From 3528644e9d18a2f3ad576530be71a8e403e35150 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Wanderingss <1624155937@qq.com> Date: Sun, 25 Oct 2026 04:21:12 +0800 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?feat(=E9=87=87=E9=9B=86=E6=A0=87=E5=AE=9A):=20?= =?UTF-8?q?=E5=8D=A12=20adc=5Fcal=20=E6=8A=98=E7=AE=97=E6=A8=A1=E5=9D=97?= =?UTF-8?q?=20+=20=E5=8D=A14=20=E7=B3=BB=E6=95=B0=E8=90=BD=E7=9B=98=20+=20?= =?UTF-8?q?L5-2=20=E7=A0=81=E5=80=BC=E8=B4=B4=E8=BD=A8=E6=A3=80=E5=87=BA?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit 卡 2(App/algo/adc_cal.*,新增;adc_task.c:335 折算点收口): - 模型:工程量 =(code+b)×k(「数据可信」§4.1);k 以 int32 Q16(µV/码×65536) 落盘、b 以 int32 码值落盘;ROM 默认 = 卡 1 定死的引脚侧 LSB,Q16 下整除无 舍入(TPAFE 10,000,000=152.587890625 µV/码;STM32 52,800,000=805.6640625) - adc_task 每拍 frame[s] 改 adc_cal_apply()(现单位 = ADC 引脚电压 V,eng=0, 二次值语义等 VALID);TEMP 透传码值(决策 5);不缓存 k_f 副本——逐点由 RAM 现值派生(无回调设计下杜绝陈旧系数;18k flops/s 可忽略) - 三态 flags(§4.2):VALID = 文件位图 ∧ k 在合法带;CLIPPED 按来源运行期 派生(V0.2/N-18 后自动恒 0);消费者判可用性只查 adc_cal_flags() - 合法带哨兵:k∉ROM×[0.5,2.0] 或 |b|>8192 → 折算回退 ROM + 每通道每开机 一条 [ERR] + VALID 压制(位图说谎也兜住)——同时挡坏文件与坏标定 - 两点标定公式 adc_cal_two_point() 算术核齐备(int64、±舍入界、斜率/零点 守卫 -1/-2 分档);台架两点标定(卡 12)按用户指示未跑,留台架注入口径: 心跳新增 cal: 行(ua/un/ia_mv 定点 + vl/cl/rail 位图,未标定 vl 应恒 0x00、 cl 应恒 0xE6,注入饱和电平 rail 位应起) 卡 4([adc_cal] k_ua..k_in+valid / [adc_cal_ofs] b_ua..b_in,§4.4 布局): - 两段注册进 cfg 引擎(data_size 33/32,不挂回调——RAM 副本即生效值); adc_cal_init() 落 app_main_init 内核前(注册必须先于 defaultTask 的 cfg_file_load;跨任务读走 4 字节对齐字,µs 级混窗为「数据可信」§4.4 明载 设计);文件缺失/损坏 = 引擎回退工厂默认 = ROM 表本体(默认即理论系数) - adc_cal_set():整定写入口(属主上下文),越带拒绝 RAM 不动 - 单测走真实 cfg_file 引擎集成:文件值生效 / 越界 k 哨兵兜住且不报 VALID / 超长损坏文件回退默认且 flags 无 VALID(卡 4 DoD 原句)/ 段缺失默认 L5-2(adc_health v1.2,越界门限按 FS 百分比、码值域与标定正交): - adc_health_rail_watch():连续 20 拍(=一周波)贴同侧轨带(TPAFE±98%半量程、 STM32 顶 98%/底 2%,门限由 adc_cal_rail_ths 供)且此前见过中带释放沿才 锁存——空载恒 0 / 开机恒 0 合法工况不误报(短板评测 §6.2 判据①); adc_task 编排:边沿 DBG_ERROR + SYSLOG 每开机一次 + 心跳 rail/edge 位图 - 健康用例 60/60(+13):释放沿/清零/交替/双侧/init 复位/越界通道守卫 测试与注册:新套件 test/host/adc_cal(89/89,8 通道×≥3 码点期望值由 LSB 常数独立推导、Q16 无舍入、set 边界含端点、两点还原合成 k/b 往返); 编号形态返工一轮:TC-ADCCAL-00A~00D 改 014~017、注释 FS-1 字样改写、 id_registry 族 pattern 转义修正、族游标登至 017;coding-standard 返工: 公开实现函数补齐函数头注释块(CODE-RULE-09) uvprojx 仅增 adc_cal.c 一条挂载(diff 已核零抖动);SIM_EXEMPT/id_registry (TC-HOST-ADCCAL 族)/adc-cal-unit-test 钩子行按 new-source-file 与 B 层口径 补齐;覆盖率 34/34 套件 89.6%,adc_cal.c 99.2%(baseline --update 属共享 台账文件,留 lead done 后统一回填) gate:@build 0 错 0 警(Code=215440 RO=19780 RW=1220 ZI=131980); RAM 增量 +144 B(RW+16/ZI+128:贴轨 9×6B + 两段 RAM 副本,IRAM1 57.7%→ 约 57.8%);Flash +1336B/+920B RO。adcTask 栈 worst=1344B margin 1216B (47%) PASS(stack_report 实测)。staged 门禁除 mem-numbers/mem-budget 外 全绿(该两条 = 台账漂移,回填 --write 落 docs/内存管理/** 单写者区,按 Lead 既定例外归 lead done 后处理): gate: only mem-budget/mem-numbers pending lead ledger backfill BOM/CR/U+FFFD/字面量 ASCII 已逐文件自查(本次未触碰任何带 BOM 文件) --- .pre-commit-config.yaml | 15 + App/algo/README.md | 51 ++- App/algo/adc_cal.c | 374 ++++++++++++++++++ App/algo/adc_cal.h | 144 +++++++ App/algo/adc_health.c | 90 ++++- App/algo/adc_health.h | 52 ++- App/app/app_main.c | 11 + App/task/adc_task.c | 109 +++++- MDK-ARM/STM32F407-Demo.uvprojx | 5 + scripts/check_registration.py | 1 + scripts/id_registry.json | 22 ++ test/host/adc_cal/adc_cal_test.c | 510 +++++++++++++++++++++++++ test/host/adc_cal/run_unit_test.py | 50 +++ test/host/adc_cal/stub/dbg_log.h | 21 + test/host/adc_health/adc_health_test.c | 114 ++++++ 15 files changed, 1545 insertions(+), 24 deletions(-) create mode 100644 App/algo/adc_cal.c create mode 100644 App/algo/adc_cal.h create mode 100644 test/host/adc_cal/adc_cal_test.c create mode 100644 test/host/adc_cal/run_unit_test.py create mode 100644 test/host/adc_cal/stub/dbg_log.h diff --git a/.pre-commit-config.yaml b/.pre-commit-config.yaml index ebe22627..d3e06a1f 100644 --- a/.pre-commit-config.yaml +++ b/.pre-commit-config.yaml @@ -341,6 +341,21 @@ repos: files: ^(App/algo/adc_health\.(c|h)|App/task/adc_task\.c|test/host/adc_health/.*|test/host/common/unit_test_harness\.py)$ pass_filenames: false + # 7h2) 通道标定层(L1.5,「数据可信」卡 2/卡 4)主机侧单元测试(2026-10-25 加,道A) + # 背景:标定折算是"码值→工程量"的唯一插入点,Q16 系数/零点两段落盘 + + # 合法带哨兵回退 + 两点标定公式——板端无标准源、坏文件注入路径在真机 + # 上难以复现,只有离线端能逐系数钉死。钩子用 MSVC 编译真实源文件 + # (#include 纳入;桩:dbg_log / cfg_file_register / adc_input_desc 强符号)。 + # files 含被测源与头、系数口径联动的 adc_health/cfg_file/adc_task 消费方, + # 以及 harness 本身。 + - id: adc-cal-unit-test + name: 通道标定层单测(主机侧) + entry: python test/host/adc_cal/run_unit_test.py + language: system + files: ^(App/algo/adc_cal\.(c|h)|App/algo/adc_health\.(c|h)|App/cfg/cfg_file\.(c|h)|App/task/adc_task\.c|test/host/adc_cal/.*|test/host/common/unit_test_harness\.py)$ + pass_filenames: false + + # 7i) 保护定值模型(P1 / L5-1 载体)主机侧单元测试(2026-10-11 加) # 定值是保护动作的"输入宪法":范围校验、整表装载 all-or-nothing、 # 校验和封存-自检-闭锁(参考 tagPRS dwTagSum/dwTagSumN 模式)必须在 diff --git a/App/algo/README.md b/App/algo/README.md index 5860f348..5801bed6 100644 --- a/App/algo/README.md +++ b/App/algo/README.md @@ -10,16 +10,19 @@ | 文件 | 层 | 作用(一句话) | 主要对外入口 | 覆盖规划项 | |---|---|---|---|---| | `adc_input.h` / `.c` | L1 | 统一语义取数:两片转换器的码值按语义(`UA…IN` / 温度)暴露,并消费 STM32 ADC1 的 DMA 乒乓缓冲 | `adc_input_init()` `adc_input_poll()` `adc_input_raw()` | L1-2 / L1-3 / L1-4 | -| `adc_health.h` / `.c` | L1 | 采样有效性判定:吃计数快照,产出静默 / 丢帧 / 单调性 / 错误增量故障位(判定与告警编排分离) | `adc_health_check()` `adc_health_flags()` | L1-6 | +| `adc_health.h` / `.c` | L1 | 采样有效性判定:吃计数快照,产出静默 / 丢帧 / 单调性 / 错误增量故障位(判定与告警编排分离);L5-2 残余的码值贴轨观察器同层 | `adc_health_check()` `adc_health_flags()` `adc_health_rail_watch()` | L1-6 / L5-2(残余) | +| `adc_cal.h` / `.c` | L1.5 | 通道标定折算(「数据可信」卡 2/卡 4):工程量 =(code+b)×k,Q16 系数/零点两段落盘 + 三态 flags + 合法带哨兵 + 两点公式 | `adc_cal_apply()` `adc_cal_flags()` `adc_cal_set()` | L1-5(M4 半边) | | `sample_ring.h` / `.c` | L2 输入 | 按语义通道存最近 2 周波(40 点),供相量层"以当前时刻为终止"取窗 | `sample_ring_push_frame()` `sample_ring_window()` | L2 输入(为 L2-6 供数) | | `phasor.h` / `.c` | L2 | 全周傅氏:一周波 20 点 DFT → 基波 / 谐波相量(有效值口径),双区原子切换供无锁读 | `phasor_run()` `phasor_get()` `phasor_calc()` | L2-1 / L2-2 / L2-3 / L2-6 / L2-7 | | `freq.h` / `.c` | L2 派生量 | 频率测量:相邻两拍基波相量共轭乘积取角 + 自适应窗滑动平均 + 假值钳制 + 幅值门(UA→IA 源回退) | `freq_run()` `freq_get()` `freq_valid()` | L3-5 测量侧(测频范围 → `docs/算法/继电保护功能复现规划.md` §4.2) | | `prot_set.h` / `.c` | L3 输入 | 保护定值模型:Q10 定点 RAM 表 + 范围校验 + 校验和封存 / 自检 / 闭锁 + 持久化 blob 纯逻辑 | `prot_set_load_raw()` `prot_set_get_f()` `prot_set_selfcheck()` | L5-1 载体 | | `prot_elm.h` / `.c` | L3 | 保护元件框架:通用"越限 + 返回系数滞回 + 定时限"核 + 数据驱动实例表(过流三段 / 过负荷 / 过压 / 欠压 / 零序过压 / 过频 / 低频) | `prot_elm_run()` `prot_elm_eval()` `prot_elm_active_mask()` | L3-1 / L3-3 / L3-4 / L3-5 / L3-6(软件侧) | -依赖(自下而上、无环):`adc_input.h`(纯枚举 + 声明)← `sample_ring` ← `phasor` ← `freq`; +依赖(自下而上、无环):`adc_input.h`(纯枚举 + 声明)← `adc_cal`(另依赖 `cfg_file.h` 接口, +纯头文件级)← `sample_ring` ← `phasor` ← `freq`; `prot_set` **独立**;`prot_elm` ← `prot_set` + `phasor` + `freq`。 -`adc_health` 只吃调用方喂进来的计数快照,不反向依赖 L1 实现。 +`adc_health` 只吃调用方喂进来的计数 / 码值,不反向依赖 L1 实现(L5-2 贴轨门限由调用方 +从 `adc_cal_rail_ths()` 取,本层仍零算法依赖)。 **除 `adc_input.c` 外全部零平台依赖**(只用 `stdint.h` / `math.h` / `stddef.h` 与本目录头) → 可被主机单测 `#include` 原样纳入、免桩跑。`adc_input.c` 另依赖 `adc.h`(`hadc1`)与 @@ -27,16 +30,20 @@ ## 2. 一拍的数据流(一眼版) -`adc_input_poll()` → `adc_input_raw()` ×9 → `sample_ring_push_frame()` → `phasor_run()` -→ `freq_run()` → 消费者(`adcTask` 心跳与 L1 健康判定;`protectTask` 每 20 ms 取相量 / 频率跑 +`adc_input_poll()` → `adc_input_raw()` ×9 → `adc_cal_apply()` ×9(L1.5 折算,现口径 = +ADC 引脚电压 V)+ `adc_health_rail_watch()` ×9(L5-2,码值域)→ `sample_ring_push_frame()` +→ `phasor_run()` → `freq_run()` → 消费者(`adcTask` 心跳与 L1 健康判定;`protectTask` 每 20 ms 取相量 / 频率跑 `prot_elm_run()`)。节拍 = TIM3 1 kHz 更新事件,两片转换器同源触发。 完整数据流图与初始化落点 → `docs/算法/采集与算法层设计说明.md` §2。 ## 3. 逐文件要点(只留"改代码时必须知道"的;机制与理由见设计文档) -> **改本目录前先记四条红线**:① 取数只经 `adc_input_raw()`,不写死下标;② **禁止跨转换器**做 -> 相位 / 功率 / 矢量运算(N-18);③ 标定未落地,现以原始码值充当工程量,**幅值读数不可作精度判据**; -> ④ 本层不建任务、不等事件、不写日志,`*_init()` 才可在内核前调。 +> **改本目录前先记五条红线**:① 取数只经 `adc_input_raw()`,不写死下标;② **禁止跨转换器**做 +> 相位 / 功率 / 矢量运算(N-18);③ 帧值已是 L1.5 工程量,但 **未标定(`adc_cal_flags()` 无 +> VALID)时单位只是 ADC 引脚电压**,不是端子二次值——下游消费精度判据见「数据可信」§4.2 三态 +> 表;④ 工程量 → 帧的唯一折算点是 `adc_cal_apply()`,禁止旁路再乘系数;⑤ 本层不建任务、 +> 不等事件、不写日志(`adc_cal` 的 `[ERR]` 哨兵留痕是唯一例外,且每通道每开机一次), +> `*_init()` 才可在内核前调。 > 全文 → `docs/算法/采集与算法层设计说明.md` §10。 ### 3.1 `adc_input.c` / `adc_input.h` — L1 语义取数 @@ -81,11 +88,28 @@ - 源切换即废相位基准重建(UA / IA 无共同相位基准,N-18)。 - 判据 **J1~J6** 与实测口径 → `docs/算法/采集与算法层设计说明.md` §7.2(与 `test/host/freq/freq_test.c` 文件头同源)。 +### 3.8 `adc_cal.c` / `.h` — L1.5 通道标定折算(「数据可信」卡 2 / 卡 4) +- 折算模型:工程量 = (code + b) × k;**k 落盘用 int32 Q16(µV/码 × 65536)**、b 用 + int32 码值(负零点靠 `CFG_VAL_INT`)——单位与定点格式的选型依据见 + `docs/任务规划/数据可信.md` §4.1,勿改回 V/码 直存(Q16 只剩 20 个刻度)。 +- **ROM 默认 = 卡 1 定死的引脚侧 LSB**(TPAFE 152.59 / STM32 805.66 µV/码, + `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md` §7.1);表下标 = 语义枚举(UA0…IN7), + V0.2 改版与本目录 `adc_input` 映射表同步改。 +- 三态可用性 `adc_cal_flags()`:VALID(已按变比标定,二次值成立——卡 0b/12 前恒 0) + / CLIPPED(运行期按来源派生,V0.2 后自动清零)。**消费者判「能不能信」只许查它**, + `adc_cal_apply()` 不返回可用性(「数据可信」§8 风险表)。 +- 合法带哨兵:k ∉ ROM×[0.5,2.0] 或 |b| > 8192 → 折算回退 ROM + 每通道每开机一条 + `[ERR]` + VALID 被压制(**即便文件位图说已标定**);这层兜底同时挡坏文件与坏标定。 +- `adc_cal_set()` / `adc_cal_two_point()`:整定与两点公式的算术核已齐备(单测还原合成 + k/b);**台架两点标定(卡 12)待实测**,本层不含注入。 +- cfg 两段 `[adc_cal]` / `[adc_cal_ofs]` **不挂回调**(RAM 副本即生效值,引擎 load/poll + 原地改写,逐点现读);注册在 `app_main_init()` 内核前完成,必须先于 `cfg_file_load`。 + ## 4. 构建与测试 ### 4.1 挂载与模拟器边界 -- 七个 `.c` 已登记在 `MDK-ARM/STM32F407-Demo.uvprojx`;`../App/algo` 已在 `` 内。 -- 本层**不进** `simulator/CMakeLists.txt`(UI 模拟器不跑采集链路):七个文件全部登记在 +- 八个 `.c` 已登记在 `MDK-ARM/STM32F407-Demo.uvprojx`;`../App/algo` 已在 `` 内。 +- 本层**不进** `simulator/CMakeLists.txt`(UI 模拟器不跑采集链路):八个文件全部登记在 `scripts/check_registration.py` 的 `SIM_EXEMPT`(附理由),`registration-check` 钩子反向校验(N-23)。 ### 4.2 主机侧单测(L0.5)——生产源文件以 `#include` 原样纳入 @@ -98,14 +122,17 @@ | 定值模型 | `& '.venv\Scripts\python.exe' test/host/prot_set/run_unit_test.py` | `prot-set-unit-test` | | 元件框架 | `& '.venv\Scripts\python.exe' test/host/prot_elm/run_unit_test.py` | `prot-elm-unit-test` | | 频率测量 | `& '.venv\Scripts\python.exe' test/host/freq/run_unit_test.py` | `freq-unit-test` | +| 通道标定(含真实 cfg_file 引擎集成) | `& '.venv\Scripts\python.exe' test/host/adc_cal/run_unit_test.py` | `adc-cal-unit-test` | 改本目录任一 `.c/.h`,提交时对应钩子自动跑。**用例清单与判据数字的属主**是各 `test/host/<模块>/` 与 `docs/测试说明/` 下的单测说明,本文不复制(三处抄数字必然打架)。 ### 4.3 板端 `@build` 0 错误 0 警告 → `@test` 看 `[ADC_TASK]` 首拍 / 心跳(`phasor(...)`、`freq(...)`、 -`ring` / `skip` / `adc1_*` / `tgap`);健康判据 = **零 `[ERR]`**(健康告警全以 `[ERR]` 开头, -误报会被闭环直接抓住)。→ `docs/算法/采集与算法层设计说明.md` §12。 +`cal: ua_mv=… vl=0x00 cl=0xE6 rail=…`、`ring` / `skip` / `adc1_*` / `tgap`); +健康判据 = **零 `[ERR]`**(健康告警与标定哨兵全以 `[ERR]` 开头,误报会被闭环直接抓住; +`vl` 在未标定默认构建必须为 0x00,卡 5 闭锁落地后 `cal:` 行就是台架期望的直接证据)。 +→ `docs/算法/采集与算法层设计说明.md` §12。 ## 5. 新增一个算法模块的固定动作 diff --git a/App/algo/adc_cal.c b/App/algo/adc_cal.c new file mode 100644 index 00000000..aa430667 --- /dev/null +++ b/App/algo/adc_cal.c @@ -0,0 +1,374 @@ +/* + * 模块名称:通道标定与量纲折算(L1.5)——实现 + * 模块功能:见 adc_cal.h。折算模型(工程量 = (code + b) × k × 1e-6,k 为 Q16 + * µV/码)与两段 cfg 布局([adc_cal]:k_* + valid 位图;[adc_cal_ofs]: + * b_*)照 docs/任务规划/数据可信.md §4.1 / §4.4 落地;系数口径 + * (ROM 默认 = 卡 1 定死的引脚侧 LSB)见 docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md + * §7.1。 + * 并发契约:cfg RAM 副本属主 = 配置引擎(defaultTask 的 load/poll 原地 + * 改写),本层逐点折算现读——int32 对齐字在 Cortex-M4 上读写原子, + * poll 重载「复位默认 + 逐键解析」存在 µs 级窗口,撞上则该拍该通道 + * 为默认值/半新值(相量 20 点窗摊薄,且触发面 = 用户改文件后 4 s + * 沉降一次性事件)——「数据可信」§4.4 明载此设计(不挂回调)。 + * 合法带哨兵(防损坏文件/错误标定把假电压送进下游):k ∉ ROM×[0.5,2.0] + * 或 |b| > ADC_CAL_B_MAX → 该通道折算回退 ROM + b=0,flags 不报 + * VALID,每通道每次开机首见沿打一条 [ERR](adc_cal_init 重置留痕)。 + * 适用平台:STM32F407ZGTx(Cortex-M4F,硬件 FPU) + * 作者:DTU 项目组 + * 创建日期:2026-10-25(道A 卡 2/卡 4) + * 修改记录: + * v1.0 2026-10-25 DTU 项目组 创建:Q16 系数/零点两段落盘 + 折算 + 三态 flags + * + 合法带哨兵回退 + 两点标定公式(台架注入待跑) + */ + +/* 头文件包含区 */ +#include +#include + +#include "adc_cal.h" + +#include "cfg_file.h" + +#define DBG_TAG "[CAL]" +#include "dbg_log.h" + +/* 常量定义区 */ + +/* 段名(≤ CFG_FILE_MAX_NAME_LEN)与键名(k_ua…b_in,均 4/5 字符) + * ——「数据可信」§4.4 布局;键的书写顺序按该表,存储下标按语义枚举 */ +#define ADC_CAL_SEC_K "adc_cal" +#define ADC_CAL_SEC_B "adc_cal_ofs" + +/* Q16 → V 的合并比例因子:1e-6 / 65536(float 常量,精确到 1 ulp 以内即可: + * 系数本身 Q16 舍入误差 < 0.001 %,见「数据可信」§4.1) */ +#define ADC_CAL_K_SCALE (1.52587890625e-11f) + +/* 静态变量定义区 */ + +/* [adc_cal] 段 RAM 副本:k 按语义下标 0..7,valid 位图 bit=语义下标。 + * data_size 取 offsetof(valid)+1 = 33(尾随对齐填充不属于引擎视图, + * 引擎「复位默认」按 data_size memcpy,必须覆盖 valid,见单测 TC-ADCCAL-001) */ +typedef struct { + int32_t k[8]; + uint8_t valid; +} adc_cal_kcfg_t; + +/* [adc_cal_ofs] 段 RAM 副本:b 按语义下标 0..7(int32 有符号,卡 3 的 + * CFG_VAL_INT 是负零点偏移能干净落盘的前提) */ +typedef struct { + int32_t b[8]; +} adc_cal_bcfg_t; + +static adc_cal_kcfg_t s_kcfg; /* 生效系数副本(引擎原地更新) */ +static adc_cal_bcfg_t s_bcfg; /* 生效零点副本 */ + +/* 工厂默认(ROM 理论系数,卡 1 定死,「数据可信」§4.4):**下标 = 语义枚举** + * (UA0 / UB1 / UC2 / UN3 / IA4 / IB5 / IC6 / IN7)——UA/UN/IA 走 TPAFE + * (16 位 ±5 V 档),UB/UC/IB/IC/IN 走 STM32 ADC1;逐路对过 + * docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md §3(IN=ADC11/STM32,勿再按分组顺序误写)。 + * ROM 表按**当前 V0.1 来源排布**显式书写(不查 desc 运行期派生),因为它是 + * 卡 1 定稿的存档事实;V0.2(N-18)改版时本表与 adc_input 映射表同步改, + * 上层语义与 API 不动。CLIPPED 位则**运行期按来源派生**(见 adc_cal_flags) */ +static const adc_cal_kcfg_t s_kcfg_rom = { + /* idx0 UA / idx1 UB / idx2 UC / idx3 UN */ + { ADC_CAL_K_Q16_TPAFE, ADC_CAL_K_Q16_STM32, ADC_CAL_K_Q16_STM32, + ADC_CAL_K_Q16_TPAFE, + /* idx4 IA / idx5 IB / idx6 IC / idx7 IN */ + ADC_CAL_K_Q16_TPAFE, ADC_CAL_K_Q16_STM32, ADC_CAL_K_Q16_STM32, + ADC_CAL_K_Q16_STM32 }, + 0u /* 出厂未标定:VALID 全 0 */ +}; +static const adc_cal_bcfg_t s_bcfg_rom = { { 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L } }; + +/* 合法带哨兵留痕位(bit=语义下标;每通道每次开机只打一条 [ERR], + * adc_cal_init 清零 = 新一轮观测窗) */ +static uint8_t s_err_latched; + +/* 键表:offset 用 offsetof 取真值(k[0]@0 / k[1]@4 … valid@32) */ +static const cfg_key_def_t s_k_keys_tbl[9] = { + { "k_ua", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_kcfg_t, k[0]), 4u }, + { "k_un", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_kcfg_t, k[3]), 4u }, + { "k_ia", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_kcfg_t, k[4]), 4u }, + { "k_ub", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_kcfg_t, k[1]), 4u }, + { "k_uc", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_kcfg_t, k[2]), 4u }, + { "k_ib", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_kcfg_t, k[5]), 4u }, + { "k_ic", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_kcfg_t, k[6]), 4u }, + { "k_in", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_kcfg_t, k[7]), 4u }, + { "valid", CFG_VAL_UINT, offsetof(adc_cal_kcfg_t, valid), 1u }, +}; +static const cfg_key_def_t s_b_keys_tbl[8] = { + { "b_ua", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_bcfg_t, b[0]), 4u }, + { "b_un", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_bcfg_t, b[3]), 4u }, + { "b_ia", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_bcfg_t, b[4]), 4u }, + { "b_ub", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_bcfg_t, b[1]), 4u }, + { "b_uc", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_bcfg_t, b[2]), 4u }, + { "b_ib", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_bcfg_t, b[5]), 4u }, + { "b_ic", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_bcfg_t, b[6]), 4u }, + { "b_in", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_bcfg_t, b[7]), 4u }, +}; + +/* 函数定义区 */ + +/* + * 函数功能:判定语义通道是否 STM32 源(经 adc_input 权威映射表,不另立第二份表) + * 入口参数:sem - 语义通道 unsigned + * 返 回 值:1 - STM32;0 - TPAFE(含 desc 取不到时的保守分支) int + * 限定条件:无 + */ +static int s_rom_k_stm32(unsigned sem) { + const adc_channel_desc_t *d = adc_input_desc((adc_semantic_t)sem); + + return ((d != NULL) && (d->source == ADC_SRC_STM32)) ? 1 : 0; +} + +/* + * 函数功能:取语义通道的 ROM 默认系数(合法带/回退参照) + * 入口参数:sem - 语义下标(0..7) unsigned + * 返 回 值:Q16 系数 int32_t + * 限定条件:sem < 8(调用方已先行拦截 TEMP/越界) + * 函数说明:直接读出厂表本体——保证「哨兵合法带基准」与「引擎工厂默认」 + * 永远同一份数(两者若靠重复表达式各算各的,改一处漏一处就是暗雷) + */ +static int32_t s_rom_k(unsigned sem) { + return s_kcfg_rom.k[sem]; +} + +/* + * 函数功能:k/b 合法带检查(ROM×[0.5,2.0] / |b| ≤ ADC_CAL_B_MAX) + * 入口参数:sem - 语义下标(0..7) unsigned + * k - 待检系数 Q16 int32_t + * b - 待检零点 码值 int32_t + * 返 回 值:1 - 合法;0 - 越带 int + * 限定条件:sem < 8 + */ +static int s_kband_ok(unsigned sem, int32_t k, int32_t b) { + const int32_t rom = s_rom_k(sem); + + if (k < (rom >> 1) || k > (rom << 1)) { + return 0; + } + if (b > ADC_CAL_B_MAX || b < -ADC_CAL_B_MAX) { + return 0; + } + return 1; +} + +/* + * 函数功能:越带留痕(每通道每次开机首见沿一条 [ERR],init 重置) + * 入口参数:sem - 语义下标 0..7;k/b - 现场值 + * 返 回 值:无 + * 限定条件:仅 adc_cal_apply/set 内部 + */ +static void s_note_bad(unsigned sem, int32_t k, int32_t b) { + const uint8_t bit = (uint8_t)(1u << sem); + + if ((s_err_latched & bit) == 0u) { + s_err_latched |= bit; + DBG_ERROR("ch=%u k_q16=%ld b=%ld out of ROM band [0.5x,2x]/|b|<=%ld -> ROM fallback", + (unsigned)sem, (long)k, (long)b, (long)ADC_CAL_B_MAX); + } +} + +/* + * 函数功能:读通道「当前生效且合法」的 k/b(越带就地回退 ROM) + * 入口参数:sem - 语义下标 0..7;p_k/p_b - 输出 + * 返 回 值:1 - 用了合法值;0 - 已回退 ROM + * 限定条件:sem < 8 + */ +static int s_eff_kb(unsigned sem, int32_t *p_k, int32_t *p_b) { + const int32_t k = s_kcfg.k[sem]; + const int32_t b = s_bcfg.b[sem]; + + if (s_kband_ok(sem, k, b) != 0) { + *p_k = k; + *p_b = b; + return 1; + } + s_note_bad(sem, k, b); + *p_k = s_rom_k(sem); + *p_b = 0L; + return 0; +} + +/* + * 函数功能:标定层初始化——RAM 副本置 ROM 默认 + 注册两段进 cfg 引擎(幂等) + * 入口参数:无 + * 返 回 值:无 + * 限定条件:内核启动前调用(app_main_init);注册必须先于 cfg_file_load + * 函数说明:完整契约见 adc_cal_init() 同名声明(adc_cal.h);注册失败(段名重复/ + * 段数超限)打 [ERR] 后继续——ROM 默认系数照常生效,仅文件整定失效 + */ +void adc_cal_init(void) { + cfg_section_reg_t reg; + + (void)memcpy(&s_kcfg, &s_kcfg_rom, sizeof(s_kcfg)); + (void)memcpy(&s_bcfg, &s_bcfg_rom, sizeof(s_bcfg)); + s_err_latched = 0u; + + (void)memset(®, 0, sizeof(reg)); + reg.name = ADC_CAL_SEC_K; + reg.p_data = &s_kcfg; + reg.p_defaults = &s_kcfg_rom; + reg.data_size = (offsetof(adc_cal_kcfg_t, valid) + 1u); /* 33:覆盖到 valid */ + reg.p_keys = s_k_keys_tbl; + reg.key_count = 9u; + reg.p_cb = NULL; /* 不挂回调:RAM 副本即生效值(「数据可信」§4.4) */ + if (cfg_file_register(®) != 0) { + DBG_ERROR("register '%s' FAIL (dup/full?) - calibration file values inactive", + ADC_CAL_SEC_K); + } + + (void)memset(®, 0, sizeof(reg)); + reg.name = ADC_CAL_SEC_B; + reg.p_data = &s_bcfg; + reg.p_defaults = &s_bcfg_rom; + reg.data_size = sizeof(s_bcfg); /* 32 */ + reg.p_keys = s_b_keys_tbl; + reg.key_count = 8u; + reg.p_cb = NULL; + if (cfg_file_register(®) != 0) { + DBG_ERROR("register '%s' FAIL (dup/full?) - zero-offset file values inactive", + ADC_CAL_SEC_B); + } +} + +/* + * 函数功能:码值 → 工程量折算(「数据可信」§4.1 模型) + * 入口参数:sem - 语义通道;code - 原始码值 adc_semantic_t / int32_t + * 返 回 值:工程量浮点(未标定 = ADC 引脚电压 V;TEMP/越界 = 原样透传码值) float + * 限定条件:无(任意上下文,纯读) + * 函数说明:见 adc_cal.h 同名声明;k/b 经 s_eff_kb 合法带哨兵(越带回退 ROM) + */ +float adc_cal_apply(adc_semantic_t sem, int32_t code) { + int32_t k; + int32_t b; + + if ((unsigned)sem >= (unsigned)ADC_SEM_TEMP) { + return (float)code; /* TEMP/越界:不纳入线性标定(决策 5),原样透传 */ + } + (void)s_eff_kb((unsigned)sem, &k, &b); + return ((float)(code + b)) * ((float)k) * ADC_CAL_K_SCALE; +} + +/* + * 函数功能:读通道可用性标志(消费者判「能不能信」的唯一入口) + * 入口参数:sem - 语义通道 adc_semantic_t + * 返 回 值:ADC_CAL_F_VALID / ADC_CAL_F_CLIPPED 组合;TEMP/越界恒 0 uint32_t + * 限定条件:无 + * 函数说明:VALID 需文件位图与 k 合法带**同时**成立(哨兵压制说谎位图,见文件头) + */ +uint32_t adc_cal_flags(adc_semantic_t sem) { + uint32_t f = 0u; + + if ((unsigned)sem >= (unsigned)ADC_SEM_TEMP) { + return 0u; + } + /* VALID = 文件位图置位 且 k 合法(哨兵不落共享状态,随重载自愈) */ + if (((s_kcfg.valid & (uint8_t)(1u << (unsigned)sem)) != 0u) && + (s_kband_ok((unsigned)sem, s_kcfg.k[sem], s_bcfg.b[sem]) != 0)) { + f |= ADC_CAL_F_VALID; + } + /* CLIPPED 由**来源**派生(R5:STM32 侧单极性无偏置 → 负半周削顶)—— + * V0.2 改版(N-18,8 路全接 TPAFE)后本位自动恒 0,无需改码, + * 对应「数据可信」§10「页面与 104 绑定零改动」的要求 */ + if (s_rom_k_stm32((unsigned)sem) != 0) { + f |= ADC_CAL_F_CLIPPED; + } + return f; +} + +/* + * 函数功能:读通道当前生效系数(µV/码,回退后口径) + * 入口参数:sem - 语义通道 adc_semantic_t + * 返 回 值:k[µV/码];TEMP/越界返 0 float + * 限定条件:无 + * 函数说明:Q16 现值 ÷ 65536 浮点还原;勿据其反推二次值(可用性看 flags) + */ +float adc_cal_k_uv(adc_semantic_t sem) { + int32_t k; + int32_t b; + + if ((unsigned)sem >= (unsigned)ADC_SEM_TEMP) { + return 0.0f; + } + (void)s_eff_kb((unsigned)sem, &k, &b); + return ((float)k) / 65536.0f; +} + +/* + * 函数功能:整定入口——写通道系数与零点,并置位 VALID(「数据可信」卡 4) + * 入口参数:sem - 语义通道;k_q16 - 系数(µV/码×65536);b_codes - 零点(码值) + * 返 回 值:0 - 成功;-1 - 参数非法/越出合法带(RAM 不动,[ERR] 留痕) int + * 限定条件:属主上下文(defaultTask 整定/标定链);落盘由属主经 cfg_file_save + * 函数说明:见 adc_cal.h 同名声明 + */ +int adc_cal_set(adc_semantic_t sem, int32_t k_q16, int32_t b_codes) { + if ((unsigned)sem >= (unsigned)ADC_SEM_TEMP) { + return -1; + } + if (s_kband_ok((unsigned)sem, k_q16, b_codes) == 0) { + DBG_ERROR("set ch=%u rejected: k_q16=%ld b=%ld out of ROM band [0.5x,2x]/|b|<=%ld", + (unsigned)sem, (long)k_q16, (long)b_codes, (long)ADC_CAL_B_MAX); + return -1; + } + s_kcfg.k[sem] = k_q16; + s_bcfg.b[sem] = b_codes; + s_kcfg.valid |= (uint8_t)(1u << (unsigned)sem); + return 0; +} + +/* + * 函数功能:两点标定公式(卡 12 的算术核,纯函数无状态) + * 入口参数:c_lo/c_hi、v_lo_uv/v_hi_uv、p_k_q16/p_b 见 adc_cal.h 同名声明 + * 返 回 值:0 成功 / -1 参数或斜率非法 / -2 零点越 ±B_MAX int + * 限定条件:无(int64 中间量,主机可测;台架注入待跑) + */ +int adc_cal_two_point(int32_t c_lo, int32_t c_hi, int32_t v_lo_uv, int32_t v_hi_uv, + int32_t *p_k_q16, int32_t *p_b) { + long long dc; + long long dv; + long long kq; + long long bb; + + if ((p_k_q16 == NULL) || (p_b == NULL)) { + return -1; + } + dc = (long long)c_hi - (long long)c_lo; + dv = (long long)v_hi_uv - (long long)v_lo_uv; + if ((dc <= 0LL) || (dv <= 0LL)) { + return -1; /* 斜率必须为正:码与电压同向,反向 = 映射/接线错 */ + } + kq = ((dv << 16) + (dc >> 1)) / dc; /* (v_hi−v_lo)×65536/dc,四舍五入(dc>0) */ + if ((kq <= 0LL) || (kq > 100000000LL)) { + return -1; /* 绝对合理域上界 1526 µV/code:越界 = 单位/量级错 */ + } + bb = (((long long)v_lo_uv) << 16) / kq - (long long)c_lo; + if ((bb > (long long)ADC_CAL_B_MAX) || (bb < -(long long)ADC_CAL_B_MAX)) { + return -2; /* 零点异常 → 先查前端,别用系数凑(§8 风险表) */ + } + *p_k_q16 = (int32_t)kq; + *p_b = (int32_t)bb; + return 0; +} + +/* + * 函数功能:通道码值域贴轨带门限(L5-2 判定的门限来源,按 FS 百分比) + * 入口参数:sem - 语义通道;p_lo_th/p_hi_th - 输出下/上轨带界 int32_t * + * 返 回 值:0 - 已给出门限;-1 - TEMP/越界/参数空(不做贴轨监视) int + * 限定条件:无 + * 函数说明:状态机在 adc_health_rail_watch();本函数只供门限,无状态 + */ +int adc_cal_rail_ths(adc_semantic_t sem, int32_t *p_lo_th, int32_t *p_hi_th) { + if ((p_lo_th == NULL) || (p_hi_th == NULL) || + ((unsigned)sem >= (unsigned)ADC_SEM_TEMP)) { + return -1; /* TEMP(热敏非线性,不判「轨」)与越界不做监视 */ + } + if (s_rom_k_stm32((unsigned)sem) != 0) { + *p_hi_th = (int32_t)((4095L * 98L) / 100L); /* 4013 = 98 % FS */ + *p_lo_th = (int32_t)((4095L * 2L) / 100L); /* 81 = 触底带(削顶签名) */ + } else { + *p_hi_th = 32112L; /* +98 % 半量程 */ + *p_lo_th = -32112L; /* -98 % 半量程 */ + } + return 0; +} diff --git a/App/algo/adc_cal.h b/App/algo/adc_cal.h new file mode 100644 index 00000000..4b83978c --- /dev/null +++ b/App/algo/adc_cal.h @@ -0,0 +1,144 @@ +/* + * 模块名称:通道标定与量纲折算(L1.5,「数据可信」卡 2/卡 4) + * 模块功能:把 adc_input 的原始码值折算成工程量——模型与系数口径的唯一落点: + * 工程量 = (code + b) × k_f,k_f = k[µV/码] × 1e-6 + * k 以 int32 **Q16**(µV/码 × 65536)落盘、b 以 int32 码值落盘, + * RAM 副本注册进 cfg_file 引擎([adc_cal] / [adc_cal_ofs] 两段, + * 布局见 docs/任务规划/数据可信.md §4.4);**不挂回调**——RAM 副本 + * 即生效值,逐点折算现取现用(1 kHz × 9 通道 = 9k 次/秒浮点乘,可忽略)。 + * 三态可用性:ADC_CAL_F_VALID(已按变比标定 → 工程量为二次值)与 + * ADC_CAL_F_CLIPPED(V0.1 硬件削顶)由 adc_cal_flags() 单点查询, + * 104 / UI / 保护闭锁(卡 5)共用(docs/任务规划/数据可信.md §4.2)。 + * ⚠ 输出单位口径 = **ADC 引脚电压 V**(eng=0):ROM 默认系数按卡 1 + * 定死的引脚侧 LSB(TPAFE 152.59 µV/码、STM32 805.66 µV/码,见 + * docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md §7.1);端子变比(卡 0b)与两点 + * 标定(卡 12)完成前不得把输出当二次值消费。TEMP 不参与线性标定 + * (决策 5),adc_cal_apply() 原样透传码值。 + * 本层**纯算法 + 纯数据**:不碰寄存器、不等事件;adc_cal_init() 内核前 + * 可调(注册进引擎必须先于 cfg_file_load,N-19 契约);apply/flags + * 任意上下文可读(cfg RAM 副本 4 字节对齐字读写在 Cortex-M4 上原子, + * 与 defaultTask 的 load/poll 复位存在 µs 级混窗——设计接受,见 .c 头)。 + * 适用平台:STM32F407ZGTx(Cortex-M4F);主机侧 L0.5 单测 test/host/adc_cal/ + * 作者:DTU 项目组 + * 创建日期:2026-10-25(道A 卡 2/卡 4) + * 修改记录: + * v1.0 2026-10-25 DTU 项目组 创建:Q16 系数/零点 + 折算/flags/集 + */ + +#ifndef ADC_CAL_H +#define ADC_CAL_H + +#include + +#include "adc_input.h" /* adc_semantic_t(语义通道编号 = 系数表下标口径) */ + +#ifdef __cplusplus +extern "C" { +#endif + +/* 通道可用性标志(adc_cal_flags() 返回值位) */ +#define ADC_CAL_F_VALID (0x01u) /* k 已按变比标定 → 工程量为二次值(卡 12 后置位) */ +#define ADC_CAL_F_CLIPPED (0x02u) /* 硬件削顶(V0.1 STM32 侧单极性无偏置)→ 交流量不可信 */ + +/* + * ROM 默认系数(int32 Q16 = µV/码 × 65536,卡 1 定死的引脚侧口径): + * TPAFE ±5 V 档:10 V 跨度 / 65536 码 = 152.587890625 µV/码 → ×65536 = 10,000,000(整) + * STM32 0~3.3 V:3.3 V / 4096 码 = 805.6640625 µV/码 → ×65536 = 52,800,000(整) + * 两个默认值在 Q16 下**无舍入**(系数定点舍入项从误差预算里抹掉, + * 选型依据 → docs/任务规划/数据可信.md §4.1) + */ +#define ADC_CAL_K_Q16_TPAFE (10000000L) +#define ADC_CAL_K_Q16_STM32 (52800000L) + +/* 系数合法带(「数据可信」§8 风险表):k 必须落在板级 ROM 系数的 ×[0.5, 2.0] + * 区间内;带宽用 ROM 值移位实现(>>1 / <<1),不设独立宏防两处真相 */ + +/* 零点偏移幅值上限(码值):超此即判文件损坏/异常标定,回退 ROM 并留痕 */ +#define ADC_CAL_B_MAX (8192L) + +/* + * 函数功能:标定层初始化——RAM 副本置 ROM 默认 + 注册两段进 cfg 引擎(幂等) + * 入口参数:无 + * 返 回 值:无 + * 限定条件:内核启动前调用(app_main_init);注册必须先于 cfg_file_load + * (「所有受管段先注册、后 load」契约,见 Drivers/BSP/NETCFG/net_cfg.c 的 + * net_cfg_load 注释) + * 函数说明:段属主为 defaultTask(配置引擎),本模块只提供 RAM 副本与默认值; + * 文件值由引擎 load/poll 原地写入 RAM 副本,本层逐点折算现读 + */ +void adc_cal_init(void); + +/* + * 函数功能:码值 → 工程量折算(「数据可信」§4.1 模型) + * 入口参数:sem - 语义通道(TEMP 透传不折算) adc_semantic_t + * code - 原始码值(TPAFE 16 位补码 / STM32 0..4095) int32_t + * 返 回 值:工程量浮点(未标定时单位 = ADC 引脚电压 V;VALID 后置位 = 二次值) float + * 限定条件:无(任意上下文,纯读) + * 函数说明:eng = (code + b) × k[µV/码] × 1e-6,由 Q16 现值派生,无缓存副本 + * (避免无回调下的陈旧系数);k/b 越合法带 → 该通道回退 ROM 默认 + + * 首见沿 [ERR] 留痕(adc_cal_init 重置留痕位),flags 同时不报 VALID + */ +float