *          ⚠ 本层**纯算法**：不碰寄存器、不碰任务调度、不自己取数（输入由
+ *            `sample_ring` 提供）→ 主机侧可单测（L0.5，落实登记簿 A-4）。
+ * 适用平台：STM32F407ZGTx（Cortex-M4F，硬件 FPU）
+ * 作者：王建锋
+ * 创建日期：2026-10-10
+ * 修改记录：
+ *   v1.0  2026-10-10  王建锋  创建：L2-1/2/3/6/7（基波 + 谐波相量）
+ */
+
+#ifndef PHASOR_H
+#define PHASOR_H
+
+#include <stdint.h>
+
+#include "adc_input.h"  /* adc_semantic_t：实例按语义通道绑定 */
+
+#ifdef __cplusplus
+extern "C" {
+#endif
+
+/* 每周波采样点数（1000 Hz @ 50 Hz，见 docs/子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md） */
+#define PHASOR_N   20U
+
+/* 相量结果（**有效值口径**）。字段名沿用参考系统 `{fRe, fIm, fAm, fAmSQ}`
+ * （规划 §10.2 术语表：实部/虚部/幅值/有效值）：
+ *   fRe   - 实部 = a1/√2（有效值相量实部）
+ *   fIm   - 虚部 = b1/√2（有效值相量虚部）
+ *   fAm   - 幅值 = √2·√(fRe²+fIm²)（正弦峰值 A1）
+ *   fAmSQ - 有效值 = √(fRe²+fIm²)（系数已折算 √2/N，故直接即有效值）
+ * 相位（L2-4）按需由 `atan2(fIm, fRe)` 导出，不常驻本结构。 */
+typedef struct {
+    float fRe;
+    float fIm;
+    float fAm;
+    float fAmSQ;
+} phasor_t;
+
+/* 相量实例（L2-2）：**数据驱动**——新增实例只需在实例表尾加一行 */
+typedef struct {
+    const char    *name;    /* 实例名（日志 / UI 用） */
+    adc_semantic_t sem;     /* 语义通道 */
+    uint8_t        harm;    /* 谐波次数（1=基波，2=二次，5=五次…） */
+} phasor_inst_t;
+
+/*
+ * 函数功能：相量层初始化
+ * 入口参数：无
+ * 返 回 值：0 - 成功
+ * 限定条件：内核启动前调用（无 RTOS 依赖）
+ * 函数说明：清双区结果与有效标志，并复位采样环缓冲；可重复调用（幂等）。
+ */
+int phasor_init(void);
+
+/*
+ * 函数功能：取相量实例数（L2-2）
+ * 入口参数：无
+ * 返 回 值：实例个数
+ * 限定条件：无
+ * 函数说明：供遍历 / 日志打印。
+ */
+uint8_t phasor_inst_count(void);
+
+/*
+ * 函数功能：取相量实例描述
+ * 入口参数：idx - 实例下标
+ * 返 回 值：指向静态实例表的指针；idx 越界返回 NULL
+ * 限定条件：无
+ * 函数说明：返回静态存储地址，调用方不得修改。
+ */
+const phasor_inst_t *phasor_inst(uint8_t idx);
+
+/*
+ * 函数功能：重算全部实例并从计算区原子切换到使用区（L2-6 滑动窗 + L2-7 双区交换）
+ * 入口参数：无
+ * 返 回 值：无
+ * 限定条件：仅任务上下文调用；须先经 `sample_ring_push_frame()` 压入本拍数据
+ * 函数说明：以"当前时刻为终止的前一周波"为窗，**20 点全部重算**（暴力法，
+ *          无累积误差）。**任一实例数据不足一周波则本拍整体不产出**（不切换
+ *          使用区），避免部分新部分旧的混合结果。每拍更新，故相量刷新周期 = 1 ms。
+ */
+void phasor_run(void);
+
+/*
+ * 函数功能：读实例结果（使用区，无锁）
+ * 入口参数：idx - 实例下标
+ *           out - 输出相量
+ * 返 回 值：0 - 成功；-1 - 参数错；-2 - 尚无有效结果（未攒满一周波）
+ * 限定条件：无
+ * 函数说明：读的是"使用区"，与正在写的"计算区"物理隔离 → 无撕裂、无锁。
+ */
+int phasor_get(uint8_t idx, phasor_t *out);
+
+/*
+ * 函数功能：对 n 点窗口算 harm 次相量（L2-1 系数表 + L2-3 有效值）
+ * 入口参数：x    - 采样窗（按时间序，旧 → 新；长度须 = PHASOR_N）
+ *           n    - 窗长（必须等于 PHASOR_N）
+ *           harm - 谐波次数（>=1）
+ *           out  - 输出相量
+ * 返 回 值：无（参数非法时 out 保持不动）
+ * 限定条件：无
+ * 函数说明：**纯函数**（无状态），可脱离采样环独立调用，便于单测与复用。
+ *          索引步进 = 谐波次数即可取任意次谐波（sin 以 2π 为周期，
+ *          故 `sin(2π·((n·h) mod N)/N) ≡ sin(2π·n·h/N)`）。
+ */
+void phasor_calc(const float *x, uint8_t n, uint8_t harm, phasor_t *out);
+
+#ifdef __cplusplus
+}
+#endif
+
+#endif /* PHASOR_H */

