From 5c978465c97f0b60a6876f78590f24d266dfd851 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Wanderingss <1624155937@qq.com> Date: Sat, 10 Oct 2026 03:46:50 +0800 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?TPAFE=E9=A9=B1=E5=8A=A8=E9=97=AD=E7=8E=AFE-44/E?= =?UTF-8?q?-45/E-58=E5=8F=96=E6=95=B0=E5=A5=91=E7=BA=A6=EF=BC=8C=E5=9B=BA?= =?UTF-8?q?=E5=8C=96E-59=E9=97=A8=E7=A6=81=EF=BC=8Cadc=5Ftask=E6=8C=82?= =?UTF-8?q?=E8=BF=9BKeil=E5=B7=A5=E7=A8=8B?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit --- AGENTS.md | 2 + App/task/adc_task.c | 6 + Drivers/BSP/TPAFE5160/README.md | 12 +- Drivers/BSP/TPAFE5160/tpafe5160.c | 169 ++++++++++++++++------ Drivers/BSP/TPAFE5160/tpafe5160.h | 47 +++--- MDK-ARM/STM32F407-Demo.uvprojx | 5 + docs/产品需求/产品需求设计文档.md | 6 +- docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md | 6 +- docs/子系统设计/运行与自检记录设计说明.md | 2 +- docs/待处理内容.md | 17 ++- docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md | 4 +- docs/问题记录/错误码传播审计.md | 98 +++++++------ 12 files changed, 247 insertions(+), 127 deletions(-) diff --git a/AGENTS.md b/AGENTS.md index 6f1cdae5..87d8623a 100644 --- a/AGENTS.md +++ b/AGENTS.md @@ -53,6 +53,8 @@ STM32F407ZGTx @168MHz（HSE 8MHz → PLL M=4/N=168/P=2）；**仅 Keil MDK-ARM v - **自研代码禁用 C 库堆分配**（2026-09-18，P0-1）：禁止 `malloc/calloc/realloc/strdup/free`——本机工具链 MicroLIB 的 C 堆由 `startup_stm32f407xx.s` 的 `Heap_Size EQU 0x200` 限定为 **512 B**，KB 级分配必然返回 NULL 且**模拟器（宿主 CRT 堆）完全正常、照不出来**。需要动态内存只用 `pvPortMalloc/vPortFree`（FreeRTOS 堆 `configTOTAL_HEAP_SIZE`），或像配置引擎那样把分配收进平台后端（`cfg_store_alloc/free/heap_free`：MCU=FreeRTOS 堆、模拟器=宿主堆，共享核心零分配符号）；分配失败必须有 `FAIL` 日志 + 自检上报，暂态峰值要写编译期预算 - **FatFs 打开模式陷阱（2026-09-20 台架实测，`Lib/FatFs` 移植版）**：`FA_OPEN_APPEND`(0x30) = `FA_OPEN_ALWAYS|FA_SEEKEND`，**不含 `FA_WRITE`(0x02)**——不带写位打开的文件 `f_write` 恒返回 `FR_DENIED`(7)（/log 写失败真根因）；追加写必须用 `FA_WRITE|FA_OPEN_APPEND`。该移植的 `f_write` 簇分配失败时返回 `FR_OK`+短写（无错误码），判失败必须校验写回字节数。标志位为旧式编号（`FA_READ`=0x01 / `FA_WRITE`=0x02 / `FA_CREATE_NEW`=0x04 / `FA_CREATE_ALWAYS`=0x08 / `FA_OPEN_ALWAYS`=0x10 / `FA_OPEN_APPEND`=0x30 / `FA_SEEKEND`=0x20（ff.c 内部定义）），与上游 FatFs R0.14 不同，勿照抄上游代码示例 - **FatFs 文件名约束（2026-09-20 台架实证，`.fschk` 无限重格式化事故根因）**：本移植 `Lib/FatFs/ffconf.h` 为 `FF_USE_LFN=0`，**只支持严格 8.3 短名**——主名≤8 字符、扩展≤3 字符、**不得以点开头**（`.fschk` 会被 `ff.c create_short` 把点后当扩展域解析超限 → `f_open` 恒返 `FR_INVALID_NAME`(6)，纯 RAM 名字判定、不碰盘）。ff.c `create_short` 全部拒绝点已加 DEBUG 打印：`[ERR][FATFS] SFN reject (原因) seg='名字片段' bad_ch=坏字符`，非法名字调用看开机日志即可定位。自愈类逻辑**严禁**把名字/参数类错误码（`FR_INVALID_NAME` 等）归入卷损坏触发集（整卷重格式化不可逆） +- **ADC 取数只用 `tpafe5160_snapshot()`（原子快照）**（2026-10-10 修 E-44/E-45/E-58）：旧的 `get_buf()` / `data_ready()` / `clear_ready()` 已从驱动**删除**——`get_buf` 只给缓冲区指针、任务再逐通道拷，两步之间被 BUSY EXTI 抢占并跨过一帧周期就拷回**两帧混合**数据（8 通道失去同一时刻性，且无错误指示）；`s_ready` 电平标志有三个写者，`start_conv_irq` 触发前清 0 = **重触发本身就会抹掉一帧未消费数据**。现口径：帧序号只增不清（`tpafe5160_frame_seq()`）、取数=临界区内拷贝（`tpafe5160_snapshot(dst, count)` 返回 1/0/-1，**仅任务上下文**）、FRSTDATA 全程无跳变（芯片不驱动并行总线）由 `tpafe5160_frstdata_err()` 计数且 `tpafe5160_init()` 首帧自检直接返回 `-3` + `[ERR]` +- **接 ADC / RS-485 消费者前的强制门禁（E-59，2026-10-10 固化）**：`adc_task` / `rs485_task` 从空桩转为真实消费者**之前**必须确认——① 驱动契约已修：TPAFE **E-44 / E-45 / E-58 已修 ✅**、RS485 **E-36 / E-37 已修 ✅** 但 **E-50（单缓冲无同步 → 包撕裂）未修 ❌**、**E-49（TX 超时拉 DE）未修 ❌**；② 栈预算：两任务**尚未入 `Src/freertos.c` 栈表**，建任务前后各跑一次 `scripts/stack_report.py`。与"改栈前跑 `stack_report.py`"同级。另按 N-18：V0.1 上两片转换器之间**禁止**做相位/功率/功率因数类运算 - **`DBG_*` 每条日志约 90 B Flash + 192 B 栈**（2026-10-02 S10 实测）：`dbg_log.h` 的 `DBG_INFO/ERROR/DEBUG` 在**每个调用点内联** `char __con_line[DBG_CON_LINE_MAX]`（`console_log.h` 定义 **192 B**）+ 完整 `snprintf` 调用序列 → 单条约 **90 B Flash**（字符串常量另计）。给新模块接入日志时按"条数 × 90 B"估算 Flash 代价（实测 `sd2506_init` 加 6 条 = +576 B；`app_main` 加 3 条 = +180 B）；**深调用链模块另需核算栈**（每条日志在栈上多占 192 B，会进 `stack_report.py` 的最坏链）。故**日志不是免费的**——已覆盖的步骤不要再加"进入前/完成后"重复锚点，只在真正黑洞（原先静默返回）处补 diff --git a/App/task/adc_task.c b/App/task/adc_task.c index 8dddfcf3..1d07ecac 100644 --- a/App/task/adc_task.c +++ b/App/task/adc_task.c @@ -4,6 +4,12 @@ * 状态说明：**预留桩（未启用）**——采集链路尚未实现，产品定义未定 * （见 docs/待处理内容.md 阶段 B0/B1）。当前 init/func 为空实现， * 不触发 CONVST、不消费数据。 + * 2026-10-10 起本文件已挂进 MDK-ARM 工程（此前两边都不注册 = 永不编译， + * 改它不生效），但仍未在 Src/freertos.c 创建任务。 + * 接入前必读：取数只用 tpafe5160_snapshot()（临界区原子快照，仅任务上下文； + * 旧的 get_buf/data_ready/clear_ready 已删除）；接消费者前的强制门禁 + * 见根 AGENTS.md「接 ADC / RS-485 消费者前的强制门禁」+ 建任务前后各跑 + * scripts/stack_report.py 做栈预算。 * 适用平台：STM32F407ZGTx + TPAFE5160 * 作者：王建锋 * 创建日期：2026-07-19 diff --git a/Drivers/BSP/TPAFE5160/README.md b/Drivers/BSP/TPAFE5160/README.md index 4fa0d445..1ac2a437 100644 --- a/Drivers/BSP/TPAFE5160/README.md +++ b/Drivers/BSP/TPAFE5160/README.md @@ -11,15 +11,19 @@ ## 硬件接口 -- **并行 16 位**：PG0–PG15 数据总线 / **PD3 RD**（读选通）/ **PD4 CONVST**（转换启动）/ **PD7 BUSY**（转换中） +- **并行 16 位**：PG0–PG15 数据总线 / **PC8 RD**（读选通）/ **PC9 CONVST**（转换启动）/ **PC7 BUSY**（转换中）/ **PC6 FRSTDATA**（首通道标记，板上 R24 4.7k 上拉）/ **PA12·PA11·PA8 = OS0·OS1·OS2**（过采样选择）——V0.1 网表口径（V0.0 曾为 PD3/PD4/PD7，已作废） - 部分引脚为 GPIO 模拟时序（非硬件 SPI/FSMC） ## 关键点 -- **首次转换在 `app_main_init` 末尾由 `tpafe5160_start_conv_irq` 启动**（中断驱动） -- 采样数据由 `App/task/adc_task.c` 消费处理 +- **首次转换在 `app_main_init` 末尾由 `tpafe5160_start_conv_irq` 启动**（中断驱动）；**无周期重触发** → 现只采到一帧（登记簿 P1-1） +- **取数只用 `tpafe5160_snapshot(int16_t *dst, uint8_t count)`**（**仅任务上下文**，内部临界区原子拷贝；返回 1=新帧 / 0=无新帧 / -1=参数无效）。配套的 `tpafe5160_frame_seq()` 给帧序号、`tpafe5160_frstdata_err()` 给"FRSTDATA 无跳变"帧计数 +- ⚠️ **不要用缓冲区指针取数**：旧的 `get_buf()` / `data_ready()` / `clear_ready()` 已于 2026-10-10 **删除**（审计 E-45 / E-58）——`get_buf` 只给指针、任务再逐通道拷，中间被 BUSY EXTI 抢占就拷回**两帧混合**数据；`s_ready` 电平标志在 `start_conv_irq` 里被清 0，等于**用重触发去丢帧**。现由**帧序号**（只增不清）+ **临界区快照**取代 +- **`tpafe5160_init()` 做首帧有效性自检**（E-44）：完整跑一帧转换+读取，若整帧读下来 FRSTDATA **没有发生任何跳变**（芯片没在驱动并行总线；板上上拉会把它钉死为高）→ 返回 `TPAFE5160_FRSTDATA_ERR`(-3) 并打 `[ERR] Init FRSTDATA no-toggle`。判据刻意不锁死"哪个 RD 边沿拉高/拉低"（手册只给"RD 下降沿 → FRSTDATA 高/低"两个跳变，本板未实测边沿次序），只要求"一帧内必须跳变" → 既抓死芯片，也不会因极性假设错误误杀好芯片 +- 采样数据的消费者 `App/task/adc_task.c` **仍是空桩**（已挂进 `MDK-ARM/*.uvprojx`，尚未在 `Src/freertos.c` 建任务） - CONVST→BUSY→RD 三段时序对**建立/保持时间敏感**，改动需对照芯片手册 -- ⚠️ 本项目 ADC 相关功能**新增任务/缓冲前须核算 RAM**（见 `docs/内存管理/`） +- ⚠️ 本项目 ADC 相关功能**新增任务/缓冲前须核算 RAM**（见 `docs/内存管理/`）；接消费者前的强制门禁见根 `AGENTS.md`「接 ADC / RS-485 消费者前的强制门禁」 +- ⚠️ **通道语义不是通道号**：`buf[i]` 对应哪个电气量必须查 `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md`（`buf[2]=IA`、`buf[5]=UN`、`buf[6]=UA`）；V0.1 上 8 路电气量分属两片转换器属硬件缺陷（N-18）→ **禁止**跨转换器做相位/功率/功率因数类运算 ## 已知问题 diff --git a/Drivers/BSP/TPAFE5160/tpafe5160.c b/Drivers/BSP/TPAFE5160/tpafe5160.c index 88e9064e..72ba84e4 100644 --- a/Drivers/BSP/TPAFE5160/tpafe5160.c +++ b/Drivers/BSP/TPAFE5160/tpafe5160.c @@ -8,12 +8,20 @@ * 2026-07-17 王建锋 创建初始版本，参考 AD7606 并行驱动及 TPAFE5160 手册 * 2026-07-17 王建锋 增加 EXTI 中断读取模式 * 2026-09-20 王建锋 V0.1 引脚适配（引脚值随 main.h 宏，驱动逻辑不变） + * 2026-10-10 王建锋 消费者接入前置修复（E-44 / E-45 / E-58），详见 tpafe5160.h */ /* 头文件包含区 */ +#include /* memcpy：原子快照 */ + #include "tpafe5160.h" #include "main.h" +/* taskENTER_CRITICAL：把"选缓冲 + 拷数据"收进一个不可分割动作（E-58）。 + * 与 App/log/console_log.c、Drivers/BSP/NET/net_socket.c 同一写法，仅任务上下文可用 */ +#include "FreeRTOS.h" +#include "task.h" + /* * 调试输出配置 */ @@ -53,18 +61,20 @@ /* ======================== 私有函数声明 ======================== */ -static void tpafe5160_read_channels(uint8_t count, int16_t *buf); +static int tpafe5160_read_channels(uint8_t count, int16_t *buf); /* ======================== 公共函数定义 ======================== */ /* - * 函数功能：初始化 TPAFE5160（设置过采样、等待就绪） + * 函数功能：初始化 TPAFE5160（设置过采样、等待就绪、首帧有效性自检） * 入口参数：无 - * 返回值：0 - 成功，-2 - BUSY 超时 + * 返回值：0 - 成功，-2 - BUSY 超时，-3 - FRSTDATA 无跳变（芯片未驱动数据总线） * 限定条件：CubeMX 已完成 GPIO 初始化 * 函数说明：1. 设置过采样为无过采样 (000) * 2. 确保 RD 为高、CONVST 为低 * 3. 等待 BUSY 释放（转换空闲） + * 4. 采一帧并校验 FRSTDATA 有跳变（E-44：旧实现只看 BUSY，芯片死亡 + * 时照样报 Init OK，此后所有读数都是上拉/总线残值——静默死亡） */ int tpafe5160_init(void) { /* 设置默认过采样：无过采样 (OS[2:0] = 000) */ @@ -78,9 +88,24 @@ int tpafe5160_init(void) { int ret = tpafe5160_wait_busy(TPAFE5160_CONV_TIMEOUT_MS); if (ret != TPAFE5160_OK) { DBG_ERROR("Init wait BUSY timeout"); - } else { - DBG_INFO("Init OK"); + return ret; } + + /* 首帧有效性自检（E-44）：一次完整转换 + 读取，确认芯片真的在响应 RD */ + int16_t probe[TPAFE5160_CH_NUM]; + tpafe5160_start_conv(); + ret = tpafe5160_wait_busy(TPAFE5160_CONV_TIMEOUT_MS); + if (ret != TPAFE5160_OK) { + DBG_ERROR("Init probe BUSY timeout"); + return ret; + } + if (tpafe5160_read_channels(TPAFE5160_CH_NUM, probe) != TPAFE5160_OK) { + ret = TPAFE5160_FRSTDATA_ERR; + DBG_ERROR("Init FRSTDATA no-toggle (chip not driving DB bus)"); + return ret; + } + + DBG_INFO("Init OK"); return ret; } @@ -142,15 +167,19 @@ uint8_t tpafe5160_is_busy(void) { /* * 函数功能：读取全部8通道转换结果 * 入口参数：buf - 8个int16_t的输出缓冲区 int16_t* 不为 NULL - * 返回值：0 - 成功，-2 - BUSY 超时 + * 返回值：0 - 成功，-2 - BUSY 超时，-3 - FRSTDATA 无跳变（读回值不可信） * 限定条件：GPIO 已初始化 * 函数说明：1. 启动转换并等待 BUSY 释放 * 2. 连续8次拉低RD读取各通道数据 - * 3. 通过 FRSTDATA 验证第一通道 + * 3. 