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STM32F4-Base/Drivers/BSP/TPAFE5160/README.md
T
wandering1 9bbe117f97 adc: 节拍源 TIM6->TIM3 + ADC1 走 DMA 乒乓双缓冲,消除 2 ms 忙等(P1-5 单拍硬上界办结)
用户选定最彻底方案(B2):DMA + 定时器 TRGO 硬件触发 + 消费上一拍
已完成的半区。对应 P1-5 拆出的"单拍硬上界",现已办结。

硬件事实更正(查 CubeMX 器件库 + 本仓 HAL 头证实):F4 上 ADC1 的
外部触发清单里没有 TIM6/TIM7 TRGO(只接 DAC)。故 1 kHz 节拍源由
TIM6 改为 TIM3(PSC 83 / ARR 999,TRGO=UPDATE),同一个更新事件
同时 ① ISR 脉冲 TPAFE CONVST ② 经 TRGO 触发 ADC1 一轮 9 通道
③ 置位 ADC_WAKE_FLAG 唤醒 adcTask。TIM6 从 .ioc 整体移除。

代码:
- Src/tim.c/h:新增 MX_TIM3_Init(含 MasterSlaveMode),删 htim6
- Src/adc.c:ExternalTrigConv=T3_TRGO + EDGE_RISING +
  DMAContinuousRequests=ENABLE;MspInit 挂 hdma_adc1(DMA2_Stream4
  循环模式)。DDS 位关掉 = 一轮只发一次请求,静默丢 8 路
- Src/dma.c:DMA2_Stream4 NVIC 优先级 6(CubeMX 换流会把它重置为 0,
  优先级 0 会抢占 FreeRTOS 临界区,违反"外设中断 ≥5")
- Src/main.c:周期回调加 TIM3 分支;stm32f4xx_it.c 向量同步
- App/algo/adc_input.c:stm32_scan() → stm32_take(),逐通道
  PollForConversion 全删;乒乓半区由完成计数奇偶推出(只读一个
  32 位量 → 与 ISR 无竞态);STM32 侧数据固定滞后 1 拍
- App/task/adc_task.c:心跳日志拆出四类计数

观测性:adc1_seq(完成计数)/ adc1_gap(seq 前进 >1 = 丢帧)/
adc1_err(连续 ≥2 拍无新帧 = 停摆)/ adc1_hw(HAL 错误回调)。
单拍无新帧是消费者相位伪影(DMA 完成落在唤醒后 ≈67 µs),不计故障。

验证:
- 主机单测 79 → 101 全绿;反向验证四连均咬(半区奇偶取反 11 条、
  停摆拍置 valid 4 条、STALL_RUN_MAX 改 1 为 6 条、gap 阈值 1 条)
- @build 0 错 0 警,Code 256872 → 257660
- @test PASS:adcp 122 µs → 8 µs、adc1_err=0、adc1_hw=0、
  adc1_gap=27/20002 拍、adc1_seq 与 seq 恒定偏移 2
- stack_report 7/7 PASS,adcTask 832 B / 余 59%(不变)
- cubemx-survival 新增 5 项审计(TIM3 分支 / T3_TRGO / DDS /
  DMA 挂载 / 流优先级),28 通过 0 失败

文档:ADC 采样节拍设计说明新增 §11;看门狗停摆分析 §4.4 与 §8 收口;
算法规划 L1-1/L1-3、通道映射、测试说明、各 README 同步。
2026-10-11 00:31:33 +08:00