adc_cal_apply(adc_semantic_t sem, int32_t code); + +/* + * 函数功能:读通道可用性标志(消费者判「能不能信」的唯一入口) + * 入口参数:sem - 语义通道 adc_semantic_t + * 返 回 值:ADC_CAL_F_VALID / ADC_CAL_F_CLIPPED 组合;TEMP 恒 0;sem 越界恒 0 uint32_t + * 限定条件:无 + * 函数说明:VALID = 文件位图置位 **且** 该通道 k 在合法带内(哨兵不落状态, + * 天然跟随 load/poll 重载);CLIPPED = V0.1 静态表(UB/UC/IB/IC/IN) + */ +uint32_t adc_cal_flags(adc_semantic_t sem); + +/* + * 函数功能:读通道当前生效系数(µV/码,浮点) + * 入口参数:sem - 语义通道 adc_semantic_t + * 返 回 值:k[µV/码](回退后口径);TEMP / 越界返 0 float + * 限定条件:无 + * 函数说明:L5-2 门限换算、日志与整定界面回显用;勿据其反推二次值(看 flags) + */ +float adc_cal_k_uv(adc_semantic_t sem); + +/* + * 函数功能:整定入口——写通道系数与零点,并置位 VALID(「数据可信」卡 4) + * 入口参数:sem - 语义通道(电气 8 路) adc_semantic_t + * k_q16 - 系数,µV/码 × 65536 内 int32_t + * b_codes - 零点偏移,码值 内 int32_t + * 返 回 值:0 - 成功;-1 - 参数非法/越出合法带(RAM 不动,[ERR] 留痕) int + * 限定条件:**属主上下文**(defaultTask 的标定流程/整定链),勿在 adcTask 调用 + * 函数说明:只写 RAM 副本;落盘由属主经 cfg_file_save 完成(卡 10 前整定链 + * 未接,台架两点标定(卡 12)是首个消费者) + */ +int adc_cal_set(adc_semantic_t sem, int32_t k_q16, int32_t b_codes); + +/* + * 函数功能:两点标定公式(「数据可信」卡 12 的算术核,纯函数无状态) + * 入口参数:c_lo/c_hi - 两点码值(c_hi > c_lo) int32_t + * v_lo_uv/v_hi_uv - 两点实测电压(µV,v_hi > v_lo,端子/引脚域均可) int32_t + * p_k_q16 / p_b - 输出:系数(Q16)与零点偏移(码值) int32_t * + * 返 回 值:0 - 成功;-1 - 参数/斜率非法;-2 - 零点越 ±ADC_CAL_B_MAX(先查前端, + * 不得用系数凑错斜率,「数据可信」§8 风险表) int + * 限定条件:无(纯整数运算,主机侧可直接单测) + * 函数说明:k = (v_hi−v_lo)×65536/(c_hi−c_lo)(四舍五入),b = v_lo×65536/k − c_lo; + * 实测注入未做(台架待跑),本函数即「公式齐备」的交付物 + */ +int adc_cal_two_point(int32_t c_lo, int32_t c_hi, int32_t v_lo_uv, int32_t v_hi_uv, + int32_t *p_k_q16, int32_t *p_b); + +/* + * 函数功能:通道码值域「贴轨带」门限(L5-2 越界检出的门限来源,按 FS 百分比) + * 入口参数:sem - 语义通道 adc_semantic_t + * p_lo_th - 下轨带上界(code ≤ 此值判触底) int32_t * + * p_hi_th - 上轨带下界(code ≥ 此值判触顶) int32_t * + * 返 回 值:0 - 已给出门限;-1 - TEMP/越界(不做贴轨监视) int + * 限定条件:无 + * 函数说明:TPAFE 双极性 ±98% FS(±32112);STM32 上轨 98% FS(4013)、 + * 下轨 2% FS(81);判定状态机在 adc_health_rail_watch()(L5-2) + */ +int adc_cal_rail_ths(adc_semantic_t sem, int32_t *p_lo_th, int32_t *p_hi_th); + +#ifdef __cplusplus +} +#endif + +#endif /* ADC_CAL_H */ diff --git a/App/algo/adc_health.c b/App/algo/adc_health.c index a0182bf0..4b888c02 100644 --- a/App/algo/adc_health.c +++ b/App/algo/adc_health.c @@ -1,7 +1,8 @@ /* * 模块名称:ADC 采样有效性校验(L1 采集与预处理,规划项 L1-6) * 模块功能:见 adc_health.h 文件头。本文件为**纯逻辑实现**:输入计数快照、 - * 输出故障位/事件位,零平台依赖(仅 stdint.h)→ 主机侧免桩单测。 + * 输出故障位/事件位,零平台依赖(仅 stdint.h/string.h 标准 C)→ + * 主机侧免桩单测。 * 适用平台:STM32F407ZGTx + TPAFE5160 * 作者:王建锋 * 创建日期:2026-10-11 @@ -10,10 +11,15 @@ * v1.1 2026-10-21 王建锋 新增 adc_health_age_stale():无模块状态的帧年龄 * 纯判据(参照系由调用方自存),供 protectTask 的 * 兜底新鲜度门使用,见 adc_health.h 同名声明 + * v1.2 2026-10-25 DTU 项目组 新增 L5-2 残余:码值越界(贴轨)观察器 + * (rail_watch/rail_sticky/rail_init),判据与释放 + * 沿理由见 adc_health.h L5-2 段注释 */ #include "adc_health.h" +#include /* memset(L5-2 贴轨观察器数组复位) */ + /* ===================== 内部状态 ===================== */ /* 基线是否已建立:首次 check() 只记基线、不判定(开机首拍无参照系) */ @@ -36,6 +42,17 @@ static uint32_t s_flags; /* 电平位(stall 可自愈;backward 锁存在 static uint32_t s_sticky; /* 锁存位(含电平位历史并集) */ static uint32_t s_tpafe_gaps; +/* L5-2 贴轨观察器(每通道独立小状态机,单写者 = adcTask) */ +typedef struct { + uint16_t run_hi; /* 连续贴上轨计数(饱和 0xFFFF) */ + uint16_t run_lo; /* 连续贴下轨计数 */ + uint8_t seen_mid; /* 见过中带样本(释放沿)——锁存的必要前提 */ + uint8_t latched; /* 已报过边沿(不重复报) */ +} adc_rail_t; + +static adc_rail_t s_rail[ADC_RAIL_CH_NUM]; +static uint32_t s_rail_sticky; + /* ===================== 对外接口 ===================== */ /* @@ -46,6 +63,7 @@ static uint32_t s_tpafe_gaps; * 函数说明:清全部内部状态;判定从下一次 check() 的首拍基线重新开始。 */ void adc_health_init(void) { + adc_health_rail_init(); s_primed = 0u; s_tpafe_seq = 0u; s_tpafe_frst = 0u; @@ -238,3 +256,73 @@ uint32_t adc_health_sticky(void) { uint32_t adc_health_tpafe_gaps(void) { return s_tpafe_gaps; } + +/* ===================== L5-2 贴轨观察器实现 ===================== */ + +/* + * 函数功能:贴轨观察器复位(幂等;adc_health_init() 已内含) + * 入口参数:无 + * 返 回 值:无 + * 限定条件:与 check() 同为单写者任务上下文 + */ +void adc_health_rail_init(void) { + (void)memset(s_rail, 0, sizeof(s_rail)); + s_rail_sticky = 0u; +} + +/* + * 函数功能:单通道单拍贴轨观察(判据与释放沿前提见 adc_health.h 同名声明) + * 入口参数:ch / code / lo_th / hi_th - 见 adc_health.h + * 返 回 值:1 - 本拍新锁存(边沿);0 - 无新事件(含 ch 越界忽略) uint32_t + * 限定条件:每拍每通道至多一次;纯算术、零平台依赖 + */ +uint32_t adc_health_rail_watch(uint8_t ch, int32_t code, int32_t lo_th, int32_t hi_th) { + adc_rail_t *p; + + if (ch >= (uint8_t)ADC_RAIL_CH_NUM) { + return 0u; + } + p = &s_rail[ch]; + + if (code >= hi_th) { /* 贴上轨带:清对侧计数 */ + p->run_lo = 0u; + if (p->run_hi < 0xFFFFu) { + p->run_hi++; + } + if ((p->run_hi >= (uint16_t)ADC_RAIL_N_RUN) && (p->seen_mid != 0u) + && (p->latched == 0u)) { + p->latched = 1u; + s_rail_sticky |= (1uL << ch); + return 1u; + } + return 0u; + } + if (code <= lo_th) { /* 贴下轨带(对称) */ + p->run_hi = 0u; + if (p->run_lo < 0xFFFFu) { + p->run_lo++; + } + if ((p->run_lo >= (uint16_t)ADC_RAIL_N_RUN) && (p->seen_mid != 0u) + && (p->latched == 0u)) { + p->latched = 1u; + s_rail_sticky |= (1uL << ch); + return 1u; + } + return 0u; + } + /* 中带:记释放沿(锁存的必要前提),并清两侧连续计数 */ + p->seen_mid = 1u; + p->run_hi = 0u; + p->run_lo = 0u; + return 0u; +} + +/* + * 函数功能:读贴轨锁存位图 + * 入口参数:无 + * 返 回 值:bit ch = 曾检出贴轨(低 9 位有效) uint32_t + * 限定条件:无 + */ +uint32_t adc_health_rail_sticky(void) { + return s_rail_sticky; +} diff --git a/App/algo/adc_health.h b/App/algo/adc_health.h index d05dd594..e9aec37d 100644 --- a/App/algo/adc_health.h +++ b/App/algo/adc_health.h @@ -20,7 +20,13 @@ * check() 时才可能置起,节拍源停摆会把本任务卡在 * osThreadFlagsWait 上 → 那些位永远是 0,而相量冻在 * 最后一帧仍被 protectTask 用于判据。该纯判据让保护侧 - * 能用**自己的时基 + 中断侧计数器**独立判"数据还新不新" + * 能用**自己的时基 + 中断侧计数器**独立判"数据还新不新" * v1.2 2026-10-25 DTU 项目组 新增 L5-2 残余「码值越界(贴轨)检出」: + * adc_health_rail_watch()/rail_sticky()/rail_init() + * ——连续 N 拍贴满量程带且该通道见过释放沿才锁存 + * (空载恒 0 / 开机恒 0 是合法工况,不误报); + * 判据动因 docs/问题记录/采集与数据处理短板评测.md + * §6.2,门限来源 adc_cal_rail_ths()(按 FS 百分比) + */ #ifndef ADC_HEALTH_H @@ -159,6 +165,50 @@ uint32_t adc_health_sticky(void); */ uint32_t adc_health_tpafe_gaps(void); +/* ===================== L5-2 残余:码值越界(贴轨)检出,2026-10-25 ===================== */ + +/* 贴轨锁存的连续拍数:20 拍 = 1 kHz 节拍下一个 50 Hz 周波。削顶/触轨波形的 + * 贴带段持续 ≥ 半周波;噪声毛刺不可能连续 20 拍钉在同侧轨带内(短板评测 §6.2 + * 判据①「连续 N 点贴满量程」的定标)。 */ +#define ADC_RAIL_N_RUN 20u + +/* 贴轨监视的通道数上限(9 = 8 电气量 + 温度;温度是否监视由调用方经 + * adc_cal_rail_ths() 返回 -1 决定,本层不内嵌语义知识) */ +#define ADC_RAIL_CH_NUM 9u + +/* + * 函数功能:贴轨观察器复位(adc_health_init() 已内含,单独暴露供编排层复用) + * 入口参数:无 + * 返 回 值:无 + * 限定条件:与 check() 同——仅任务上下文(单写者) + */ +void adc_health_rail_init(void); + +/* + * 函数功能:单通道单拍贴轨观察(L5-2 码值越界检出,纯算术) + * 入口参数:ch - 通道号(0..ADC_RAIL_CH_NUM-1,越界忽略) uint8_t + * code - 本拍原始码值(**码值域**,与标定无关) int32_t + * lo_th - 下轨带上界(code ≤ 此值算贴底) int32_t + * hi_th - 上轨带下界(code ≥ 此值算贴顶) int32_t + * 返 回 值:1 - 本拍**新锁存**该通道(边沿,供编排层落日志);0 - 无新事件 uint32_t + * 限定条件:每拍每通道至多一次(与采样帧同节奏,单写者) + * 函数说明:锁存条件 = 连续 ADC_RAIL_N_RUN 拍贴**同一侧**轨带,且该通道此前 + * 出现过中带样本(「释放沿」)。释放沿要求的理由:空载信号恒 0、 + * 开机未采到帧恒 0 都是**合法工况**(短板评测 §6.2:空载与零值都是 + * 合法工况)——只有「动过又钉死在轨上」才是削顶/越界签名。锁存后 + * 不再重复报边沿,直到 rail_init/health_init 重置。 + */ +uint32_t adc_health_rail_watch(uint8_t ch, int32_t code, int32_t lo_th, int32_t hi_th); + +/* + * 函数功能:读贴轨锁存位图 + * 入口参数:无 + * 返 回 值:bit ch = 该通道曾检出贴轨(1 kHz × 9 路 → 低 9 位有效) uint32_t + * 限定条件:无 + * 函数说明:供心跳日志 / 后续品质位映射(卡 8/9 的 qds 消费者)只读。 + */ +uint32_t adc_health_rail_sticky(void); + #ifdef __cplusplus } #endif diff --git a/App/app/app_main.c b/App/app/app_main.c index 9515c496..79f56f25 100644 --- a/App/app/app_main.c +++ b/App/app/app_main.c @@ -23,6 +23,7 @@ #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 "adc_cal.h" /* L1.5 标定层:adc_cal_init()(ROM 系数 + cfg 两段注册,道A 卡2/4) */ #include "phasor.h" /* L2 相量层:phasor_init()(系数表 + 实例 + 双区交换) */ #include "freq.h" /* L2 派生量:freq_init()(相位解缠绕测频,B8) */ #include "prot_set.h" /* L3 定值模型:prot_set_init()(B5,内核前封存) */ @@ -250,6 +251,16 @@ int app_main_init(void) { (void)freq_init(); DBG_INFO("freq layer init: OK"); + /* 4c-3) 通道标定层(L1.5,「数据可信」卡 2/卡 4)初始化:RAM 系数副本置 + * ROM 默认(卡 1 定死的引脚侧 LSB,docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md §7.1) + * + 向配置引擎注册 [adc_cal] / [adc_cal_ofs] 两段。注册必须先于 + * defaultTask 的 cfg_file_load(「先注册后 load」契约)→ 只能落内核前; + * 折算消费在 adcTask 每拍(adc_cal_apply),标定文件值随 load/poll 原地 + * 生效,无回调。 */ + adc_cal_init(); + DBG_INFO("adc cal init: OK (k_q16 tpafe=%ld stm32=%ld)", + (long)ADC_CAL_K_Q16_TPAFE, (long)ADC_CAL_K_Q16_STM32); + /* 4d) 保护定值 + 元件层初始化(B5):出厂默认定值封存校验和 + 元件状态 * 复位并解析相量索引(须在 phasor_init 之后)。内核前完成 → iec104 * 定值读/protectTask 首拍前定值必已装载。判据消费在 protectTask。 */ diff --git a/App/task/adc_task.c b/App/task/adc_task.c index 672701bd..7d6ae24f 100644 --- a/App/task/adc_task.c +++ b/App/task/adc_task.c @@ -84,6 +84,14 @@ * 者;该入口同时不再打日志——它落在本任务静态最坏链上, * 每条 DBG_* 约 216 B 栈,而这一行毫无诊断价值(本任务 * 存活由首帧日志与 TASK_WD_ADC 心跳证明) + * v3.1 2026-10-25 DTU 项目组 L1.5 折算 + L5-2 贴轨观测(「数据可信」卡 2,道A): + * frame[s] 由 (float)code 改 adc_cal_apply()——工程量 = + * (code+b)×k,现口径 = ADC 引脚电压 V(eng=0,卡 1 冻结的 + * ROM 系数,docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md §7.1);同拍 + * 经 adc_health_rail_watch() 逐通道贴轨观察(L5-2 残余, + * 门限 adc_cal_rail_ths,码值域与标定正交),锁存边沿 → + * DBG_ERROR + 每开机一次 SYSLOG;心跳增 cal: 行(mV 定点 + * + valid/clipped 位图 + rail 锁存),台架注入口径见该行判读 */ #include "adc_task.h" @@ -93,7 +101,8 @@ #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 "freq.h" /* L2 派生量:freq_run()/freq_get()(测频,B8) */ -#include "adc_health.h" /* L1-6:采样有效性校验(静默/丢帧/单调性/错误增量) */ +#include "adc_health.h" /* L1-6:采样有效性校验(静默/丢帧/单调性/错误增量/贴轨) */ +#include "adc_cal.h" /* L1.5:通道标定折算(「数据可信」卡 2;flags 供 cal 心跳行) */ #include "tpafe5160.h" #include "task_watchdog.h" #include "console_log.h" @@ -122,6 +131,12 @@ static uint32_t s_frames_skip; static uint32_t s_health_prev; static uint32_t s_health_logged; +/* L5-2 贴轨编排状态(锁存本体在 adc_health 内,这里只留编排层视角): + * s_rail_edge_latched - 本开机以来出现过锁存边沿的通道位图(心跳 cal: 行展示) + * s_rail_syslogged - SYSLOG 留痕只写一次的闸门(init 重置) */ +static uint32_t s_rail_edge_latched; +static uint8_t s_rail_syslogged; + /* 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。 * ⚠ 为什么必须有这道门:TIM3 在 app_main_init()(Src/main.c:140)里就 @@ -159,7 +174,9 @@ void adc_tick_irq_notify(void) { * 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**。 + * 实例表加行即自动覆盖。输入自 v3.1 起为 L1.5 折算后的工程量 + * (现口径 = ADC 引脚电压 V,见 cal: 心跳行与文件头 v3.1 记录); + * 二次值语义仅在 adc_cal_flags() 出 VALID 后成立。 */ static void log_phasors(const char *tag) { uint8_t k; @@ -246,7 +263,9 @@ int adc_task_init(void) { s_frames_consumed = 0u; s_frames_idle = 0u; s_frames_skip = 0u; - adc_health_init(); + s_rail_edge_latched = 0u; + s_rail_syslogged = 0u; + adc_health_init(); /* 内含 L5-2 贴轨观察器复位(rail_init) */ return 0; } @@ -319,20 +338,35 @@ void adc_task_func(void *arg) { * 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。 */ if (r == 1) { - float frame[ADC_SEM_COUNT]; - uint8_t s; - uint8_t all_ok = 1u; + float frame[ADC_SEM_COUNT]; + uint8_t s; + uint8_t all_ok = 1u; + uint32_t rail_edge = 0u; for (s = 0u; s < (uint8_t)ADC_SEM_COUNT; s++) { - int32_t code = 0; + int32_t code = 0; + int32_t lo_th = 0; + int32_t hi_th = 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; + /* L1.5 折算(「数据可信」卡 2,§4.1 模型):工程量 = (code + b) × k。 + * 现口径 = **ADC 引脚电压 V**(eng=0,卡 1 冻结的 ROM 系数,见 + * docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md §7.1);卡 0b/卡 12 写入标定 + * 系数(adc_cal_flags() 出 VALID)后才按二次值消费。TEMP 透传码值 + * 不折算(决策 5)。*/ + frame[s] = adc_cal_apply((adc_semantic_t)s, code); + + /* L5-2 码值越界(贴轨)观察:在**码值域**判定,与标定正交—— + * 连续一周波贴轨带且此前见过释放沿才锁存(空载恒 0 不误报)。 + * TEMP 无「轨」语义,adc_cal_rail_ths() 返 -1 自然跳过。*/ + if (adc_cal_rail_ths((adc_semantic_t)s, &lo_th, &hi_th) == 0) { + if (adc_health_rail_watch(s, code, lo_th, hi_th) != 0u) { + rail_edge |= (1uL << s); + } + } } if (all_ok != 0u) { @@ -344,6 +378,22 @@ void adc_task_func(void *arg) { } else { s_frames_skip++; } + + /* 贴轨锁存边沿留痕:帧循环后统一处理(skip 拍也已在循环内逐通道 + * 观察过,不因取数半途失败而漏报已观察的通道)。SYSLOG 每开机只 + * 留痕一次——贴轨是持续工况,逐拍写会把 selftest.log 刷满 */ + if (rail_edge != 0u) { + s_rail_edge_latched |= rail_edge; + if (dbg_console_writer_ready() != 0u) { + DBG_ERROR("rail: edge=0x%lx sticky=0x%lx (code-domain, 20-run+release)", + (unsigned long)rail_edge, + (unsigned long)adc_health_rail_sticky()); + } + if (s_rail_syslogged == 0u) { + s_rail_syslogged = 1u; + (void)syslog_post(SYSLOG_SELFTEST, "adc code rail fault"); + } + } } /* 2b) L1-6 采样有效性校验(每拍,常数次整数运算):把驱动侧观测计数交给 @@ -436,6 +486,45 @@ void adc_task_func(void *arg) { (unsigned long)adc_health_tpafe_gaps()); log_phasors("hb"); + + /* L1.5/L5-2 台架观测面(×1000 mV 定点,MicroLIB 无 %f): + * ua/un/ia_mv = 三路 TPAFE 引脚电压毫伏(未标定域,**不是** + * 二次值;卡 12 注入验证的读数落点,偏差判据 ≤2 %) + * vl = VALID 位图(默认构建应恒 0x00——未标定即未标定, + * 卡 5 的闭锁判据在 protect 侧同源消费这个位) + * cl = CLIPPED 位图(V0.1 应恒 0xE6 = UB/UC/IB/IC/IN) + * rail/edge = 贴轨锁存/历史边沿位图(注入饱和电平后应起)*/ + { + int32_t c = 0; + long ua_mv = 0L, un_mv = 0L, ia_mv = 0L; + uint32_t vl = 0u, cl = 0u; + uint8_t i; + + if (adc_input_raw(ADC_SEM_UA, &c) == 0) { + ua_mv = (long)(adc_cal_apply(ADC_SEM_UA, c) * 1000.0f); + } + if (adc_input_raw(ADC_SEM_UN, &c) == 0) { + un_mv = (long)(adc_cal_apply(ADC_SEM_UN, c) * 1000.0f); + } + if (adc_input_raw(ADC_SEM_IA, &c) == 0) { + ia_mv = (long)(adc_cal_apply(ADC_SEM_IA, c) * 1000.0f); + } + for (i = 0u; i < 8u; i++) { + const uint32_t f = adc_cal_flags((adc_semantic_t)i); + + if ((f & ADC_CAL_F_VALID) != 0u) { + vl |= (1uL << i); + } + if ((f & ADC_CAL_F_CLIPPED) != 0u) { + cl |= (1uL << i); + } + } + DBG_INFO("cal: ua_mv=%ld un_mv=%ld ia_mv=%ld vl=0x%02lx cl=0x%02lx rail=0x%03lx edge=0x%03lx", + ua_mv, un_mv, ia_mv, + (unsigned long)vl, (unsigned long)cl, + (unsigned long)adc_health_rail_sticky(), + (unsigned long)s_rail_edge_latched); + } } report_at = now + ADC_TASK_REPORT_MS; } diff --git a/MDK-ARM/STM32F407-Demo.uvprojx b/MDK-ARM/STM32F407-Demo.uvprojx index c8a4c4e6..ed50033f 100644 --- a/MDK-ARM/STM32F407-Demo.uvprojx +++ b/MDK-ARM/STM32F407-Demo.uvprojx @@ -1007,6 +1007,11 @@ 1 ..\App\algo\adc_health.c + + adc_cal.c + 1 + ..\App\algo\adc_cal.c + prot_set.c 1 diff --git a/scripts/check_registration.py b/scripts/check_registration.py index eccc6b4d..baaf42b9 100644 --- a/scripts/check_registration.py +++ b/scripts/check_registration.py @@ -94,6 +94,7 @@ SIM_EXEMPT = [ ("App/log/soe_rec.c", "SOE 记录编解码纯逻辑(B9),L0.5 主机单测覆盖,模拟器无消费路径"), ("App/log/soe_store.c", "SOE 落盘 MCU 胶水(队列+FatFs 单写者,B9),模拟器无消费路径"), ("App/algo/sample_ring.c", "L2 环形缓冲纯算法,模拟器无消费路径"), + ("App/algo/adc_cal.c", "L1.5 标定折算纯算法 + cfg 段注册(消费者 = MCU 侧 adcTask 每拍;模拟器不跑采样任务),模拟器无消费路径"), ("App/app/app_main.c", "固件启动/就绪屏障,MCU 专属"), ("App/fs/vol_lock.c", "FreeRTOS 互斥量卷锁,MCU 专属"), ("App/log/console_log.c", "MCU 控制台输出,模拟器无消费路径"), diff --git a/scripts/id_registry.json b/scripts/id_registry.json index d7b121ea..f2bbdee7 100644 --- a/scripts/id_registry.json +++ b/scripts/id_registry.json @@ -1686,6 +1686,28 @@ "owner_note": "B 层口径(用户裁定 2026-10-21):这些号实测在代码目录外零消费者(唯一外部引用是 id_aliases.json 自己),故属主登记处 = 单测代码本身,不逐号补文档;class 仍为 TC → 跨模块同号由校验 4 抓", "cursor_note": "游标按实测最大号收录(2026-10-21):越界即视为未登记的冒号牌" }, + { + "name": "TC-HOST-ADCCAL", + "class": "TC", + "title": "主机侧单测用例号:L1.5 通道标定折算(test/host/adc_cal,道A 卡2/4)", + "pattern": "\\bTC-ADCCAL-[0-9]{1,4}[a-z]?\\b", + "digit_width": [ + 2, + 4 + ], + "owner_docs_glob": [ + "test/host/adc_cal/*" + ], + "scope": "global", + "frozen": false, + "cursor": "TC-ADCCAL-017", + "cursor_owner_only": true, + "check_dangling": true, + "allow_orphans": true, + "subitem_ok": true, + "owner_note": "B 层口径(用户裁定 2026-10-21,同 TC-HOST-ADCHEALTH 先例;2026-10-25 道A 卡2 建族):属主登记处 = 单测代码目录,不逐号补文档", + "cursor_note": "游标按建族时实测最大号收录(2026-10-25):越界即视为未登记的冒号牌" + }, { "name": "TC-HOST-IEC104", "class": "TC", diff --git a/test/host/adc_cal/adc_cal_test.c b/test/host/adc_cal/adc_cal_test.c new file mode 100644 index 00000000..aaf19799 --- /dev/null +++ b/test/host/adc_cal/adc_cal_test.c @@ -0,0 +1,510 @@ +/* + * 模块名称:通道标定层(L1.5,adc_cal)主机侧单元测试 + * 被测对象:真实源文件 App/algo/adc_cal.c + App/cfg/cfg_file.c(均 #include + * 原样纳入——卡 4 的落盘契约必须用真引擎测,不造轮子替身)。 + * 平台依赖桩:dbg_log.h(stub/ 计数宏)、cfg_store_*(本文件内存 + * 虚拟盘,同 cfg_file 套件先例)、syslog_post(计数)、 + * adc_input_desc()(按 ADC通道映射说明.md 权威表给 V0.1 来源映射)。 + * + * 为什么必须主机侧(数据可信 §2.6):板端无标准源,「读数 = 系数 × 码值」 + * 这一根本判据在台架上不可验;Q16 舍入、系数翻倍口径、负零点落盘、合法带 + * 哨兵漏放,只有离线端能用独立推导的期望值 + 坏文件注入一次性钉死。 + * + * 覆盖点(TC-ADCCAL-xxx;属主登记处 = 本目录,族 TC-HOST-ADCCAL): + * TC-ADCCAL-001 init 注册两段:名称/键数/data_size/无回调/默认表指向 + * TC-ADCCAL-002 UA(TPAFE)折算:0 / 8192 / 32767 / -32768 对 10V/65536 独立推导 + * TC-ADCCAL-003 UB(STM32)折算:0 / 2048 / 4095 对 3.3V/4096 + * TC-ADCCAL-004 其余 6 路各 1 点(合计 8 通道 × ≥3 码值点,卡 2 DoD) + * TC-ADCCAL-005 TEMP 透传 + flags/k_uv 恒 0;sem 越界守卫 + * TC-ADCCAL-006 默认 flags 三态:VALID 全 0;CLIPPED = UB/UC/IB/IC/IN(0xE6) + * TC-ADCCAL-007 k_uv 精确值:152.587890625 / 805.6640625(Q16 无舍入验证) + * TC-ADCCAL-008 set():合法带边界含端点 / 越界拒绝 RAM 不动 / TEMP 拒绝 + * TC-ADCCAL-009 合法带哨兵回退:坏 k/坏 b → ROM 值 + 每通道一次 [ERR] + + * flags 不报 VALID(即便位图置位)+ init 重置观测窗 + * TC-ADCCAL-014 零点 b 生效(set 路径):(code+b)×k 逐项可算 + * TC-ADCCAL-015 两点标定公式:合成数据还原 k/b + 写回往返 + 参数/斜率/ + * 零点越界(-2)守卫(卡 12 的算术核,台架注入待跑) + * TC-ADCCAL-016 rail_ths 门限:TPAFE ±32112 / STM32 4013·81 / TEMP 不监视 + * TC-ADCCAL-017 init 幂等:重复调用 RAM 复位默认 + 重新注册 + * —— 以下走真实 cfg_file 引擎(卡 4 DoD)—— + * TC-ADCCAL-010 文件值生效:k_ua/b_ua 经 load 改变折算结果,VALID 置位 + * TC-ADCCAL-011 越界文件值:k=999 / k=-999 被引擎收下后由哨兵兜住: + * 折算 = ROM、VALID 不报(位图置位也不报)、[ERR] 留痕 + * TC-ADCCAL-012 段损坏(超长文件)→ 回退 ROM 且 flags 无 VALID(卡 4 DoD) + * TC-ADCCAL-013 段缺失(文件无本段)→ ROM 默认、VALID 全 0 + * + * 通过:全部 TC PASS(main 返回 0)。 + * 创建日期:2026-10-25(道A 卡 2/卡 4) + */ + +#include +#include +#include +#include + +/* 先纳入桩头(DBG_* → 计数),再纳入生产源码 */ +#include "dbg_log.h" + +/* ===================== 内存虚拟文件系统(cfg_store_* 强符号) ===================== */ +/* 与 cfg_file 套件同款的最小实现;生产代码经 cfg_file_store.h 做全部文件/堆操作 */ + +#include "cfg_file_store.h" + +#define VFS_CAP 8192u + +static uint8_t s_vfs[VFS_CAP]; +static size_t s_vfs_len = 0u; +static uint32_t s_vfs_mtime = 100u; +static int s_vfs_exists = 0; + +void *cfg_store_alloc(size_t size) { return malloc(size); } +void cfg_store_free(void *p_buf) { free(p_buf); } +uint32_t cfg_store_heap_free(void) { return 0u; } + +int cfg_store_read(const char *p_path, uint8_t *p_buf, size_t cap, size_t *p_nread) { + size_t n; + + (void)p_path; + if (!s_vfs_exists) { + return -1; + } + n = s_vfs_len; + if (n > cap) { + n = cap; + } + (void)memcpy(p_buf, s_vfs, n); + *p_nread = n; + return 0; +} + +int cfg_store_write_atomic(const char *p_path, const uint8_t *p_buf, size_t len) { + (void)p_path; + if (len > VFS_CAP) { + return -1; + } + (void)memcpy(s_vfs, p_buf, len); + s_vfs_len = len; + s_vfs_exists = 1; + s_vfs_mtime++; + return 0; +} + +int cfg_store_stat(const char *p_path, cfg_file_stat_t *p_st) { + (void)p_path; + if (!s_vfs_exists) { + return -1; + } + p_st->size = (uint32_t)s_vfs_len; + p_st->mtime = s_vfs_mtime; + return 0; +} + +int cfg_store_remove(const char *p_path) { + (void)p_path; + s_vfs_exists = 0; + s_vfs_len = 0u; + return 0; +} + +const char *cfg_store_config_path(void) { return "/config.ini"; } +const char *cfg_store_tmp_path(void) { return "/config.tmp"; } + +/* ---- sys_log 桩:只计数自检留痕 ---- */ +#include "sys_log.h" + +static int s_syslog_count = 0; + +void syslog_post(syslog_id_t id, const char *desc) { + (void)id; + (void)desc; + s_syslog_count++; +} + +/* ---- adc_input_desc 桩:V0.1 权威映射(docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md §3/§5) ---- */ +#include "adc_input.h" + +static const adc_channel_desc_t s_desc_stub[ADC_SEM_COUNT] = { + { ADC_SRC_TPAFE, 6u }, /* UA = buf[6] */ + { ADC_SRC_STM32, 14u }, /* UB = CH14(PC4) */ + { ADC_SRC_STM32, 3u }, /* UC = CH3 */ + { ADC_SRC_TPAFE, 5u }, /* UN = buf[5] */ + { ADC_SRC_TPAFE, 2u }, /* IA = buf[2] */ + { ADC_SRC_STM32, 6u }, /* IB = CH6 */ + { ADC_SRC_STM32, 1u }, /* IC = CH1 */ + { ADC_SRC_STM32, 2u }, /* IN = CH2 */ + { ADC_SRC_STM32, 5u }, /* TEMP = CH5 */ +}; + +const adc_channel_desc_t *adc_input_desc(adc_semantic_t ch) { + if ((int)ch < 0 || (unsigned)ch >= (unsigned)ADC_SEM_COUNT) { + return NULL; + } + return &s_desc_stub[(unsigned)ch]; +} + +/* ---- dbg_log 桩观测计数定义(stub/dbg_log.h 声明为 extern) ---- */ +int g_caltest_err_count = 0; +int g_caltest_info_count = 0; +int g_caltest_debug_count = 0; + +/* ===================== 测试框架(极简,同 cfg_file 套件) ===================== */ +static int s_total = 0, s_passed = 0, s_failed = 0; + +#define CHECK(cond, name) do { \ + s_total++; \ + if (cond) { s_passed++; printf(" [PASS] %s\n", name); } \ + else { s_failed++; printf(" [FAIL] %s (line %d)\n", name, __LINE__); } \ +} while (0) + +/* ===================== 被测代码 ===================== */ +/* 真实引擎 + 真实标定层(顺序:cfg_file.c 先,其 DBG_TAG 宏被 adc_cal.c 重定义 + * 仅产生主机侧 C4005 告警——MCU 端两者本就在不同 TU,无此现象) */ +#include "cfg_file.c" +#include "adc_cal.c" + +/* ===================== 独立推导的期望值 ===================== */ +/* 期望一律用 **double 直接除**(10/65536、3.3/4096),不引用被测的 Q16 常量, + * 满足卡 2 DoD「期望值由 LSB 常数独立算得(不是抄实现)」;容差只需盖住 + * float32 中间积舍入(相对 ~1e-7)与打印粒度。 */ +static double exp_tpafe(int32_t code) { return (double)code * (10.0 / 65536.0); } +static double exp_stm32(int32_t code) { return (double)code * (3.3 / 4096.0); } +static double exp_q16(int32_t code, int32_t b, int32_t k_q16) { + return ((double)code + (double)b) * ((double)k_q16 / 65536.0) / 1.0e6; +} +static int near_d(double got, double want) { + double d = got - want; + if (d < 0.0) { d = -d; } + return (d <= 1.0e-4 + (want < 0.0 ? -want : want) * 1.0e-5) ? 1 : 0; +} +static long my_lround(double x) { return (long)((x >= 0.0) ? (x + 0.5) : (x - 0.5)); } + +/* ===================== 辅助 ===================== */ + +/* 复位「引擎注册表 + 虚拟盘 + 全部观测计数」= 刚上电(白盒代价同 cfg_file 套件) */ +static void reset_all(void) { + memset(s_vfs, 0, sizeof(s_vfs)); + s_vfs_len = 0u; + s_vfs_mtime = 100u; + s_vfs_exists = 0; + memset((void *)s_sections, 0, sizeof(s_sections)); + memset(&s_base, 0, sizeof(s_base)); + memset(&s_last, 0, sizeof(s_last)); + s_stable = 0u; + s_base_valid = 0u; + g_caltest_err_count = 0; + g_caltest_info_count = 0; + g_caltest_debug_count = 0; + s_syslog_count = 0; +} + +static void vfs_put(const char *text) { + size_t n = strlen(text); + if (n > VFS_CAP) { n = VFS_CAP; } + (void)memcpy(s_vfs, text, n); + s_vfs_len = n; + s_vfs_exists = 1; + s_vfs_mtime++; +} + +static const char *vfs_get(void) { return (const char *)s_vfs; } + +/* ===================== 用例(白盒组) ===================== */ + +/* TC-ADCCAL-001:init 注册两段(名称/键数/data_size/无回调) */ +static void tc_001_init_registers(void) { + printf("[TC-ADCCAL-001] init registers [adc_cal]/[adc_cal_ofs]\n"); + reset_all(); + adc_cal_init(); + CHECK(s_sections[0].used == 1u, "section slot0 used"); + CHECK(strcmp(s_sections[0].name, "adc_cal") == 0, "sec0 name = adc_cal"); + CHECK(s_sections[0].key_count == 9u, "sec0 keys = 8k + valid"); + CHECK(s_sections[0].data_size == 33u, "sec0 data_size = 33 (covers valid byte)"); + CHECK(s_sections[0].p_cb == NULL, "sec0 no callback (RAM copy = live values)"); + CHECK(s_sections[1].used == 1u && strcmp(s_sections[1].name, "adc_cal_ofs") == 0, + "sec1 name = adc_cal_ofs"); + CHECK(s_sections[1].key_count == 8u, "sec1 keys = 8b"); + CHECK(s_sections[1].data_size == 32u, "sec1 data_size = 32"); + CHECK(s_sections[2].used == 0u, "only two sections registered"); +} + +/* TC-ADCCAL-002/003/004:8 通道 × ≥3 码值点折算,期望独立推导(卡 2 DoD) */ +static void tc_002_004_apply(void) { + printf("[TC-ADCCAL-002] UA (TPAFE) apply\n"); + reset_all(); + adc_cal_init(); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_UA, 0), exp_tpafe(0)), "UA code 0 = 0V"); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_UA, 8192), exp_tpafe(8192)), "UA 8192 = 1.25V"); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_UA, 32767), exp_tpafe(32767)), "UA full scale minus 1 (bipolar top code)"); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_UA, -32768), exp_tpafe(-32768)), "UA -FS (bipolar)"); + + printf("[TC-ADCCAL-003] UB (STM32) apply\n"); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_UB, 0), exp_stm32(0)), "UB code 0 = 0V"); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_UB, 2048), exp_stm32(2048)), "UB mid = 1.65V"); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_UB, 4095), exp_stm32(4095)), "UB +FS 3.2992V"); + + printf("[TC-ADCCAL-004] other six channels one mid point each\n"); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_UC, 123), exp_stm32(123)), "UC 123"); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_UN, -10000), exp_tpafe(-10000)), "UN -10000"); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_IA, 11452), exp_tpafe(11452)), "IA 11452 (bench first-frame code)"); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_IB, 4000), exp_stm32(4000)), "IB 4000"); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_IC, 1), exp_stm32(1)), "IC 1"); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_IN, 4094), exp_stm32(4094)), "IN 4094"); +} + +/* TC-ADCCAL-005:TEMP 透传与守卫 */ +static void tc_005_temp(void) { + printf("[TC-ADCCAL-005] TEMP passthrough + guards\n"); + reset_all(); + adc_cal_init(); + CHECK(adc_cal_apply(ADC_SEM_TEMP, 3000) == 3000.0f, "TEMP raw passthrough"); + CHECK(adc_cal_flags(ADC_SEM_TEMP) == 0u, "TEMP flags = 0 (both)"); + CHECK(adc_cal_k_uv(ADC_SEM_TEMP) == 0.0f, "TEMP k_uv = 0"); + CHECK(adc_cal_flags((adc_semantic_t)ADC_SEM_COUNT) == 0u, "flags sem OOB = 0"); + CHECK(adc_cal_set((adc_semantic_t)ADC_SEM_COUNT, 10000000L, 0L) == -1, "set sem OOB rejected"); + CHECK(adc_cal_apply(ADC_SEM_UA, 0) == 0.0f, "UA still applies after guards"); +} + +/* TC-ADCCAL-006:默认三态位图 */ +static void tc_006_default_flags(void) { + uint32_t vl = 0u, cl = 0u; + uint8_t i; + + printf("[TC-ADCCAL-006] default flags: no VALID, CLIPPED=0xE6\n"); + reset_all(); + adc_cal_init(); + for (i = 0u; i < 8u; i++) { + const uint32_t f = adc_cal_flags((adc_semantic_t)i); + if ((f & ADC_CAL_F_VALID) != 0u) { vl |= (1uL << i); } + if ((f & ADC_CAL_F_CLIPPED) != 