校验 FRSTDATA 在这一帧内发生跳变（E-44） */ int tpafe5160_read_all(int16_t *buf) { int ret = 0; + if (buf == NULL) { + return TPAFE5160_ERROR; + } + /* 启动转换 */ tpafe5160_start_conv(); @@ -161,8 +190,12 @@ int tpafe5160_read_all(int16_t *buf) { return ret; } - /* 连续读取8个通道 */ - tpafe5160_read_channels(TPAFE5160_CH_NUM, buf); + /* 连续读取8个通道（内含 FRSTDATA 有效性校验） */ + ret = tpafe5160_read_channels(TPAFE5160_CH_NUM, buf); + if (ret != TPAFE5160_OK) { + DBG_ERROR("read_all FRSTDATA no-toggle (data not trustworthy)"); + return TPAFE5160_FRSTDATA_ERR; + } return TPAFE5160_OK; } @@ -171,7 +204,7 @@ int tpafe5160_read_all(int16_t *buf) { * 函数功能：读取指定通道的转换结果 * 入口参数：channel - 通道号 uint8_t 0 - 7 * value - 输出指针 int16_t* 不为 NULL - * 返回值：0 - 成功，-1 - 通道号无效，-2 - BUSY 超时 + * 返回值：0 - 成功，-1 - 通道号无效，-2 - BUSY 超时，-3 - FRSTDATA 无跳变 * 限定条件：GPIO 已初始化 * 函数说明：启动转换并等待完成后，连续读取至指定通道 */ @@ -220,10 +253,10 @@ uint16_t tpafe5160_read_bus(void) { /* ======================== 私有函数定义 ======================== */ /* - * 函数功能：通过 RD 脉冲连续读取多个通道数据 + * 函数功能：通过 RD 脉冲连续读取多个通道数据（含 FRSTDATA 有效性校验） * 入口参数：count - 要读取的通道数 uint8_t 1 - 8 * buf - 输出缓冲区 int16_t* 不为 NULL - * 返回值：无 + * 返回值：0 - 成功，-3 - 整帧读完 FRSTDATA 无跳变（读回值不可信） * 限定条件：转换已完成（BUSY 为低），RD 初始为高 * 函数说明：每次 RD 下降沿输出一个通道数据，按通道1~8顺序输出 * DB[15:0] 直接接 GPIOG[15:0]，通过 IDR 寄存器一次读取 @@ -232,9 +265,19 @@ uint16_t tpafe5160_read_bus(void) { * GPIO 写操作 ~6ns + 端口延迟 ~18ns → RD 引脚实际翻转约 24ns 后 * t14 数据建立 ≤ 21ns → 数据在 RD 下降沿后 21ns 内有效 * 5 个 NOP (~30ns) 覆盖建立时间 + * + * E-44（数据有效性）：FRSTDATA 由芯片主动驱动，板上 R24 4.7k 上拉（V0.1 网表）。 + * 手册 Parallel Data Read：FRSTDATA 随首个 RD 下降沿变高标记通道 1 可读，t26/t27 + * 给出"RD 下降沿 → FRSTDATA 高/低"两个跳变。判据刻意**不锁死具体是哪个 RD 边沿 + * 拉高/拉低**（本板未实测确认边沿次序），只要求"一帧读下来必须发生跳变"： + * 芯片死亡 / 不响应 RD 时该脚被上拉钉死为高 → 全程无跳变 → 判失败。 + * 旧实现完全不看这根脚（宏 TPAFE5160_FRSTDATA_READ 有定义、代码零引用）， + * 却在注释里承诺"通过 FRSTDATA 验证第一通道"，芯片死亡时返回 OK + 常量垃圾。 */ -static void tpafe5160_read_channels(uint8_t count, int16_t *buf) { +static int tpafe5160_read_channels(uint8_t count, int16_t *buf) { uint8_t i; + uint8_t lvl0 = (TPAFE5160_FRSTDATA_READ() == GPIO_PIN_SET) ? 1u : 0u; + uint8_t toggled = 0; for (i = 0; i < count; i++) { /* RD 下降沿：ADC 输出当前通道数据到 DB[15:0] */ @@ -245,16 +288,30 @@ static void tpafe5160_read_channels(uint8_t count, int16_t *buf) { /* RD 上升沿：准备下一通道 */ TPAFE5160_RD_HIGH_DLY(); + + /* FRSTDATA 跳变观测（每次 RD 之后采一次） */ + if (((TPAFE5160_FRSTDATA_READ() == GPIO_PIN_SET) ? 1u : 0u) != lvl0) { + toggled = 1; + } } + + return toggled ? TPAFE5160_OK : TPAFE5160_FRSTDATA_ERR; } /* ======================== 中断模式实现 ======================== */ -/* 双缓冲区：ISR 写 s_buf_b，主循环读 s_buf_a */ +/* 双缓冲区：ISR 写非活动缓冲，消费者在临界区内拷活动缓冲 */ static int16_t s_buf_a[TPAFE5160_CH_NUM]; static int16_t s_buf_b[TPAFE5160_CH_NUM]; -static volatile uint8_t s_ready = 0; static volatile uint8_t s_buf_sel = 0; /* 0 = 写 B / 读 A, 1 = 写 A / 读 B */ +/* E-45：帧序号取代"就绪电平标志"。旧 s_ready 有三个写者，其中 start_conv_irq + * 在触发前清 0 —— 重触发这个动作本身就会抹掉一帧还没被消费的数据（高速采样 + * 系统性丢样，且无从发现）。序号只增不清，消费者比较序号即可 */ +static volatile uint32_t s_frame_seq = 0; +/* E-44：FRSTDATA 无跳变帧计数。中断里只加计数（不打日志），由消费者/自检侧上报 */ +static volatile uint16_t s_frstdata_err = 0; +/* 消费者游标：只在任务上下文读写（snapshot 内部），中断不碰 */ +static uint32_t s_consumer_seq = 0; /* * 函数功能：使能 BUSY EXTI 中断（运行时重使能用） @@ -283,44 +340,64 @@ void tpafe5160_irq_disable(void) { * 入口参数：无 * 返回值：无 * 限定条件：已调用 tpafe5160_irq_enable() - * 函数说明：产生 CONVST 脉冲，转换完成后由 EXTI 中断自动读取 8 通道数据 + * 函数说明：产生 CONVST 脉冲，转换完成后由 EXTI 中断自动读取 8 通道数据。 + * E-45：这里**不再清就绪标志**——旧实现"触发前置 0"等于用重触发去丢帧 */ void tpafe5160_start_conv_irq(void) { - s_ready = 0; TPAFE5160_CONVST_PULSE(); } /* - * 函数功能：检查是否有新的转换数据 + * 函数功能：查询已完成的帧序号 * 入口参数：无 - * 返回值：1 - 数据就绪，0 - 无新数据 + * 返回值：uint32_t 帧序号（EXTI 每读完一帧 +1） * 限定条件：中断模式已启用 - * 函数说明：在 EXTI 回调中置位，主循环读取后需调用 tpafe5160_clear_ready() 清除 + * 函数说明：见 tpafe5160.h 同名声明的契约说明（E-45） */ -uint8_t tpafe5160_data_ready(void) { - return s_ready; +uint32_t tpafe5160_frame_seq(void) { + return s_frame_seq; } /* - * 函数功能：清除数据就绪标志 + * 函数功能：FRSTDATA 无跳变帧的累计次数 * 入口参数：无 - * 返回值：无 + * 返回值：uint16_t 计数 * 限定条件：中断模式已启用 - * 函数说明：主循环处理完数据后调用 + * 函数说明：非 0 = 至少一帧的 8 个值不可信（E-44），消费者据此上报自检 */ -void tpafe5160_clear_ready(void) { - s_ready = 0; +uint16_t tpafe5160_frstdata_err(void) { + return s_frstdata_err; } /* - * 函数功能：获取数据缓冲区指针 - * 入口参数：无 - * 返回值：int16_t[8] 数据缓冲区的 const 指针 - * 限定条件：tpafe5160_data_ready() 返回 1 时调用 - * 函数说明：双缓冲切换，ISR 写另一个缓冲区，主循环安全读取当前缓冲区 + * 函数功能：原子快照最新一帧（消费者取数的唯一正确姿势） + * 入口参数：dst - 输出缓冲区 int16_t* 不为 NULL + * count - 拷贝通道数 uint8_t 1 - 8 + * 返回值：1 - 取到新帧，0 - 无新帧，-1 - 参数无效 + * 限定条件：**任务上下文**（内部 taskENTER_CRITICAL，中断里不可调用） + * 函数说明：E-58——把"选缓冲 + 拷数据 + 记游标"收进一个临界区。