App/algo/sample_ring.c

@@ -0,0 +1,124 @@
+/*
+ * 模块名称：采样环缓冲（L2 相量计算的输入）
+ * 模块功能：按语义通道保存最近 2 个周波（40 点）采样值，供 L2 相量计算按窗取数。
+ * 适用平台：STM32F407ZGTx（纯算法，无寄存器/无 RTOS 依赖）
+ * 作者：王建锋
+ * 创建日期：2026-10-10
+ * 修改记录：
+ *   v1.0  2026-10-10  王建锋  创建：L2 输入环缓冲（20 点/周波 × 2 周波）
+ */
+
+#include "sample_ring.h"
+
+#include <stddef.h>
+
+/* 采样环：[语义通道][点]。按语义通道索引（0..ADC_SEM_COUNT-1），
+ * 故消费侧"按语义取数"，不依赖任何物理通道号或转换器归属。 */
+static float    s_ring[ADC_SEM_COUNT][SAMPLE_RING_DEPTH];
+/* 写指针：下一个待写入的点下标（0..SAMPLE_RING_DEPTH-1） */
+static uint16_t s_head;
+/* 已累积点数（饱和于 SAMPLE_RING_DEPTH） */
+static uint16_t s_filled;
+/* 累计入环帧数（不饱和，供心跳/丢帧观测） */
+static uint32_t s_frames;
+
+/*
+ * 函数功能：采样环缓冲初始化
+ * 入口参数：无
+ * 返 回 值：无
+ * 限定条件：无
+ * 函数说明：清空全部通道历史与计数；可重复调用（幂等）。
+ */
+void sample_ring_init(void) {
+    uint8_t  c;
+    uint16_t i;
+
+    for (c = 0u; c < (uint8_t)ADC_SEM_COUNT; c++) {
+        for (i = 0u; i < SAMPLE_RING_DEPTH; i++) {
+            s_ring[c][i] = 0.0f;
+        }
+    }
+    s_head   = 0u;
+    s_filled = 0u;
+    s_frames = 0u;
+}
+
+/*
+ * 函数功能：压入一拍（一帧）全部语义通道的采样值
+ * 入口参数：values - 按语义通道顺序排列的一帧采样值（长度须 = ADC_SEM_COUNT）
+ *           n      - 实际长度（必须等于 ADC_SEM_COUNT）
+ * 返 回 值：0 - 成功；-1 - 参数错
+ * 限定条件：同一帧内各通道须同刻（同族量同刻性由上游 L1 负责）
+ * 函数说明：整帧写入完毕后**统一**推进写指针——单帧内不存在"半新半旧"，
+ *          消费侧取到的窗永远落在整帧边界上（无帧内撕裂）。
+ */
+int sample_ring_push_frame(const float *values, uint8_t n) {
+    uint8_t c;
+
+    if ((values == NULL) || (n != (uint8_t)ADC_SEM_COUNT)) {
+        return -1;
+    }
+
+    for (c = 0u; c < (uint8_t)ADC_SEM_COUNT; c++) {
+        s_ring[c][s_head] = values[c];
+    }
+
+    s_head = (uint16_t)((s_head + 1u) % SAMPLE_RING_DEPTH);
+    if (s_filled < SAMPLE_RING_DEPTH) {
+        s_filled++;
+    }
+    s_frames++;
+    return 0;
+}
+
+/*
+ * 函数功能：取指定语义通道最近 n 点的窗（按时间序，旧 → 新）
+ * 入口参数：ch  - 语义通道
+ *           n   - 取点数（1..SAMPLE_RING_DEPTH）
+ *           out - 输出缓冲（长度须 >= n）
+ * 返 回 值：0 - 成功；-1 - 参数错；-2 - 已累积点数不足 n
+ * 限定条件：无
+ * 函数说明：out[n-1] 为最新一点。最老点下标 = head - n（模 DEPTH）。
+ */
+int sample_ring_window(adc_semantic_t ch, uint8_t n, float *out) {
+    uint16_t start;
+    uint16_t i;
+
+    if ((out == NULL) || ((unsigned int)ch >= (unsigned int)ADC_SEM_COUNT)) {
+        return -1;
+    }
+    if ((n == 0u) || (n > SAMPLE_RING_DEPTH)) {
+        return -1;
+    }
+    if (s_filled < (uint16_t)n) {
+        return -2;
+    }
+
+    start = (uint16_t)((s_head + SAMPLE_RING_DEPTH - (uint16_t)n) % SAMPLE_RING_DEPTH);
+    for (i = 0u; i < (uint16_t)n; i++) {
+        out[i] = s_ring[ch][(uint16_t)((start + i) % SAMPLE_RING_DEPTH)];
+    }
+    return 0;
+}
+
+/*
+ * 函数功能：读已累积点数（饱和于 SAMPLE_RING_DEPTH）
+ * 入口参数：无
+ * 返 回 值：已累积点数（0..SAMPLE_RING_DEPTH）
+ * 限定条件：无
+ * 函数说明：供上层判断"数据是否够一周波"。
+ */
+uint16_t sample_ring_filled(void) {
+    return s_filled;
+}
+
+/*
+ * 函数功能：读累计入环帧数（不饱和）
+ * 入口参数：无
+ * 返 回 值：累计入环帧数
+ * 限定条件：无
+ * 函数说明：供心跳日志 / 丢帧观测（L1-6 判据之一）。
+ */
+uint32_t sample_ring_frames(void) {
+    return s_frames;
+}