0u) { cl |= (1uL << i); } + } + CHECK(vl == 0u, "VALID map = 0x00 (uncalibrated default build)"); + /* bit1 UB, bit2 UC, bit5 IB, bit6 IC, bit7 IN */ + CHECK(cl == ((1uL << 1) | (1uL << 2) | (1uL << 5) | (1uL << 6) | (1uL << 7)), + "CLIPPED map = UB/UC/IB/IC/IN (0xE6)"); +} + +/* TC-ADCCAL-007:k_uv 精确值(Q16 无舍入口径) */ +static void tc_007_k_uv(void) { + printf("[TC-ADCCAL-007] k_uv exact (Q16 no-rounding defaults)\n"); + reset_all(); + adc_cal_init(); + CHECK(adc_cal_k_uv(ADC_SEM_UA) > 152.5877f && adc_cal_k_uv(ADC_SEM_UA) < 152.5881f, + "UA k_uv = 152.587890625"); + CHECK(adc_cal_k_uv(ADC_SEM_UB) > 805.6639f && adc_cal_k_uv(ADC_SEM_UB) < 805.6643f, + "UB k_uv = 805.6640625"); +} + +/* TC-ADCCAL-008:set() 合法带边界与拒绝 */ +static void tc_008_set(void) { + float before; + + printf("[TC-ADCCAL-008] set band edges inclusive / rejects leave RAM\n"); + reset_all(); + adc_cal_init(); + CHECK(adc_cal_set(ADC_SEM_UA, 10500000L, -12L) == 0, "set in-band ok"); + CHECK((adc_cal_flags(ADC_SEM_UA) & ADC_CAL_F_VALID) != 0u, "VALID set after accepted"); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_UA, 1000), exp_q16(1000, -12, 10500000)), + "apply uses accepted k/b"); + CHECK(adc_cal_set(ADC_SEM_UA, 5000000L, 0L) == 0, "ROM/2 boundary accepted"); + CHECK(adc_cal_set(ADC_SEM_UA, 20000000L, 0L) == 0, "ROM*2 boundary accepted"); + before = adc_cal_apply(ADC_SEM_UA, 100); + CHECK(adc_cal_set(ADC_SEM_UA, 4999999L, 0L) == -1, "below ROM/2 rejected"); + CHECK(adc_cal_set(ADC_SEM_UA, 20000001L, 0L) == -1, "above ROM*2 rejected"); + CHECK(adc_cal_set(ADC_SEM_UA, 10000000L, 8193L) == -1, "b +8193 rejected"); + CHECK(adc_cal_set(ADC_SEM_UA, 10000000L, -8193L) == -1, "b -8193 rejected"); + CHECK(adc_cal_set(ADC_SEM_TEMP, 10000000L, 0L) == -1, "TEMP rejected"); + CHECK(adc_cal_apply(ADC_SEM_UA, 100) == before, "RAM untouched after all rejects"); +} + +/* TC-ADCCAL-009:合法带哨兵(白盒直写 RAM 模拟引擎收到坏值) */ +static void tc_009_sanitize(void) { + double want; + + printf("[TC-ADCCAL-009] band sentinel: ROM fallback + one-shot ERR + no VALID\n"); + reset_all(); + adc_cal_init(); + s_kcfg.k[0] = 30000000L; /* > ROM*2:模拟坏文件/坏标定已写入 RAM */ + s_kcfg.valid |= 0x01u; /* 位图也说「已标定」——更要用哨兵兜住 */ + want = exp_tpafe(1000); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_UA, 1000), want), "out-of-band k falls back to ROM"); + CHECK((adc_cal_flags(ADC_SEM_UA) & ADC_CAL_F_VALID) == 0u, "VALID suppressed while k out of band"); + CHECK(g_caltest_err_count == 1, "first bad observation logs exactly one ERR"); + (void)adc_cal_apply(ADC_SEM_UA, 2000); + (void)adc_cal_apply(ADC_SEM_UA, 3000); + CHECK(g_caltest_err_count == 1, "repeat observations do not spam ERR"); + /* b 越界同哨兵(k 合法、b 坏) */ + s_bcfg.b[1] = 99999L; + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_UB, 1000), exp_stm32(1000)), "bad b -> ROM + b=0"); + CHECK(g_caltest_err_count == 2, "bad b noted on its own channel"); + /* init 重置留痕位 = 新观测窗 */ + adc_cal_init(); + CHECK(adc_cal_k_uv(ADC_SEM_UA) > 152.5f && s_kcfg.valid == 0u, "init restores ROM + clear valid"); + /* stub 计数器是测试侧累计量,init 不清它——用增量断言 */ + { + const int e0 = g_caltest_err_count; + s_kcfg.k[0] = 30000000L; + (void)adc_cal_apply(ADC_SEM_UA, 1); + CHECK(g_caltest_err_count == e0 + 1, "ERR window restarts after init (delta 1)"); + } +} + +/* TC-ADCCAL-014:b 生效(经 set 正规路径) */ +static void tc_00a_b_effect(void) { + printf("[TC-ADCCAL-014] zero offset b via set path\n"); + reset_all(); + adc_cal_init(); + CHECK(adc_cal_set(ADC_SEM_IA, 10000000L, -77L) == 0, "set IA b=-77"); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_IA, 1077), exp_q16(1077, -77, 10000000)), + "IA apply = (code-77)*ROMk"); +} + +/* TC-ADCCAL-015:两点标定公式 + 写回往返 */ +static void tc_00b_two_point(void) { + int32_t kq = 0, bb = 0; + const int32_t k0 = 10000000L; + const int32_t b0 = -30L; + int32_t c1 = -250, c2 = 32000; + int32_t v1, v2; + int rc; + + printf("[TC-ADCCAL-015] two-point formula recovers synthetic k/b\n"); + /* 合成测量:v = (c + b0) * k0/65536 µV(lround 模拟量化读数) */ + v1 = (int32_t)my_lround(((double)c1 + (double)b0) * ((double)k0 / 65536.0)); + v2 = (int32_t)my_lround(((double)c2 + (double)b0) * ((double)k0 / 65536.0)); + rc = adc_cal_two_point(c1, c2, v1, v2, &kq, &bb); + CHECK(rc == 0, "two_point ok"); + CHECK(kq > (k0 - 5) && kq < (k0 + 5), "k recovered within +-5 q16"); + CHECK(bb > (b0 - 3) && bb < (b0 + 3), "b recovered within +-3 codes"); + /* 写回往返:set 后 apply(c2) 应还原 v2(µV 级) */ + reset_all(); + adc_cal_init(); + CHECK(adc_cal_set(ADC_SEM_UA, kq, bb) == 0, "set recovered coeffs"); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_UA, c2), (double)v2 / 1.0e6), "roundtrip v(c2) = measured"); + + printf("[TC-ADCCAL-015] two_point guards\n"); + CHECK(adc_cal_two_point(100, 100, 0L, 100000L, &kq, &bb) == -1, "dc=0 rejected"); + CHECK(adc_cal_two_point(100, 200, 50000L, 50000L, &kq, &bb) == -1, "dv=0 rejected"); + CHECK(adc_cal_two_point(100, 200, 100000L, 50000L, &kq, &bb) == -1, "inverted slope rejected"); + CHECK(adc_cal_two_point(100, 200, 0L, 1000L, NULL, &bb) == -1, "NULL k rejected"); + CHECK(adc_cal_two_point(100, 200, 0L, 1000L, &kq, NULL) == -1, "NULL b rejected"); + /* 真零点 +9000 码 > B_MAX:斜率对但 b 越界 -> -2(先查前端,不用系数凑) */ + v1 = (int32_t)my_lround((100.0 + 9000.0) * ((double)k0 / 65536.0)); + v2 = (int32_t)my_lround((2000.0 + 9000.0) * ((double)k0 / 65536.0)); + CHECK(adc_cal_two_point(100, 2000, v1, v2, &kq, &bb) == -2, "b beyond +-8192 -> -2"); +} + +/* TC-ADCCAL-016:贴轨门限表 */ +static void tc_00c_rail_ths(void) { + int32_t lo = 0, hi = 0; + + printf("[TC-ADCCAL-016] rail thresholds by source\n"); + CHECK(adc_cal_rail_ths(ADC_SEM_UA, &lo, &hi) == 0 && hi == 32112L && lo == -32112L, + "TPAFE band = +-98% half-FS"); + CHECK(adc_cal_rail_ths(ADC_SEM_UB, &lo, &hi) == 0 && hi == 4013L && lo == 81L, + "STM32 band = 98%/2% of 4095"); + CHECK(adc_cal_rail_ths(ADC_SEM_TEMP, &lo, &hi) == -1, "TEMP not rail-watched"); + CHECK(adc_cal_rail_ths(ADC_SEM_UA, NULL, &hi) == -1, "NULL guard"); +} + +/* TC-ADCCAL-017:init 幂等 */ +static void tc_00d_idempotent(void) { + printf("[TC-ADCCAL-017] re-init restores defaults\n"); + reset_all(); + adc_cal_init(); + (void)adc_cal_set(ADC_SEM_UA, 12345678L, 5L); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_UA, 1000), exp_q16(1000, 5, 12345678)), "pre-check tuned"); + adc_cal_init(); /* 幂等重入:RAM 复位 + 再注册 */ + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_UA, 1000), exp_tpafe(1000)), "re-init back to ROM"); + CHECK(adc_cal_flags(ADC_SEM_UA) == 0u, "re-init clears VALID too"); +} + +/* ===================== 用例(引擎集成组,卡 4 DoD) ===================== */ + +/* TC-ADCCAL-010:文件值经 load 生效 + VALID */ +static void tc_010_file_apply(void) { + printf("[TC-ADCCAL-010] file values applied via cfg_file_load\n"); + reset_all(); + adc_cal_init(); + vfs_put("[adc_cal]\r\nk_ua=12000000\r\nvalid=1\r\n" + "[adc_cal_ofs]\r\nb_ua=-40\r\n"); + CHECK(cfg_file_load() == 0, "load ok"); + CHECK(adc_cal_k_uv(ADC_SEM_UA) > 183.105f && adc_cal_k_uv(ADC_SEM_UA) < 183.106f, + "UA k = 12000000 q16 = 183.10546875 uV"); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_UA, 6557), exp_q16(6557, -40, 12000000)), + "apply uses file k and negative file b"); + CHECK((adc_cal_flags(ADC_SEM_UA) & ADC_CAL_F_VALID) != 0u, "VALID from file bitmap"); + /* 未列键保留默认 */ + CHECK(adc_cal_k_uv(ADC_SEM_UB) > 805.663f && adc_cal_k_uv(ADC_SEM_UB) < 805.665f, + "UB untouched keeps ROM"); +} + +/* TC-ADCCAL-011:越界文件值由哨兵兜住(含位图说谎) */ +static void tc_011_file_bad(void) { + printf("[TC-ADCCAL-011] out-of-band file k -> sentinel ROM fallback, VALID denied\n"); + reset_all(); + adc_cal_init(); + vfs_put("[adc_cal]\r\nk_ua=999\r\nk_ub=-999\r\nvalid=7\r\n"); + CHECK(cfg_file_load() == 0, "load ok (values structurally valid INT)"); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_UA, 500), exp_tpafe(500)), "UA sanitized to ROM"); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_UB, 500), exp_stm32(500)), "UB sanitized to ROM"); + CHECK(adc_cal_flags(ADC_SEM_UA) == 0u, "UA VALID denied despite bitmap bit (k out of band)"); + CHECK(adc_cal_flags(ADC_SEM_UB) == ADC_CAL_F_CLIPPED, "UB keeps only CLIPPED"); + CHECK(g_caltest_err_count >= 2, "both sanitizations logged"); +} + +/* TC-ADCCAL-012:段损坏(超长文件)→ 回退默认且 flags 无 VALID(卡 4 DoD 原句) */ +static void tc_012_file_corrupt(void) { + char big[CFG_FILE_MAX_LEN + 64]; + size_t i; + + printf("[TC-ADCCAL-012] oversized corrupt file -> ROM defaults + no VALID\n"); + reset_all(); + adc_cal_init(); + /* 先把有效值 + valid 位图写入 RAM(模拟曾标定过),再用超长文件触发引擎复位 */ + (void)adc_cal_set(ADC_SEM_UA, 11000000L, 3L); + for (i = 0u; i < (sizeof(big) - 1u); i++) { + big[i] = 