旧 get_buf() 只给 + * 指针、任务再逐通道拷，两步之间被 BUSY EXTI 抢占并跨过一帧周期就拷回 + * 两帧混合的数据（8 通道失去同一时刻性）且无任何错误指示 */ -const int16_t* tpafe5160_get_buf(void) { - return (s_buf_sel == 0) ? s_buf_a : s_buf_b; +int tpafe5160_snapshot(int16_t *dst, uint8_t count) { + uint32_t seq; + + if (dst == NULL || count == 0u || count > TPAFE5160_CH_NUM) { + return TPAFE5160_ERROR; + } + + seq = s_frame_seq; + if (seq == s_consumer_seq) { + return 0; /* 无新帧 */ + } + + taskENTER_CRITICAL(); + (void)memcpy(dst, (s_buf_sel == 0u) ? s_buf_a : s_buf_b, + (size_t)count * sizeof(int16_t)); + s_consumer_seq = seq; + taskEXIT_CRITICAL(); + + return 1; } /* @@ -339,18 +416,18 @@ void tpafe5160_exti_handler(uint16_t GPIO_Pin) { return; } - /* 双缓冲切换：ISR 写与主循环读不同的缓冲区 */ - int16_t *p_wr = (s_buf_sel == 0) ? s_buf_b : s_buf_a; + /* 双缓冲切换：ISR 写与消费者读不同的缓冲区 */ + int16_t *p_wr = (s_buf_sel == 0u) ? s_buf_b : s_buf_a; - /* 连续读取8个通道，约 0.5µs @ 168MHz */ - uint8_t i; - for (i = 0; i < TPAFE5160_CH_NUM; i++) { - TPAFE5160_RD_LOW_DLY(); - p_wr[i] = (int16_t)TPAFE5160_READ_BUS(); - TPAFE5160_RD_HIGH_DLY(); + /* 连续读取8个通道（内含 FRSTDATA 有效性校验），约 0.5µs @ 168MHz */ + int ret = tpafe5160_read_channels(TPAFE5160_CH_NUM, p_wr); + + /* 切换缓冲区并推进帧序号（E-45：序号只增不清，重触发不会抹掉未消费帧） */ + s_buf_sel ^= 1u; + s_frame_seq++; + + /* E-44：中断里不打日志，只累计；消费者据 tpafe5160_frstdata_err() 上报自检 */ + if (ret != TPAFE5160_OK && s_frstdata_err < 0xFFFFu) { + s_frstdata_err++; } - - /* 切换缓冲区并标记就绪 */ - s_buf_sel ^= 1; - s_ready = 1; } diff --git a/Drivers/BSP/TPAFE5160/tpafe5160.h b/Drivers/BSP/TPAFE5160/tpafe5160.h index c614d9ad..9210c5fa 100644 --- a/Drivers/BSP/TPAFE5160/tpafe5160.h +++ b/Drivers/BSP/TPAFE5160/tpafe5160.h @@ -11,6 +11,9 @@ * 2026-07-17 王建锋 创建初始版本，参考 AD7606 并行驱动及 TPAFE5160 手册 * 2026-07-17 王建锋 增加 EXTI 中断读取模式 * 2026-09-20 王建锋 V0.1 引脚适配（引脚值随 main.h 宏，驱动逻辑不变） + * 2026-10-10 王建锋 消费者接入前置修复（错误码传播审计 E-44 / E-45 / E-58）： + * FRSTDATA 数据有效性校验 + 帧序号取代就绪电平标志 + + * 原子快照 API；移除会撕裂的 get_buf/data_ready/clear_ready */ #ifdef __cplusplus @@ -69,6 +72,9 @@ typedef enum { #define TPAFE5160_OK 0 #define TPAFE5160_ERROR -1 #define TPAFE5160_BUSY_TIMEOUT -2 +/* 整帧读完 FRSTDATA 无跳变 = 芯片没在驱动数据线（死亡 / 未响应 RD）， + * 此时读回的是上拉/总线残值而非转换结果（E-44，见 read_channels 注释） */ +#define TPAFE5160_FRSTDATA_ERR -3 /* 默认超时时间 (ms) */ #define TPAFE5160_CONV_TIMEOUT_MS 10 @@ -125,11 +131,11 @@ uint8_t tpafe5160_is_busy(void); /* * 函数功能：读取全部8通道转换结果 * 入口参数：buf - 8个int16_t的输出缓冲区 int16_t* 不为 NULL - * 返回值：0 - 成功，-2 - BUSY 超时 + * 返回值：0 - 成功，-2 - BUSY 超时，-3 - FRSTDATA 无跳变（读回值不可信） * 限定条件：GPIO 已初始化 * 函数说明：1. 启动转换并等待 BUSY 释放 * 2. 连续8次拉低RD读取各通道数据 - * 3. 通过 FRSTDATA 验证第一通道 + * 3. 校验 FRSTDATA 在这一帧内发生过跳变（= 芯片确实在驱动数据线，E-44） */ int tpafe5160_read_all(int16_t *buf); @@ -192,31 +198,38 @@ void tpafe5160_irq_disable(void); void tpafe5160_start_conv_irq(void); /* - * 函数功能：检查是否有新的转换数据 + * 函数功能：查询已完成的帧序号（消费者判断"有没有新帧"的唯一依据） * 入口参数：无 - * 返回值：1 - 数据就绪，0 - 无新数据 + * 返回值：uint32_t 帧序号，EXTI 每读完一帧 +1 * 限定条件：中断模式已启用 - * 函数说明：在 EXTI 回调中置位，主循环读取后需调用 tpafe5160_clear_ready() 清除 + * 函数说明：取代旧的 data_ready/clear_ready **电平标志**（E-45）——电平标志有三个 + * 写者，其中 start_conv_irq 在触发前清 0，于是"重触发"本身就会抹掉一帧 + * 还没被消费的数据（高速采样系统性丢样且无从发现）。序号只增不清， + * 消费者比较 seq 即可，重触发不会丢 */ -uint8_t tpafe5160_data_ready(void); +uint32_t tpafe5160_frame_seq(void); /* - * 函数功能：清除数据就绪标志 - * 入口参数：无 - * 返回值：无 - * 限定条件：中断模式已启用 - * 函数说明：主循环处理完数据后调用 + * 函数功能：原子快照最新一帧（消费者取数的唯一正确姿势） + * 入口参数：dst - 输出缓冲区 int16_t* 不为 NULL + * count - 拷贝通道数 uint8_t 1 - 8 + * 返回值：1 - 取到新帧，0 - 无新帧，-1 - 参数无效 + * 限定条件：**任务上下文**调用（内部用 taskENTER_CRITICAL，不可在中断里调） + * 函数说明：E-58——旧 get_buf() 只返回缓冲区指针，任务再逐通道拷；两步之间被 BUSY + * EXTI 抢占并跨过一帧周期，拷回的就是**两帧混合**的 8 通道数据（同一时刻 + * 的 8 路值互相错位），且没有任何错误指示。本函数把"选缓冲 + 拷数据 + + * 记游标"收进一个临界区（只盖 16 字节拷贝），撕裂在设计上消除 */ -void tpafe5160_clear_ready(void); +int tpafe5160_snapshot(int16_t *dst, uint8_t count); /* - * 函数功能：获取数据缓冲区指针 + * 函数功能：读取到"FRSTDATA 无跳变"帧的累计次数（芯片死亡 / 总线异常的留痕） * 入口参数：无 - * 返回值：int16_t[8] 数据缓冲区的 const 指针 - * 限定条件：tpafe5160_data_ready() 返回 1 时调用 - * 函数说明：缓冲区由 EXTI 回调写入，主循环只读 + * 返回值：uint16_t 计数（中断里只加计数不打日志） + * 限定条件：中断模式已启用 + * 函数说明：E-44——非 0 表示至少有一帧的 8 个值不可信；消费者据此上报自检 */ -const int16_t* tpafe5160_get_buf(void); +uint16_t tpafe5160_frstdata_err(void); /* * 函数功能：EXTI 中断处理（由 HAL_GPIO_EXTI_Callback 调用） diff --git a/MDK-ARM/STM32F407-Demo.uvprojx b/MDK-ARM/STM32F407-Demo.uvprojx index 280085c1..a101b29d 100644 --- a/MDK-ARM/STM32F407-Demo.uvprojx +++ b/MDK-ARM/STM32F407-Demo.uvprojx @@ -872,6 +872,11 @@ 1 ..\App\task\ui_task.c + + adc_task.c + 1 + ..\App\task\adc_task.c + diff --git a/docs/产品需求/产品需求设计文档.md b/docs/产品需求/产品需求设计文档.md index 7bd7f802..b2b1d47b 100644 --- a/docs/产品需求/产品需求设计文档.md +++ b/docs/产品需求/产品需求设计文档.md @@ -444,10 +444,10 @@ sequenceDiagram ### 5.9 ADC 采集（FR-ADC）⬜ 待实现 - **需求（待产品定义确认）**：周期采集 TPAFE5160 多通道模拟量并转发。 -- **现状**：`tpafe5160_init()` 与 `tpafe5160_start_conv_irq()` 在启动序列调用一次；**全仓库无周期性 CONVST 重触发**；`data_ready`/`get_buf` 无消费者（`adc_task.c` 为空桩，且未在 `freertos.c` 创建）。 +- **现状**：`tpafe5160_init()` 与 `tpafe5160_start_conv_irq()` 在启动序列调用一次；**全仓库无周期性 CONVST 重触发**；`tpafe5160_snapshot()` 无消费者（`adc_task.c` 为空桩——2026-10-10 起已挂进 `uvprojx`，仍未在 `freertos.c` 创建）；STM32 侧 ADC1 已生成但**全仓库无 `HAL_ADC_Start`**。 - **后果**：上电后仅采集 1 个样本，此后数据永久陈旧。 - **待确认（阻塞项 B0）**：① 采集是否持续 ② 采样率/通道 ③ 转发目标 ④ `APP_ADC_ENABLE` 语义。 -- **实现约束**（见 §9）：周期 CONVST 重触发 + `adc_task` 消费；**先修原子快照 API**（否则接入即撕裂）；栈预算核算；V0.1 通道映射已固化 → `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md`（13/17 路置换；语义 UA/UB/UC/UN、IA/IB/IC/IN、V_ZL2=温度，其余备用；网名 ADC17 = PC4 用 `ADC_CHANNEL_14`，**不是** `ADC_CHANNEL_12`）。⚠ **8 路电气量分属 TPAFE / STM32 两片转换器属 V0.1 硬件缺陷**（跨转换器无同一时刻性、精度与量程不一致，登记簿 N-18，V0.2 改版要求全部走 TPAFE）→ 在 V0.1 上主板侧只做**逐通道独立监视**，功率 / 功率因数 / 相角 / 矢量类量一律取子板计量模块结果，不得由主板混算。 +- **实现约束**（见 §9）：周期 CONVST 重触发 + `adc_task` 消费 `tpafe5160_snapshot()`；**原子快照 API 已就位**（2026-10-10 修 E-44 / E-45 / E-58，旧的 `get_buf` / `data_ready` / `clear_ready` 已删 → 取数不再撕裂、重触发不再丢帧、芯片不驱动总线会被 `init()` 首帧自检抓到）；栈预算核算；V0.1 通道映射已固化 → `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md`（13/17 路置换；语义 UA/UB/UC/UN、IA/IB/IC/IN、V_ZL2=温度，其余备用；网名 ADC17 = PC4 用 `ADC_CHANNEL_14`，**不是** `ADC_CHANNEL_12`）。⚠ **8 路电气量分属 TPAFE / STM32 两片转换器属 V0.1 硬件缺陷**（跨转换器无同一时刻性、精度与量程不一致，登记簿 N-18，V0.2 改版要求全部走 TPAFE）→ 在 V0.1 上主板侧只做**逐通道独立监视**，功率 / 功率因数 / 相角 / 矢量类量一律取子板计量模块结果，不得由主板混算。 ### 5.10 RS-485 采集（FR-RS485）⬜ 待实现 @@ -768,7 +768,7 @@ cfg-file-unit-test、test-suite-switch、gitlint。 | 缺口 | 现状 | 影响 | |---|---|---| -| **ADC 采集链路** | `adc_task.c` 空桩；无周期 CONVST 重触发；`data_ready`/`get_buf` 无消费者 | 上电后仅采 1 个样本 | +| **ADC 采集链路** | `adc_task.c` 空桩（已挂进 `uvprojx`、未建任务）；无周期 CONVST 重触发；`tpafe5160_snapshot()` 无消费者；STM32 侧无 `HAL_ADC_Start` | 上电后仅采 1 个样本（驱动取数契约已于 2026-10-10 修好，接消费者不再有撕裂/丢样风险） | | **RS-485 采集链路** | `rs485_task.c` 空桩；`App/protocol/` 仅 README | 无 RS-485 数据收发 | | **DTU 核心转发职责** | 未定义 | 采集到数据后无处转发 | diff --git a/docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md b/docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md index 76cda73f..0aecc1a0 100644 --- a/docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md +++ b/docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md @@ -36,10 +36,10 @@ | 区域 | 用量 | 容量 | 占比 | |---|---|---|---| -| ER_IROM1 | 267,820 B (261.54 KB) | 1,048,576 B (1024 KB) | 25.5% | -| RW_IRAM1 | 85,032 B (83.04 KB) | 131,072 B (128 KB) | 64.9% | +| ER_IROM1 | 268,128 B (261.84 KB) | 1,048,576 B (1024 KB) | 25.6% | +| RW_IRAM1 | 85,040 B (83.05 KB) | 131,072 B (128 KB) | 64.9% | | RW_CCM | 49,184 B (48.03 KB) | 65,280 B (64 KB) | 75.3% | -| **Flash (ROM 合计)** | **268,560 B (262.3 KB)** | 1,048,576 B (1024 KB) | **25.6%** | +| **Flash (ROM 合计)** | **268,876 B (262.6 KB)** | 1,048,576 B (1024 KB) | **25.6%** | 各区的容量与常量来源： diff --git a/docs/子系统设计/运行与自检记录设计说明.md b/docs/子系统设计/运行与自检记录设计说明.md index e89e582e..8fd0fa03 100644 --- a/docs/子系统设计/运行与自检记录设计说明.md +++ b/docs/子系统设计/运行与自检记录设计说明.md @@ -256,7 +256,7 @@ Forbidden：`FAIL`/`ERROR`/`HardFault`。 | O1 | 断电 <10min 的"上电/重启"歧义 | §5.3 阈值折中，文档声明；如需精确可后续加掉电标志（PVD） | | O2 | 故障"已复归"/持续监测（mockup 语义） | v2：周期自检 + 活动故障状态机 + 恢复记录 | | O3 | "清除记录"菜单项（node 27 #P，现为空框） | v2：UI 动作 = 删除/重建 log 文件（与满时策略同路径） | -| O4 | 待机页电流值接实时数据 | 待交流量标定管线（AC 页占位数据替换）落地后接入 `tpafe5160_get_buf()` | +| O4 | 待机页电流值接实时数据 | 待交流量标定管线（AC 页占位数据替换）落地后接入 `tpafe5160_snapshot()`（原子快照；旧 `tpafe5160_get_buf()` 已于 2026-10-10 删除，见 `AGENTS.md`） | | R-1 | FAT32 小追加簇开销 | §3 调研结论：写频率极低可接受；容量上限约束增长 | | R-2 | UI 读与落盘并发 | 只读既有内容 + EOF 追加 + FatFS 系统锁，无互斥需求（§4.4） | diff --git a/docs/待处理内容.md b/docs/待处理内容.md index a2e7c3f1..6f97f6cb 100644 --- a/docs/待处理内容.md +++ b/docs/待处理内容.md @@ -65,16 +65,18 @@ ### 2.1 阶段 B：核心功能补齐（产品价值最高，需产品定义确认） > 目标：让 DTU 真正采到数——这是当前**最大的功能空洞**，**当前最高优先级**。 -> 一旦 B0 产品定义明确，即可与 B3（纪律门禁）并行启动。 +> **B3（纪律门禁）已于 2026-10-10 固化进 `AGENTS.md` 并销项**；同日 TPAFE 侧前置缺陷 +> **E-44 / E-45 / E-58 全部修复** → **B1 现在只欠 B0 的产品定义 + 栈预算**； +> B2 仍欠 **E-50 / E-49**（RS485 驱动契约未修，门禁仍挡着）。 | 序 | 任务 | 前置 | 说明 | |---|---|---|---| | **B0** | **产品定义确认**（阻塞项） | — | 需甲方明确：① 采集是否持续 ② 采样率（**通道语义已于 2026-10-09 确认并固化 → `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md`**：UA/UB/UC/UN=`AIN1~4`、IA/IB/IC/IN=`AIN8~11`、V_ZL2=温度、其余 8 路备用；主板只做监视/辅助测量，计量在子板。**注意：8 路电气量分属 TPAFE/STM32 两片转换器属 V0.1 硬件缺陷 → N-18**，主板侧不得做跨转换器的相位/功率类运算） ③ 转发目标（MODBUS RTU？上行 TCP？）④ `APP_ADC_ENABLE`/`APP_RS485_ENABLE` 语义。