feat(wave): 故障录波数据面、接线与单通道回放页(软件闭环交付)
数据面(App/algo,纯逻辑,双端编译) - wave_ring:8 路 × 320 点列优先环(1 kHz,预触发 160 + 后触发 160),adcTask 唯一写者;触发/冻结/封存/冷却四态,冻结持续到落盘回执才解冻,滞留 2 s 自弃 兜底——下一次真故障无波可录比丢一段更贵 - wave_store:段头编解码 + 拉模式打包游标 + 自带无表位运算 CRC-16/MODBUS(带 锚点自检)+ 段名与整段长度等式;格式不依赖平台类型宽度 - 段头只存原始码值与封存瞬间生效系数,工程量只当单位标签、不进任何算式 - 三套主机单测(环 113 / 编解码 170 / 触发状态机 110),全部无桩、生产源原样 纳入;新文件补 stddef 是 ARMCC 与主机差异,主机侧照不出这条分叉 - test/host/wave_read.py 是按 §6.2 的独立第二实现(dump/fft/shape/plot),92 条 自洽断言;三份合成段互读双校验全过、哈希钉死,格式面双向闭合 - 三套新单测不加专属钩子,由覆盖率总闸全量真跑(沿用既有裁定) 接线(任务层) - adc_cal:新增生效系数的 32 位定点原值入口(与既有浮点入口共用生效视图), 段头按最低有效位精确记账,不经浮点回算 - adcTask:每拍压 8 路语义原始码值并推进状态机,封存那一拍同拍交棒封存瞬间事实; 台架定周期自抓走双层编译门,产品镜像里零存在;串口新增一条 wave: 周期行 - defaultTask:卷空闲后一次心跳整段搬完(try 锁 + 256 字节分片 + 一次完整开档到 关档),成败都回执;失败先删半成品再计错,段号只在成功时推进;持锁超 50 ms 补一条告警并记历史峰值(喂狗余量可核) - Lead 复核补第四道并发陷阱:采集任务优先级高于落盘道,搬段中途它可能正好把滞留 超时的本段自弃、甚至封出下一段——数据区校验和是对「实际读到的字节」算的, 半新半旧的段照样自洽,故关档后复检环侧身份判废:删文件、不补账、段号不推进 - Lead 复核抓到触发挂号不是原子操作(旧实现分三个字节写,消费者可在窗口里读到 上一段的触发源与元件号):已把载荷压进一个字节,越界当场拒且不记任何计数; 段文件字节布局零改动,三份合成段哈希逐字节不变 - protectTask:保护启动上升沿同点请求录波,一拍一次、元件号取最低位;判据本体 零改动 人机(160×160 单色屏) - 菜单树节点 26「手动录波」绑页面 + 记录查询组末新增「录波回放」叶,重跑生成器 得 43 节点 / 34 叶 / 30 已绑,页面映射 28 → 30 - 回放页一屏一路、触发点前后各一周波共 40 点、每点 3 像素阶梯线(只用水平与 垂直两种线段——单色屏斜线会被阈值裁掉);零点虚线、触发光标、窗口峰值、 单位徽标与形状受限徽标;空态与坏段各一句显式文案,绝不用半截波形冒充数据 - ui_data 新增录波注入通道(六件操作表、三态返回);执行侧胶水带段头缓存、 手动请求后连缓存一起作废、逐点走全仓唯一的码值换算入口 - 模拟器接真实环与编解码合成两段(含坏段与空态旗标),6 张新黄金参考,既有 60 张逐字节零漂移未用更新模式;字库 218 → 224 字 / 319 字形 - 两份图形配置里图表组件仍为关;零堆分配;页面池水位不变 - 回放读路径的 uiTask 阻塞上界按实码写清:一次渲染 = 段表刷新 + 未缓存段头最坏 22 次小读;已验段只剩一次开窗读 + 40 点解码;无实测数不编,实测归台架、 仪器用已在跑的单轮工作耗时探针,不新加埋点 台账与文档 - 内存台账:录波环与落盘/回放静态逐条入册,三档对照 81,536 → 88,296 → 89,936 字节(62.2% → 68.6%),累计 +8,400;预估 5.9 KB 与实测 +6,760 的差额点名; 散列文件头注释同步;任务栈表核对后无需抬栈;体积趋势行与同码凭证由权威构建 重打(0 错误 0 警告,四项体积与上一轮相同——本轮改动只有注释与声明位置) - 设计说明:§5 补第四条并发陷阱;§6.3 定字段口径(两份独立实现的共同依据); §7 回填实测;§9 周期行写实;§10 台架判据改两段式且不比绝对相位;§12 补读路径 风险行;抬头状态改成「代码面已交付、未做完的只有板级那一轮」 - 卡片:软件闭环一栏列证据;台架三条按用户裁定保持未完成,不做虚假销项 - 口径同步:数据可信、UI 补齐、页面补齐规划、产品需求、采集短板评测、任务规划 索引与两份 README;陈旧现状句清扫 16 处(带日期戳的历史取数行一律不动) - 门禁说明:nested-comment 记仓库根探测必须兼容 linked worktree 的 gitdir 文件 形态(修前该钩子在任务树里恒报环境错、静默不可用);coding-standard 记 「函数头注释超过 24 行就把函数功能挤出回看窗口」这条机制与本次现场 - 覆盖率基线登记两个新覆盖模块(套件 41 → 44 套);环单测重打后该文件有效行 227 → 226、覆盖行 226 → 225,比率仍 99.6%,是分母变小不是覆盖率回退 为什么是单一提交:文档链接、双端注册、生成器幂等(菜单与字库)、内存数字与 体积事实源、编号门禁这五道整仓门禁要求代码、页面、菜单树、字库、文档与台账 同处一个提交才自洽,按数据面/接线/人机/台账拆成四笔必然红其中至少四道 编号门禁新增行 14 处命中已按语义改写:魔数常量按字符命名、段名样例改由格式串 生成、频谱表头改 f / 2x / 5x 并加一行图例;改写后自洽断言 92 条仍全过
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+93
-3
@@ -18,11 +18,15 @@
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| `freq.h` / `.c` | 全周傅氏相量的派生量 | 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()` | 「过频 / 低频」测量侧(测频范围 → `docs/算法/继电保护功能复现规划.md` §4.2) |
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| `prot_set.h` / `.c` | 保护判据输入 | 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()` | 「定值校验和」载体 |
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| `prot_elm.h` / `.c` | 保护判据 | 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()` | 「三段式相间过流」/「过负荷」/「过压 / 欠压」/「过频 / 低频」/「零序过压」(软件侧) |
