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STM32F4-Base/docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md
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wandering1 e4d70f9fcb docs(真值): 勘查 13 条文档/代码不一致全部处置(10 改 3 核实)+ 补 3 处
证据源 = 主树 ci-artifacts/archify/architecture-dtu-overview-20261030-095132/
evidence.md §11。该目录不入库,故把每条的判据与实测源抄进正文,别让证据只活在
一台机器上。处置口径:能改的改成与代码同源,核实后确认文档没问题的明确写「不改」。

判停点与就绪屏障(条 1、条 3)
- AGENTS 原写 `protect_task.c:98` 直接停走判据:`:98` 是 `s_prev_cal_lock` 变量,
  判停点是 `App/task/protect_task.c:268 if (adc_cal_prot_blocked() != 0u)`,
  判定本体在标定层 `adc_cal_prot_blocked()`、protectTask 只是消费者 → 改引用,
  同步 `ui_task.c:240` 页面注释与 `docs/任务规划/数据可信.md` 的同一处行号。
- `SYS_EVT_FTP_READY` 有生产者(`Src/freertos.c:490`,注释自陈预留)无消费者;
  `SYS_EVT_TIMESYNC_READY` 全仓无生产者也无消费者(只有定义与测试桩)。
  AGENTS、`sys_events.h` 位注释、屏障配图(生成器 + 产物)三处从「四个就绪位
  并列」改成「bit0/bit1 在用 + bit2/bit3 预留」,并指向
  `docs/架构设计/项目启动顺序管理.md` §3.2 的逐位对照表。ftpTask 实际等的是
  `NET|STORAGE`(`Src/freertos.c:477-479`,WaitAll|NoClear,100 ms 分片喂狗)。

/log 不是「三本」(条 5)
- `App/log/sys_log_mcu.c` 的 `s_paths[]` = run / selftest / accid / alarm /
  start / oper / yk 七本 64B 定长文本 + `soe.log`(64B 定长二进制)+ `wdev.log`
  (变长取证行,`App/fs/vol_lock` 侧投,不走定长格式)。
  → AGENTS 两处、总览 §2.1 与 §4 的「三本」改成「七本 + SOE(+ wdev 取证行)」。

主机单测 44 套 → 47 套(条 2,两把机器尺互证)
- `scripts/check_test_coverage.py --list` 打印 47 行;`ls -d test/host/*/` = 48 个
  一级目录,唯一没有 `run_unit_test.py` 的是 `common/` ⇒ 47 套。
- 差额三名 = 屏板链路套件:`sb_proto`、`sb_link`(2026-10-29 入库)、
  `sb_led_map`(2026-10-30 入库)。专属钩子仍是 22 根 ⇒ 无专属钩子的从 22 套变 25 套。
- 同步面:AGENTS、`docs/门禁说明/README.md`、`host-unit-tests.md` §6 台账(名单补
  三名)、`docs/代码规范/pre-commit使用说明.md`、`主机单测覆盖率口径.md`(含耗时句)、
  `scripts/README.md`、总览目录树、`.pre-commit-config.yaml` 三处注释、
  `test/host/sys_log_mcu/sys_log_mcu_test.c` 一处注释。
- 带日期戳的历史测量值按纪律冻结不动:28 套、41 套 ~105 s、40 套/18 套那三处。

本仓 LVGL 版本(条 6)
- vendored 版本 = `Lib/lvgl/lv_version.h:9-11` 的 9.3.0;总览两处「LVGL v9.2」与
  `gen_arch_svg.py` 图内文字改 v9.3 并重跑产物(脚本与产物同一笔,`generated-fresh`
  逐字节核)。
- **刻意不动**:`docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md` 两处「LVGL v9.2 文档」+
  GitHub `release/v9.2` 分支 URL ——那是对外游某分支文档的引用,不是本仓版本声明。