**B1/B2 的规模完全取决于此** | -| **B1** | **ADC 采集链路实现**（消化 P1-1、E-58） | B0 + **E-59 门禁** | 周期 CONVST 重触发 + `adc_task` 消费 `get_buf`；**先修 E-58**（原子快照 API，否则接入即撕裂）；栈预算核算（两任务未入 `freertos.c` 栈表）；**取数必须按 `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md`**（TPAFE `buf[2]=IA`/`buf[5]=UN`/`buf[6]=UA`；STM32 侧 ADC1 **已于 2026-10-09 生成**：`hadc1` + `MX_ADC1_Init()`、9 通道 Rank1~9、144 cycles、ADCCLK=21 MHz、软件触发，网名 ADC17=PC4 用 `ADC_CHANNEL_14`；剩活只剩消费者与 `adc_task` 建任务） | -| **B2** | **RS-485 采集链路实现**（消化 E-50、E-49） | B0 + **E-59 门禁** | 双缓冲 + 序号（防包撕裂）+ DE 收尾（超时路径等 TC）+ 协议状态机（`App/protocol/` 正是为此预留） | -| **B3** | **E-59 门禁固化入 `AGENTS.md`** | — | 把"接消费者前必须先修 E-36/E-44/E-45/E-58 + 栈预算"写成强制门禁，与"改栈前跑 `stack_report.py`"同级。**这是防止 B1/B2 带缺陷上线的关键** | +| **B1** | **ADC 采集链路实现**（消化 P1-1；E-58 已闭环） | B0 + **E-59 门禁**（TPAFE 侧已满足） | 周期 CONVST 重触发 + `adc_task` 消费 **`tpafe5160_snapshot()`**（**2026-10-10 驱动契约已修**：E-44 FRSTDATA 有效性校验 + `init()` 首帧自检返 `-3`、E-45 帧序号取代就绪电平标志、E-58 临界区原子快照；旧 `get_buf`/`data_ready`/`clear_ready` **已删**，删除前零调用者）；`adc_task.c` **已挂进 `uvprojx`**（此前 Keil/模拟器两边都不注册 = 永不编译；simulator 无任务层，只挂 Keil）；**仍欠**：栈预算核算（两任务未入 `freertos.c` 栈表，建任务前后各跑 `stack_report.py`；先处理 S-1）+ 消费者本体 + 建任务走 **L1（`.ioc` 的 `FREERTOS.Tasks01`）**；**取数必须按 `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md`**（TPAFE `buf[2]=IA`/`buf[5]=UN`/`buf[6]=UA`；STM32 侧 ADC1 **已于 2026-10-09 生成**：`hadc1` + `MX_ADC1_Init()`、9 通道 Rank1~9、144 cycles、ADCCLK=21 MHz、软件触发，网名 ADC17=PC4 用 `ADC_CHANNEL_14`；⚠ 全仓库至今**无 `HAL_ADC_Start`** → STM32 侧一路未跑） | +| **B2** | **RS-485 采集链路实现**（消化 E-50、E-49） | B0 + **E-59 门禁**（**尚未满足**：E-50 / E-49 未修） | 双缓冲 + 序号（防包撕裂）+ DE 收尾（超时路径等 TC）+ 协议状态机（`App/protocol/` 正是为此预留） | -**建议**：B3 与 B0 并行推进（前者是纪律，后者问甲方）；**E-58 修复应在 B1 动消费者之前完成**。 +**建议**：驱动契约与编译接线已在 2026-10-10 铺完 → B1 的下一步是**栈预算 + 建任务（L1）**， +再谈消费者与节拍；B2 之前必须先修 E-50 / E-49。 ### 2.2 阶段 C：结构债清理（二期）+ 存储侧健壮性 @@ -114,9 +116,10 @@ #### P1-1 ADC 采样数据路径产品构建中死亡 - **位置**：`App/app/app_main.c`（`tpafe5160_start_conv_irq()` 仅启动时调用一次）+ `Drivers/BSP/TPAFE5160/tpafe5160.c` -- **证据**：启动序列调用一次 `tpafe5160_start_conv_irq()`；全仓库无周期性 CONVST 重触发；`data_ready` / `get_buf` 无任何消费者（`adc_task.c` 是空桩）。 +- **证据**：启动序列调用一次 `tpafe5160_start_conv_irq()`；全仓库无周期性 CONVST 重触发；`tpafe5160_snapshot()` 无任何消费者（`adc_task.c` 是空桩——2026-10-10 起已挂进 `uvprojx`，但仍未在 `freertos.c` 建任务）；STM32 侧 ADC1 已生成却**全仓库无 `HAL_ADC_Start`**（一路彻底未跑）。 - **影响**：上电后仅采集 1 个样本，此后数据永久陈旧；且 `APP_ADC_ENABLE` 为未接线占位（已如实标注，不再冒充开关），形成"看似启用实则失效"的假象。 -- **修复建议**：周期 CONVST 重触发（定时器或任务）+ 数据消费任务；若基线版本有意不实现采集，应删除启动调用并以 `APP_ADC_ENABLE` 真实门控。 +- **进展**（2026-10-10）：**驱动侧取数契约已修**（E-44 FRSTDATA 有效性校验 + `init()` 首帧自检、E-45 帧序号、E-58 原子快照，索引见 `docs/问题记录/错误码传播审计.md` §2.2）→ 接消费者不再有"撕裂 / 重触发丢样 / 芯片静默死亡"三类风险。本条剩余 = **周期重触发 + 消费者 + 建任务**。 +- **修复建议**：周期 CONVST 重触发（定时器或任务）+ `adc_task` 消费 `tpafe5160_snapshot()`；建任务走 **L1（`.ioc` 的 `FREERTOS.Tasks01`）** 并做栈预算；若基线版本有意不实现采集，应删除启动调用并以 `APP_ADC_ENABLE` 真实门控。 - **置信度**：high（代码级确证）；P0/P1 定级取决于产品定义（见 §4 待确认）。 #### P1-10 测试固件静态 RAM 预算（基线已重建、测试缓冲已瘦身，剩构建实测闭环） diff --git a/docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md b/docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md index a671f75d..bdb30204 100644 --- a/docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md +++ b/docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md @@ -131,11 +131,11 @@ STM32（U17）为 LQFP144 脚号。 | **通道归属（硬件缺陷）** | 8 路电气量分属两片转换器：UA/UN/IA → TPAFE，UB/UC/IB/IC/IN → STM32 ADC | **V0.1 硬件缺陷**（非有意分配，理由见 §1）→ V0.1 上禁止跨转换器做相位/功率/功率因数/矢量类运算；**V0.2 改版要求 8 路电气量全部走 TPAFE**（登记簿 N-18） | | STM32 ADC 外设 | **已生成（2026-10-09，CubeMX 6.17 + FW_F4）**：`Src/adc.c`/`Inc/adc.h` 已入库并挂进 `MDK-ARM/*.uvprojx`；`Inc/stm32f4xx_hal_conf.h` 的 `HAL_ADC_MODULE_ENABLED` 已生效；HAL `stm32f4xx_hal_adc.c/_ex.c` + `stm32f4xx_ll_adc.h` 已补入仓库（HAL 原本是裁剪子集）；`Src/main.c` 里 `MX_ADC1_Init()` 排在 `MX_IWDG_Init()` 之后。生成配置核对无误：9 通道 / Rank 1~9 / 全部 144 cycles / `ScanConvMode=ENABLE` / `ContinuousConvMode=DISABLE` / `ExternalTrigConv=ADC_SOFTWARE_START` + `EDGE_NONE` / `EOCSelection=ADC_EOC_SINGLE_CONV` / `DataAlign=RIGHT` / 12 位；`HAL_ADC_MspInit()` 已把 PA0~PA7+PC4 配成 `GPIO_MODE_ANALOG` | 硬件通路已打通（`hadc1` 可用）；**仍无消费者**——见下面两行 | | ADC 时钟 | CubeMX 的 F4 ADC 面板**有** Clock Prescaler 一项（此前"面板没有该项、固定 DIV2"的判断有误），已选 **PCLK2/4 → ADCCLK = 21 MHz** ✓。面板里 **DIV2 是灰的、选不到**：DB 里 `FadcConstraint Max=36000000`，APB2 = 84 MHz → DIV2 = 42 MHz 超限，该候选值被 `Action="DISABLE"` 禁掉，超规值进不来 | **不设额外防护（2026-10-09 决定）**：约束已由 CubeMX 把关；`.ioc` 虽不保存 `ADC1.ClockPrescaler` 键，重生成也只会回落到约束允许的值。