移除 OpenCode 配置与命令，技能与串口单一配置源迁移至 .dsh/skills 与 .serialtest，同步更新全部文档引用

docs/算法/继电保护功能复现规划.md

@@ -0,0 +1,436 @@
+# 继电保护功能复现规划
+
+> **定位**：把参考系统（CLS100 DTU 保护测控装置）的**继电保护链路**在本项目（STM32F4-Base DTU 平台）上分层复现的**总规划**——给出要实现的功能、性能指标、定值参数、平台适配口径与分阶段路线图。
+> **参考来源**：`D:\Code\DTU\参考资料\huaiyuan\huaiyuan\Scatter_P_HV03.01_SV01.01\项目分析文档\04-算法与采样专题\ADC采集至数据使用全流程详解`（同专题另有《项目详细分析-交流采样与有效值计算》《傅氏算法详解》《项目详细分析-阶段6-继电器保护单元分析》）。
+> **阅读前提**：先读 `docs/算法/傅氏算法详解.md`（算法原理）与 `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md`（采样通道权威口径）。
+> **相关文档**：`docs/产品需求/产品需求设计文档.md`、`docs/待处理内容.md`、`docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md`。
+> **状态**：规划稿——保护链路本体尚未实现；其前置的 ADC 采集链路（`adc_task`）当前为空桩，见登记簿 **P1-1 / B1**。
+
+---
+
+## 1. 背景、目标与范围
+
+### 1.1 参考系统（CLS100）保护实现概览
+
+| 维度     | 参考实现                                                                                 |
+| ------ | ------------------------------------------------------------------------------------ |
+| 硬件平台   | TI OMAP-L138（ARM926EJ-S + C674x DSP **双核**），无 FPGA                                   |
+| 操作系统   | VxWorks                                                                              |
+| 核心分工   | **DSP 核**跑保护算法（1 ms 中断节拍），**ARM 核**跑管理 / 通信 / 人机                                     |
+| 采样率    | 50 Hz 系统，每周波 **20 点** → 保护采样率 **1000 Hz**（`CN_SAM_HERTZ=50`、`CN_SAM_RATE=20`）        |
+| 内部总线节拍 | **4000 Hz**（80 点/周波，为保护采样率的 4 倍，`CN_WAVE_RATIO=4`），供录波/高频量使用                         |
+| 保护相量   | **全周傅氏**（全周 DFT），每次刷新 15 个基波相量 + 3 个二次谐波相量 + 1 个五次谐波相量，**每 1 ms 重算**                 |
+| 遥测有效值  | 每 **200 ms** 对 k=1~9 次谐波做 DFT 再**方和根**（`CN_NUM_YCHUMWAVE=9`），得"真有效值"轨                |
+| 保护元件   | **89 个模块**（`RelayUnit/PRS_*.c`），统一 `tagPRS_XXX` 接口（Init / Main / 执行函数）               |
+| 并发机制   | 采样**双缓冲**（2 周波 = 40 点）+ 相量**双区指针原子交换** + 遥测 **0x55/0xaa 计算/拷贝标志协议**                  |
+| 调度     | **时间片表**（单点 / 2 点 / 4 点 / 8 点）按 `g_dwSchedulerCnt` 位掩码分发                             |
+| 定值     | EEPROM 存定值 + 折算系数（`wCoeEEP` / `wCoeCal` / `wCoeRet`），TLV 通道；遥测微调 TLV10（±10%，0.1% 步长） |
+| 有效值口径  | 保护用**基波有效值**（`CN_ANA_VEC_SQRT=FALSE`），计量/遥测用**谐波方和根**                                |
+
+> 数据全链路（采样 → 内部总线 → 缓冲 → 预处理 → 算法 → 存储 → 使用）见参考文档《ADC采集至数据使用全流程详解》§5~§7；傅氏原理与系数折算见 `docs/算法/傅氏算法详解.md`。
+
+### 1.2 本项目现状
+
+| 维度     | 现状                                                                                                                         |
+| ------ | -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
+| 硬件平台   | STM32F407ZGTx（Cortex-M4F，168 MHz，**单核**，硬件 FPU）                                                                            |
+| 操作系统   | FreeRTOS V10.3.1（CMSIS-RTOS v2）                                                                                            |
+| 已实现子系统 | 网络（CH395F）、存储（GD5F2GQ5UE SPI NAND + dhara FTL + FatFs）、时间（SD2506 RTC + `sys_clock`）、配置（cfg_file）、日志、UI（远端显示）、看门狗（IWDG）、FTP |
+| 采样硬件   | TPAFE5160（16 位、8 通道**同步**、±5 V 双极性、并行 `GPIOG[15:0]`）+ STM32 内部 ADC1（12 位、9 通道**顺序**扫描、0~3.3 V 单极性）                         |
+| 采样软件   | `Drivers/BSP/TPAFE5160/tpafe5160.h` 驱动就绪（原子快照 API）；`App/task/adc_task.c` **空桩**；无周期 CONVST 重触发；STM32 侧无 `HAL_ADC_Start`    |
+| 保护算法层  | **完全缺失**（无傅氏、无保护元件、无出口、无定值模型）                                                                                              |