触发口径与栈值(条 4、7、9、10)
- ADC 映射 §1「ADC1 为软件触发」是旧口径:`Src/adc.c:53` 实为
  `ADC_EXTERNALTRIGCONV_T3_TRGO` → 改成 TIM3 TRGO,并补一句「TIM3 与 TPAFE 的
  CONVST 之间没有硬件耦合,仍不构成共同采样触发」,缺陷结论本身不变。
- 同文档 adcTask 栈 512 → 640 words(`Src/freertos.c:159 .stack_size = 640 * 4`)。
- `docs/UI设计/UI_设计架构.md` 的 uiTask 栈「16384 words」是单位错:
  实为 4096 words = 16384 B(`Src/freertos.c:218`),顺手补上行号。
- `App/app/app_main.c:197` 注释「DE = PD0」陈旧:`:198` 实传 `ST_DIR4_*`
  (V0.1 实板 PA15,V0.0 才是 PD0)→ 注释改指 V0.1 网表报告的引脚迁移表。
- 两处已退役编号 `N-18`(ADC 映射、V0.1 网表报告)换成登记簿条目名
  「双转换器无共同采样触发」。

核实后确认「文档没问题」的三条(条 8、12、13)
- 黄金参考「菜单 8 状态 + 内容页 66 张」:`simulator/tests/ref/` 实测 66 个
  `shot_*.bin`,与 `ui-golden` 钩子显示名一致 → 不改。
- `App/task/rs485_task.c` 存在但 `Src/freertos.c` 不创建它(grep 无 rs485):
  AGENTS 与总览都已写明「尚未接线 / 暂缓」,图侧画成「实现待接线」→ 不改。
- 104 端口 `:2404` 是工厂默认、可经 `/config.ini` `[comm]` 改 → 总览索引表补
  「默认」二字;「uiTask 10 ms 节拍」核实 = `ui_tokens.h:65 UI_TASK_TICK_MS 10` ✓。

并行勘查会话的同族发现(它扫「文档声明数 vs 真值」,逐处独立复验后采纳 3 处)
- `App/protocol/iec104/iec104_link.h` 头注释写「端口:TCP 2404(§1.5 B0 定义)」,
  同文件下方已写「服务端口真源已迁 [comm] 段」= 自相矛盾 → 补「工厂默认」并指回
  [comm] 与「下次重 bind 即生效」。
- `scripts/gen_task_table.py` 的 iec104Task 描述「:2404 监听」→「工厂默认 :2404
  监听」,`--write` 重生成 README 任务表(AGENTS 表无描述列,实测未被改写)。
- `App/log/README.md` 五行写入点行号全漂:事故 181→188、告警 184→191、启动
  176→183(`App/task/protect_task.c`);操作 `iec104_pts.c` 574/602→582/610、
  `default_task.c` 242→266、`sys_log_mcu.c` 646→682;遥控 573/576/582/586/596/
  598/609 → 581/584/590/594/604/606/617(宿主 `sim_syslog.c:245` 原值正确、未动)。
- **撤销一条**:我早先记的「`docs/算法/继电保护功能复现规划.md:225` 声称记录本已
  有消费者」与原文不符——:225 实为规划表里「动作/SOE 记录 | 复用 `sys_log`」一行,
  属能力复用口径、不是当前态断言 → 不改。教训:**改引用前逐处读现文,别照自己
  上一轮的笔记盲替**(这条比改中的每一处都值钱)。
- 同一批勘查还报了约 12 处「`2404` 缺『工厂默认』限定词」(AGENTS、`App/protocol/
  README.md`、`Src/freertos.c` 注释、5 篇 docs、`test/host` 工具,含一张配图生成器
  要连产物同批重跑)与 `测试开发标准流程.md`「像素层 60 内容页」、
  `.pre-commit-config.yaml` uinav 注释「快检档 18 张黄金参考」(后者写时为真、
  描述的却是钩子现有行为):**本笔刻意不做**,另开任务空间处理——那批要同时动
  AGENTS.md 与 `.pre-commit-config.yaml` 两处单写者面,与并行会话撞车的代价更高。
- 端口生效语义(用户裁定 2026-10-30):产品基线写「公共地址与端口可配…改后需重启
  生效」,代码 `App/task/iec104_serv.c` 是「ca 改后要重启;port 下次重 bind 才生效」
  ——裁定**按代码语义要改**处理(改了端口应立刻重 bind),属固件行为变更,另开任务
  且需真机验证;`.serialtest/config.json` 写死 `i104: listening on 2404` 必检锚点
  是同题(现场改端口会让串口回归假失败),一并留给那条任务。

