adcTask 事件驱动消费（P1-5 方案 a）+ 补 F4 ADC 上电自校准 + 修正 2 ms 忙等过期表述
P1-5 方案 a（事件驱动消费，Task #32）： - TIM6 1 kHz ISR 除触发 CONVST 外再调 adc_tick_irq_notify()，置位 ADC_WAKE_FLAG；adcTask 循环尾改 osThreadFlagsWait(osWaitForever)， 删除 ADC_TASK_BEAT_MS 定时轮询 - adcTask 优先级 Normal(24) -> AboveNormal(32)（Src/freertos.c USER CODE 区） - 补消费者就绪门（规划未预见）：TIM6 在 app_main_init 就启动，比调度器 早约 100 ms，未就绪时 ISR 不得 osThreadFlagsSet - 实测 6 次上板：idle 由 1~649 降到 0/20000 拍，frames 1000.0 Hz， seq-frames=7 正是就绪窗口；UI 侧 uip/uiw/uis 无退化 补 STM32F4 ADC 上电自校准（此前项目从未做过）： - 核查证实裁剪版 HAL 无 HAL_ADCEx_Calibration_Start、裁剪版 CMSIS 头无 ADC_CR2_CAL -> 按 RM0090 13.3.6 在 Src/adc.c 的 USER CODE 区手写 adc1_calibrate()，MX_ADC1_Init() 末尾调用 - 新增 cubemx-survival 审计项 adc1-calibration-call / -impl（清单 21->23） - 实测校准前后同一拍 STM32 侧 6 路同向偏移 +10~+63 LSB，TPAFE 侧不变 修正两处过期表述（实测反证）： - 原文 9 通道全超时最坏 = 18 ms 连占 有误：stm32_scan() 在首个超时处即 Stop+return，单拍上界 = 一次超时约 2~3 ms - adcm 约 2.1 ms 的峰值归因由 ADC 采集改判为每 10 s 一次的心跳日志； 6 次对照 adcp = 122 us（无超时）/ 2209 us（超时 1 次） - 同步修正 adc_task.c 两处过期注释；新发现超时拍 STM32 侧静默沿用 上一拍值的正确性代价，硬化排序记入 4.4 / 10.4（未实施） 验证：@build 0 错 0 警（Code 256728 -> 256868）；@test 6/6 PASS； stack_report 7 任务全 PASS（adcTask 832 B / 余 59%）；18 钩子全绿
This commit is contained in:
+4
-3
@@ -19,13 +19,14 @@
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`sample_ring.c` / `phasor.c` **零平台依赖**（只用 `math.h` / `stddef.h` 与本目录头）；
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`adc_input.c` 另依赖 `adc.h`（`hadc1`）与 `tpafe5160.h`（快照），主机侧以桩头替身。
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## 2. 数据流（一拍 = 1 ms）
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## 2. 数据流（一拍 = TIM6 1 kHz 节拍）
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```mermaid
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flowchart TD
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TIM6["TIM6 更新中断 1 kHz<br/>Src/main.c → tpafe5160_start_conv_irq()"] --> TPAFE["TPAFE5160 转换<br/>BUSY EXTI 收帧"]
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TIM6["TIM6 更新中断 1 kHz<br/>Src/main.c → tpafe5160_start_conv_irq()<br/>+ adc_tick_irq_notify()"] --> TPAFE["TPAFE5160 转换<br/>BUSY EXTI 收帧"]
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TIM6 -. "ADC_WAKE_FLAG<br/>osThreadFlagsWait" .-> TASK
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TPAFE --> POLL
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TASK["adcTask（1 ms osDelayUntil）<br/>App/task/adc_task.c"] --> POLL["adc_input_poll()<br/>TPAFE 快照 + STM32 ADC1 9 通道扫描"]
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TASK["adcTask（事件驱动唤醒，非定时轮询）<br/>App/task/adc_task.c"] --> POLL["adc_input_poll()<br/>TPAFE 快照 + STM32 ADC1 9 通道扫描"]
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POLL --> RAW["adc_input_raw(ch) × 9<br/>按语义取原始码值"]
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RAW --> RING["sample_ring_push_frame()<br/>整帧入环（40 点窗）"]
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RING --> RUN["phasor_run()<br/>逐实例 20 点重算 + 双区切换"]
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+78
-28
@@ -9,9 +9,12 @@
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* 并纳入看门狗 required_mask（TASK_WD_ADC）。
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* **采样节拍（v2.2，2026-10-10）**：由 **TIM6 更新中断（1 kHz）** 硬件触发——
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* ISR 内调 tpafe5160_start_conv_irq()（Src/main.c 的
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* HAL_TIM_PeriodElapsedCallback）；本任务**不再自行触发**，退化为**纯消费者**，
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* 1ms 轮询（osDelayUntil）仅作消费节奏。详见
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* docs/子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md。
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* HAL_TIM_PeriodElapsedCallback）；本任务**不再自行触发**，退化为**纯消费者**。
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* **消费唤醒（v2.7，2026-10-10，Task #32 P1-5 方案 a）**：由 1 ms `osDelayUntil`
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* 轮询改为 **TIM6 ISR 置位 `ADC_WAKE_FLAG` 的事件驱动**——唤醒与生产同源锁定，