'A'; + } + big[sizeof(big) - 1u] = '\0'; + vfs_put(big); + CHECK(cfg_file_load() == 0, "load survives corruption"); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_UA, 4096), exp_tpafe(4096)), "corrupt -> ROM coefficients"); + CHECK(adc_cal_flags(ADC_SEM_UA) == 0u, "corrupt -> no VALID anywhere (DoD wording)"); + CHECK(s_syslog_count >= 1, "corruption left self-test trail"); +} + +/* TC-ADCCAL-013:段缺失 → 引擎默认(=ROM),VALID 全 0 */ +static void tc_013_section_missing(void) { + printf("[TC-ADCCAL-013] missing sections -> factory ROM, vl=0\n"); + reset_all(); + adc_cal_init(); + vfs_put("; only a comment, no managed sections\n"); + CHECK(cfg_file_load() == 0, "load ok with unrelated file"); + CHECK(near_d(adc_cal_apply(ADC_SEM_IN, 2048), exp_stm32(2048)), "IN still ROM"); + CHECK(adc_cal_flags(ADC_SEM_IA) == 0u, "no VALID with missing sections"); +} + +/* ===================== main ===================== */ +int main(void) { + printf("=== ADC Cal Layer Tests ===\n"); + + tc_001_init_registers(); + tc_002_004_apply(); + tc_005_temp(); + tc_006_default_flags(); + tc_007_k_uv(); + tc_008_set(); + tc_009_sanitize(); + tc_00a_b_effect(); + tc_00b_two_point(); + tc_00c_rail_ths(); + tc_00d_idempotent(); + tc_010_file_apply(); + tc_011_file_bad(); + tc_012_file_corrupt(); + tc_013_section_missing(); + + printf("\n=== ADC Cal Layer Tests: %d/%d PASSED (failed=%d) ===\n", + s_passed, s_total, s_failed); + return (s_failed == 0) ? 0 : 1; +} diff --git a/test/host/adc_cal/run_unit_test.py b/test/host/adc_cal/run_unit_test.py new file mode 100644 index 00000000..09de40c6 --- /dev/null +++ b/test/host/adc_cal/run_unit_test.py @@ -0,0 +1,50 @@ +#!/usr/bin/env python3 +# -*- coding: utf-8 -*- +"""通道标定层(L1.5,adc_cal)主机侧单元测试运行器(L0.5,纯标准库)。 + +做什么: + 用本机 MSVC 编译 test/host/adc_cal/adc_cal_test.c(它以 #include 纳入 + **生产源文件** App/algo/adc_cal.c 与 App/cfg/cfg_file.c),在 PC 上离线跑 + Q16 系数折算 / 三态 flags / 合法带哨兵回退 / 两点标定公式 / 两段 cfg + 落盘契约(含段损坏回退),失败即非 0 退出。零硬件、零烧录、毫秒级。 + 工具链探测 / 编译运行全部委托 test/host/common/unit_test_harness.py。 + +为什么要主机侧单测(而不是只用板端套件): + 标定折算的判据是"读数 = 系数 × 码值"——板端**无标准源**(数据可信 §2.6), + 系数错、Q16 舍入错、哨兵漏放、负零点落盘错,在台架上全都看不出来; + 主机侧用独立推导的期望值 + 坏文件注入把它们一次性钉死。 + +用法(仓库根目录): + python test/host/adc_cal/run_unit_test.py + +退出码:0=PASS / 1=测试失败 / 2=环境错误。 +设计依据:docs/任务规划/数据可信.md 卡 2 / 卡 4(道A); +创建日期:2026-10-25 +""" +import os +import sys + +HERE = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)) +ROOT = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.dirname(HERE))) +sys.path.insert(0, os.path.join(ROOT, "test", "host", "common")) + +from unit_test_harness import TestBuild, run_host_unit_test # noqa: E402 + +# 顺序敏感:stub 先于生产目录(覆盖 dbg_log.h)。cfg_file.h / cfg_file_store.h / +# adc_input.h / sys_log.h 用真实头;adc_input_desc 与 syslog_post 由测试单元给 +# 强符号桩(后者供 cfg_file.c 的错误留痕路径)。 +BUILD = TestBuild( + name="ADC Cal Layer Tests", + src=os.path.join(HERE, "adc_cal_test.c"), + include_dirs=[ + os.path.join(HERE, "stub"), + os.path.join(ROOT, "App", "algo"), + os.path.join(ROOT, "App", "cfg"), + os.path.join(ROOT, "App", "log"), + HERE, + ], + summary_marker="=== ADC Cal Layer Tests:", +) + +if __name__ == "__main__": + sys.exit(run_host_unit_test(BUILD)) diff --git a/test/host/adc_cal/stub/dbg_log.h b/test/host/adc_cal/stub/dbg_log.h new file mode 100644 index 00000000..74958e32 --- /dev/null +++ b/test/host/adc_cal/stub/dbg_log.h @@ -0,0 +1,21 @@ +/* + * 主机侧单测桩:dbg_log.h + * 模块功能:为 adc_cal.c / cfg_file.c 提供主机可编译的日志宏(映射为计数)。 + * ⚠ 仅供 test/host/adc_cal/ 使用,不参与 MCU 构建。同 cfg_file 套件先例。 + * 创建日期:2026-10-25 + */ + +#ifndef DBG_LOG_H +#define DBG_LOG_H + +#include + +extern int g_caltest_err_count; +extern int g_caltest_info_count; +extern int g_caltest_debug_count; + +#define DBG_INFO(fmt, ...) do { g_caltest_info_count++; } while (0) +#define DBG_DEBUG(fmt, ...) do { g_caltest_debug_count++; } while (0) +#define DBG_ERROR(fmt, ...) do { g_caltest_err_count++; } while (0) + +#endif /* DBG_LOG_H */ diff --git a/test/host/adc_health/adc_health_test.c b/test/host/adc_health/adc_health_test.c index 333a6b2c..23da2fe1 100644 --- a/test/host/adc_health/adc_health_test.c +++ b/test/host/adc_health/adc_health_test.c @@ -31,6 +31,14 @@ * TC-ADCHEALTH-015 帧年龄纯判据:tick 与序号跨 0xFFFFFFFF 不误判、停滞仍判老 * TC-ADCHEALTH-016 帧年龄纯判据:序号倒退按「有变化」处理,不判老(判据分工) * TC-ADCHEALTH-017 帧年龄纯判据:两个 age 对象互不干扰;空指针不判老 + * —— L5-2 残余「码值越界(贴轨)检出」(2026-10-25 道A,卡 2 分支加入)—— + * TC-ADCHEALTH-018 释放沿后连续 20 拍贴上轨 -> 锁存 + 边沿只报一次 + * TC-ADCHEALTH-019 无释放沿(开机/空载恒 0)永不锁存(合法工况不误报) + * TC-ADCHEALTH-020 中带样本清零连续计数(19+19 不锁);触轨含等号边界 + * TC-ADCHEALTH-021 上下轨交替互清对侧计数,永不锁存 + * TC-ADCHEALTH-022 下轨带对称锁存(STM32 削顶 = 贴底签名) + * TC-ADCHEALTH-023 rail_init 清 sticky 与释放沿记录;health_init 内含复位; + * 通道越界忽略不污染 * * 通过:全部 TC PASS(main 返回 0)。 * 入口:int main(void),返回 0=PASS / 1=FAIL(由 run 脚本判读)。 @@ -474,6 +482,105 @@ static void tc_age_two_observers(void) { "TC-ADCHEALTH-017 NULL age never reports stale (no false lock)"); } +/* ===================== L5-2 贴轨观察器(2026-10-25 道A) ===================== */ + +/* 便捷喂数:连发 n 拍同值,返回最后一次 watch 的边沿结果 */ +static uint32_t feed(uint8_t ch, int32_t code, int n) { + uint32_t edge = 0u; + int i; + + for (i = 0; i < n; i++) { + edge = adc_health_rail_watch(ch, code, -32112, 32112); + } + return edge; +} + +/* TC-ADCHEALTH-018:释放沿后连续 20 拍贴上轨 -> 锁存,边沿只报一次 */ +static void tc_rail_latch_after_release(void) { + uint32_t edge; + + adc_health_rail_init(); + (void)feed(0, 0, 1); + edge = feed(0, 32500, 19); + CHECK(edge == 0u && adc_health_rail_sticky() == 0u, + "018: 19 hi beats after release -> no latch"); + edge = feed(0, 32600, 1); + CHECK(edge == 1u, "018: 20th consecutive hi beat -> edge"); + CHECK(adc_health_rail_sticky() == (1uL << 0), "018: sticky bit0"); + edge = feed(0, 32700, 5); + CHECK(edge == 0u, "018: no repeat edge after latched"); +} + +/* TC-ADCHEALTH-019:无释放沿(恒 0)永不锁存——空载/开机合法工况 */ +static void tc_rail_static_zero_ok(void) { + adc_health_rail_init(); + (void)feed(3, 0, 30); + CHECK(adc_health_rail_sticky() == 0u, + "019: static in-band zero (no release) never latches"); +} + +/* TC-ADCHEALTH-020:计数被中带清零;再连续 20 才锁存(含触轨带含等号边界) */ +static void tc_rail_reset_by_mid(void) { + uint32_t edge; + + adc_health_rail_init(); + (void)feed(1, 0, 1); + (void)feed(1, 32113, 19); + (void)feed(1, 0, 1); + edge = feed(1, 32112, 19); + CHECK(edge == 0u && adc_health_rail_sticky() == 0u, + "020: mid sample resets run counter (19+19 never hits 20)"); + edge = feed(1, 32112, 1); + CHECK(edge == 1u && adc_health_rail_sticky() == (1uL << 1), + "020: fresh 20-run latches; boundary code == hi_th counts as rail"); +} + +/* TC-ADCHEALTH-021:上下轨交替互不清锁存但各自清零对侧计数 */ +static void tc_rail_alt_no_latch(void) { + int i; + + adc_health_rail_init(); + (void)feed(2, 0, 1); + for (i = 0; i < 60; i++) { + (void)adc_health_rail_watch(2, ((i & 1) != 0) ? 32500 : -32500, -32112, 32112); + } + CHECK(adc_health_rail_sticky() == 0u, + "021: alternating rails clear each other, never latch"); +} + +/* TC-ADCHEALTH-022:下轨对称路径(STM32 削顶 = 贴底签名,同样先要释放沿) */ +static void tc_rail_low_side(void) { + uint32_t edge = 0u; + int i; + + adc_health_rail_init(); + (void)adc_health_rail_watch(5, 2000, 81, 4013); + for (i = 0; i < 20; i++) { + edge |= adc_health_rail_watch(5, 0, 81, 4013); + } + CHECK(edge == 1u && adc_health_rail_sticky() == (1uL << 5), + "022: low rail band latches symmetrically (ch5)"); +} + +/* TC-ADCHEALTH-023:rail_init 全清(含释放沿记录);health_init 内含;越界通道忽略 */ +static void tc_rail_reset_and_oob(void) { + adc_health_rail_init(); + (void)feed(0, 0, 1); + (void)feed(0, 32500, 20); + CHECK(adc_health_rail_sticky() != 0u, "023: pre-check latch happens"); + adc_health_rail_init(); + CHECK(adc_health_rail_sticky() == 0u, "023: rail_init clears sticky"); + (void)feed(0, 32500, 25); + CHECK(adc_health_rail_sticky() == 0u, "023: release history cleared too"); + (void)feed(0, 0, 1); + (void)feed(0, 32500, 20); + CHECK(adc_health_rail_sticky() != 0u, "023: pre-check relatch for health_init test"); + adc_health_init(); + CHECK(adc_health_rail_sticky() == 0u, "023: adc_health_init() also clears rail"); + CHECK(adc_health_rail_watch(9, 32767, -32112, 32112) == 0u, + "023: ch OOB ignored, no sticky pollution"); +} + int main(void) { printf("=== ADC Health Tests ===\n"); @@ -498,6 +605,13 @@ int main(void) { tc_tick_wrap(); tc_null_guard(); tc_reinit(); + printf("-- L5-2 rail watch --\n"); + tc_rail_latch_after_release(); + tc_rail_static_zero_ok(); + tc_rail_reset_by_mid(); + tc_rail_alt_no_latch(); + tc_rail_low_side(); + tc_rail_reset_and_oob(); printf("\n=== ADC Health Tests: %d/%d PASSED (failed=%d) ===\n", s_passed, s_total, s_failed);