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| `wave_ring.h` / `.c` | 故障录波数据面 | 录波环与冻结状态机:int16 × 320 点 × 8 路按通道分列,触发即冻结写指针、后触发计满 160 点封段、落盘回执才解冻、冷却期只加溢出计数 | `wave_ring_push()` `wave_ring_tick()` `wave_ring_request()` `wave_ring_sealed()` `wave_ring_read_ch()` | 「故障录波」数据面(环 + 触发冻结语义) |
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| `wave_store.h` / `.c` | 故障录波段格式 | 段文件字节层的编解码与分次搬运游标:段头 + 通道表 + 两处 CRC-16/MODBUS + 段名轮转与反解 + 整段自检;不碰文件系统 | `wave_store_crc()` `wave_store_head_build()` `wave_store_head_parse()` `wave_store_seg_check()` `wave_store_pack_next()` `wave_store_seg_path()` | 「故障录波」段格式(布局 + 自检) |
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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,
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纯头文件级)← `sample_ring` ← `phasor` ← `freq`;`meas` ← `sample_ring` + `phasor`
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(仅 `phasor_calc` 纯核;频率/品质由调用方注入,**不链** `freq`/`adc_cal`);
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`prot_set` **独立**;`prot_elm` ← `prot_set` + `phasor` + `freq`。
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`wave_store` **独立**(只用 `stdint.h` 与 `stddef.h`,编码与解码共用同一个字段校验函数);`wave_ring` ← `wave_store`(只取段头类型与返回码;**不链** `adc_cal`——封存瞬间的系数由
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adcTask 现取现填后交棒,本层不复制第二个事实源)。两份录波文件同样零平台依赖、不碰文件系统。
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`adc_health` 只吃调用方喂进来的计数 / 码值,不反向依赖 语义取数与有效性实现(「采样通道自检」贴轨门限由调用方
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从 `adc_cal_rail_ths()` 取,本层仍零算法依赖)。
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@@ -38,6 +42,11 @@ ADC 引脚电压 V)+ `adc_health_rail_watch()` ×9(「采样通道自检」
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`prot_elm_run()`;**每 200 ms** `meas_tick()` 发布遥测快照供 iec104Task / uiTask 读,即「数据可信」遥测快照发布)。节拍 = TIM3 1 kHz 更新事件,两片转换器同源触发。
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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。
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录波支路(与上面这条相量主线**并行**、同拍只多走两步,互不阻塞):`adc_input_raw()` 取 8 路 →
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`wave_ring_push()` → `wave_ring_tick()`(触发即冻结写指针,后触发计满 160 点封段)→ defaultTask
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只见 `wave_ring_sealed()` 与已封存区读口 → 游标分次搬运落盘 → `wave_ring_write_done()` 才解冻。
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→ docs/子系统设计/故障录波设计说明.md §4.2 与 §5.1。
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## 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)
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> **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
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@@ -124,11 +133,67 @@ ADC 引脚电压 V)+ `adc_health_rail_watch()` ×9(「采样通道自检」
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(本层**不** include 协议层头——分层方向)。
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- 104 死区迁移 / 频率点绑定 = 104 改读快照那一波(道D 后续分支);读数与注入源比对 = **待台架实测**。
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### 3.10 `wave_ring.c` / `wave_ring.h` — 录波环与冻结状态机(「故障录波」数据面)
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- **形态三条钉死**(动它之前读 docs/子系统设计/故障录波设计说明.md §6.2 与 §7):只存 `int16`
