/*
 * 模块名称：遥测快照发布层（全周傅氏相量派生·发布侧，「数据可信」§4.5）
 * 模块功能：每 **200 ms** 从 全周傅氏相量层取一次基波有效值 + 品质，产出一份全仓唯一的
 *          遥测快照（meas_snap_t，布局权威 = docs/任务规划/数据可信.md §4.5），
 *          让 104 与 UI **共用同一份上游**——"什么时候算新值、品质怎么判"只此
 *          一处决定（M5 遥测链的地基；104 侧消费见「数据可信」104 改读快照，UI 侧 ui_data_feed 属
 *          「UI 扩展」波次，两者都只是本快照的读者）。
 *          值口径（批 2「遥测快照发布」的 A-lite 裁决，2026-10-25）：**基波有效值瞬时透传**
 *          （同拍 phasor 使用区口径，系数已在 标定折算折算进帧值——现单位 = ADC
 *          引脚电压 V，二次值语义等 adc_cal_flags() 出 VALID，见
 *          docs/算法/采集与算法层设计说明.md §10 红线③）；**不做** 4 点平均 /
 *          谐波方和根——docs/任务规划/数据可信.md §4.5 明示"200 ms 是上送节拍
 *          不是平均窗，再平均引入滞后"；谐波 k-bin 轨（docs/算法/继电保护功能
 *          复现规划.md 遥测谐波轨（可选））将来扩展时只许在本结构**尾部追加**或留在发布侧
 *（保护功能清单见 docs/算法/继电保护功能复现规划.md）
 *          内部状态，既有字段序不得变更。
 *          TEMP 通道（「数据可信」决策 5：不参与线性标定）：yc = 最新一拍原始
 *          帧值透传，qds 恒置 NT——值在场但非交流量语义，UI 按「数据可信」§4.2
 *          三态表显示占位符，104 无对应点。
 *          并发（docs/任务规划/数据可信.md §4.5 原文口径）：沿用 phasor 的
 *          **双区 + 单字节活跃索引翻转**（双区指针原子交换 同型，不是新机制）——写侧填满
 *          计算区后一次 store 翻转，读者先取索引再整体拷贝，全程无锁；
 *          seq 只增，消费者据此判"是否换帧"。
 *          本层**纯算法**：不碰寄存器、不碰 RTOS、不自己取数（窗自 sample_ring、
 *          频率/品质由调用方注入）→ 主机侧免桩纯逻辑单测 test/host/meas/。
 * 发布纪律：唯一发布者 = adcTask（在 phasor_run()/freq_run() 之后 200 ms 分频
 *          调 meas_tick()）。评审判据 = 全仓 meas_tick 调用点数 == 1（「数据可信」
 *          §8 风险表"快照双写"行）；其余任务/模块**只读**。
 * 适用平台：STM32F407ZGTx（Cortex-M4F，硬件 FPU）
 * 作者：DTU 项目组
 * 创建日期：2026-10-25（道D 遥测快照发布）
 * 修改记录：
 *   v1.0  2026-10-25  DTU 项目组  创建：200 ms 遥测快照 + 双区无锁读
 */

#ifndef MEAS_H
#define MEAS_H

#include <stdint.h>

#include "adc_input.h"    /* adc_semantic_t / ADC_SEM_COUNT：yc/qds 下标 = 语义通道 */

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

/* 上送节拍（ms）：adc_task 按本宏对 1 kHz 拍做**经过时间**分频（非拍计数——
 * idle/skip 拍会把拍计数口径拉得比名义值长），落点见 App/task/adc_task.c */
#define MEAS_PERIOD_MS   200u

/* 每点品质位（uint16）。**低字节与线上 104 QDS 字节同值**（OV/NT/IV，数值
 * 口径同 App/protocol/iec104/iec104_asdu.h 的 IEC104_QDS_*）——但本层**不得**
 * include 协议层头（分层方向：算法层在协议层之下，反向依赖禁止），故在此自
 * 定义同值常量；104 侧消费（104 改读快照）直接截低字节上送，一致性由本目录单测与
 * test/host/iec104/ 既有断言双向钉住。高字节为 meas 域扩展位（线上不直接
 * 出现，由消费者映射）： */
#define MEAS_QDS_OV        (0x0001u)   /* 溢出（留位，本项不产出——判据待运行参数化） */
#define MEAS_QDS_NT        (0x0020u)   /* 非当前值：未就绪 / 语义未处理（TEMP） */
#define MEAS_QDS_IV        (0x0080u)   /* 无效：该路取窗失败，无有效读数 */
#define MEAS_QDS_CLIPPED   (0x0100u)   /* 硬件削顶（adc_cal_flags 位图直通，
                                        * 「数据可信」§4.2 三态表；AC 量不可信，
                                        * 消费者应映射为品质无效，如 104 改读快照侧的 IV） */