App/algo/sample_ring.h

@@ -0,0 +1,88 @@
+/*
+ * 模块名称：采样环缓冲（L2 相量计算的输入）
+ * 模块功能：按**语义通道**保存最近若干周波的采样值，供 L2 相量计算按窗取数。
+ *          V0.1 上 8 路电气量分属两片转换器（硬件缺陷 N-18），本层只做"按时序
+ *          存/取"，**不做任何跨通道运算**——同刻性由上游（L1）保证，本层不假设。
+ *          容量取 **2 个周波（40 点）**，与参考系统 `CN_BUFSAM_CYCLE = 2`
+ *          （规划 §10.1）一致，为后续加长数据窗（1.5~2 周波，抗衰减直流，
+ *          见 `傅氏算法详解.md` §9 Q4）预留空间。
+ * 适用平台：STM32F407ZGTx（**纯算法**：不碰寄存器、不碰 RTOS → 可主机侧单测 L0.5）
+ * 作者：王建锋
+ * 创建日期：2026-10-10
+ * 修改记录：
+ *   v1.0  2026-10-10  王建锋  创建：L2 输入环缓冲（20 点/周波 × 2 周波）
+ */
+
+#ifndef SAMPLE_RING_H
+#define SAMPLE_RING_H
+
+#include <stdint.h>
+
+#include "adc_input.h"  /* adc_semantic_t / ADC_SEM_COUNT：本层按语义通道存取 */
+
+#ifdef __cplusplus
+extern "C" {
+#endif
+
+/* 每周波采样点数（1000 Hz @ 50 Hz，见 docs/子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md） */
+#define SAMPLE_RING_CYCLE_N   20U
+/* 环容量（周波数）——与参考系统 CN_BUFSAM_CYCLE 一致 */
+#define SAMPLE_RING_CYCLES    2U
+/* 环深度（点）：一周波点数 × 周波数 */
+#define SAMPLE_RING_DEPTH     (SAMPLE_RING_CYCLE_N * SAMPLE_RING_CYCLES)
+
+/*
+ * 函数功能：采样环缓冲初始化
+ * 入口参数：无
+ * 返 回 值：无
+ * 限定条件：内核启动前调用（无 RTOS 依赖）
+ * 函数说明：清空全部通道历史与计数；可重复调用（幂等）。
+ */
+void sample_ring_init(void);
+
+/*
+ * 函数功能：压入一拍（一帧）全部语义通道的采样值
+ * 入口参数：values - 按语义通道顺序排列的一帧采样值（浮点工程量，长度须 = ADC_SEM_COUNT）
+ *           n      - 实际长度（必须等于 ADC_SEM_COUNT，否则拒收）
+ * 返 回 值：0 - 成功；-1 - 参数错（空指针或长度不符）
+ * 限定条件：调用方保证同一帧内各通道**同刻**（同族量同刻性由上游 L1 负责）
+ * 函数说明：整帧一次性写入，写完统一推进写指针——单帧内不可能出现"半新半旧"，
+ *          即天然无帧内撕裂。消费侧读到的窗永远是**整帧**边界。
+ */
+int sample_ring_push_frame(const float *values, uint8_t n);
+
+/*
+ * 函数功能：取指定语义通道最近 n 点的窗（按时间序，旧 → 新）
+ * 入口参数：ch  - 语义通道
+ *           n   - 取点数（1..SAMPLE_RING_DEPTH）
+ *           out - 输出缓冲（长度须 >= n）
+ * 返 回 值：0 - 成功；-1 - 参数错；-2 - 已累积点数不足 n
+ * 限定条件：无
+ * 函数说明：out[n-1] 为最新一点。相量层以本函数取"以当前时刻为终止的一周波"。
+ */
+int sample_ring_window(adc_semantic_t ch, uint8_t n, float *out);
+
+/*
+ * 函数功能：读已累积点数（饱和于 SAMPLE_RING_DEPTH）
+ * 入口参数：无
+ * 返 回 值：已累积点数（0..SAMPLE_RING_DEPTH）
+ * 限定条件：无
+ * 函数说明：供上层判断"数据是否够一周波"。
+ */
+uint16_t sample_ring_filled(void);
+
+/*
+ * 函数功能：读累计入环帧数（**不饱和**，供心跳/丢帧观测）
+ * 入口参数：无
+ * 返 回 值：累计入环帧数（32 位，1 kHz 下约 49.7 天回绕）
+ * 限定条件：无
+ * 函数说明：与 L1 的 `tpafe5160_frame_seq()` 对照可判丢帧（L1-6 采样有效性校验
+ *          的判据之一，本层只提供计数，不做判定）。
+ */
+uint32_t sample_ring_frames(void);
+
+#ifdef __cplusplus
+}
+#endif
+
+#endif /* SAMPLE_RING_H */

