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新增 App/algo/adc_health.c/h（纯逻辑判定层，零平台依赖免桩单测）： - 静默：两侧帧序号连续 >=100ms 无前进（电平位可自愈，flags() 为 L5-4 闭锁预留） - 丢帧：TPAFE 序号一次前进 >1 计 tgap（与 STM32 侧 adc1_gap 对称，边沿事件） - 单调性：序号倒退锁存位；tick/计数差值法 (int32_t)(a-b) 回绕安全 - 错误增量：FRSTDATA / HAL 错误 / STM32 停摆计数增量，事件位与锁存位编号对齐， 消费者按位图做"每类每次开机留痕一次"编排 adc_task.c v2.9 告警编排（判定与编排分离）：严重事件/电平上升沿 DBG_ERROR + SYSLOG_SELFTEST（每类每次开机一次防刷屏），下降沿 DBG_INFO 恢复；gap 不告警 （消费者超拍是已知现象，告警会淹没真故障）；心跳行增 tgap 观测字段。 主机单测 test/host/adc_health/ 31 用例全绿（100ms 门限两侧 / 边沿语义 / 倒退锁存 / tick 回绕 / NULL 守卫 / init 幂等），登记 adc-health-unit-test 钩子。 台架 @test PASS：零 [ERR]（健康不误报）、tgap=1->2 与 adc1_gap 同步可见、 frames 1000.0 Hz；证据 boot_log_data/20261011_prod_adc_health_boot_log.txt。 抬栈：adc_health_report->syslog_post 控制台回显尾使 adcTask 静态最坏链 832->1080 B（512 words 余 968 B < 1024 B ISR 底线）-> 512->640 words， 复测余 1480 B / 57%，堆 min_ever 7152->6640 B（-512 B 符合预算）。 AGENTS/README 任务表、RAM 方案 §2.3、规划文档 §3.1 L1-6 已同步置完成。
127 lines
6.1 KiB
C
127 lines
6.1 KiB
C
/*
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* 模块名称：ADC 采样有效性校验（L1 采集与预处理，规划项 L1-6）
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* 模块功能：对两片转换器的"节拍是否还在喂数据"做**判定层**（观测计数由
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* `adc_input` / `tpafe5160` 驱动提供，本模块只做判定与告警位）：
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* ① 静默（stall）：帧序号连续 >= ADC_HEALTH_STALL_MS 无前进；
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* ② 丢帧（gap）：帧序号一次前进 >1（消费者超拍，中间帧被覆盖）；
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* ③ 单调性破坏：帧序号倒退（计数器被改写 / 驱动 bug，锁存）；
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* ④ 错误计数增量：FRSTDATA 跳变 / HAL ADC·DMA 错误 / STM32 停摆计数。
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* ⚠ 本层**纯逻辑**：不碰寄存器、不取数、不打日志——输入是调用方
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* 采集的计数快照，输出是故障位；日志与自检上报由消费者
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* （`App/task/adc_task.c`）按位执行 → 主机侧可单测（L0.5，A-4）。
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* 适用平台：STM32F407ZGTx + TPAFE5160
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* 作者：王建锋
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* 创建日期：2026-10-11
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* 修改记录：
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* v1.0 2026-10-11 王建锋 创建：L1-6 采样有效性校验（静默/丢帧/单调性/错误增量）
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*/
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#ifndef ADC_HEALTH_H
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#define ADC_HEALTH_H
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#include <stdint.h>
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#ifdef __cplusplus
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extern "C" {
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#endif
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/* 静默判定门限（ms）：帧序号连续无前进达到该时长即判静默。
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* 名义节拍 1 kHz → 正常每拍 +1；100 拍无前进不可能是抖动，只可能是
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* 节拍源/转换器/EXTI 真停（消费者超拍只会造成 gap=d>1，不会 d=0）。 */
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#define ADC_HEALTH_STALL_MS 100U
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/* 电平故障位（adc_health_flags()，当前活跃；stall 可自愈清除，backward 锁存）
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* ——供后续 L5-4「自检失败闭锁」直接消费 */
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#define ADC_HF_TPAFE_STALL (1uL << 0) /* TPAFE 帧序号静默 */
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#define ADC_HF_STM32_STALL (1uL << 1) /* STM32 DMA 完成计数静默 */
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#define ADC_HF_SEQ_BACKWARD (1uL << 2) /* 帧序号倒退（锁存，不自愈） */
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/* 锁存故障位（adc_health_sticky()，出现过即置位、直到 init 才清；
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* 与电平位共用高位编号，gap 类"常态性超拍"不入锁存） */
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#define ADC_HF_FRSTDATA (1uL << 3) /* FRSTDATA 跳变计数有增量（锁存） */
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#define ADC_HF_STM32_ERR (1uL << 4) /* STM32 停摆计数有增量（锁存） */
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#define ADC_HF_HW_ERR (1uL << 5) /* HAL ADC/DMA 错误回调有增量（锁存） */
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/* 边沿事件位（adc_health_check() 出参 events，仅本次调用有效）。
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* ⚠ FRSTDATA/STM32_ERR/HW_ERR 三个事件位与同名锁存位**编号一致**——
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* 消费者可直接用 events 掩码对 sticky/logged 位图做"每类留痕一次"的编排 */
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#define ADC_HE_TPAFE_GAP (1uL << 6) /* 本次 TPAFE 序号前进 >1 */
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#define ADC_HE_STM32_GAP (1uL << 7) /* 本次 STM32 gap 计数有增量 */
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#define ADC_HE_STM32_ERR (1uL << 4) /* 本次 STM32 停摆计数有增量 */
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#define ADC_HE_FRSTDATA (1uL << 3) /* 本次 FRSTDATA 计数有增量 */
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#define ADC_HE_HW_ERR (1uL << 5) /* 本次 HAL 错误计数有增量 */
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/* 计数快照（由调用方采集，本模块不触碰任何驱动/外设） */
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typedef struct {