自查(任务树内)
- `check_doc_links.py --sections-strict`:12 个改动 .md 逐个 rc=0;
  `check_mermaid.py` 改动 .md 全 rc=0;`check_generated_fresh.py` PASS
  (25 个生成器 / 21 一致 / 4 存量基线);`check_nested_comment.py --all` PASS
  (449 文件,新发 0、存量 2);`check_bom_drift.py --all` 99 个名单文件无漂移。
- 编译:`.dsh/skills/keil-build` 退出码 0(0 错误 0 警告),
  Program Size Code=246720 RO=29836 RW=2052 ZI=149708 —— 与本树凭证同码,
  证明这批改的确实只有注释与文档。
- 字节体检:23 个文件无 CR / U+FFFD / 行尾空格 / 缺末行换行;`ui_task.c` 被编辑后
  丢的 3 字节 BOM 已补回(bom-guard 复验通过);5 处「三连空行」逐文件与
  HEAD 比对确认是存量(Python 生成器的 PEP8 双空行与个别 C 文件原有空行)。
- 一次性工具 `ci-artifacts/fix_docs2.py`:断言式规则表,按文件读一次、在演化文本上
  逐条替换、一次写盘。第一版写成「每条规则各自从启动时快照起算」,同一文件后一条
  把前一条整体覆盖,只有每文件最后一条活下来——靠「改完再全仓复扫旧形态」当场抓到,
  这条判据本身已值得写进流程。
- 待办:`git add` 后需重跑 `ram_baseline.py --update`(体积凭证按 git 索引内容生成,
  未 staged 的文件不在凭证里,`check_size_gate.py --local` 现在因此报红)。
- 未 commit、未 push(AGENTS.md 边界:提交属 Ask first)。
2026-10-30 14:19:35 +08:00

27 KiB
Raw Blame History

V0.1 ADC 通道映射表(权威口径)

一句话结论:V0.1 共 17 路模拟采样——8 路进 TPAFE5160(16 位、8 通道同步、±5 V 满量程 = 10 V 跨度、LSB ≈ 152.59 µV,板上 RANGE 接 GND,口径见 §7.1)、9 路进 STM32 内部 ADC(12 位、顺序采样、0~3.3 V 单极性)。网名 AINn、板级网名 ADCn、转换器通道号三套编号互不等价(V0.1 有 13/17 路被置换),任何代码 / UI 显示 / 自检注入必须以本表为准,不得假设 AINn = ADCn。

语义分配由硬件于 2026-10-09 确认;网名与电阻对应关系取自 V0.1.tel(第 227~262 行),引脚号取自数据手册 LQFP144 引脚表(../芯片手册/stm32f405rg.md)。


1. 语义分配(2026-10-09 硬件确认)

语义 网名 类别 说明
UA AIN1 电压 A 相电压
UB AIN2 电压 B 相电压
UC AIN3 电压 C 相电压
UN AIN4 电压 零线(中性线)电压
IA AIN8 电流 A 相电流
IB AIN9 电流 B 相电流
IC AIN10 电流 C 相电流
IN AIN11 电流 零线电流
温度 V_ZL2 温度 温度检测模拟采样
备用 AIN5 / AIN6 / AIN7 / AIN12 / AIN13 / AIN14 / AIN15 / V_ZL1 — 未使用(悬空或不用),软件侧一律标 RESERVED,不参与采集与上报

设计口径(重要,2026-10-10 更正):本产品的电能计量在子板(计量模块)完成,主板 ADC 只做监视 / 辅助测量。但**"8 路电气量被分到两片转换器上"(UA/UN/IA 走 TPAFE5160,UB/UC/IB/IC/IN 走 STM32 12 位 ADC)是 V0.1 的硬件缺陷**——建档时(2026-10-09)写的"有意分配、不要按'8 路电气量应全部走 TPAFE'去修正"说法作废:该分配就是需要修正的对象,已列入下一版硬件(V0.2)改版项(登记簿条目「双转换器无共同采样触发」)。

缺陷实质(为什么必须改):