App/app/app_main.c

@@ -24,6 +24,7 @@
 #include "gd5f2gq5ue.h"
 #include "tpafe5160.h"
 #include "adc_input.h"   /* L1 采集层：adc_input_init()（语义映射 + STM32 ADC1 扫描） */
+#include "phasor.h"      /* L2 相量层：phasor_init()（系数表 + 实例 + 双区交换） */
 #include "sys_log.h"
 #include "task_watchdog.h"  /* task_wd_seg_report()：round 8 复位不丢"进段打点"上报 */
 
@@ -194,6 +195,13 @@ int app_main_init(void) {
         DBG_INFO("ADC input layer init: OK");
     }
 
+    /* 4c) 相量层（L2）初始化：清双区结果与有效标志 + 复位采样环缓冲。
+     *     纯算法层（无外设 / 无 RTOS 依赖，见 docs/算法/继电保护功能复现规划.md
+     *     §3.2），须在启动采样节拍（步骤 6）之前。幂等、当前无失败路径
+     *     （返回值保留供后续自检扩展）。 */
+    (void)phasor_init();
+    DBG_INFO("phasor layer init: OK (inst=%u)", (unsigned)phasor_inst_count());
+
     /* 5) SD2506 RTC 诊断信息 */
     {
         /* 读取 ID */