+| 已知硬件缺陷 | **N-18**：8 路电气量分属两片转换器 → V0.1 上禁止跨转换器做相位/功率/矢量运算                                                                           |
+
+### 1.3 复现范围界定
+
+**本期做（保护链路最小可用集）**
+
+1. 采样与预处理：周期采样触发、通道语义映射、标定、有效性校验、等周波调频、自产零序。
+2. 相量计算：全周傅氏基波/谐波相量、线/负序/零序合成、双区交换、每 1 ms 刷新。
+3. 保护元件：三段式相间过流、三段式零序过流、过负荷、过压/欠压、过频/低频、零序过压、涌流制动、PT/CT 断线、母线接地告警、故障启动。
+4. 出口与记录：跳闸/告警出口、SOE/动作记录、定值模型与 cfg_file 集成、自检闭锁。
+
+**本期不做（延后或依赖条件）**
+
+- 方向元件 / 功率 / 功率因数 / 对称分量类运算——受 **N-18** 制约，V0.1 上取子板计量结果，或待 V0.2 硬件改版后实现。
+- 重合闸、馈线自动化（FA）等 FTU 专有功能——视产品定义（B0）。
+- 双核 / DSP 拆分、VxWorks 特有机制、IEC 61850、完整故障录波——与单核 FreeRTOS 平台不匹配。
+- 参考系统 89 个模块的**全量**移植——按需裁剪，只复现本产品定义的元件集。
+
+### 1.4 前置依赖与阻塞项
+
+| 依赖              | 说明                                                           | 状态                       |
+| --------------- | ------------------------------------------------------------ | ------------------------ |
+| **B0 产品定义**     | 采集是否持续 / 采样率与通道 / 转发目标 / 保护元件清单——决定 B1 与保护层的**规模**           | ✅ 已确认（2026-10-10，见 §1.5） |
+| **B1 ADC 采集链路** | 周期 CONVST + `adc_task` 消费 `tpafe5160_snapshot()` + 建任务 + 栈预算 | ⬜ 未实现（驱动契约已就绪）           |
+| **N-18 硬件缺陷**   | V0.1 跨转换器无同一时刻性 → 限定 V0.1 可实现的保护范围                           | ⚠️ 硬件改版项（V0.2）           |
+| **栈预算**         | 保护任务栈需入 `Src/freertos.c` 并经 `scripts/stack_report.py` 核算     | ⬜ 待做                     |
+
+---
+
+## 2. 总体架构设计
+
+### 2.1 数据全链路（分层）
+
+复现后的保护链路分为 6 层，自下而上：
+
+| 层             | 职责                            | 参考对应                                                             | 本项目落点（拟）                                         |
+| ------------- | ----------------------------- | ---------------------------------------------------------------- | ------------------------------------------------ |
+| **L0 采样驱动**   | 触发转换、读出原始码值                   | AD 芯片 + 总线                                                       | `Drivers/BSP/TPAFE5160/` + STM32 ADC1 HAL        |
+| **L1 采集与预处理** | 快照取数、语义映射、标定、有效性校验、等周波调频、自产零序 | `DataPreRecv` / `RealDataMerge` / `CalSoftFr` / `GetZoreSamData` | `adc_task` + `App/algo/`（拟）                      |
+| **L2 相量计算**   | 全周傅氏基波/谐波、线/负序/零序合成、双区交换      | `CalFFTVecFull` / `CalfLineVec` / `CalfNegVec`                   | `App/algo/`（拟）                                   |
+| **L3 保护元件**   | 各保护判据（过流/零序/过压/频率/…）          | `RelayUnit/PRS_*.c`                                              | `App/protect/`（拟）                                |
+| **L4 出口与信号**  | 跳闸/告警出口、信号灯                   | `TripKO` / KO                                                    | `App/protect/` + BSP 出口驱动                        |
+| **L5 记录与上送**  | SOE/动作记录、UI 显示、遥测上送           | 记录模块 + 通信                                                        | `App/log/` + `Drivers/BSP/UI/` + `App/protocol/` |
+
+> **分层原则**：L1 只做"数"（码值→工程量），L2 只做"相量"（工程量→复相量），L3 只做"判据"（相量 + 定值→布尔），L4/L5 只做"动作与留痕"。**算法与 I/O 分离**，使 L2/L3 成为主机侧单元测试（L0.5）的天然适格对象（落实登记簿 **A-4**）。
+
+### 2.2 任务与中断模型（映射到 STM32F4 + FreeRTOS）
+
+参考系统用 DSP 的 1 ms 中断串起整条保护链。本项目为单核 FreeRTOS，采用"**中断触发 + 任务计算**"模型：
+
+| 角色     | 载体                          | 周期       | 优先级（拟）  | 说明                                     |