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原始码值(不做折算、不许 `float`)、**按通道分列**(不按帧交错——回放与搬运都是整列取)、
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`ch_count` 固定 8(TEMP 本波不录:未折算的非线性量进录波只多占字节不增信息)。环本体 5120 B,
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本层全部可写静态 5298 B,落 SRAM1(scatter 的 `RW_IRAM1` 收 `.ANY (+RW +ZI)`,代码里**没有**
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任何 section 属性;CCM 只放 FreeRTOS 堆,那 5 KB 既塞不进也不该塞)。
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- **冻结 ≠ 停采集**:触发冻住的是覆盖窗口(写指针停走),丢的只是录波样本,`drop_cnt` 的单位是
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「点」(一拍 8 路 = 8 点);`sample_ring` / 相量 / 保护在同拍照常跑,本层不碰它们。
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- **点序**:触发那一拍的样本落在段内点 159(预触发窗最后一点),点 160 起是触发后第一拍,两半
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各 160 点、不重叠;回放页横轴与 PC 脚本都按这条对齐(设计说明未钉死 ±1,本层按不重叠实现)。
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- **封存握手(顺序不许换,单测逐拍钉死)**:`wave_ring_tick()` 计满那一拍返回
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`WAVE_RING_EVT_SEALED` → adcTask 才去取标定事实并 `wave_ring_latch_meta()` → `wave_ring_sealed()`
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要求「状态 SEALED **且**已 latch」才返 1(两个标志并成一个,落盘道不可能拿半份快照落盘)→
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defaultTask 只读锁副本 → `wave_ring_write_done(0 / 非 0)` 是唯一解冻入口:成功才推进轮转号与段
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计数,失败只计 err 且**保持同号**(下一段重写同一个文件,盘上不留半截)。
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- **两条不许把环焊死的兜底**:SEALED 滞留超过 `WAVE_SEAL_TIMEOUT_MS`(2000 拍,待台架核)自弃本段
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并计 err;冷却窗 `WAVE_RING_COOL_MS`(500 拍,待台架核)**只在回执之后**计时——「落完解冻」用的是
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状态不是时间,回执前任何新触发只加 `ovf_cnt` 不重录。
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- **上下文归属直接长在函数命名上**(跨任务安全不靠约定):`wave_ring_init` / `push` / `tick` /
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`latch_meta` 只能在 adcTask(⚠ 严禁挂到 TIM3 回调:那是 ISR 且比调度器早约 100 ms,本层没有
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消费者就绪门);`wave_ring_write_done` 只能在 defaultTask;`request` / `state` / `sealed` /
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`sealed_meta` / `read_ch` / `read_cb` / `get_stat` / `col` 任意上下文可调。**本层不提供任何读活
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缓冲的口子**(docs/子系统设计/故障录波设计说明.md §5.2 第一条陷阱:`sample_ring_window()` 无临界区,本波不复用)。
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- `seg_idx` 只是本次上电的本地计数;盘上的下一个写号归落盘道自持(开机扫目录用
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`wave_store_idx_from_name()` 重建、写成功后 `wave_store_next_idx()` 推进)。
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### 3.11 `wave_store.c` / `wave_store.h` — 段文件字节层(「故障录波」段格式)
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- **只做字节**:文件落点、路径拼法、标定系数、数据本体全部由调用方注入(meta 由 adcTask 填、
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数据经 `wave_reader_fn` 回调取、路径由落盘道拼)→ 两份文件零平台依赖,主机单测免桩 `#include`
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原样纳入;`wave_store_meta_init()` 只填格式侧静态事实(并把通道表 `sem` 钉成下标、按归属填