  1. 跨转换器通道没有同一时刻性:TPAFE5160 是 8 通道同步采样,STM32 ADC 是顺序扫描(9 通道一轮 ≈ 67 µs),且两片转换器没有共同采样触发(CONVST 只打 TPAFE;ADC1 由 TIM3 TRGO 触发——见 §7 与 Src/adc.c:53,但 TIM3 与 TPAFE 的 CONVST 之间没有硬件耦合,仍不构成「共同采样触发」)。于是 UA↔UB、IA↔IB 这类同族量之间相位关系不确定,主板侧任何功率 / 功率因数 / 相角 / 对称分量类运算都不成立。
  2. 精度与量程不一致:TPAFE 16 位 ±5 V 双极性(LSB ≈ 152.6 µV,满量程 = 10 V 跨度,口径见 §7.1)vs STM32 12 位 0~3.3 V 单极性(前端无中点偏置,交流量负半周削顶;LSB ≈ 806 µV)。同为相电压,UA 与 UB/UC 满量程码值差 16 倍、可用象限也不同——同一套算法无法统一处理 8 路电气量。
  3. 语义与硬件归属交叉:UA 在 TPAFE、UB 在 STM32,固件映射表 / UI 通道序 / 自检注入都必须逐通道查表绕开这个交叉(本文件 §4、§5 两张表的存在本身就是代价)。

下一版硬件(V0.2)改版要求:8 路电气量 UA/UB/UC/UN/IA/IB/IC/IN 全部接到 TPAFE5160 的 8 个通道,备用路与温度(V_ZL2)留给 STM32 ADC。TPAFE 现被 5 条备用路占着(AIN5/AIN13/AIN7/AIN15/AIN12 → ADC1/ADC2/ADC4/ADC5/ADC8),与要迁过来的 5 路(UB/UC/IB/IC/IN)正好 5 换 5:只需把这 5 路串联电阻在转换器一侧的目的地对调,元件数量与料号不变,属走线级改动。改版后本表 §3 的"转换器 / 代码通道"两列须按 V0.2 网表重出——这也是消费侧必须按语义取数、不得写死下标的原因。

V0.1 现板的软件口径:主板侧只做逐通道独立监视(有效值 / 越限 / 温度),禁止做跨转换器的同周期相位、功率、功率因数、矢量类运算;确需此类量,取子板计量模块的结果。


2. 三套编号,别混

编号族 含义 出现位置
AINn(n=1~15)、V_ZL1/2 子板侧网名:语义挂在这一层(UA/UB/…/温度) 连接器 U5 各脚 → 串联电阻
ADCn(n=1~17) 主板 ADC 输入网名:电阻另一侧、滤波电容、转换器输入脚 电阻 → 滤波器 → U3 / U17
转换器通道号 软件真正要用的编号:TPAFE ch1~ch8(= 驱动 buf[0..7])/ STM32 ADC_CHANNEL_x 固件、UI、自检

V0.1 相对 V0.0 把 AINn ↔ ADCn 的电阻对应关系置换了 13 路(见 V0.1_网表详细分析报告.md §6),所以网名编号完全不能当通道号用(例:AIN1(UA) 实际落在 TPAFE 第 7 通道)。


3. 完整映射表(17 路)

TPAFE5160(U3)通道脚:AIN_1P=49 / AIN_2P=51 / AIN_3P=53 / AIN_4P=55 / AIN_5P=57 / AIN_6P=59 / AIN_7P=61 / AIN_8P=63。 STM32(U17)为 LQFP144 脚号。