+| ------ | --------------------------- | -------- | ------- | -------------------------------------- |
+| 采样节拍   | 定时器中断（TIMx）                 | **1 ms** | 最高（ISR） | 产生 CONVST 脉冲；ISR 内只置事件/计数，不做重运算        |
+| 采集与预处理 | `adcTask`                   | 1 ms     | 高       | `tpafe5160_snapshot()` 取数 → 标定 → 存入采样环 |
+| 相量计算   | `adcTask` 内联 或 `algoTask`   | 1 ms     | 高       | 全周傅氏 → 相量双区交换                          |
+| 保护判据   | `protectTask`               | 1 ms     | 高       | 各保护元件 Init/Main → 出口                   |
+| 遥测与显示  | 复用 `uiTask` / 新增 `measTask` | 200 ms   | 中       | 谐波方和根、死区/平滑、UI 与上送                     |
+| 记录     | `defaultTask`（已有）           | 事件驱动     | 低       | SOE/动作记录落 `sys_log`                    |
+
+> **铁律**：`adcTask` / `protectTask` 的 FS 路径若触碰存储，必须沿用卷锁 try 语义（`vol_lock_wait(0)`），且每任务纳入看门狗 `required_mask` 心跳（见 `docs/子系统设计/看门狗设计说明.md`）。**保护节拍任务不得阻塞在存储 I/O 上**——记录走队列异步落盘。
+
+### 2.3 并发与数据一致性
+
+参考系统用三重机制保证"采样—相量—保护"三段并发无锁：**采样双缓冲 + 相量双区指针交换 + 遥测标志协议**。本项目沿用同一思想，并复用已有的原子快照范式：
+
+| 机制   | 参考做法                                   | 本项目做法                                                                          |
+| ---- | -------------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------ |
+| 采样缓冲 | 双缓冲（2 周波 = 40 点），写/读分属两区               | 环形缓冲 + **序号**（`tpafe5160_frame_seq()` 已有）+ 临界区快照，防撕裂                           |
+| 相量区  | `tVectorRly[2][N]`，算完**原子交换**计算区/使用区指针 | 双区结构体 + 指针/索引原子切换（单核下用临界区或 `__atomic`）                                         |
+| 遥测拷贝 | 0x55/0xaa 计算/拷贝握手标志                    | 快照 + 序号，或 FreeRTOS 事件标志握手                                                      |
+| 取数契约 | ——                                     | **只能用 `tpafe5160_snapshot()`**（`AGENTS.md` 铁律），不用已删除的 `get_buf` / `data_ready` |
+
+### 2.4 与现有子系统的接口
+
+| 保护层需求     | 复用现有能力                               | 落点                                   |
+| --------- | ------------------------------------ | ------------------------------------ |
+| 定值存取      | **cfg_file 配置引擎**（替代参考的 EEPROM 定值文件） | `App/cfg/cfg_file.c` + 新增定值段         |
+| 动作/SOE 记录 | `sys_log`（`/log/run.log`）与运行记录       | `App/log/`                           |
+| 保护定值/测量显示 | 远端显示 UI（`ui_page_ac` 已有 24 行占位）      | `Drivers/BSP/UI/ui_page_ac.h`        |
+| 遥测/事件上送   | 网络栈 + `App/protocol/`（协议预留）          | `App/protocol/` + `Drivers/BSP/NET/` |
+| 时间戳       | `sys_clock`（RTC 基准）                  | `App/util/sys_clock.c`               |
+| 自检留痕      | `selftest.log` / 自检框架                | `App/log/`                           |
+
+---
+
+## 3. 功能规划（分层清单）
+
+> 每项给出：**功能点 / 关键参数 / 完成判据**。状态列 ⬜ 未实现。
+
+### 3.1 L1 采集与预处理
+
+| #    | 功能点                | 关键参数                                        | 完成判据                                                            | 状态 |
+| ---- | ------------------ | ------------------------------------------- | --------------------------------------------------------------- | -- |
+| L1-1 | 周期 CONVST 重触发      | 1000 Hz（与保护节拍同源）                            | 示波器见 U3 `BUSY` 连续脉冲；`tpafe5160_frame_seq()` 持续递增                | ⬜  |
+| L1-2 | TPAFE 快照消费         | 8 通道 / 帧                                    | `adc_task` 每拍调 `tpafe5160_snapshot()`，返回 1/0/-1 有处理             | ⬜  |
+| L1-3 | STM32 ADC1 启动与扫描   | 9 通道、144 cycles、软件触发                        | 全库出现 `HAL_ADC_Start`；9 通道码值随注入变化                                | ⬜  |