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* 消除 0~1 ms 的 tick 量化相位抖动与"超拍永久落后 → 空转"风险；本任务优先级
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* 同步由 Normal 提到 **AboveNormal**（唤醒即抢占）。详见
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* docs/子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md §10。
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* **L1 采集层（v2.3，2026-10-10）**：取数改走 App/algo/adc_input.c——
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* 本任务每拍调 adc_input_poll()（TPAFE 快照 + STM32 ADC1 9 通道扫描），
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* 经 adc_input_raw() **按语义**读通道（L1-3/L1-4），不再直接触碰驱动缓冲。
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@@ -54,6 +57,14 @@
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* （消除重复采样污染 20 点 DFT 窗的系统性误差）；
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* §4.3 osDelayUntil 返回值被丢弃 → 落后时一次性重同步
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* （原写法会永久落后 → 不再阻塞 → 空转抢占 uiTask）
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* v2.7 2026-10-10 王建锋 Task #32 P1-5 方案 a（事件驱动消费）：
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* 消费唤醒 osDelayUntil(1ms) → osThreadFlagsWait(ADC_WAKE_FLAG,
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* osWaitForever)，标志由 TIM6 ISR 经 adc_tick_irq_notify() 置位；
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* 删除 ADC_TASK_BEAT_MS 与 next（P0-2 的重同步因此不再需要）；
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* 新增"消费者就绪"门 s_consumer_ready——TIM6 在 app_main_init()
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* 就启动，**远早于** MX_FREERTOS_Init()/osKernelStart()，
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* ISR 不得在此之前对内核动手（同 Src/main.c 里 TIM7 的
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* 2026-10-02 实测坑）。优先级 Normal → AboveNormal（见 freertos.c）
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*/
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#include "adc_task.h"
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@@ -69,9 +80,9 @@
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#define DBG_TAG "[ADC_TASK]"
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#include "dbg_log.h"
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/* 消费轮询周期（ms）。采样节拍由 TIM6（1 kHz）提供，本周期仅作消费节奏 */
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#define ADC_TASK_BEAT_MS 1U
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/* 心跳日志周期（ms）：周期性上报帧统计，作为采集链路存活的观测面 */
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||||
/* 心跳日志周期（ms）：周期性上报帧统计，作为采集链路存活的观测面。
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* （原 ADC_TASK_BEAT_MS = 1U 的消费轮询周期已随 v2.7 事件驱动改造删除——
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* 消费节拍改由 TIM6 ISR 置位 ADC_WAKE_FLAG 提供，与生产同源，不再自定周期） */
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#define ADC_TASK_REPORT_MS 10000U
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/* 统计：已消费帧数 / 无新帧次数（首拍必为无新帧，之后应稳定为 0 增量）。
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@@ -81,6 +92,38 @@ static uint32_t s_frames_idle;
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/* 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） */
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static uint32_t s_frames_skip;
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/* adcTask 的内核句柄，定义在 Src/freertos.c（引用方式同 App/task/default_task.c） */
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extern osThreadId_t adcTaskHandle;
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/* 消费者就绪门：由 adcTask 自己在进入等待前置 1；单写者 = 本任务，ISR 只读。
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* ⚠ 为什么必须有这道门：TIM6 在 app_main_init()（Src/main.c:140）里就
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* HAL_TIM_Base_Start_IT 启动，**远早于** osKernelInitialize()/MX_FREERTOS_Init()/
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* osKernelStart()（Src/main.c:144/145/148）→ "节拍源已在跑"与"消费者已存在"之间有
