feat(adc): L1 采集层落地——STM32 ADC1 扫描 + 语义通道映射

新增 App/algo/adc_input.c/h(L1 采集与预处理层,落实 L1-3/L1-4):
- L1-4 语义通道映射表 k_adc_map[]:UA/UN/IA → TPAFE buf[6]/[5]/[2];
  UB/UC/IB/IC/IN/TEMP → STM32 ADC1 CH14/3/6/1/2/5。消费侧一律经
  adc_input_raw() 按语义取数,不写死下标(V0.2 改版只改表内容)。
- L1-3 STM32 ADC1 9 通道软件触发顺序扫描:HAL_ADC_Start + 逐通道
  PollForConversion/GetValue(EOC_SINGLE_CONV + 无 DMA,可逐通道轮询)。
- adc_input_poll() 统一"TPAFE 原子快照 + STM32 扫描";
  adc_input_init() 做映射自检(STM32 映射通道必落在扫描序列内,否则
  返回 -1),挡住"映射到不扫描的通道 → 恒读陈旧值"的静默错。

集成:
- adc_task.c 取数改走 L1 层(首帧日志补全 8 路 + 温度;心跳增
  adc1_rc/adc1_err 观测 STM32 侧健康度)。
- app_main.c 在 tpafe5160_init() 之后调 adc_input_init(),失败记
  SYSLOG_SELFTEST("ADC map fault")。
- Keil 工程挂 adc_input.c 并加 ../App/algo 包含路径。
- 文档同步:继电保护规划 §1.2/§3.1(L1-3/L1-4 改 ✅)、ADC通道映射说明
  §7/§8/§9、产品需求 §5.9/§9、架构总览 §7、AGENTS.md、App/README.md、
  App/task/README.md、新增 App/algo/README.md、boot_log_data 清单。

验证:
- @build 0 错 0 警;镜像无源文件新于 hex。
- 台架 @test PASS:ADC input layer init OK、adc1_rc=0/adc1_err=0
  (30 s ≈27 万次转换零超时)、seq 仍 1000.0 Hz、adc 栈峰值
  528→584 B(余 71%)、回读一致、零 [ERR]/HardFault。
  证据 docs/测试说明/boot_log_data/20261010_prod_adc_l1_boot_log.txt
- 内存快照已刷新(Flash 269,404→270,712 B)。
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2026-10-10 16:06:31 +08:00
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+1 -1
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@@ -10,7 +10,7 @@
| `default_task.c/h` | defaultTask | Normal | FTL + FatFS 挂载、配置引擎属主、syslog 唯一写者、LED 指示 |
| `net_task.c/h` | netTask | Normal | `net_stack_bring_up` → 置 NET_READY → 循环 `net_poll` + `net_process_messages` |
| `ui_task.c/h` | uiTask | BelowNormal | LVGL 界面(菜单 / 内容页 / 待机)+ 推流 |
| `adc_task.c/h` | (ADC 任务) | — | 高精度 ADC(TPAFE5160)数据采集 |
| `adc_task.c/h` | (ADC 任务) | — | ADC 采集消费:TPAFE5160 快照 + STM32 ADC1 顺序扫描,经 [`../algo/adc_input.c`](../algo/README.md) **按语义**取数(采样节拍由 TIM6 硬件触发) |
| `rs485_task.c/h` | (RS-485 任务) | — | 半双工 RS-485 协议通信 |
| `../sync/time_sync.c` | timeSyncTask | Normal | 墙钟时间同步(实现不在本目录,见 [`../sync/README.md`](../sync/README.md)) |
+44 -19
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@@ -1,6 +1,7 @@
/*
* 模块名称:ADC Sampling Task
* 模块功能:TPAFE5160 8 通道同步采样——帧消费 + 帧统计(节拍由 TIM6 硬件定时器提供)
* 模块功能:ADC 采集消费——TPAFE5160 快照 + STM32 ADC1 顺序扫描(经 L1 层
* App/algo/adc_input.c 按语义取数)+ 帧统计(节拍由 TIM6 硬件定时器提供)