+| L1-4 | 通道语义映射             | 见 `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md`（**按语义取数，不写死下标**） | `UA→buf[6]`、`UN→buf[5]`、`IA→buf[2]`；STM32 侧 `UB→ADC_CHANNEL_14` | ⬜  |
+| L1-5 | 通道标定（一次系数 + 零漂）    | 每通道 `k`、`b`；系数定点 `2^10`                     | 注入标准源，读数误差 ≤ 目标精度                                               | ⬜  |
+| L1-6 | 采样有效性校验            | FRSTDATA 跳变、帧序号单调、丢帧计数                      | 芯片静默/丢帧被检出并置告警                                                  | ⬜  |
+| L1-7 | 等周波采样（软件测频 + 调频闭环） | 20 点/周波；测频范围建议 **45~55 Hz**（参考 40.5~60.5）   | 频率偏移 ±2 Hz 时幅值误差 ≤ 1%                                           | ⬜  |
+| L1-8 | 自产零序合成             | `3I0 = Ia+Ib+Ic`；外部/自产可选（参考 TLV13）          | 零序通道可切换来源，值正确                                                   | ⬜  |
+| L1-9 | 二次谐波/五次谐波提取入口      | k=2（涌流）、k=5（选线）                             | 相量层可产出对应谐波相量                                                    | ⬜  |
+
+
+> ⚠️ **N-18 约束**：L1-4 中 `UA/UN/IA` 在 TPAFE、`UB/UC/IB/IC/IN` 在 STM32 ADC。V0.1 上 L1 只做**逐通道独立监视**，不得假设同族量同刻（`UA` 与 `UB` 无共同采样触发）。
+
+### 3.2 L2 相量计算
+
+| #    | 功能点          | 关键参数                                            | 完成判据                             | 状态 |
+| ---- | ------------ | ----------------------------------------------- | -------------------------------- | -- |
+| L2-1 | 全周傅氏系数表      | `sin(2πk/N)·(√2/N)`、`cos(2πk/N)·(√2/N)`，N=20    | 系数表与 `docs/算法/傅氏算法详解.md` §2.3 一致 | ⬜  |
+| L2-2 | 基波相量实例       | 4 个实例：C01 基波 I/U、C02 零序基波、C03 二次谐波、C04 五次谐波     | 每实例输出 `{fRe, fIm, fAm, fAmSQ}`   | ⬜  |
+| L2-3 | 相量有效值输出      | `fAmSQ = √(fRe²+fIm²)` 直接为**有效值**（系数已折算）        | 标准源读数 = 设定有效值                    | ⬜  |
+| L2-4 | 相位输出         | `φ = atan2(fIm, fRe)`                           | 相位误差 ≤ 目标值                       | ⬜  |
+| L2-5 | 线/负序/零序合成    | 线电压 `Uab=Ua−Ub` 等；负序 `3U2`/`3I2`；零序 `3U0`/`3I0` | 合成相量可复用于保护元件                     | ⬜  |
+| L2-6 | 每 1 ms 滑动窗刷新 | 每来新点，窗滑动一格、20 点重算（暴力法）                          | 相量每拍更新                           | ⬜  |
+| L2-7 | 双区指针原子交换     | 计算区/使用区切换                                       | 保护元件读使用区，无撕裂                     | ⬜  |
+| L2-8 | 遥测谐波轨（可选）    | k=1~9，方和根 `√(ΣHk²)`                             | 与基波轨并行，供 UI/上送                   | ⬜  |
+
+> **双轨有效值**：保护要"基波有效值 + 相位"（抗衰减直流、抗谐波误动）；计量/遥测要"真有效值"（谐波方和根）。两者**不可混用**——这是参考系统 `CN_ANA_VEC_SQRT=FALSE` 与遥测谐波轨并存的根本原因。
+
+### 3.3 L3 保护元件
+
+采用参考系统的**统一接口模式**：每元件一个 `tagPRS_XXX` 配置结构（定值号、模拟通道号、KI/KO、标志位、校验和）+ `Init` / `Main`（判据）/ 出口函数。
+
+**核心集（P0/P1）**
+
+| #    | 元件      | 判据要点                    | 关键定值             | 状态 |
+| ---- | ------- | ----------------------- | ---------------- | -- |
+| L3-1 | 三段式相间过流 | 相电流基波 > 定值，经延时出口；返回系数滞回 | Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ 段电流 + 延时   | ⬜  |
+| L3-2 | 三段式零序过流 | 零序电流 > 定值，经延时出口         | Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ 段零序电流 + 延时 | ⬜  |
+| L3-3 | 过负荷     | 相电流 > 定值，告警/跳闸可整定       | 过负荷电流 + 延时       | ⬜  |
+| L3-4 | 过压 / 欠压 | 相/线电压越限，经延时出口           | 过压定值、失压定值 + 延时   | ⬜  |
+| L3-5 | 过频 / 低频 | 频率越限，经延时出口              | 过频、低频定值 + 延时     | ⬜  |
+| L3-6 | 零序过压    | 零序电压 > 定值               | 零序过压定值 + 延时      | ⬜  |
+
+**扩展集（P2/P3）**
+
