wandering1
3762c03bb4
新增（均已通过主机侧单测与构建，**台架存在未定位的间歇性回归，见下**）： - App/algo/sample_ring.c/h：按语义通道的采样环缓冲（2 周波 = 40 点）， 整帧压入 + 帧计数，供 L2 按窗取数。 - App/algo/phasor.c/h：全周傅氏相量层，覆盖规划 §3.2 的 L2-1/2/3/6/7—— 系数表按 docs/算法/傅氏算法详解.md §2.3 预乘 √2/N（fAmSQ 直接即有效值）； 5 个数据驱动实例（IA/UA/UN 基波 + IA 二/五次谐波）；暴力滑动窗； 计算区/使用区双区原子切换。 - test/host/phasor/：主机侧单测（52/52 PASSED，无需桩）——系数表逐项复核、 幅值/有效值/相位、直流与谐波抑制、任意次谐波提取、频率敏感性（±2Hz≤3%）、 环缓冲时序与回绕、实例层与双区交换。 - 集成：adc_task 每拍压帧 + 重算（v2.4）；app_main 调 phasor_init()； Keil 工程挂 phasor.c/sample_ring.c（App/algo 已在 IncludePath）。 验证： - 主机单测 52/52 PASSED。 - @build 0 错误 0 警告；内存快照已刷新（RW_IRAM1 89,320→90,936 B）。 - 台架：L2 链路数据正常（ring=10001、skip=0、回读一致、相量日志可见）， 但 10 次运行中 3 次出现 UI 任务看门狗停喂（mask=0x67 缺 TASK_WD_UI） → IWDG 复位；改动前基线 6 次运行 0 次。属**未定位的间歇性回归**。 未完成：定位并修复该间歇性复位；L2 文档状态与登记簿条目尚未按结论更新。
120 lines
4.7 KiB
C
120 lines
4.7 KiB
C
/*
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* 模块名称：相量计算层（L2 相量计算）
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* 模块功能：全周傅氏（全周波傅里叶）算法——对一周波 20 点采样做单频 DFT，
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* 产出基波/谐波相量。系数表**预乘 √2/N**（口径见
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* `docs/算法/傅氏算法详解.md` §2.3），故 `fAmSQ = √(fRe²+fIm²)`
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* **直接就是有效值**，无需再除 √2。
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* 覆盖规划 §3.2：L2-1 系数表 / L2-2 实例 / L2-3 有效值输出 /
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* L2-6 每 1 ms 滑动窗 / L2-7 双区指针原子交换。
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* ⚠ 本层**纯算法**：不碰寄存器、不碰任务调度、不自己取数（输入由
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* `sample_ring` 提供）→ 主机侧可单测（L0.5，落实登记簿 A-4）。
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* 适用平台：STM32F407ZGTx（Cortex-M4F，硬件 FPU）
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* 作者：王建锋
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* 创建日期：2026-10-10
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* 修改记录：
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* v1.0 2026-10-10 王建锋 创建：L2-1/2/3/6/7（基波 + 谐波相量）
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*/
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#ifndef PHASOR_H
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#define PHASOR_H
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#include <stdint.h>
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#include "adc_input.h" /* adc_semantic_t：实例按语义通道绑定 */
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#ifdef __cplusplus
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extern "C" {
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#endif
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/* 每周波采样点数（1000 Hz @ 50 Hz，见 docs/子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md） */
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#define PHASOR_N 20U
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/* 相量结果（**有效值口径**）。字段名沿用参考系统 `{fRe, fIm, fAm, fAmSQ}`
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* （规划 §10.2 术语表：实部/虚部/幅值/有效值）：
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* fRe - 实部 = a1/√2（有效值相量实部）
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* fIm - 虚部 = b1/√2（有效值相量虚部）
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* fAm - 幅值 = √2·√(fRe²+fIm²)（正弦峰值 A1）
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* fAmSQ - 有效值 = √(fRe²+fIm²)（系数已折算 √2/N，故直接即有效值）
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* 相位（L2-4）按需由 `atan2(fIm, fRe)` 导出，不常驻本结构。 */
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typedef struct {
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float fRe;
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float fIm;
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float fAm;
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float fAmSQ;
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} phasor_t;
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/* 相量实例（L2-2）：**数据驱动**——新增实例只需在实例表尾加一行 */
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typedef struct {
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const char *name; /* 实例名（日志 / UI 用） */
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adc_semantic_t sem; /* 语义通道 */
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uint8_t harm; /* 谐波次数（1=基波，2=二次，5=五次…） */
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} phasor_inst_t;
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/*
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* 函数功能：相量层初始化
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* 入口参数：无
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* 返 回 值：0 - 成功
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* 限定条件：内核启动前调用（无 RTOS 依赖）
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* 函数说明：清双区结果与有效标志，并复位采样环缓冲；可重复调用（幂等）。
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*/
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int phasor_init(void);
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/*
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* 函数功能：取相量实例数（L2-2）
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* 入口参数：无
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* 返 回 值：实例个数
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* 限定条件：无
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* 函数说明：供遍历 / 日志打印。
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*/
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uint8_t phasor_inst_count(void);
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/*
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* 函数功能：取相量实例描述
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* 入口参数：idx - 实例下标
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* 返 回 值：指向静态实例表的指针；idx 越界返回 NULL
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* 限定条件：无
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* 函数说明：返回静态存储地址，调用方不得修改。
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*/
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const phasor_inst_t *phasor_inst(uint8_t idx);
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/*
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* 函数功能：重算全部实例并从计算区原子切换到使用区（L2-6 滑动窗 + L2-7 双区交换）
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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：仅任务上下文调用；须先经 `sample_ring_push_frame()` 压入本拍数据
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* 函数说明：以"当前时刻为终止的前一周波"为窗，**20 点全部重算**（暴力法，
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* 无累积误差）。**任一实例数据不足一周波则本拍整体不产出**（不切换
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* 使用区），避免部分新部分旧的混合结果。每拍更新，故相量刷新周期 = 1 ms。
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*/
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void phasor_run(void);
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/*
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* 函数功能：读实例结果（使用区，无锁）
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* 入口参数：idx - 实例下标
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* out - 输出相量
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* 返 回 值：0 - 成功；-1 - 参数错；-2 - 尚无有效结果（未攒满一周波）
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* 限定条件：无
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* 函数说明：读的是"使用区"，与正在写的"计算区"物理隔离 → 无撕裂、无锁。
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*/
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int phasor_get(uint8_t idx, phasor_t *out);
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/*
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* 函数功能：对 n 点窗口算 harm 次相量（L2-1 系数表 + L2-3 有效值）
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* 入口参数：x - 采样窗（按时间序，旧 → 新；长度须 = PHASOR_N）
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* n - 窗长（必须等于 PHASOR_N）
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* harm - 谐波次数（>=1）
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* out - 输出相量
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* 返 回 值：无（参数非法时 out 保持不动）
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* 限定条件：无
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* 函数说明：**纯函数**（无状态），可脱离采样环独立调用，便于单测与复用。
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* 索引步进 = 谐波次数即可取任意次谐波（sin 以 2π 为周期，
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* 故 `sin(2π·((n·h) mod N)/N) ≡ sin(2π·n·h/N)`）。
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*/
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void phasor_calc(const float *x, uint8_t n, uint8_t harm, phasor_t *out);
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#ifdef __cplusplus
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}
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#endif
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||
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||
#endif /* PHASOR_H */
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