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uint32_t tpafe_seq; /* tpafe5160_frame_seq() */
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uint32_t tpafe_frst_err; /* tpafe5160_frstdata_err()（驱动为 uint16，此处放宽） */
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uint32_t stm32_seq; /* adc_input_stm32_seq() */
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uint32_t stm32_errs; /* adc_input_stm32_errs() */
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uint32_t stm32_gaps; /* adc_input_stm32_gaps() */
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uint32_t stm32_hw_errs; /* adc_input_stm32_hw_errs() */
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uint32_t now_ms; /* osKernelGetTickCount()（tick 回绕由差值法吸收） */
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} adc_health_in_t;
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/* 判定结果快照 */
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typedef struct {
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uint32_t flags; /* 电平故障位 ADC_HF_TPAFE/STM32_STALL/SEQ_BACKWARD */
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uint32_t events; /* 本次边沿事件位 ADC_HE_xxx */
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uint32_t sticky; /* 锁存故障位（含电平位的历史并集） */
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uint32_t tpafe_gaps; /* TPAFE 累计丢帧点数（序号前进 >1 的超出部分之和） */
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uint32_t tpafe_stall_ms; /* TPAFE 当前静默时长（0=正常） */
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} adc_health_status_t;
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/*
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* 函数功能：采样有效性校验初始化（幂等，内核启动前可调）
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* 入口参数：无
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* 返 回 值：无
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* 限定条件：无
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* 函数说明：清全部状态；首次 adc_health_check() 只建基线、不判定。
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*/
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void adc_health_init(void);
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/*
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* 函数功能：按计数快照做一次有效性判定（每拍调用，开销为常数次整数运算）
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* 入口参数：in - 计数快照（NULL 则本次跳过，out 不动）
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* out - 判定结果（NULL 则仅更新内部状态）
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* 返 回 值：无
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* 限定条件：仅任务上下文（与 adc_input_poll() 同节奏调用）
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* 函数说明：首次调用建立基线（不产生事件/故障）。序号差值按
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* `(int32_t)(now - prev)` 口径计算，tick/计数回绕均安全。
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*/
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void adc_health_check(const adc_health_in_t *in, adc_health_status_t *out);
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/*
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* 函数功能：读当前电平故障位
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* 入口参数：无
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* 返 回 值：ADC_HF_TPAFE_STALL / ADC_HF_STM32_STALL / ADC_HF_SEQ_BACKWARD 组合
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* 限定条件：无
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* 函数说明：供 L5-4 闭锁判定与 UI；与 check() 出参 flags 同源。
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*/
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uint32_t adc_health_flags(void);
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/*
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* 函数功能：读锁存故障位（出现过即置位，直到 init 才清）
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* 入口参数：无
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* 返 回 值：电平位 + ADC_HF_FRSTDATA/STM32_ERR/HW_ERR 的并集
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* 限定条件：无
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* 函数说明：stall 自愈后 sticky 仍保留该次故障痕迹（"曾经停摆过"必须留痕）。
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*/
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uint32_t adc_health_sticky(void);
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/*
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* 函数功能：读 TPAFE 累计丢帧点数
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* 入口参数：无
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* 返 回 值：序号前进 >1 的超出部分累计（与 STM32 侧 adc_input_stm32_gaps() 对称）
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* 限定条件：无
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* 函数说明：消费者超拍（单拍耗时 > 1 ms）所致；非零本身不是闭锁条件，
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* 但持续增长说明相量窗出现时间空洞，须排查耗时。
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*/
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uint32_t adc_health_tpafe_gaps(void);
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#ifdef __cplusplus
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||
}
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#endif
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#endif /* ADC_HEALTH_H */
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