+| #     | 元件         | 判据要点                  | 状态 |
+| ----- | ---------- | --------------------- | -- |
+| L3-7  | 涌流制动       | 二次谐波占比 > 制动系数，闭锁差动/过流 | ⬜  |
+| L3-8  | PT 断线      | 电压突变/负序判据，闭锁电压类保护     | ⬜  |
+| L3-9  | CT 断线      | 电流不平衡判据，闭锁            | ⬜  |
+| L3-10 | 母线接地告警     | 零序电压 + 零序电流组合         | ⬜  |
+| L3-11 | 故障启动（波形启动） | 突变量启动，触发录波/启动元件       | ⬜  |
+| L3-12 | 无压/无流闭锁    | 低电压或低电流时闭锁过流          | ⬜  |
+
+**延后集（受 N-18 / 产品定义制约）**
+
+| #     | 元件          | 制约                   |
+| ----- | ----------- | -------------------- |
+| L3-13 | 方向元件 / 功率方向 | 需跨转换器相位一致 → V0.1 不可做 |
+| L3-14 | 重合闸         | FTU 专有，视 B0 产品定义     |
+| L3-15 | 手动跳闸 / 遥控   | 依赖出口硬件与协议定义          |
+
+### 3.4 L4 出口与记录
+
+| #    | 功能点       | 说明                    | 状态 |
+| ---- | --------- | --------------------- | -- |
+| L4-1 | 跳闸出口（KO）  | 判据满足 → 驱动出口继电器，带保持/脉冲 | ⬜  |
+| L4-2 | 告警出口 / 信号 | 告警类动作驱动信号灯/继电器        | ⬜  |
+| L4-3 | 出口自检      | 出口回路检测（若有回读）          | ⬜  |
+| L4-4 | SOE 记录    | 带时标的事件顺序记录            | ⬜  |
+| L4-5 | 动作记录      | 保护动作/返回记录，落 `run.log` | ⬜  |
+| L4-6 | 故障录波（可选）  | 4000 Hz 内部节拍预留        | ⬜  |
+
+### 3.5 L5 自检与闭锁
+
+| #    | 功能点    | 说明                                  | 状态 |
+| ---- | ------ | ----------------------------------- | -- |
+| L5-1 | 定值校验和  | `tagPRS_XXX` 的 `dwTagSum` 自检，定值非法闭锁 | ⬜  |
+| L5-2 | 采样通道自检 | 通道码值越界/静默检出                         | ⬜  |
+| L5-3 | 硬件自检   | 出口回路、电源、时钟                          | ⬜  |
+| L5-4 | 自检失败闭锁 | 任一项失败 → 闭锁相关保护并告警                   | ⬜  |
+
+---
+
+## 4. 性能指标
+
+### 4.1 实时性
+
+| 指标     | 目标值                          | 依据                             |
+| ------ | ---------------------------- | ------------------------------ |
+| 保护节拍   | **1 ms**                     | 参考 `CN_PROTECT_PERIOD=1000 µs` |
+| 保护采样率  | **1000 Hz**（20 点/周波 @ 50 Hz） | 全周傅氏窗长                         |
+| 相量刷新周期 | **1 ms**                     | 每来一点重算                         |
+| 遥测刷新周期 | **200 ms**                   | 参考遥测链周期                        |
+| 出口动作时间 | ≥ 1 周波（20 ms）算法窗 + 定值延时      | 全周波算法固有延时                      |
+| 内部总线节拍 | 4000 Hz（80 点/周波）             | 参考 `CN_WAVE_RATIO=4`（本项目按需裁剪）  |
+
+### 4.2 精度
+
+| 指标     | 目标值                         | 说明                        |
+| ------ | --------------------------- | ------------------------- |
+| 基波幅值误差 | ≤ 1%（频偏 ±2 Hz 内）            | 依赖等周波采样                   |
+| 相位误差   | ≤ 目标角误差（依产品定义）              | 依赖调频闭环                    |
+| 测频范围   | 建议 45~~55 Hz（参考 40.5~~60.5） | `CN_HERTZ_SOFTFR_MIN/MAX` |
+| 定值折算   | 定点系数 `2^10`                 | 与参考一致                     |
+| 遥测微调   | ±10%，0.1% 步长（TLV10）         | 参考口径                      |
+
+> **误差来源与预算**（参考《ADC采集至数据使用全流程详解》§12）：采样量化（TPAFE LSB ≈ 152.6 µV）、通道标定残差、窗长偏离整周波（频偏）、系数定点舍入。前三项决定可达精度，最后一项可忽略。
+
+### 4.3 算力与内存预算
+
+| 项        | 估算                              | 说明                                     |
+| -------- | ------------------------------- | -------------------------------------- |
+| 傅氏乘加     | 20 点 × 2（sin/cos）× 相量数 / 拍      | 参考用暴力法（CPU 余量足够）；本项目 168 MHz + FPU 需实测 |
+| 相量区 RAM  | `tVectorRly[2][N] × sizeof(相量)` | 双区 + 4 实例                              |
+| 采样缓冲 RAM | 40 点/通道 × 通道数 × 字宽              | 双缓冲 2 周波                               |