* 状态说明:**B1 已落地(2026-10-10)**——本任务从空桩转为真实消费者:
* 用 tpafe5160_snapshot() 原子取数(AGENTS 铁律),统计帧数/无新帧次数,
* 并纳入看门狗 required_mask(TASK_WD_ADC)。
@@ -9,11 +10,14 @@
* HAL_TIM_PeriodElapsedCallback);本任务**不再自行触发**,退化为**纯消费者**,
* 1ms 轮询(osDelayUntil)仅作消费节奏。详见
* docs/子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md。
* **L1 采集层(v2.3,2026-10-10)**:取数改走 App/algo/adc_input.c——
* 本任务每拍调 adc_input_poll()(TPAFE 快照 + STM32 ADC1 9 通道扫描),
* 经 adc_input_raw() **按语义**读通道(L1-3/L1-4),不再直接触碰驱动缓冲。
* V0.1 上只有 TPAFE 三路(UA/UN/IA)测量有效;本任务只取数,不做保护运算。
* 接入前必读:取数只用 tpafe5160_snapshot()(临界区原子快照,仅任务上下文;
* 旧的 get_buf/data_ready/clear_ready 已删除);接消费者前的强制门禁
* 见根 AGENTS.md「接 ADC / RS-485 消费者前的强制门禁」+ 建任务前后各跑
* scripts/stack_report.py 做栈预算。
* 接入前必读:取数只用 adc_input_raw() / tpafe5160_snapshot()(临界区原子快照,
* 仅任务上下文;旧的 get_buf/data_ready/clear_ready 已删除);接消费者前的
* 强制门禁见根 AGENTS.md「接 ADC / RS-485 消费者前的强制门禁」+ 建任务前后
* 各跑 scripts/stack_report.py 做栈预算。
* 适用平台:STM32F407ZGTx + TPAFE5160
* 作者:王建锋
* 创建日期:2026-07-19
@@ -28,10 +32,14 @@
* 就绪前挂起上报,就绪后补报最近一帧。
* v2.2 2026-10-10 王建锋 采样节拍改由 TIM6 更新中断(1 kHz)硬件触发;本任务
* 删除自行触发,退化为纯消费者(见文件头"采样节拍")。
* v2.3 2026-10-10 王建锋 L1-3/L1-4:取数改走 App/algo/adc_input.c(语义映射 +
* STM32 ADC1 9 通道扫描);首帧日志补全 8 路电气量 + 温度,
* 心跳日志增 adc1_rc / adc1_err 观测 STM32 侧健康度。
*/
#include "adc_task.h"
#include "cmsis_os.h"
#include "adc_input.h" /* L1 采集层:adc_input_poll()/adc_input_raw()(按语义取数) */
#include "tpafe5160.h"
#include "task_watchdog.h"
#include "console_log.h"
@@ -44,9 +52,8 @@
/* 心跳日志周期(ms):周期性上报帧统计,作为采集链路存活的观测面 */
#define ADC_TASK_REPORT_MS 10000U
/* 最新一帧原始码值(8 通道;语义映射见 docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md) */
static int16_t s_frame[TPAFE5160_CH_NUM];
/* 统计:已消费帧数 / 无新帧次数(首拍必为无新帧,之后应稳定为 0 增量) */
/* 统计:已消费帧数 / 无新帧次数(首拍必为无新帧,之后应稳定为 0 增量)。
* 原始码值缓冲由 L1 层 App/algo/adc_input.c 持有(消费侧按语义取数,不写死下标) */
static uint32_t s_frames_consumed;
static uint32_t s_frames_idle;
@@ -69,10 +76,10 @@ int adc_task_init(void) {
* 入口参数:arg - FreeRTOS 传入参数(未使用)
* 返 回 值:无
* 限定条件:adc_task_init() 已调用;内核已启动
* 函数说明:每 1ms 原子快照取最新一帧并统计。采样节拍由 TIM6 硬件定时器提供
* (ISR 内触发 CONVST),本任务不再触发。稳态下 consumed 每拍 +1、
* idle 不再增长;idle 持续增长 = EXTI 未在读帧或 TIM6 未启动(异常),
* 由周期心跳日志暴露。
* 函数说明:每 1ms 采集一拍(adc_input_poll():TPAFE 原子快照 + STM32 ADC1 9 通道
* 顺序扫描)并统计。采样节拍由 TIM6 硬件定时器提供(ISR 内触发 CONVST),