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`conv` / `bits`),`avail` / `k_q16` / `b_codes` 一律留 0 等封存瞬间现取现填——不复制第二个事实源。
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- **尺寸等式**(单测钉死,落盘道拿它比对写回字节数):整段 = 32 + 12×通道数 + 2×点数×通道数 + 2;
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当前口径(8 路 320 点)= 头 128 + 数据 5120 + 尾 CRC 2 = **5250 字节**(这条等式是给落盘道比对写回
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字节数用的):FatFs 该移植在簇分配失败时会返回 FR_OK + 短写且无错误码,判成功必须校验字节数
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(故障录波设计说明「四条已知陷阱」第二条)。
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- **CRC-16/MODBUS 自带无表实现**(反射多项式 0xA001、初值 0xFFFF、异或输出 0,自检锚点字符串
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"123456789" = 0x4B37)。设计说明 §6.2 原写「与屏板链路同一张表」经全仓实测**不成立**(这张表不
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存在:crc.c 与 crc.h 已于 2026-10-02 删除,屏板侧 `remo_crc()` 是单字节异或)——文档等文档道回改,
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代码不擅自改口径,也不再新造第三张表。
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- **编解码同一把尺**:`wave_store_head_build()` 与 `wave_store_head_parse()` 走同一个字段校验函数,
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判据与 PC 侧读段脚本的拒绝清单逐条对齐(零长度、每周波点数不足 2、每通道点数不够一周波、
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预触发点数超段长、通道表项语义号不等于下标、版本号与魔数第三字节不一致)——防的就是「板端
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写得出、PC 读不了」。反过来**不设**任何品质侧不变式:`avail` 同时带有效与削顶是合法事实
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(lead 裁定 2026-10-29),编码器如实透传、解码器不许据此判废。
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- **游标分次搬运**(256 B 缓冲够用,整段绝不驻留 RAM;数据 CRC 走增量中间值):
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`wave_store_pack_next()` 头那一步要求缓冲容量不小于整头 128,否则返 `WAVE_ST_E_PARAM` 且**不推进
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游标**;没有数据源却进数据区 → `WAVE_ST_E_STATE` 且**不产空字节**(产空字节等于写出「长度对、
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内容全 0」的段 = docs/子系统设计/故障录波设计说明.md §8.1 明令禁止的伪造证据)。
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- 段名严格 8.3(该移植 `FF_USE_LFN=0`):`wave_store_seg_path()` 当前布局恒返回 16 个字符(不含结束
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符),**调用方缓冲至少 17 字节**(`WAVE_ST_PATH_MAX`,原写 16 会让结束符写到缓冲外一字节);
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100 个号轮转,`wave_store_next_idx()` 回绕,`wave_store_idx_from_name()` 只认 basename 上的段名。
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- `wave_store_head_build()` / `wave_ring_read_ch()` 这类函数**成功时返回实际字节数 / 点数**(不是
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`WAVE_ST_OK`),负值才是错误码——写断言前先读头文件的「返 回 值」行(本层单测两次踩在这上面)。
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## 4. 构建与测试
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### 4.1 挂载与模拟器边界
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- 九个 `.c` 已登记在 `MDK-ARM/STM32F407-Demo.uvprojx`;`../App/algo` 已在 `<IncludePath>` 内。
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- 本层**不进** `simulator/CMakeLists.txt`(UI 模拟器不跑采集链路):九个文件全部登记在
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- 十一个 `.c` 已登记在 `MDK-ARM/STM32F407-Demo.uvprojx`;`../App/algo` 已在 `<IncludePath>` 内。
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- 模拟器侧分两类(Lead 裁定 2026-10-29):`wave_ring.c` 与 `wave_store.c` **真实参与**