+| 定值区 RAM  | 元件数 × 定值项 × 字宽                  | 可由 cfg_file 载入                         |
+| 任务栈      | `adcTask` / `protectTask` 待核算   | 建任务前后各跑 `scripts/stack_report.py`      |
+
+> ⚠️ **改内存相关代码后必须刷新快照**：`@build` 出 `.map` 后跑 `scripts/check_mem_numbers.py --write`，同步 `docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md` §2.1（`mem-numbers` 钩子会因体积变化 FAIL）。
+
+### 4.4 频率跟踪
+
+- **原理**：软件测频（对电压/电流信号过零点或相角差测频）→ 调整采样定时器周期 → 使窗长恒等于实际周波（严格 20 点/周波）。
+- **闭环**：测频 → 周期修正 → 采样 → 再测频；参考用片内 EHRPWM 调频，本项目用 TIM 重装载值调整。
+- **必要性**：窗长偏离整周波会破坏正交性，直流与二次谐波漏入测量（见 `docs/算法/傅氏算法详解.md` §3）。
+
+## 6. 平台适配与差异处理
+
+### 6.1 采样源差异
+
+| 维度    | 参考系统              | 本项目                                                      | 适配要点                           |
+| ----- | ----------------- | -------------------------------------------------------- | ------------------------------ |
+| AD 器件 | 专用同步采样 AD         | TPAFE5160（16 位、8 通道同步、±5 V）+ STM32 ADC1（12 位、顺序、0~3.3 V） | 统一到"工程量"层，屏蔽码值差异               |
+| 通道数   | 8 实通道（4U+4I，自产零序） | 8 路电气量（4U+4I）+ 温度                                        | 语义映射见 `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md` |
+| 同一时刻性 | 单芯片同步             | **跨转换器无共同触发**（N-18）                                      | V0.1 只做逐通道独立监视                 |
+| 量程/精度 | 一致                | TPAFE LSB ≈ 152.6 µV vs STM32 LSB ≈ 806 µV               | 同族量不可统一算法处理                    |
+
+### 6.2 N-18 影响与降级口径
+
+- **V0.1 现板**：主板侧只做**逐通道独立监视**（有效值/越限/温度）；**禁止**跨转换器的同周期相位、功率、功率因数、矢量类运算。
+- **受影响功能**：方向元件、功率方向、差动类——延后（L3-13）。
+- **V0.2 改版后**：8 路电气量全部接 TPAFE（与 5 路备用路对调串联电阻目的地，BOM 不变），上层语义与代码**不动**，只改映射表内容 → 保护层无需重构。
+- **接口设计启示**：**按语义取数、不写死下标**，是 V0.2 平滑升级的前提。
+
+### 6.3 单核 vs 双核
+
+| 维度    | 参考（ARM+DSP） | 本项目（单核）             | 适配                      |
+| ----- | ----------- | ------------------- | ----------------------- |
+| 保护计算  | DSP 核独占     | 与 FreeRTOS 任务共享 CPU | 保护任务优先级最高；避免长临界区        |
+| 管理/通信 | ARM 核       | 同核分任务               | 依赖现有任务优先级体系             |
+| 隔离    | 核间隔离        | 无                   | 靠任务优先级 + 栈预算 + 看门狗保证实时性 |
+
+### 6.4 零序自产 / 外部
+
+- 参考：TLV13 选择映射表——外部零序（专用通道）或**自产零序**（`3I0 = Ia+Ib+Ic`）。
+- 本项目：V0.1 无专用零序通道 → 一期**自产零序**（软件合成），外部零序待 V0.2 或子板提供。
+- 落点：L1-8。
+
+### 6.5 定值存储
+
+| 维度 | 参考           | 本项目                                  |
+| -- | ------------ | ------------------------------------ |
+| 载体 | EEPROM 定值文件  | cfg_file（`/config.ini`，NAND + FatFs） |
+| 折算 | `wCoeEEP` 定点 | 同模型（工程量 ↔ 码值）                        |
+| 微调 | TLV10 ±10%   | cfg_file 微调段（按需）                     |
+
+---
+
+## 7. 分阶段实施路线图
+
+### 7.1 阶段划分与里程碑
+
+| 阶段     | 名称         | 内容                                                                        | 前置             | 里程碑                     |
+| ------ | ---------- | ------------------------------------------------------------------------- | -------------- | ----------------------- |
+| **P0** | 采样与相量底座    | B1（周期 CONVST + `adcTask` 消费 + 建任务 + 栈预算）+ L1 + L2                         | B0 + B1        | 每 1 ms 产出正确的基波相量        |
+| **P1** | 基础保护元件     | L3-1 三段式过流、L3-2 三段式零序过流、L3-3 过负荷                                          | P0             | 标准源注入可正确动作              |
+| **P2** | 电压/频率类保护   | L3-4 过压/欠压、L3-5 过频/低频、L3-6 零序过压                                           | P0             | 电压/频率越限正确动作             |