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# Drivers/BSP/TPAFE5160/ — TPAFE5160 高精度 ADC 驱动
> TPAFE5160 是**并行 16 位**接口的高精度 ADC。本目录为寄存器级驱动:
> 转换启动(CONVST)、忙信号(BUSY)、数据读取(RD)时序管理。
## 文件一览
| 文件 | 作用 |
|---|---|
| `tpafe5160.c/h` | ADC 初始化、转换启动(轮询 + 中断)、16 位并行数据读取 |
## 硬件接口
- **并行 16 位**:PG0–PG15 数据总线 / **PC8 RD**(读选通)/ **PC9 CONVST**(转换启动)/ **PC7 BUSY**(转换中)/ **PC6 FRSTDATA**(首通道标记,板上 R24 4.7k 上拉)/ **PA12·PA11·PA8 = OS0·OS1·OS2**(过采样选择)——V0.1 网表口径(V0.0 曾为 PD3/PD4/PD7,已作废)
- 部分引脚为 GPIO 模拟时序(非硬件 SPI/FSMC)
## 关键点
- **周期重触发由 TIM3 更新事件(1 kHz)驱动**(2026-10-10):`app_main_init` 末尾 `HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3)` 启动节拍,`Src/main.c` 的 `HAL_TIM_PeriodElapsedCallback` 在 TIM3 分支内调 `tpafe5160_start_conv_irq()`(ISR 内仅两次 GPIO 写)。B1 阶段曾由 `adcTask` 每 1 ms 软触发(已改)。⚠ **节拍源必须是 TIM3 而非 TIM6**:TIM3 的同一个更新事件还经 **TRGO** 硬件触发 STM32 ADC1,两片转换器由此同源对齐;F4 上 TIM6/TIM7 的 TRGO 只接 DAC,喂不到 ADC1
- **取数只用 `tpafe5160_snapshot(int16_t *dst, uint8_t count)`**(**仅任务上下文**,内部临界区原子拷贝;返回 1=新帧 / 0=无新帧 / -1=参数无效)。配套的 `tpafe5160_frame_seq()` 给帧序号、`tpafe5160_frstdata_err()` 给"FRSTDATA 无跳变"帧计数
- ⚠️ **不要用缓冲区指针取数**:旧的 `get_buf()` / `data_ready()` / `clear_ready()` 已于 2026-10-10 **删除**(审计 E-45 / E-58)——`get_buf` 只给指针、任务再逐通道拷,中间被 BUSY EXTI 抢占就拷回**两帧混合**数据;`s_ready` 电平标志在 `start_conv_irq` 里被清 0,等于**用重触发去丢帧**。现由**帧序号**(只增不清)+ **临界区快照**取代
- **`tpafe5160_init()` 做首帧有效性自检**(E-44):完整跑一帧转换+读取,若整帧读下来 FRSTDATA **没有发生任何跳变**(芯片没在驱动并行总线;板上上拉会把它钉死为高)→ 返回 `TPAFE5160_FRSTDATA_ERR`(-3) 并打 `[ERR] Init FRSTDATA no-toggle`。判据刻意不锁死"哪个 RD 边沿拉高/拉低"(手册只给"RD 下降沿 → FRSTDATA 高/低"两个跳变,本板未实测边沿次序),只要求"一帧内必须跳变" → 既抓死芯片,也不会因极性假设错误误杀好芯片
- 采样数据的消费者 `App/task/adc_task.c` **已实现**(B1,2026-10-10:`tpafe5160_snapshot()` 原子取数 + 帧统计;`adcTask` 在 `Src/freertos.c` 的 `USER CODE` 区创建)。**v2.2(2026-10-10)**:采样节拍改由定时器更新中断硬件触发,本任务退化为纯消费者;**v2.8(2026-10-10)**:节拍源改 TIM3(同时经 TRGO 触发 ADC1 + DMA),STM32 侧改为消费 DMA 乒乓缓冲,单拍耗时 122 µs → **8 µs**
- CONVST→BUSY→RD 三段时序对**建立/保持时间敏感**,改动需对照芯片手册
- ⚠️ 本项目 ADC 相关功能**新增任务/缓冲前须核算 RAM**(见 `docs/内存管理/`);接消费者前的强制门禁见根 `AGENTS.md`「接 ADC / RS-485 消费者前的强制门禁」
- ⚠️ **通道语义不是通道号**:`buf[i]` 对应哪个电气量必须查 `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md`(`buf[2]=IA`、`buf[5]=UN`、`buf[6]=UA`);V0.1 上 8 路电气量分属两片转换器属硬件缺陷(N-18)→ **禁止**跨转换器做相位/功率/功率因数类运算
## 已知问题
- `docs/问题记录/TPAFE5160.md` 有 **16 张图片断链**(文档引用了但图从未入库)——已登记,暂缓处理
## 相关文档
- 芯片手册转录:`docs/芯片手册/TPAFE5160.md`(注:其配图有断链)
- 任务实现:`App/task/adc_task.c`
- 硬件引脚:根 `README.md`「外设接口」