/* * 模块名称：保护定值模型（P1，定值校验和 载体）——实现 *（保护功能清单见 docs/算法/继电保护功能复现规划.md） * 模块功能：见 prot_set.h。纯逻辑，零平台依赖（仅 stdint.h + 自身头）。 * * ⚠ 默认值/范围为拟定值（参考 EEPROM 出厂默认表不在本仓库，规划 §10.3 待补）； * 通讯地址逐项对照参考 Comm/Pub/Const_CommSetPara.c g_tCommSetParaTab。 * * 量纲口径（「数据可信」卡 6 复核，2026-10-25）：A/V 项 = **二次值**工程量， * 标称基准 100 V / 1 A（UA/UB/UC 相电压、3U0、OV/UV 同域——OV 120 = 1.2×Un、 * UV 20 = 0.2×Un、3U0 15 = 0.15×Un；OC1/2/3 = 10/5/2 ×Ir、OL = 1.0×Ir， * 三段递升与过负荷低于速断均自洽）。ADC 帧仅在 adc_cal VALID 置位后才处 * 于此域（未标定 = 引脚电压域，由卡 5 闭锁停走判据，见 protect_task.c）； * min/max 范围覆盖 0~4×标称，无需随本卡改动数值——换算依据与三处下游 * 常数同源，见 docs/任务规划/数据可信.md §2.3。 * * 创建日期：2026-10-11 */ #include "prot_set.h" #include /* memcpy（set_sealed 影子区拷贝，B7） */ /* 元数据表：顺序必须与 prot_set_id_t 严格一致（逐行带地址注释，同 phasor * k_inst 的朴素行式风格） */ const prot_set_meta_t g_prot_set_meta[PS_ID_COUNT] = { /* addr ctl default min max 说明 */ { 0x8856, 1u, PROT_SET_Q10(1), 0, PROT_SET_Q10(1) }, /* OC1 投退 */ { 0x8857, 1u, PROT_SET_Q10(1), 0, PROT_SET_Q10(1) }, /* OC1 跳闸投退 */ { 0x8858, 0u, PROT_SET_Q10(10.0), 0, PROT_SET_Q10(100.0) }, /* OC1 电流 A */ { 0x8859, 0u, PROT_SET_Q10(0.0), 0, PROT_SET_Q10(60000) }, /* OC1 延时 ms */ { 0x885A, 1u, PROT_SET_Q10(1), 0, PROT_SET_Q10(1) }, { 0x885B, 1u, PROT_SET_Q10(1), 0, PROT_SET_Q10(1) }, { 0x885C, 0u, PROT_SET_Q10(5.0), 0, PROT_SET_Q10(100.0) }, { 0x885D, 0u, PROT_SET_Q10(500.0), 0, PROT_SET_Q10(60000) }, { 0x885E, 1u, PROT_SET_Q10(1), 0, PROT_SET_Q10(1) }, { 0x885F, 1u, PROT_SET_Q10(0), 0, PROT_SET_Q10(1) }, /* OC3 默认告警 */ { 0x8860, 0u, PROT_SET_Q10(2.0), 0, PROT_SET_Q10(100.0) }, { 0x8861, 0u, PROT_SET_Q10(3000.0), 0, PROT_SET_Q10(60000) }, { 0x8871, 1u, PROT_SET_Q10(1), 0, PROT_SET_Q10(1) }, /* 过负荷投退 */ { 0x8872, 1u, PROT_SET_Q10(0), 0, PROT_SET_Q10(1) }, /* 默认告警 */ { 0x8873, 0u, PROT_SET_Q10(1.0), 0, PROT_SET_Q10(100.0) }, { 0x8874, 0u, PROT_SET_Q10(10000.0),0, PROT_SET_Q10(60000) }, { 0x0000, 1u, PROT_SET_Q10(1), 0, PROT_SET_Q10(1) }, /* OV 投退（本地） */ { 0x8029, 0u, PROT_SET_Q10(120.0), 0, PROT_SET_Q10(200.0) }, /* 过压 V */ { 0x802A, 0u, PROT_SET_Q10(10000.0),0, PROT_SET_Q10(60000) }, { 0x0000, 1u, PROT_SET_Q10(1), 0, PROT_SET_Q10(1) }, /* UV 投退（本地） */ { 0x8027, 0u, PROT_SET_Q10(20.0), 0, PROT_SET_Q10(200.0) }, /* 欠压 V */ { 0x8028, 0u, PROT_SET_Q10(10000.0),0, PROT_SET_Q10(60000) }, { 0x888E, 1u, PROT_SET_Q10(1), 0, PROT_SET_Q10(1) }, /* 3U0 投退 */ { 0x888F, 0u, PROT_SET_Q10(15.0), 0, PROT_SET_Q10(200.0) }, /* 3U0 V */ { 0x8890, 0u, PROT_SET_Q10(5000.0), 