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* 约 100 ms 窗口，其间 adcTaskHandle 还是 NULL、调度器也还没起。
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* osThreadFlagsSet() 对 NULL 句柄本身会安全返回 osErrorParameter（cmsis_os2.c 的入参
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* 检查），但"句柄已赋值、调度器未启动"这段（freertos.c 建任务 → osKernelStart）仍会让
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* ISR 版内核 API 在调度器外跑。本仓库对这类坑有实测记录：Src/main.c 的 TIM7 分支注释
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* （2026-10-02，port.c 优先级断言把系统卡死在 ISR 内）。就绪门把这条时序变成**显式约束**，
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* 而不是依赖 FreeRTOS 内部实现细节。 */
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static volatile uint8_t s_consumer_ready;
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/*
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* 函数功能：TIM6 采样节拍的 ISR 入口——置位唤醒 adcTask 消费一拍
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* 入口参数：无
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* 返 回 值：无
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* 限定条件：仅 ISR 上下文。TIM6 抢占优先级 = 6 ≥ configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY
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* (=5) → osThreadFlagsSet 走 xTaskNotifyFromISR + portYIELD_FROM_ISR，合法且立即切换
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* 函数说明：Task #32 P1-5 方案 a——ISR **只发唤醒**，全部计算留在任务里（拒绝"ISR 内计算"：
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* adc_input_poll() 内含 2 ms 忙等，绝不可入 ISR）。线程标志粘滞 → 单拍偶超 1 ms 时
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* 多个脉冲合并成一次唤醒，下一轮 adc_input_poll() 返回 r==0 记 idle，不会重复处理同一帧
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*/
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void adc_tick_irq_notify(void) {
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if (s_consumer_ready == 0u) {
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return;
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}
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(void)osThreadFlagsSet(adcTaskHandle, ADC_WAKE_FLAG);
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}
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/*
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* 函数功能：打印全部相量实例（×0.1 定点）
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||||
* 入口参数：tag - 前缀标记（"first" 首次产出 / "hb" 周期心跳）
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@@ -127,32 +170,40 @@ int adc_task_init(void) {
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||||
* 入口参数：arg - FreeRTOS 传入参数（未使用）
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||||
* 返 回 值：无
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||||
* 限定条件：adc_task_init() 已调用；内核已启动
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* 函数说明：每 1ms 采集一拍（adc_input_poll()：TPAFE 原子快照 + STM32 ADC1 9 通道
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* 顺序扫描）并统计。采样节拍由 TIM6 硬件定时器提供（ISR 内触发 CONVST），
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* 本任务不再触发。稳态下 consumed 每拍 +1、idle 不再增长；idle 持续增长 =
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* 函数说明：每拍采集一次（adc_input_poll()：TPAFE 原子快照 + STM32 ADC1 9 通道顺序扫描）
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||||
* 并统计。采样节拍由 TIM6 硬件定时器提供（ISR 内触发 CONVST），本任务不再触发；
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||||
* **本任务的唤醒同样由该 TIM6 ISR 置位 ADC_WAKE_FLAG 驱动**（v2.7 事件驱动，
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* 不再自定 1 ms 周期）。稳态下 consumed 每拍 +1、idle 不再增长；idle 持续增长 =
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||||
* EXTI 未在读帧或 TIM6 未启动（异常），由周期心跳日志暴露。
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||||
* ⚠ 若 TIM6 停摆，本任务会**永久阻塞**在 osThreadFlagsWait → TASK_WD_ADC 缺席 →
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||||
* IWDG 复位。这是刻意的 fail-safe（"节拍源缺失"不被静默放过），不是缺陷。
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*/