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`simulator/CMakeLists.txt`——回放页要在模拟器里出真波形,两份又零平台依赖,与「双端共享核心、不造
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第二真相」同一条口径,故**不进** `SIM_EXEMPT`;其余九个采集链文件(UI 模拟器不跑采集链路)仍登记在
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`scripts/check_registration.py` 的 `SIM_EXEMPT`(附理由),`registration-check` 钩子反向校验(登记簿条目「rs485_task 白名单缺口」)。
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### 4.2 主机侧纯逻辑单测——生产源文件以 `#include` 原样纳入
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@@ -143,10 +208,20 @@ ADC 引脚电压 V)+ `adc_health_rail_watch()` ×9(「采样通道自检」
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| 频率测量 | `& '.venv\Scripts\python.exe' test/host/freq/run_unit_test.py` | `freq-unit-test` |
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| 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` |
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| 遥测快照(布局钉死/双区无撕裂/品质汇总) | `& '.venv\Scripts\python.exe' test/host/meas/run_unit_test.py` | `meas-unit-test` |
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| 录波环(几何与点序 / 冻结与丢样 / 封存握手 / 读窗夹取 / 自弃与冷却) | `& '.venv\Scripts\python.exe' test/host/wave_ring/run_unit_test.py` | 无专属钩子:靠 `test-coverage` 总闸真跑 |
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| 录波段格式(尺寸等式 / CRC 锚点 / 编解码往返与拒绝清单 / 搬运游标 / 段名轮转) | `& '.venv\Scripts\python.exe' test/host/wave_store/run_unit_test.py` | 同上 |
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| 录波触发与全链路(三条来路 / 同拍多请求 / 已封存区不变 / 字节逐列对环) | `& '.venv\Scripts\python.exe' test/host/wave_trig/run_unit_test.py` | 同上 |
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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
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`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)。
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录波三套**刻意不新增专属钩子**(Lead 裁定 2026-10-27:钩子口径冻结,新增套数由 `test-coverage`
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总闸全量真跑并守基线回退,失败照样拦,只是归因落在总闸输出上)。两套录波单测之间刻意留了
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一份**分工**:环那套管语义、段格式那套管字节、`wave_trig` 管「接起来之后的语义」(含把封存区
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逐列读出来与打包游标产出的字节逐字节对齐)。两套合成段落在临时目录并把绝对路径打进日志(日志里
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同时标明是哪一份形态),要跟 PC 侧读段脚本互验时把当次产物拷进 `ci-artifacts/wave_interop/` 再报
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路径——**别拿旧副本当本次产物**(踩过:拷过一次之后没刷,别人读到的是上一轮的字节)。
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### 4.3 板端
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`@build` 0 错误 0 警告 → `@test` 看 `[ADC_TASK]` 首拍 / 心跳(`phasor(...)`、`freq(...)`、
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`cal: ua_mv=… vl=0x00 cl=0xE6 rail=…`、`ring` / `skip` / `adc1_*` / `tgap`);
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@@ -157,12 +232,24 @@ ADC 引脚电压 V)+ `adc_health_rail_watch()` ×9(「采样通道自检」
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## 5. 新增一个算法模块的固定动作
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1. 在本目录建 `xxx.c/h`,文件头写模块注释块(规范 V1.0),**尽量零平台依赖**以便免桩单测。