App/task/adc_task.c

@@ -1,7 +1,9 @@
 /*
  * 模块名称：ADC Sampling Task
- * 模块功能：ADC 采集消费——TPAFE5160 快照 + STM32 ADC1 顺序扫描（经 L1 层
- *          App/algo/adc_input.c 按语义取数）+ 帧统计（节拍由 TIM6 硬件定时器提供）
+ * 模块功能：ADC 采集消费 + L2 相量计算——TPAFE5160 快照 + STM32 ADC1 顺序扫描
+ *          （经 L1 层 App/algo/adc_input.c 按语义取数）→ 压入采样环
+ *          （App/algo/sample_ring.c）→ 全周傅氏相量重算（App/algo/phasor.c）
+ *          + 帧统计（节拍由 TIM6 硬件定时器提供）
  * 状态说明：**B1 已落地（2026-10-10）**——本任务从空桩转为真实消费者：
  *          用 tpafe5160_snapshot() 原子取数（AGENTS 铁律），统计帧数/无新帧次数，
  *          并纳入看门狗 required_mask（TASK_WD_ADC）。
@@ -35,11 +37,22 @@
  *   v2.3  2026-10-10  王建锋  L1-3/L1-4：取数改走 App/algo/adc_input.c（语义映射 +
  *                             STM32 ADC1 9 通道扫描）；首帧日志补全 8 路电气量 + 温度，
  *                             心跳日志增 adc1_rc / adc1_err 观测 STM32 侧健康度。
+ *   v2.4  2026-10-10  王建锋  L2：接入相量层——每拍把 9 路语义值压入采样环
+ *                             （sample_ring）并重算全部相量实例（phasor_run）；
+ *                             攒满一周波后**首拍即落一次相量日志**（开机证据，不等
+ *                             10 s 心跳），心跳日志增 ring / skip 计数与各实例相量
+ *                             （Re/Im/有效值，×0.1 定点打印，因 MicroLIB 的 snprintf
+ *                             无 %f）。
+ *                             ⚠ L1-5 通道标定未实现（缺标准源）→ 暂以**原始码值**
+ *                             充作工程量（系数 = 1），故相量读数只证明**链路通**，
+ *                             不可作幅值精度判据（同 L1-3 的替代口径）。
  */
 
 #include "adc_task.h"
 #include "cmsis_os.h"
 #include "adc_input.h"      /* L1 采集层：adc_input_poll()/adc_input_raw()（按语义取数） */
+#include "sample_ring.h"    /* L2 输入：sample_ring_push_frame()（采样环缓冲） */
+#include "phasor.h"         /* L2 相量层：phasor_run()/phasor_get()（全周傅氏） */
 #include "tpafe5160.h"
 #include "task_watchdog.h"
 #include "console_log.h"
@@ -56,6 +69,34 @@
  * 原始码值缓冲由 L1 层 App/algo/adc_input.c 持有（消费侧按语义取数，不写死下标） */
 static uint32_t s_frames_consumed;
 static uint32_t s_frames_idle;
+/* 因通道尚未首次成功而**整拍跳过入环**的次数（不向相量窗注入 0 点） */
+static uint32_t s_frames_skip;
+
+/*
+ * 函数功能：打印全部相量实例（×0.1 定点）
+ * 入口参数：tag - 前缀标记（"first" 首次产出 / "hb" 周期心跳）
+ * 返 回 值：无
+ * 限定条件：仅任务上下文；调用方须保证 dbg_console_writer_ready() 为真
+ * 函数说明：MicroLIB 的 snprintf **不支持 %f** → 以 ×0.1 定点整数打印
+ *          （打印值 = 实际值 × 10，分辨率 0.1）。逐实例数据驱动输出，
+ *          实例表加行即自动覆盖。⚠ L1-5 标定未实现 → 读数单位是**原始码值**。
+ */
+static void log_phasors(const char *tag) {
+    uint8_t k;
+
+    for (k = 0u; k < phasor_inst_count(); k++) {
+        const phasor_inst_t *d = phasor_inst(k);
+        phasor_t             p;
+
+        if ((d != NULL) && (phasor_get(k, &p) == 0)) {
+            DBG_INFO("phasor(%s) %s: Re=%ld Im=%ld rms=%ld (x0.1)",
+                     tag, d->name,
+                     (long)(p.fRe * 10.0f),
+                     (long)(p.fIm * 10.0f),
+                     (long)(p.fAmSQ * 10.0f));
+        }
+    }
+}
 
 /*
  * 函数功能：ADC 任务初始化
@@ -67,6 +108,7 @@ static uint32_t s_frames_idle;
 int adc_task_init(void) {
     s_frames_consumed = 0u;
     s_frames_idle = 0u;
+    s_frames_skip = 0u;
     DBG_INFO("adc_task_init");
     return 0;
 }
@@ -85,6 +127,7 @@ void adc_task_func(void *arg) {
     uint32_t next = osKernelGetTickCount();
     uint32_t report_at = next + ADC_TASK_REPORT_MS;
     uint8_t  first_logged = 0u;
+    uint8_t  first_phasor_logged = 0u;
 
     (void)arg;
 
@@ -103,7 +146,36 @@ void adc_task_func(void *arg) {
             /* r == -1：参数错。调用点 count 为常量，不可达；不计入 idle 以区分异常 */
         }
 