按 144+12 cycles 算 ≈ 7.4 µs/通道、9 通道一轮 ≈ 67 µs | -| `adc_task` | **空桩**：`App/task/adc_task.c` 只 `osDelay(1000)`，且任务未在 `Src/freertos.c` 创建 | 无消费者，数据路径死（登记簿 P1-1） | +| `adc_task` | **空桩**：`App/task/adc_task.c` 只 `osDelay(1000)`；**2026-10-10 起已挂进 `MDK-ARM/*.uvprojx`**（此前 Keil/模拟器两边都不注册 = 永不编译，改它不生效；simulator 无任务层故只挂 Keil），任务仍未在 `Src/freertos.c` 创建 | 无消费者，数据路径死（登记簿 P1-1） | | TPAFE 采样触发 | `tpafe5160_start_conv_irq()` 仅在 `app_main_init` 调一次，**无周期 CONVST 重触发** | 只采到一帧，无连续波形 | | 前端偏置 | 每路 1k 串联 + 1k 到 `*_GND` + 滤波 C，**无中点偏置** | STM32 侧只能测 **0～3.3 V 单极性**，交流量负半周被削顶；主板侧只做监视可接受，若要算 RMS/功率需硬件补偏置或明确算法口径 | | TPAFE 量程 | 默认 ±5 V（RANGE 接 GND），16 位二进制补码，LSB ≈ 152.59 µV | 用 `tpafe5160_to_voltage()` 换算 | -| 双缓冲撕裂 | 审计项 **E-58**（`docs/问题记录/错误码传播审计.md`）：`get_buf` 换缓冲 + 任务抢占 → 8 通道可能失去同一性 | 实现消费者时必须处理（一次帧内原子取用） | +| 取数契约（**2026-10-10 已修**，E-44 / E-45 / E-58 闭环） | 旧的 `get_buf` / `data_ready` / `clear_ready` **已删除**（删除前确认全仓库零调用者）：`get_buf` 只给指针、任务再拷 → 被 BUSY EXTI 抢占就是**两帧混合**；`s_ready` 电平标志被 `start_conv_irq` 触发前清 0 → **重触发即丢未消费帧**；`read_all` 从不看 FRSTDATA（宏有定义、代码零引用）→ 芯片死亡时返回 OK + 常量垃圾。现口径：**`tpafe5160_snapshot(dst, count)`**（临界区原子拷贝，返回 1/0/-1，**仅任务上下文**）+ **`tpafe5160_frame_seq()`**（帧序号只增不清）+ **`tpafe5160_frstdata_err()`**（无跳变帧计数）；`tpafe5160_init()` 增**首帧自检**——一帧读下来 FRSTDATA 无跳变（芯片不驱动并行总线；板上 R24 4.7k 上拉会把它钉死为高）→ 返回 `-3` + `[ERR]` | 消费者**只能**用 `snapshot()` 取数（`AGENTS.md` 已立为铁律）；真机实测开机 `[ADC] Init OK` 现只在自检帧通过后才打印 → 判据在本板成立、非空转 | --- diff --git a/docs/问题记录/错误码传播审计.md b/docs/问题记录/错误码传播审计.md index 942a19f3..f312bdc9 100644 --- a/docs/问题记录/错误码传播审计.md +++ b/docs/问题记录/错误码传播审计.md @@ -17,7 +17,13 @@ ## 0. 结论速览 -**当前未闭环 17 项：P1×2、P2×15。无 P0。** +**当前未闭环 16 项：P1×1、P2×15。无 P0。** + +> **2026-10-10 追记（E-59 门禁的 TPAFE 前置项全部闭环）**：**E-44 / E-45 / E-58** 已修复并经真机验证 +> （`tpafe5160` 驱动：FRSTDATA 数据有效性校验 + 帧序号取代就绪电平标志 + 原子快照 API； +> 旧的 `get_buf`/`data_ready`/`clear_ready` **删除**，全仓库零调用者）。未闭环 17 → **16**（P1 2→1）， +> 已闭环索引 41 → **44**（§2.2）。门禁本身已固化进 `AGENTS.md`；**E-59 仍未闭环**（消费者仍是空桩， +> 且 RS485 侧 E-50 / E-49 未修、两任务栈预算未做）。 > **2026-10-04 订正（计数同步）**：2026-10-03 的 **E-34 / E-04**（第一档）与 > **GD5F 错误通道统一（E-10 / E-42 / E-53 / E-56 / E-57，第二档 #1）** 已修复并台架验证， @@ -32,23 +38,22 @@ > 主机侧单测（S1-b）首跑抓出，已修复并通过 `@build` 0/0。**已闭环**， > 明细见 §2.1。 -首版 59 项中 **41 项已闭环**（索引见 §2），其中 **4 项 P0 全部修复并在位**；**17 项未闭环** +首版 59 项中 **44 项已闭环**（索引见 §2），其中 **4 项 P0 全部修复并在位**；**16 项未闭环** （见 §3），另 **1 项回归监督**（E-62，无需改动、仅防后人误改）。剩余问题分三类： | 类别 | 数量 | 性质 | 处置 | |---|---|---|---| -| **A. 待处理的实质缺陷** | 5 | 有明确后果，需改代码 | §3.1，第一 / 二档 | +| **A. 待处理的实质缺陷** | 4 | 有明确后果，需改代码 | §3.1，第一 / 二档 | | **B. 契约缺口（随消费者接入触发）** | 7 | 当前调用者"恰好不会踩"，但契约没写死 | §3.2，接消费者前必修 | | **C. 一致性 / 可维护性** | 5 | 无功能影响或影响极小 | §3.3，第三档 | -**最值得先动的两件事**（2026-10-04 更新——原列的 **E-34 / E-04 已闭环**，见 §2.2）： +**最值得先动的两件事**（2026-10-10 更新——原列的 **E-58 已闭环**，**E-34 / E-04 已闭环**，见 §2.2）： -1. **E-59（P1，元发现）**——`adc_task` / `rs485_task` 均为空桩，驱动层多项缺陷 - （E-58 / E-50 / E-44 / E-45）**当前全部不可触发**；一旦接入真实消费者便会同时上线。 - 处置：把"接消费者前先修驱动契约 + 栈预算"固化为**强制门禁**（§5 第三档）。 -2. **E-58（P1）**——TPAFE 双缓冲角色互换 + 任务抢占 → 8 通道失去同一性， - 且**没有任何错误指示**；现因 `adc_task` 空桩而休眠，**接入消费者之日即触发**， - 属"接消费者前必修"（§5 第三档前置条件）。 +1. **E-59（P1，元发现）**——`adc_task` / `rs485_task` 均为空桩。TPAFE 侧契约缺陷 + （**E-44 / E-45 / E-58**）已于 2026-10-10 **全部修复**，RS485 侧 **E-50 / E-49 仍未修**； + 门禁已固化进 `AGENTS.md`，接消费者前仍欠"栈预算 + RS485 双缓冲/序号"。 +2. **E-50（P2）**——RS485 单缓冲无 ISR/任务同步 → 读出跨两帧拼接的数据；与 E-59 同族， + 属"接 RS485 消费者前必修"（§5 第三档前置条件）。 > **2026-09-25 变更**：**E-03 已修复**（错误码改按任务隔离，见 §3.1）。 > 它是本次审计中唯一"并发条件下会说谎"的通道，且 pending 二期不覆盖它，故独立小修先行。 @@ -110,7 +115,7 @@ --- -## 2. 已闭环总览（41 项） +## 2. 已闭环总览（44 项） 只列索引与闭环依据，明细不再展开（首版明细可从 git 历史取回）。 @@ -123,7 +128,7 @@ | **E-02** | `net_socket.c` / `lftpd` / `time_sync` | 一条空闲 FTP 控制连接把 netTask 独占 30s → **全体消费者队列停摆**（实测冻结远端显示 17.7s） | `f8d6e90`+`4a1605b`（分片）→ `a45c0cb`（L3 pending 化，结构性消灭） | | **E-63** | `App/cfg/cfg_file.c` | 外科手术保存 3 处 `s_encode(...) == 0` 判定恒假（函数成功返回**文本长度**）→ 受管值改写为**死码**：对已存在 `/config.ini` 保存时受管键从不改写（**静默不落盘**，`net_cfg_save` 仍报 OK） | **2026-10-02**（L0.5 `cfg_file` 单测首跑抓出）——判据由 `== 0` 改 `>= 0`；见 [`../测试说明/配置文件单元测试说明.md`](../测试说明/配置文件单元测试说明.md) §5 | -### 2.2 P1 十八项 +### 2.2 P1 二十一项 E-05（net 建链 API 队列化）、E-06 / E-20 / E-21 的**主要分量**（随 E-02 pending 化落地）、 E-09（UI 页面局部副本 + 显式提交）、E-17（RECONFIG 原子消费）、 @@ -131,7 +136,16 @@ E-32（SD2506 充电器寄存器回读校验）、E-33（CH395F DMA 错误通道 E-36 / E-37（RS485 契约与 init 返回码）、E-38（SD2506 负温度解码）、 E-39 / E-51（SD2506 写允许窗口 / `set_alarm` 读-改-写）、E-40（FTL erase/prog 错误分类）、 E-43（GD5F erase 容量边界）、**E-03（错误码按任务隔离，2026-09-25）**、 -**E-34（CH395F 字节命令有限超时，2026-10-03）**、**E-04（`remo_send` 返回值校验，2026-10-03）**。 +**E-34（CH395F 字节命令有限超时，2026-10-03）**、**E-04（`remo_send` 返回值校验，2026-10-03）**、 +**E-44（TPAFE `read_all` 无数据有效性校验：FRSTDATA 宏有定义、代码零引用，芯片死亡时返回 OK + 常量垃圾； +现 `read_channels` 要求"一帧内 FRSTDATA 必须跳变"、`init()` 首帧自检返 `-3`，2026-10-10）**、 +**E-45（TPAFE `s_ready` 三写者、重触发即清掉未消费帧；改帧序号 `frame_seq()` 只增不清，2026-10-10）**、 +**E-58（TPAFE `get_buf` 取指针 + 任务侧拷贝被 ISR 抢占 → 两帧混合；删 `get_buf`/`data_ready`/`clear_ready`， +改临界区原子快照 `snapshot()`，2026-10-10）**。 + +> 注：**E-44 / E-45 在 2026-09-25 重写时只留在首版 P1 速览表、未展开正文条目**（正文只余 E-59 的引用）， +> 本次闭环直接进索引；实现口径与陷阱见 `AGENTS.md`「ADC 取数只用 `tpafe5160_snapshot()`」条与 +> `Drivers/BSP/TPAFE5160/README.md`。 > 注：E-05 已闭环（建链 API 并入队列），但**同族的 `net_getsockname` 残留通道** > 在 §3.1-E-24 重新入册。 @@ -148,13 +162,13 @@ E-57（`int` / `int32_t` 混用）、**E-10 / E-42 / E-56（GD5F init / BBT / ra --- -## 3. 未闭环发现（17 项） +## 3. 未闭环发现（16 项） 每项字段统一为：**位置 → 机制 → 后果 → 当前状态 → 建议**。 "当前状态"是本轮（2026-09-25）回到代码实测的结论；**2026-10-03 已修复的条目 （E-04 / E-10 / E-42 / E-53 / E-56）与 2026-09-25 的 E-03 保留为留档**（标 ✅），不计入未闭环数。 -### 3.1 A 类：待处理的实质缺陷（未闭环 5 项） +### 3.1 A 类：待处理的实质缺陷（未闭环 4 项） > **本类已闭环留档**：E-03（2026-09-25）、E-04 / E-10 / E-42 / E-53 / E-56（2026-10-03）—— > 见下方各条目的 ✅ 标记与 §2 索引；此处保留详细条目仅作背景留档。 @@ -292,23 +306,6 @@ E-57（`int` / `int32_t` 混用）、**E-10 / E-42 / E-56（GD5F init / BBT / ra --- -#### E-58 TPAFE 双缓冲角色互换 + 任务抢占 → 撕裂帧 — **P1** ｜ 模式 P7 - -- **位置**：`Drivers/BSP/TPAFE5160/tpafe5160.c:322-324`（`get_buf` 换缓冲）、 - `:343` / `:354`（ISR 与任务侧） -- **机制**：`get_buf` 交换双缓冲指针后，任务侧才逐通道 `memcpy`；若在这两步之间 - 被 ISR 抢占且跨过一个整帧周期，任务拷贝的就是**混合了两帧**的 8 通道数据。 -- **后果**：8 通道失去同一性（同一时刻的 8 路值互相错位）——对外是"数据跳变"， - 且**没有任何错误指示**。 -- **当前状态（复核）**：**仍然存在，属"休眠缺陷"**。当前 `adc_task.c:37-43` 是空桩 - （`osDelay` 循环），没有任何消费者调用 `get_buf`。**接入消费者之日即触发**。 -- **建议**：提供**原子快照 API**（临界区短锁 + `memcpy`，把"取指针"与"拷数据"合并为 - 一个不可分割动作），或在文档中明确"必须关中断后拷贝"并落成强制约定。 - 属"接消费者前必修"（§5 第三档前置条件）。 -- **关联**：E-59（消费者接入前置清单） - ---- - #### E-49 RS485 TX 超时立即拉低 DE — **P2** ｜ 模式 P9 - **位置**：`Drivers/BSP/RS485/rs485.c:70-93` @@ -340,12 +337,14 @@ E-57（`int` / `int32_t` 混用）、**E-10 / E-42 / E-56（GD5F init / BBT / ra - **机制**：两个任务的函数体都是 `osDelay` 空循环，谁都不调驱动层的 `get_buf` / `on_rx`。 - **后果**：**首版列出的多项驱动层 P1（E-36 / E-44 / E-45 / E-58）当前全部不可触发。** 这意味着"审计通过"是假的——一旦接入真实消费者，这些缺陷会同时上线。 -- **当前状态（复核）**：**仍然存在，且是本轮最应强调的一条**。 - 本条不是某个具体 bug，而是一个**风险闸门**：它决定了 §3.2 那一整类"契约缺口" - 是"暂时无害"还是"即将爆炸"。 -- **建议**：把"接消费者前必须先修驱动契约"写成**强制门禁**（建议入 `AGENTS.md`， - 与"改栈前跑 `stack_report.py`"同级）。前置清单 = E-36 / E-44 / E-45 / E-58， - 另加栈预算核算（`adc_task` / `rs485_task` 尚未纳入 `Src/freertos.c` 栈表）。 +- **当前状态（复核 2026-10-10）**：**仍然存在**（消费者仍未接入），但**闸门已经半开**： + ① 前置清单里 TPAFE 三项 **E-44 / E-45 / E-58 已修复**（原子快照 API + 帧序号取代 + 就绪标志 + FRSTDATA 数据有效性校验，索引见 §2.2）；RS485 侧 **E-36 / E-37 早已闭环**， + 但 **E-50（单缓冲无同步）与 E-49（超时路径拉 DE）仍未修** → RS485 消费者仍被挡住。 + ② 门禁本身已固化进 `AGENTS.md`（与"改栈前跑 `stack_report.py`"同级）。 + ③ 栈预算**仍未做**：两任务尚未纳入 `Src/freertos.c` 栈表。 +- **建议**：接 **ADC** 消费者现在只欠"栈预算 + 产品定义（采样率 / 数据出口）"； + 接 **RS485** 消费者前还必须先修 E-50 / E-49。 --- @@ -480,7 +479,7 @@ E-57（`int` / `int32_t` 混用）、**E-10 / E-42 / E-56（GD5F init / BBT / ra **读法提示**：三处"空白带"（事件标志、syslog、配置引擎的大部分行）不是没审， 而是首版查出的问题已闭环。**GD5F 列的项已于 2026-10-03 全部闭环**（矩阵该列已清空）， -当前未闭环项集中在 **RS485/TPAFE 驱动（E-49 / E-50 / E-58）、net 层全局状态 +当前未闭环项集中在 **RS485 驱动（E-49 / E-50）、net 层全局状态 （E-24 / E-25 / E-26 / E-27 / E-28）、配置引擎（E-16）与测试基础设施（E-23 / E-30）。** --- @@ -511,11 +510,12 @@ E-57（`int` / `int32_t` 混用）、**E-10 / E-42 / E-56（GD5F init / BBT / ra ### 第三档：长期 / 前置门禁 -- **E-59 门禁**：`adc_task` / `rs485_task` 接入消费者**之前**，必须先完成 - **E-36 / E-44 / E-45 / E-58**（驱动契约修复）+ 栈预算核算 - （两任务尚未纳入 `Src/freertos.c` 栈表）。建议写入 `AGENTS.md`， - 与"改栈前跑 `stack_report.py`"同级。 -- **E-50**：RS485 双缓冲 + 序号（随 E-59 门禁） +- **E-59 门禁**（**已固化进 `AGENTS.md`，2026-10-10**）：`adc_task` / `rs485_task` 接入消费者 + **之前**必须先完成驱动契约修复 + 栈预算核算（两任务尚未纳入 `Src/freertos.c` 栈表）， + 与"改栈前跑 `stack_report.py`"同级。清单现状：**E-36 / E-37 ✅（早前）**、 + **E-44 / E-45 / E-58 ✅（2026-10-10）**、**E-50 / E-49 ❌（RS485 未修）** + → **ADC 侧只欠"栈预算 + 产品定义"，RS485 侧仍被挡住** +- **E-50**：RS485 双缓冲 + 序号（随 E-59 门禁，**接 RS485 消费者前必修**） - **E-12**：`FF_FS_LOCK` 或固化"单写者纪律"（`AGENTS.md`） - **E-31 后续 / E-62**：卷自愈触发集的回归监督（纪律已固化，需防后人误改） - **E-47 / E-48**：驱动健壮性长尾（独立超时码 / WARN 留痕） @@ -622,3 +622,13 @@ cppcheck 无告警、`git diff --check` 干净、编码无 `U+FFFD` 且 BOM 状 与 **E-60** 闭环结果——**§0 未闭环 25 → 17**（P1 5→2、P2 20→15），**§2 已闭环 33 → 41** （P0 3→4、P1 15→18、P2 15→19），§3 各类计数（A 10→5、C 8→5）与 §4 矩阵（清空 GD5F 列） 同步更新。本次订正**仅改计数与索引，未改动任何审计结论**。* + +*2026-10-10 闭环（E-59 门禁的 TPAFE 前置三项，`Drivers/BSP/TPAFE5160/`）：**E-44**—— +`read_channels()` 要求"一帧读下来 FRSTDATA 必须发生跳变"（板上 R24 4.7k 上拉，芯片死亡则钉死为高）， +`tpafe5160_init()` 增**首帧自检**，不满足即返回 `-3` + `[ERR]`；**E-45**——`s_ready` 电平标志改 +`s_frame_seq` 帧序号（只增不清），`start_conv_irq` 不再清标志；**E-58**——删 `get_buf` / `data_ready` / +`clear_ready`（删除前确认全仓库**零调用者**），新增临界区原子快照 `tpafe5160_snapshot()` 与 +`tpafe5160_frstdata_err()`。`@build` 0 错误 0 警告；真机 `@test` PASS + 烧录回读 `No difference found`； +开机日志 `[ADC] Init OK` 现只在自检帧通过后才打印 → 证明 FRSTDATA 在本板确实跳变、判据不是空转。 +**§0 未闭环 17 → 16**（P1 2→1）、**§2 已闭环 41 → 44**（P1 18→21）、§3.1 A 类 5→4、§4 矩阵去掉 E-58。 +门禁本身已写入 `AGENTS.md`（与"改栈前跑 `stack_report.py`"同级）。*