* 本任务不再触发。稳态下 consumed 每拍 +1、idle 不再增长;idle 持续增长 =
* EXTI 未在读帧或 TIM6 未启动(异常),由周期心跳日志暴露。
*/
void adc_task_func(void *arg) {
uint32_t next = osKernelGetTickCount();
@@ -84,9 +91,10 @@ void adc_task_func(void *arg) {
for (;;) {
int r;
/* 1) 原子快照消费最新一帧(仅任务上下文;1=有新帧 0=无新帧 -1=参数错)。
/* 1) 采集一拍:L1 层 adc_input_poll() = TPAFE 原子快照 + STM32 ADC1 顺序扫描
* (仅任务上下文;TPAFE 侧 1=有新帧 0=无新帧 -1=参数错)。
* 采样节拍由 TIM6 更新中断提供(ISR 内触发 CONVST),本任务不触发。 */
r = tpafe5160_snapshot(s_frame, (uint8_t)TPAFE5160_CH_NUM);
r = adc_input_poll();
if (r == 1) {
s_frames_consumed++;
} else if (r == 0) {
@@ -98,12 +106,27 @@ void adc_task_func(void *arg) {
/* 2) 首帧码值上报:**写者就绪后**才落日志。写者未注册时 con_append 走
* 无锁直发路径,与 defaultTask 的存储初始化日志会字节级交错
* (2026-10-10 台架实测);此时挂起上报,就绪后补报最近一帧。
* 只报 TPAFE 三路(UA=buf[6] UN=buf[5] IA=buf[2]),验证取数契约 */
* 8 路电气量 + 温度全部经 adc_input_raw() **按语义**取数(L1-4),
* 用于验证"语义 → 物理通道"映射与两片转换器取数契约 */
if ((first_logged == 0u) && (s_frames_consumed != 0u) &&
(dbg_console_writer_ready() != 0u)) {
int32_t ua = 0, ub = 0, uc = 0, un = 0;
int32_t ia = 0, ib = 0, ic = 0, in = 0, temp = 0;
(void)adc_input_raw(ADC_SEM_UA, &ua);
(void)adc_input_raw(ADC_SEM_UB, &ub);
(void)adc_input_raw(ADC_SEM_UC, &uc);
(void)adc_input_raw(ADC_SEM_UN, &un);
(void)adc_input_raw(ADC_SEM_IA, &ia);
(void)adc_input_raw(ADC_SEM_IB, &ib);
(void)adc_input_raw(ADC_SEM_IC, &ic);
(void)adc_input_raw(ADC_SEM_IN, &in);
(void)adc_input_raw(ADC_SEM_TEMP, &temp);
first_logged = 1u;
DBG_INFO("first frame: UA=%d UN=%d IA=%d",
s_frame[6], s_frame[5], s_frame[2]);
DBG_INFO("first: UA=%ld UB=%ld UC=%ld UN=%ld IA=%ld IB=%ld IC=%ld IN=%ld T=%ld",
(long)ua, (long)ub, (long)uc, (long)un,
(long)ia, (long)ib, (long)ic, (long)in, (long)temp);
}
/* 3) 看门狗心跳(本任务已纳入 required_mask) */
@@ -116,11 +139,13 @@ void adc_task_func(void *arg) {
if ((int32_t)(now - report_at) >= 0) {
if (dbg_console_writer_ready() != 0u) {
DBG_INFO("frames=%lu idle=%lu seq=%lu frst_err=%u",
DBG_INFO("frames=%lu idle=%lu seq=%lu frst_err=%u adc1_rc=%d adc1_err=%lu",
(unsigned long)s_frames_consumed,
(unsigned long)s_frames_idle,
(unsigned long)tpafe5160_frame_seq(),
(unsigned)tpafe5160_frstdata_err());
(unsigned)tpafe5160_frstdata_err(),
adc_input_stm32_rc(),
(unsigned long)adc_input_stm32_errs());
}
report_at = now + ADC_TASK_REPORT_MS;
}