语义 网名 U5 脚 串联电阻 板级网名 转换器 转换器脚 / MCU 脚 代码通道 状态
UA AIN1 A3 R31 ADC7 TPAFE5160 U3.61 = AIN_7P buf[6](ch7) 在用
UB AIN2 B7 R52 ADC17 STM32 ADC123 U17.44 = PC4 ADC_CHANNEL_14 在用
UC AIN3 C14 R20 ADC12 STM32 ADC123 U17.37 = PA3 ADC_CHANNEL_3 在用
UN AIN4 A4 R28 ADC6 TPAFE5160 U3.59 = AIN_6P buf[5](ch6) 在用
备用 AIN5 B6 R12 ADC1 TPAFE5160 U3.49 = AIN_1P buf[0](ch1) RESERVED
备用 AIN6 C13 R5 ADC9 STM32 ADC123 U17.34 = PA0 ADC_CHANNEL_0 RESERVED
备用 AIN7 A5 R23 ADC4 TPAFE5160 U3.55 = AIN_4P buf[3](ch4) RESERVED
IA AIN8 B5 R19 ADC3 TPAFE5160 U3.53 = AIN_3P buf[2](ch3) 在用
IB AIN9 A8 R49 ADC15 STM32 ADC123 U17.42 = PA6 ADC_CHANNEL_6 在用
IC AIN10 C9 R46 ADC10 STM32 ADC123 U17.35 = PA1 ADC_CHANNEL_1 在用
IN AIN11 C10 R48 ADC11 STM32 ADC123 U17.36 = PA2 ADC_CHANNEL_2 在用
备用 AIN12 B3 R13 ADC8 TPAFE5160 U3.63 = AIN_8P buf[7](ch8) RESERVED
备用 AIN13 A6 R17 ADC2 TPAFE5160 U3.51 = AIN_2P buf[1](ch2) RESERVED
备用 AIN14 C12 R45 ADC13 STM32 ADC123 U17.40 = PA4 ADC_CHANNEL_4 RESERVED
备用 AIN15 B4 R26 ADC5 TPAFE5160 U3.57 = AIN_5P buf[4](ch5) RESERVED
备用 V_ZL1 A7 R51 ADC16 STM32 ADC123 U17.43 = PA7 ADC_CHANNEL_7 RESERVED
温度 V_ZL2 C11 R47 ADC14 STM32 ADC123 U17.41 = PA5 ADC_CHANNEL_5 在用

汇总:TPAFE 8 路 = AIN5/13/8/7/15/4/1/12;STM32 9 路 = AIN6/10/11/3/14/9/2/V_ZL1/V_ZL2(粗体为在用通道)。


4. TPAFE 侧:读出顺序 → 驱动缓冲区下标

tpafe5160_read_all() / EXTI 自动读取按 RD 时序连续读 8 次,FRSTDATA 标记第一通道,故 buf[0..7] = ADC1..ADC8 网名 = TPAFE ch1..ch8:

buf[i] 板级网名 TPAFE 通道 语义
0 ADC1 ch1 RESERVED(AIN5)
1 ADC2 ch2 RESERVED(AIN13)
2 ADC3 ch3 IA
3 ADC4 ch4 RESERVED(AIN7)
4 ADC5 ch5 RESERVED(AIN15)
5 ADC6 ch6 UN
6 ADC7 ch7 UA
7 ADC8 ch8 RESERVED(AIN12)

消费侧必须经语义映射表取数(UA → buf[6]),不要按"buf[0]=UA"这类直觉下标写代码。


5. STM32 侧:网名 → 引脚 → 代码通道宏

板级网名 U17 脚 引脚 代码宏 语义
ADC9 34 PA0 ADC_CHANNEL_0 RESERVED(AIN6)
ADC10 35 PA1 ADC_CHANNEL_1 IC
ADC11 36 PA2 ADC_CHANNEL_2 IN
ADC12 37 PA3 ADC_CHANNEL_3 UC
ADC13 40 PA4 ADC_CHANNEL_4 RESERVED(AIN14)
ADC14 41 PA5 ADC_CHANNEL_5 温度(V_ZL2)
ADC15 42 PA6 ADC_CHANNEL_6 IB
ADC16 43 PA7 ADC_CHANNEL_7 RESERVED(V_ZL1)
ADC17 44 PC4 ADC_CHANNEL_14 UB

⚠️ ADC17 网名 ≠ ADC_CHANNEL_17。PC4 在 F407 上是 ADC123_IN14,代码必须写 ADC_CHANNEL_14;ADC_CHANNEL_12 是 PC2(pin 30),写错就读到另一只脚。

CubeMX 侧标签(2026-10-09 已写入 STM32F407-Demo.ioc 并生成代码,格式 板级网名_语义):ADC9_RES / ADC10_IC / ADC11_IN / ADC12_UC / ADC13_RES / ADC14_TEMP / ADC15_IB / ADC16_RES / ADC17_UB(9 脚已配到 ADC1 的 IN0..IN7 + IN14,生成代码里对应 main.h 的 ADC9_RES_Pin…ADC17_UB_Pin)。⚠ PA0 标签首次配置时误写成 AD9_RES(少个 C),已改回 ADC9_RES(.ioc + Inc/main.h + Src/adc.c 三处同步)。