-        /* 2) 首帧码值上报：**写者就绪后**才落日志。写者未注册时 con_append 走
+        /* 2) L2 输入 + 相量重算：把本拍 9 路语义值转浮点帧压入采样环，再重算全部
+         *    相量实例（L2-6 滑动窗：每拍以"当前时刻为终止的前一周波"整窗重算）。
+         *    任一通道读不到（尚未首次成功）→ 本拍**整帧跳过**：不向窗内注入 0 点
+         *    （单个 0 点会显著污染 20 点窗），并计入 skip 观测。 */
+        {
+            float   frame[ADC_SEM_COUNT];
+            uint8_t s;
+            uint8_t all_ok = 1u;
+
+            for (s = 0u; s < (uint8_t)ADC_SEM_COUNT; s++) {
+                int32_t code = 0;
+
+                if (adc_input_raw((adc_semantic_t)s, &code) != 0) {
+                    all_ok = 0u;
+                    break;
+                }
+                /* ⚠ L1-5 通道标定尚未实现（缺标准源）→ 暂以**原始码值**充作工程量
+                 *   （系数 = 1）。标定落地后此处改为 工程量 = (code + b) × k（定点 2^10）。 */
+                frame[s] = (float)code;
+            }
+
+            if (all_ok != 0u) {
+                (void)sample_ring_push_frame(frame, (uint8_t)ADC_SEM_COUNT);
+                phasor_run();
+            } else {
+                s_frames_skip++;
+            }
+        }
+
+        /* 3) 首帧码值上报：**写者就绪后**才落日志。写者未注册时 con_append 走
          *     无锁直发路径，与 defaultTask 的存储初始化日志会字节级交错
          *     （2026-10-10 台架实测）；此时挂起上报，就绪后补报最近一帧。
          *     8 路电气量 + 温度全部经 adc_input_raw() **按语义**取数（L1-4），
@@ -129,29 +201,45 @@ void adc_task_func(void *arg) {
                      (long)ia, (long)ib, (long)ic, (long)in, (long)temp);
         }
 
-        /* 3) 看门狗心跳（本任务已纳入 required_mask） */
+        /* 4) 首拍相量上报：攒满一周波（20 ms）后立即落一次，作为 L2 链路的开机证据。
+         *    不依赖 10 s 心跳 → 台架 @test 的 settle 窗口内即可见（否则会被静默判据
+         *    截断，见 docs/测试说明/自动化测试流程.md 的 settle 口径）。 */
+        if ((first_phasor_logged == 0u) && (dbg_console_writer_ready() != 0u)) {
+            phasor_t p;
+
+            if (phasor_get(0u, &p) == 0) {
+                first_phasor_logged = 1u;
+                log_phasors("first");
+            }
+        }
+
+        /* 5) 看门狗心跳（本任务已纳入 required_mask） */
         task_wd_beat(TASK_WD_ADC);
 
-        /* 4) 周期心跳日志：帧统计 + 驱动侧 FRSTDATA 错误计数。
-         *    写者就绪前抑制（同 2) 的交错理由）；到点无论是否落日志都推进下个上报点 */
+        /* 6) 周期心跳日志：帧统计 + 驱动侧 FRSTDATA 错误计数 + L2 相量。
+         *    写者就绪前抑制（同 3) 的交错理由）；到点无论是否落日志都推进下个上报点 */
         {
             uint32_t now = osKernelGetTickCount();
 
             if ((int32_t)(now - report_at) >= 0) {
                 if (dbg_console_writer_ready() != 0u) {
-                    DBG_INFO("frames=%lu idle=%lu seq=%lu frst_err=%u adc1_rc=%d adc1_err=%lu",
+                    DBG_INFO("frames=%lu idle=%lu skip=%lu seq=%lu frst_err=%u adc1_rc=%d adc1_err=%lu ring=%lu",
                              (unsigned long)s_frames_consumed,
                              (unsigned long)s_frames_idle,
+                             (unsigned long)s_frames_skip,
                              (unsigned long)tpafe5160_frame_seq(),
                              (unsigned)tpafe5160_frstdata_err(),
                              adc_input_stm32_rc(),
-                             (unsigned long)adc_input_stm32_errs());
+                             (unsigned long)adc_input_stm32_errs(),
+                             (unsigned long)sample_ring_frames());
+
+                    log_phasors("hb");
                 }
                 report_at = now + ADC_TASK_REPORT_MS;
             }
         }
 
-        /* 5) 等下一个节拍（固定周期；落后则立即补齐，不累积漂移） */
+        /* 7) 等下一个节拍（固定周期；落后则立即补齐，不累积漂移） */
         next += ADC_TASK_BEAT_MS;
         (void)osDelayUntil(next);
     }