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void adc_task_func(void *arg) {
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||||
uint32_t next = osKernelGetTickCount();
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||||
uint32_t report_at = next + ADC_TASK_REPORT_MS;
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||||
uint32_t report_at = osKernelGetTickCount() + ADC_TASK_REPORT_MS;
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uint8_t first_logged = 0u;
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||||
uint8_t first_phasor_logged = 0u;
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(void)arg;
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/* 开闸：此刻任务已存在、调度器必已运行 → ISR 的唤醒从此生效。
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* 放在进入循环之前：置位与等待之间不会漏唤醒（线程标志粘滞） */
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s_consumer_ready = 1u;
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||||
for (;;) {
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int r;
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||||
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||||
/* P2 探针：单拍起点。名义节拍 1 ms = 168000 周期；若实测远超，
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||||
* 本任务（osPriorityNormal）会持续抢占 uiTask（osPriorityBelowNormal），
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||||
* 是"UI 心跳缺席"的候选占用者之一 */
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||||
/* P2 探针：单拍起点。名义节拍 1 ms = 168000 周期；若实测**持续**超过，
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||||
* 本任务（v2.7 起为 osPriorityAboveNormal）会持续抢占 uiTask
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||||
* （osPriorityBelowNormal），是"UI 心跳缺席"的候选占用者之一 */
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task_prof_enter(TASK_PROF_ADC_BEAT);
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/* 1) 采集一拍：L1 层 adc_input_poll() = TPAFE 原子快照 + STM32 ADC1 顺序扫描
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* （仅任务上下文；TPAFE 侧 1=有新帧 0=无新帧 -1=参数错）。
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||||
* 采样节拍由 TIM6 更新中断提供（ISR 内触发 CONVST），本任务不触发。
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||||
* P2 探针：本段单独计时——ADC 超时是 2ms 不让出的忙等（HAL_ADC_
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||||
* PollForConversion），是单拍耗时的主要来源，必须与压环/相量分开看 */
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* P2 探针：本段单独计时。实测常态 adcp = 122 us（9 通道 x 7.4 us + TPAFE 快照）；
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||||
* 只有 STM32 侧超时才跳到 ~2.2 ms——HAL_ADC_PollForConversion 是 2 ms 不让出的忙等，
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||||
* 而 stm32_scan() 在**首个**超时处即 Stop+return，故单拍上界是**一次**超时（不是 9 次）。
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||||
* ⚠ adcm（整拍）的 ~2.1 ms 峰值来自每 10 s 一次的心跳日志，不是本段，勿混读 */
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task_prof_enter(TASK_PROF_ADC_POLL);
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||||
r = adc_input_poll();
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task_prof_exit(TASK_PROF_ADC_POLL);
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@@ -266,17 +317,16 @@ void adc_task_func(void *arg) {
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}
|
||||
}
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/* 7) 等下一个节拍（固定周期；落后则立即补齐，不累积漂移）
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* ⚠ P0 修复（2026-10-10，Task #32 §4.3）：osDelayUntil 在**目标时刻已过**
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||||
* 时返回 osErrorParameter 并立即返回（cmsis_os2.c 的 "No delay or already
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||||
* expired" 分支）。若像原实现那样只写 `(void)` 丢弃返回值，一次超拍会让
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||||
* next 相对当前时刻**永久落后** → 本任务从此不再阻塞、以 Normal 优先级
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||||
* 空转，直到某个"快拍"把差额追平（连续慢拍则锁死，全程抢占低优先级的
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||||
* uiTask）。返回值是现成的重同步钩子：落后就一次性把基准拉回当前时刻。 */