0, PROT_SET_Q10(60000) }, { 0x0000, 0u, PROT_SET_Q10(0.95), PROT_SET_Q10(0.5), PROT_SET_Q10(1.0) }, /* 过量返回系数 */ { 0x0000, 0u, PROT_SET_Q10(1.05), PROT_SET_Q10(1.0), PROT_SET_Q10(1.5) }, /* 欠量返回系数 */ { 0x8820, 0u, PROT_SET_Q10(10000.0),PROT_SET_Q10(100.0), PROT_SET_Q10(500000.0) }, { 0x8821, 0u, PROT_SET_Q10(100.0), PROT_SET_Q10(1.0), PROT_SET_Q10(200.0) }, { 0x8825, 0u, PROT_SET_Q10(100.0), PROT_SET_Q10(1.0), PROT_SET_Q10(10000.0) }, { 0x8826, 0u, PROT_SET_Q10(5.0), PROT_SET_Q10(1.0), PROT_SET_Q10(10.0) }, { 0x0000, 1u, PROT_SET_Q10(1), 0, PROT_SET_Q10(1) }, /* 全局软压板投退（YK12，B7） */ /* --- 过频 / 低频（B8）：地址全 0 = 本地项（参考逐项地址不在 * 本仓库，规划 §5.1 仅示"8820~8882 含低压/低频"类目）； * 默认值/范围**拟定**（DTU 馈线典型量级），待对照参考出厂表修订 --- */ { 0x0000, 1u, PROT_SET_Q10(1), 0, PROT_SET_Q10(1) }, /* OF 投退（本地） */ { 0x0000, 0u, PROT_SET_Q10(51.0), PROT_SET_Q10(50.0), PROT_SET_Q10(55.0) }, /* OF 动作频率 Hz */ { 0x0000, 0u, PROT_SET_Q10(1000.0), 0, PROT_SET_Q10(60000) }, /* OF 延时 ms */ { 0x0000, 1u, PROT_SET_Q10(1), 0, PROT_SET_Q10(1) }, /* UF 投退（本地） */ { 0x0000, 0u, PROT_SET_Q10(49.0), PROT_SET_Q10(45.0), PROT_SET_Q10(50.0) }, /* UF 动作频率 Hz */ { 0x0000, 0u, PROT_SET_Q10(1000.0), 0, PROT_SET_Q10(60000) }, /* UF 延时 ms */ { 0x0000, 0u, PROT_SET_Q10(0.99), PROT_SET_Q10(0.9), PROT_SET_Q10(1.0) }, /* 过频返回系数 */ { 0x0000, 0u, PROT_SET_Q10(1.01), PROT_SET_Q10(1.0), PROT_SET_Q10(1.1) }, /* 低频返回系数 */ }; static uint32_t s_val[2][PS_ID_COUNT]; /* 双缓冲值区（uint32 承载 int32，校验和按字覆盖） * B7：写者改影子区后单字交换 s_act， * 读侧（protectTask selfcheck/get）永远看到一致快照 */ static volatile uint8_t s_act; /* 活跃区下标（0/1）；交换 = 单字存储 */ static uint32_t s_sum; /* 封存的正码 */ static uint32_t s_sumn; /* 封存的反码 */ static uint64_t s_bad_mask; /* load_raw/parse 越界位图（B8：40 项 → 64 位） */ static uint8_t s_locked; /* 定值非法 → 闭锁（定值校验和） */ static uint8_t s_dirty; /* 未落盘定值改动（B7 持久化脏标志） */ /* * 函数功能：sum32 覆盖指定值区（参考 Fun_CalSum32 同款：32 位字累加自然回绕） * 入口参数：vals - PS_ID_COUNT 个字的值区 * 返 回 值：校验和正码 */ static uint32_t prot_sum_buf(const uint32_t *vals) { uint32_t sum = 0u; uint32_t i; for (i = 0u; i < (uint32_t)PS_ID_COUNT; i++) { sum += vals[i]; } return sum; } /* * 函数功能：把元数据表默认值刷进 RAM 值区 * 入口参数：无 * 返 回 值：无 */ static void prot_load_defaults(void) { uint32_t i; for (i = 0u; i < (uint32_t)PS_ID_COUNT; i++) { s_val[s_act][i] = (uint32_t)g_prot_set_meta[i].def; } } /* * 函数功能：装载出厂默认值并封存校验和（幂等） * 入口参数：无 * 返 回 值：无 */ void prot_set_init(void) { prot_load_defaults(); s_bad_mask = 0u; s_locked = 0u; s_dirty = 0u; prot_set_seal(); } /* * 函数功能：取最近一次 load_raw 的越界位图 * 入口参数：无 * 返 回 值：bit i = 第 i 项越界（load_raw 失败后有效） */ uint64_t prot_set_bad_mask(void) { return s_bad_mask; } /* * 函数功能：整表装载外部值（P4 起由 cfg_file 定值段调用），逐项范围校验 * 入口参数：vals - PS_ID_COUNT 个 Q10 值 * 返 回 值：0 全部合法（已装载并封存）/ -1 存在越界项或空指针（整表不装载） * 函数说明：all-or-nothing——宁可全旧不可半新（定值一致性优先）； * 越界项经 prot_set_bad_mask() 指认。 */ int prot_set_load_raw(const int32_t *vals) { uint64_t mask = 0u; uint32_t cur_act; uint32_t *shadow; uint32_t i; if (vals == 0) { return -1; } for (i = 0u; i < (uint32_t)PS_ID_COUNT; i++) { if ((vals[i] < g_prot_set_meta[i].min) || (vals[i] > g_prot_set_meta[i].max)) { mask |= (1uLL << i); } } s_bad_mask = mask; if (mask != 0u) { return -1; } /* 原子装载（B7）：写影子区 → 封存 → 单字交换；读侧无中间态 */ cur_act = s_act; shadow = s_val[cur_act ^ 1u]; for (i = 0u; i < (uint32_t)PS_ID_COUNT; i++) { shadow[i] = (uint32_t)vals[i]; } s_sum = prot_sum_buf(shadow); s_sumn = ~s_sum; s_locked = 0u; s_act = (uint8_t)(cur_act ^ 1u); return 0; } /* * 函数功能：单项写入（范围校验） * 入口参数：id - 定值项编号；q10 - Q10 定点值 * 返 回 值：0 / -1 越界或非法编号拒写（原值不动） * 函数说明：**不自动重封校验和**——批量改完必须显式 prot_set_seal()， * 否则 selfcheck 判"定值被非法改写"（参考系统改定值走重写整表）。 */ int prot_set_set(prot_set_id_t id, int32_t q10) { if (id >= PS_ID_COUNT) { return -1; } if ((q10 < g_prot_set_meta[id].min) || (q10 > g_prot_set_meta[id].max)) { return -1; } s_val[s_act][(uint32_t)id] = (uint32_t)q10; return 0; } /* * 函数功能：单项**原子**写入+封存（B7，收口 B5 竞态窗口） * 入口参数：id - 定值项编号；q10 - Q10 定点值 * 返 回 值：0 / -1 越界或非法编号拒写（原值不动） * 函数说明：影子区拷贝 → 改影子 → 按影子重封校验和 → 单字交换活跃区。 * selfcheck 任何时刻看到的都是"值区与封存一致"的完整快照 * （区别于 prot_set_set+seal 批处理路径；两路径勿在一次批处理中交错）。 * 置脏标志 → 104 任务通知 defaultTask（配置引擎属主）落盘。 */ int prot_set_set_sealed(prot_set_id_t id, int32_t q10) { uint32_t cur_act; uint32_t *shadow; if (id >= PS_ID_COUNT) { return -1; } if ((q10 < g_prot_set_meta[id].min) || (q10 > g_prot_set_meta[id].max)) { return -1; } cur_act = s_act; shadow = s_val[cur_act ^ 1u]; (void)memcpy(shadow, s_val[cur_act], sizeof(s_val[0])); shadow[(uint32_t)id] = (uint32_t)q10; s_sum = prot_sum_buf(shadow); s_sumn = ~s_sum; s_locked = 0u; s_act = (uint8_t)(cur_act ^ 1u); /* 单字交换：读侧原子切换 */ s_dirty = 1u; return 0; } /* * 函数功能：脏标志三件套（B7 持久化握手） * 入口参数：无 * 返 回 值：peek/take = 1 存在未落盘改动 / 0 干净；mark 无返回 * 函数说明：peek 非消费（iec104Task 每轮通知，直到落盘成功）； * take 消费（defaultTask 落盘前）；mark 写盘失败回置（等下轮重试）。 * 单字节标志，多读者安全；写者只有 set_sealed（置）与属主任务（清/置）。 */ uint8_t prot_set_dirty_peek(void) { return s_dirty; } uint8_t prot_set_dirty_take(void) { uint8_t d = s_dirty; s_dirty = 0u; return d; } void prot_set_dirty_mark(void) { s_dirty = 1u; } /* * 函数功能：读定值 Q10 原值 * 入口参数：id - 定值项编号 * 返 回 值：Q10 值；非法编号返回 0 */ int32_t prot_set_get(prot_set_id_t id) { if (id >= PS_ID_COUNT) { return 0; } return (int32_t)s_val[s_act][(uint32_t)id]; } /* * 函数功能：读定值工程量浮点值 * 入口参数：id - 定值项编号 * 返 回 值：Q10 → float；非法编号返回 0.0 */ float prot_set_get_f(prot_set_id_t id) { return PROT_SET_FROM_Q10(prot_set_get(id)); } /* * 函数功能：读投退/枚举项 * 入口参数：id - 定值项编号 * 返 回 值：!=0 视为投入（1/0） */ uint8_t prot_set_get_ctl(prot_set_id_t id) { return (prot_set_get(id) != 0) ? 1u : 0u; } /* * 函数功能：实时计算校验和（不读封存值） * 入口参数：无 * 返 回 值：sum32 正码 */ uint32_t prot_set_checksum(void) { return prot_sum_buf(s_val[s_act]); } /* * 函数功能：封存当前值区的正/反码对（合法改定值闭环的最后一步） * 入口参数：无 * 返 回 值：无 * 函数说明：封存同时解除闭锁——selfcheck 失配后的唯一合法解锁路径。 * ⚠ 批处理路径（prot_set_set 多次 + 本函数收尾）在 set 与 seal * 之间存在"已改值未封存"窗口，selfcheck 会如实判失配（防篡改语义）； * 板端单项写一律走 prot_set_set_sealed（原子，无此窗口）。 */ void prot_set_seal(void) { s_sum = prot_sum_buf(s_val[s_act]); s_sumn = ~s_sum; s_locked = 0u; } /* * 函数功能：定值自检（定值校验和）——重算 sum32 并与封存值比对 * 入口参数：无 * 返 回 值：0 通过 / -1 失配（已置闭锁） * 函数说明：失配 → s_locked 置位并保持，直到下一次 seal； * 元件层每拍读 prot_set_locked() 决定整体复位（联动闭锁）。 * B7 双缓冲 + seqlock 式复核：先读封存和、再读值区、再读封存和， * 两次不同 = 检查期间发生了原子提交 → 本轮不作数（下拍再查）， * 杜绝"提交瞬间被巡检撞见"的误锁（收口 B5 竞态窗口）。 */ int prot_set_selfcheck(void) { uint32_t sum_a = s_sum; uint32_t calc = prot_sum_buf(s_val[s_act]); uint32_t sum_b = s_sum; if (sum_a != sum_b) { /* 检查期间有 set_sealed/load_raw 提交：快照不一致，本轮跳过 */ return (s_locked != 0u) ? -1 : 0; } if ((calc != sum_a) || (sum_a != ~s_sumn)) { s_locked = 1u; /* 值区与封存不符：定值被非法改写 → 闭锁 */ } return (s_locked != 0u) ? -1 : 0; } /* * 函数功能：读闭锁状态 * 入口参数：无 * 返 回 值：1 = 定值非法（保护应整体闭锁）/ 0 = 正常 */ uint8_t prot_set_locked(void) { return s_locked; } /* ==================== 持久化 blob（B7，纯逻辑） ========================= */ /* 小端编解码（blob 跨端一致；主机单测与 MCU 同一份字节口径） */ /* * 函数功能：16 位值按小端写入缓冲 * 入口参数：p - 写位置（≥2 字节余量）；v - 值 * 返 回 值：无 */ static void s_put16(uint8_t *p, uint16_t v) { p[0] = (uint8_t)(v & 0xFFu); p[1] = (uint8_t)(v >> 8); } /* * 函数功能：32 位值按小端写入缓冲 * 入口参数：p - 写位置（≥4 字节余量）；v - 值 * 返 回 值：无 */ static void s_put32(uint8_t *p, uint32_t v) { p[0] = (uint8_t)(v & 0xFFu); p[1] = (uint8_t)((v >> 8) & 0xFFu); p[2] = (uint8_t)((v >> 16) & 0xFFu); p[3] = (uint8_t)(v >> 24); } /* * 函数功能：从小端缓冲读 16 位值 * 入口参数：p - 读位置 * 返 回 值：值 uint16_t */ static uint16_t s_get16(const uint8_t *p) { return (uint16_t)((uint32_t)p[0] | ((uint32_t)p[1] << 8)); } /* * 函数功能：从小端缓冲读 32 位值 * 入口参数：p - 读位置 * 返 回 值：值 uint32_t */ static uint32_t s_get32(const uint8_t *p) { return (uint32_t)p[0] | ((uint32_t)p[1] << 8) | ((uint32_t)p[2] << 16) | ((uint32_t)p[3] << 24); } /* * 函数功能：把当前值区序列化为 blob（校验和按值区现算，不依赖封存值） * 入口参数：p_buf - 输出缓冲；cap - 容量；p_len - 实际长度输出 * 返 回 值：0 / -1 参数非法或容量不足 */ int prot_set_store_serialize(uint8_t *p_buf, uint32_t cap, uint32_t *p_len) { const uint32_t *vals = s_val[s_act]; uint32_t sum = 0u; uint32_t i; if ((p_buf == 0) || (p_len == 0) || (cap < PROT_SET_BLOB_SZ)) { return -1; } s_put32(p_buf, PROT_SET_BLOB_MAGIC); s_put16(p_buf + 4u, (uint16_t)PROT_SET_BLOB_VER); s_put16(p_buf + 6u, (uint16_t)PS_ID_COUNT); for (i = 0u; i < (uint32_t)PS_ID_COUNT; i++) { s_put32(p_buf + PROT_SET_BLOB_HDR_SZ + 4u * i, vals[i]); sum += vals[i]; } s_put32(p_buf + PROT_SET_BLOB_SZ - 8u, sum); s_put32(p_buf + PROT_SET_BLOB_SZ - 4u, ~sum); *p_len = PROT_SET_BLOB_SZ; return 0; } /* * 函数功能：解析 blob 并**整表原子**装载（all-or-nothing） * 入口参数：p_buf/len - blob 字节流 * 返 回 值：0 已装载并封存 / -1 拒绝（magic/版本/长度/校验对不符或任一项 * 越界 → 活跃值区一字不动；越界项经 prot_set_bad_mask() 指认） * 函数说明：解码/校验全在影子区进行，只有全部通过才交换活跃区—— * 损坏 blob 不可能污染在用的定值（掉电/写坏/版本换代同一路径）。 */ int prot_set_store_parse(const uint8_t *p_buf, uint32_t len) { uint32_t cur_act; uint32_t *shadow; uint32_t sum = 0u; uint64_t mask = 0u; uint32_t i; if ((p_buf == 0) || (len != PROT_SET_BLOB_SZ)) { return -1; } if (s_get32(p_buf) != PROT_SET_BLOB_MAGIC) { return -1; } if (s_get16(p_buf + 4u) != (uint16_t)PROT_SET_BLOB_VER) { return -1; } if (s_get16(p_buf + 6u) != (uint16_t)PS_ID_COUNT) { return -1; } cur_act = s_act; shadow = s_val[cur_act ^ 1u]; for (i = 0u; i < (uint32_t)PS_ID_COUNT; i++) { uint32_t v = s_get32(p_buf + PROT_SET_BLOB_HDR_SZ + 4u * i); shadow[i] = v; sum += v; } if (sum != s_get32(p_buf + PROT_SET_BLOB_SZ - 8u)) { return -1; /* 校验和正码不符（影子区未交换前不可见，无害） */ } if (~sum != s_get32(p_buf + PROT_SET_BLOB_SZ - 4u)) { return -1; /* 反码对不符 */ } for (i = 0u; i < (uint32_t)PS_ID_COUNT; i++) { if (((int32_t)shadow[i] < g_prot_set_meta[i].min) || ((int32_t)shadow[i] > g_prot_set_meta[i].max)) { mask |= (1uLL << i); } } s_bad_mask = mask; if (mask != 0u) { return -1; /* 校验对一致但含越界项：同样整表拒绝 */ } s_sum = sum; s_sumn = ~sum; s_locked = 0u; s_act = (uint8_t)(cur_act ^ 1u); return 0; }