+| **P3** | 异常检测与闭锁    | L3-7 涌流制动、L3-8 PT 断线、L3-9 CT 断线、L3-10 母线接地、L3-11 故障启动、L3-12 无压/无流闭锁、L5 自检 | P1/P2          | 异常工况闭锁与告警正确             |
+| **P4** | 出口、记录与定值集成 | L4 出口与记录、§5 定值模型落 cfg_file、UI 显示、上送                                       | P1             | 动作出口 + SOE 记录 + UI 显示闭环 |
+| **P5** | 方向/功率类（延后） | L3-13 方向元件等                                                               | V0.2 硬件 / 子板计量 | 跨转换器相位一致后实现             |
+
+### 7.2 每阶段交付物与验收判据
+
+| 阶段 | 交付物                                  | 验收判据                                |
+| -- | ------------------------------------ | ----------------------------------- |
+| P0 | `adcTask`/`algo` 模块 + 设计文档 + L0.5 单测 | 标准源读数误差 ≤ 目标；相量每 1 ms 刷新；`@test` 通过 |
+| P1 | 过流/零序/过负荷元件 + 定值模型                   | 注入 1.2×/0.9× 定值，正确动作/返回；返回系数正确      |
+| P2 | 电压/频率元件                              | 越限动作时间符合定值延时                        |
+| P3 | 异常检测 + 自检闭锁                          | 断线/涌流工况正确闭锁；自检失败闭锁                  |
+| P4 | 出口 + 记录 + 定值 UI                      | 动作驱动出口；SOE 带正确时标；UI 显示实时值           |
+| P5 | 方向元件                                 | 需 V0.2 前置条件满足                       |
+
+### 7.3 依赖关系图
+
+```text
+B0 产品定义（阻塞）
+   └─ B1 ADC 采集链路（周期 CONVST + adcTask + 建任务 + 栈预算）
+          └─ P0 采样与相量底座
+                ├─ P1 基础保护（过流/零序/过负荷）
+                │      └─ P4 出口/记录/定值
+                ├─ P2 电压/频率保护
+                └─ P3 异常检测与闭锁
+                       └─ P5 方向/功率类（依赖 V0.2 硬件 / 子板计量）
+```
+
+---
+
+## 8. 测试与验证
+
+### 8.1 测试分层
+
+| 层         | 对象                                  | 方式                                                                                         |
+| --------- | ----------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------ |
+| L0 静态     | 代码规范、文档链接、体积                        | pre-commit 钩子（`cppcheck` / `doc-links` / `mem-numbers`）                                    |
+| L0.5 主机单测 | 傅氏相量、定值解析、保护判据（**算法与 I/O 分离**后天然适格） | `test/host/<模块>/run_unit_test.py`（MSVC 离线编译真实源文件，参考 `test/host/cfg_file/run_unit_test.py`） |
+| L1 板端套件   | 采样/相量/保护元件                          | `test/run_all_suites.py` 板端套件                                                              |
+| L2/L3 台架  | 标准源注入、动作出口、时序                       | 台架闭环（COM6 @115200）                                                                         |
+
+
+### 8.2 A-4 约束落实
+
+登记簿 **A-4** 对采集链路提出三条设计约束，保护层须一并满足：
+
+1. **协议解析与硬件 I/O 分离**——保护判据函数只吃相量 + 定值，可单测；
+2. **采集缓冲双缓冲 + 序号**——防撕裂（单测测不出时序撕裂，须设计上消除）；
+3. **DE 收尾超时路径**（RS-485，若保护涉及 485 通信）。
+
+### 8.3 验收判据（保护层）
+
+- 标准源注入：幅值/相位/频率读数误差在目标内；
+- 定值动作：1.2× 定值可靠动作、0.9× 定值可靠返回，返回系数符合 `wCoeRet`；
+- 时序：动作时间 = 算法窗（≥20 ms）+ 定值延时，误差在允许范围；
+- 闭锁：PT/CT 断线、涌流、自检失败工况下相关保护可靠闭锁；
+- 记录：SOE/动作记录时标正确（注意板载 RTC 比墙钟慢约 8 h）。
+
+---
+
+## 9. 风险与开放问题
+
+| #  | 风险 / 开放问题          | 影响                    | 处置方向                                   |
+| -- | ------------------ | --------------------- | -------------------------------------- |
+| R1 | **B0 产品定义未定**      | 保护元件清单与规模无法锁定         | 先按核心集（P1/P2）推进，扩展集待定义                  |
+| R2 | **N-18 硬件缺陷**      | 方向/功率/矢量类无法在 V0.1 实现  | V0.2 硬件改版；V0.1 取子板计量                   |
+| R3 | **单核算力**           | 1 ms 节拍内完成傅氏 + 全部保护元件 | 实测 CPU 余量；必要时裁剪遥测谐波轨或降低元件扫描频率          |