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||||
task_prof_exit(TASK_PROF_ADC_BEAT); /* P2 探针：单拍耗时结算（不含睡眠） */
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next += ADC_TASK_BEAT_MS;
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if (osDelayUntil(next) != osOK) {
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||||
next = osKernelGetTickCount();
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}
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||||
/* 7) 等下一次节拍唤醒（v2.7 事件驱动，Task #32 P1-5 方案 a）
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* 原实现是 osDelayUntil(next += 1ms)：把消费唤醒**钉在 FreeRTOS tick（1 ms）边界**
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* → 与 TIM6 生产之间有 0~1 ms 随机相位抖动（日志里的 idle 正是这么来的），
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||||
* 且一旦超拍，next 就永久落后 → 任务不再阻塞 → 空转抢占低优先级 uiTask
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||||
* （P0-2 修的正是它）。现在唤醒与生产**同源**：TIM6 ISR 触发 CONVST 后置位
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||||
* ADC_WAKE_FLAG，本任务被唤醒的延迟 = ISR + 调度（µs 级；本任务已提至
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||||
* AboveNormal → 立即抢占），无 tick 量化、无累积漂移，也就不再需要重同步钩子。
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||||
* 标志是命令位（等待即消费）→ osFlagsWaitAny，不加 osFlagsNoClear；
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* osWaitForever 无超时 = 刻意的 fail-safe（TIM6 停摆 → 无心跳 → IWDG 复位）。 */
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task_prof_exit(TASK_PROF_ADC_BEAT); /* P2 探针：单拍耗时结算（不含等待） */
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||||
(void)osThreadFlagsWait(ADC_WAKE_FLAG, osFlagsWaitAny, osWaitForever);
|
||||
}
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||||
}
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@@ -6,6 +6,9 @@
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* 创建日期：2026-07-19
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* 修改记录：
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* v1.0 2026-07-19 王建锋 创建初始版本
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* v1.1 2026-10-10 王建锋 Task #32 P1-5 方案 a：新增 ADC_WAKE_FLAG 与
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* adc_tick_irq_notify()——消费节拍由 osDelayUntil(1ms)
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||||
* 轮询改为 TIM6 ISR 事件驱动唤醒
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*/
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#ifndef ADC_TASK_H
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@@ -18,6 +21,17 @@ extern "C" {
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||||
int adc_task_init(void);
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void adc_task_func(void *arg);
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||||
/* Task #32 P1-5（方案 a，2026-10-10）：事件驱动消费。
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||||
* TIM6 1 kHz 更新中断触发 CONVST 后，用本标志唤醒 adcTask 消费一拍。
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||||
* 线程标志在此是**命令位**（等待即消费），不是状态位 → 用 osFlagsWaitAny，
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||||
* 不加 osFlagsNoClear（AGENTS「就绪屏障位必须 osFlagsNoClear」只约束状态位） */
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#define ADC_WAKE_FLAG 0x0001U
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||||
/* ISR 入口：由 Src/main.c 的 HAL_TIM_PeriodElapsedCallback（TIM6 分支）调用。
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||||
* 内部自带"消费者就绪"门与句柄判空 → 调度器启动前调用也安全（理由见 .c 注释）。
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||||
* 收在 adc_task.c 而非 main.c 内联：main.c 不碰任何内核句柄，与 task_wd_tick_probe() 同构 */
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void adc_tick_irq_notify(void);
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#ifdef __cplusplus
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}
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#endif
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Reference in New Issue
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