/* 遥测快照（docs/任务规划/数据可信.md §4.5 权威布局；实测 72 B，2×72 ≈ 144 B
 * 双区 = 本项 DoD 预算口径，由 test/host/meas/ 的布局钉死用例锁字段偏移——
 * 改字段 = 破协议，须同步 104 改读快照 / UI） */
typedef struct {
    uint32_t seq;                 /* 只增；消费者据此判断是否换帧 */
    uint32_t tick_ms;             /* 发布拍时基（osKernelGetTickCount 原值） */
    uint8_t  valid;               /* 整帧有效：本拍 8 电气路取窗全部成功 */
    uint8_t  rsv[3];              /* 对齐填充，恒 0 */
    float    yc[ADC_SEM_COUNT];   /* 工程量（引脚电压 V 域；二次值等 VALID 标定） */
    uint16_t qds[ADC_SEM_COUNT];  /* 每点品质 MEAS_QDS_*（值本身不因品质清零） */
    uint8_t  freq_valid;          /* 频率读数新鲜度（freq_valid() 注入） */
    float    freq_hz;             /* 频率读数（freq_last() 注入，未收敛为 0） */
} meas_snap_t;

/*
 * 函数功能：遥测快照层初始化（清双区 / 索引 / 序号 / 就绪标志）
 * 入口参数：无
 * 返 回 值：0 - 成功  int
 * 限定条件：内核启动前或任务上下文皆可（纯 .bss 状态，无 RTOS 依赖）；
 *          本仓落点 = adc_task_init()（每开机一次，幂等可重复调）
 * 函数说明：init 后 meas_get() 返 -2、meas_seq() 返 0，直到首次 meas_tick()
 *          发布——消费者据 -2 走"未就绪"分支，不读半初始化数据。
 */
int meas_init(void);

/*
 * 函数功能：一拍遥测发布（200 ms 分频由调用方把关，本函数被调即发布一帧）
 * 入口参数：tick_ms       - 本拍时基（毫秒）  uint32_t
 *           freq_valid_in - 频率读数新鲜度（freq_valid() 值）  uint8_t
 *           freq_hz_in    - 频率读数（freq_last() 值；从未收敛为 0.0）  float
 *           clip_mask     - 削顶通道位图（bit s = 语义通道 s；来源唯一 =
 *                           adc_cal_flags() 的 ADC_CAL_F_CLIPPED，编排方注入，
 *                           本层不链 adc_cal——可用性属主在折算侧）  uint32_t
 * 返 回 值：无
 * 限定条件：**仅 adcTask 上下文、全仓唯一调用点**（发布纪律见文件头）；
 *          须在 sample_ring_push_frame()/phasor_run() 之后调用，本拍窗才含最新点
 * 函数说明：8 电气路逐路取"以本拍为终止的一周波"做基波 DFT（复用 phasor_calc
 *          纯函数核，与 phasor 使用区同窗同核 → 同拍同值，见单测钉死），
 *          任一路窗不足 → 该路 yc=0 + qds=IV|NT、整帧 valid=0（不产出半新半旧
 *          混合帧；与 phasor_run 的差异：phasor 宁可不切区，meas **照常发布**
 *          让品质位可见——消费者需要节拍性的品质刷新，seq 亦随之只增）。
 *          TEMP = 最新一点透传 + NT（见文件头）。末尾单字节翻转使用区，
 *          读者无锁。
 */
void meas_tick(uint32_t tick_ms, uint8_t freq_valid_in, float freq_hz_in,
               uint32_t clip_mask);

/*
 * 函数功能：读当前使用区快照（无锁整体拷贝）
 * 入口参数：out - 输出快照；失败（含 -2 未就绪）时**清零填充**，调用方可安全读
 * 返 回 值：0 - 成功；-1 - 参数错；-2 - 从未发布过（out 已清零，seq=0）  int
 * 限定条件：任意上下文（任务级读者：iec104Task / uiTask / protectTask）
 * 函数说明：先取一次使用区索引再索引拷贝——拷贝期间写者最多改"**非使用区**"，
 *          本帧无撕裂（双区不变量，同 phasor_get 口径；写者两帧间隔 200 ms
 *          远大于 72 B 拷贝耗时，读者被压超 200 ms 的竞态窗口按 §4.5 设计接受）。
 *          判"新不新"用 seq：与上次不同则换帧。
 */
int meas_get(meas_snap_t *out);

/*
 * 函数功能：读已发布帧数（只增）
 * 入口参数：无
 * 返 回 值：seq（0 = 从未发布；单字 32 位读，Cortex-M 原子）  uint32_t
 * 限定条件：任意上下文
 * 函数说明：轻量观测入口（104 周期上送可先比 seq 省 72 B 拷贝）；
 *          与 meas_get 之间无原子性配对要求（读者以 get 返回的 seq 为准）。
 */
uint32_t meas_seq(void);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif /* MEAS_H */