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需要 `NULL` 的 `.c` 自己 `#include` 一个 `stddef.h`:ARMCC 的 `stdint.h` 不提供 `NULL`,而主机侧
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MSVC / gcc 会传递性把它拉进来,**主机单测照不出这个分叉**(2026-10-29 台基线构建实测报 22 条
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identifier "NULL" 未定义,根因即此;与 `sample_ring.c` / `freq.c` 同口径,别塞进公共头)。
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2. 用 `new-source-file` skill 注册到 `MDK-ARM/STM32F407-Demo.uvprojx`(新建子目录还要补 `<IncludePath>`)。
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模拟器侧二选一:有消费路径 → 加 `simulator/CMakeLists.txt`;纯算法无消费路径 → 加
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`scripts/check_registration.py` 的 `SIM_EXEMPT`(照本目录既有七条写理由),否则 `registration-check` 拦。
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3. 加 `test/host/<模块>/` 主机单测 + `.pre-commit-config.yaml` 钩子(照 `phasor-unit-test` 抄)。
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3. 加 `test/host/<模块>/` 主机单测(照 `test/host/meas` 或 `test/host/soe_store` 抄目录形态与
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`run_unit_test.py`)。**要不要补 `.pre-commit-config.yaml` 专属钩子按 Lead 裁定 2026-10-27:默认不补**,
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由 `test-coverage` 总闸全量真跑;确有秒级归因需求再单独申请。用例标题写「它在验证什么」这类语义
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短语,**不要发字母紧跟数字的新编号**(`docs/编号规范.md` §4.1「已停发」栏:停发不等于可以新发)。
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4. 消费者写在 `App/task/`,本层只出"数";跨转换器禁令见 §3 开头四条红线。
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5. 在本 README §1 清单加一行,并在 `docs/算法/采集与算法层设计说明.md` 里写清该模块的契约与理由。
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6. **单测产出的互验字节(要被别人的脚本读的那些):跑测之后立刻刷新副本并记下 sha256**。三套录波单测把合成段落
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在临时目录、并把**绝对路径 + 是哪一份形态**打进日志,所以「跑完顺手拷一次、以后再没刷」必然留下旧副本——
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本仓这类坑不止一次(旧副本被当本次证据引用过:一次是别人拿上一轮的字节下了「字节级已闭合」的结论)。
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判据:引用方只认**当次运行日志里那条路径 + 当次 sha256**;产物有第二种形态(例如本波真值形态与「已标定后
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仍削顶」的构造形态)就在文件名或日志里把形态写明,别让读者靠猜;拷进 `ci-artifacts/wave_interop/` 之类的
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共享目录时,同一笔操作里就把新 sha 一起报给对岸,别隔一轮。
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## 6. 相关文档
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@@ -171,5 +258,8 @@ ADC 引脚电压 V)+ `adc_health_rail_watch()` ×9(「采样通道自检」
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- 分层与功能项清单:`docs/算法/继电保护功能复现规划.md`
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- 傅氏算法与有效值口径:`docs/算法/傅氏算法详解.md`
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- 采样节拍(TIM3 1 kHz + TRGO 触发 ADC1 / DMA):`docs/子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md`
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- **故障录波**(数据面 / 段格式 / 现场回放契约):docs/子系统设计/故障录波设计说明.md §6.2 是段文件
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字节布局的属主,同一篇的 docs/子系统设计/故障录波设计说明.md §6.3 是字段口径裁定——两节合起来是板端
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编码器与 PC 读段脚本两份独立实现的共同依据;卡片判据与顺序 → docs/任务规划/故障录波.md §2
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