+| R4 | **等周波调频实现**        | 频偏时精度不达标              | TIM 重装载调频；先固定 1000 Hz 跑通再上闭环           |
+| R5 | **STM32 侧无中点偏置**   | 交流量负半周削顶，无法算 RMS      | V0.1 只做监视；V0.2 补偏置                     |
+| R6 | **栈预算**            | 新任务栈溢出                | 建任务前后跑 `scripts/stack_report.py`；纳入看门狗 |
+| R7 | **出口硬件未确认**        | 跳闸出口无法验证              | 确认出口继电器/回读电路；无硬件时先做逻辑级验证               |
+| R8 | **TPAFE 自动扫描模式未知** | 影响采样实现方式              | 查手册确认（登记簿 §4 待确认项）                     |
+
+---
+
+## 10. 附录
+
+### 10.1 参考系统关键常量
+
+| <u>常量</u>                        | <u>值</u>              | <u>含义</u>                    |
+| -------------------------------- | --------------------- | ---------------------------- |
+| <u>`CN_PROTECT_PERIOD`</u>       | <u>1000 µs</u>        | <u>保护中断周期</u>                |
+| <u>`CN_SAM_HERTZ`</u>            | <u>50</u>             | <u>系统频率（Hz）</u>              |
+| <u>`CN_SAM_RATE`</u>             | <u>20</u>             | <u>每周波采样点数</u>               |
+| <u>`CN_SAM_RATIO`</u>            | <u>1</u>              | <u>保护采样倍率</u>                |
+| <u>`CN_YCSAM_RATIO`</u>          | <u>2</u>              | <u>遥测采样倍率</u>                |
+| <u>`CN_WAVE_RATIO`</u>           | <u>4</u>              | <u>录波倍率（4000 Hz）</u>         |
+| <u>`CN_BUFSAM_CYCLE`</u>         | <u>2</u>              | <u>采样缓冲周波数</u>               |
+| <u>`CN_BUFSAM_LEN`</u>           | <u>40</u>             | <u>采样缓冲长度（点）</u>             |
+| <u>`CN_ANA_VEC_SQRT`</u>         | <u>FALSE</u>          | <u>保护用基波有效值（非方和根）</u>        |
+| <u>`CN_ANA_DIF`</u>              | <u>FALSE</u>          | <u>半周波/差分组件关闭</u>            |
+| <u>`CN_HERTZ_SOFTFR_MIN/MAX`</u> | <u>40.5 / 60.5 Hz</u> | <u>软测频范围</u>                 |
+| <u>`CN_NUM_YCHUMWAVE`</u>        | <u>9</u>              | <u>遥测谐波次数上限（`(20>>1)−1`）</u> |
+| <u>`CN_NUM_YCAVER`</u>           | <u>4</u>              | <u>遥测平均点数</u>                |
+| <u>系数定点</u>                      | <u>`2^10`</u>         | <u>标定系数定标</u>                |
+
+### <u>10.2 术语表</u>
+
+| <u>术语</u>    | <u>含义</u>                                    |
+| ------------ | -------------------------------------------- |
+| <u>全周傅氏</u>  | <u>全周波傅里叶算法，单频 DFT，得基波相量</u>                 |
+| <u>相量</u>    | <u>`{fRe, fIm, fAm, fAmSQ}`，实部/虚部/幅值/有效值</u> |
+| <u>等周波采样</u> | <u>软件测频 + 调频，保持严格 20 点/周波</u>                |
+| <u>自产零序</u>  | <u>`3I0 = Ia+Ib+Ic` 软件合成</u>                 |
+| <u>双区交换</u>  | <u>相量计算区/使用区指针原子切换</u>                       |
+| <u>时间片表</u>  | <u>单点/2点/4点/8点调度表</u>                        |
+| <u>TLV</u>   | <u>参考系统的参数通道（定值/微调/映射）</u>                   |
+| <u>返回系数</u>  | <u>动作值/返回值之比（滞回）</u>                         |
+
+### <u>10.3 待确认清单</u>
+
+1. <u>保护元件清单（核心集/扩展集边界）——依 B0。</u>
+2. 定值取值范围/步长/单位——依产品定义。
+3. 出口硬件形态（继电器/回读）——依硬件。
+4. 等周波调频范围与精度目标——依产品定义。
+5. 是否保留遥测谐波轨（k=1~9）——依 UI/上送需求。
+
+---
+
+## 变更记录
+
+| 日期         | 变更    | 说明                                                                                                        |
+| ---------- | ----- | --------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
+| 2026-10-10 | 建立本文档 | 依据参考项目《ADC采集至数据使用全流程详解》等专题文档，规划 CLS100 保护链路在本项目（STM32F4-Base）的分层复现：功能/性能/参数/平台适配/路线图；登记至 `docs/README.md` |