/*
 * 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 <stdint.h>

#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 */