引脚可用性核查(2026-10-09):STM32F407-Demo.ioc 中 PA0~PA7、PC4 此前均未分配(PC5 = LED1,与 ADC 无关)→ 这 9 路做模拟输入无冲突,现已配给 ADC1。PA4/PA5 兼 DAC_OUT1/2,作模拟输入期间须保持 DAC 关闭(当前固件未启用 DAC ✓);PA4/PA5/PA6/PA7 的 SPI1 复用未使用(SPI1 走 PB3/PB4/PB5)✓。


6. 对既有文档的勘误(2026-10-09,依据 DS8626 引脚表)

  1. PC4 的通道号:docs/硬件平台/V0.1_网表详细分析报告.md §4.6 / §9-3 / §11 与 docs/硬件平台/V0.0_网表详细分析报告.md B5 处写的 "PC4 = ADC12_IN12、代码用 ADC_CHANNEL_12" 有误——DS8626 引脚表:PC4 = LQFP144 pin 44,附加功能 ADC12_IN14;ADC_CHANNEL_12 对应 PC2(pin 30)。正确写法:ADC_CHANNEL_14。
  2. "PB0 非 ADC 输入脚" 不成立:PB0 = LQFP144 pin 46 = ADC12_IN8(PB1 = pin 47 = ADC12_IN9)。所以 V0.0 把 ADC17 接 pin 46(PB0)电气上是有效通道,并非"死通道"。V0.1 改到 pin 44(PC4)的实际收益是解除与 LED2(PB0)的复用,不是"救活无效通道"——V0.0 报告 B5 的定性需按此理解。

7. 实现注意事项(当前固件现状,2026-10-10)

项 现状 影响
通道归属(硬件缺陷) 8 路电气量分属两片转换器:UA/UN/IA → TPAFE,UB/UC/IB/IC/IN → STM32 ADC V0.1 硬件缺陷(非有意分配,理由见 §1)→ V0.1 上禁止跨转换器做相位/功率/功率因数/矢量类运算;V0.2 改版要求 8 路电气量全部走 TPAFE(登记簿条目「双转换器无共同采样触发」)
STM32 ADC 外设 已生成(2026-10-09,CubeMX 6.17 + FW_F4):Src/adc.c/Inc/adc.h 已入库并挂进 MDK-ARM/*.uvprojx;Inc/stm32f4xx_hal_conf.h 的 HAL_ADC_MODULE_ENABLED 已生效;HAL stm32f4xx_hal_adc.c/_ex.c + stm32f4xx_ll_adc.h 已补入仓库(HAL 原本是裁剪子集);Src/main.c 里 MX_ADC1_Init() 排在 MX_IWDG_Init() 之后。生成配置核对无误:9 通道 / Rank 19 / 全部 144 cycles / ScanConvMode=ENABLE / ContinuousConvMode=DISABLE / ExternalTrigConv=ADC_SOFTWARE_START + EDGE_NONE / EOCSelection=ADC_EOC_SINGLE_CONV / DataAlign=RIGHT / 12 位;HAL_ADC_MspInit() 已把 PA0PA7+PC4 配成 GPIO_MODE_ANALOG 硬件通路已打通(hadc1 可用);消费者已落地——App/algo/adc_input.c 的 stm32_take()(「STM32 ADC1 启动与扫描」,v2.0,2026-10-10):ADC1 由 TIM3 TRGO 硬件触发一轮 9 通道 + DMA2_Stream4 循环搬运进乒乓双缓冲,任务侧只消费刚完成的半区(零忙等),9 通道一轮 ≈ 67 µs
ADC1 上电自校准 已补(2026-10-10):Src/adc.c 的 USER CODE BEGIN ADC1_Init 2 调用 adc1_calibrate()(实现同文件 USER CODE BEGIN 1,按 RM0090 §13.3.6:清 ADON→等生效→置 ADON→置 CAL→等 CAL 由硬件清零)。⚠ CubeMX 不生成这一步,且本仓库裁剪版 HAL 没有 HAL_ADCEx_Calibration_Start、裁剪版 CMSIS 头没有 ADC_CR2_CAL(bit3,代码里按 RM 自建 ADC1_CAL_BIT)→ 属 USER CODE 区手工定制,审计项 adc1-calibration-call / adc1-calibration-impl 兜底 实测有效:校准前后同一拍 STM32 侧 6 路同向变化 UB 898→961、UC 978→1038、IB 906→922、IC 1061→1071、IN 1017→1055、T 790→846(+10~+63 LSB ≈ 0.2~1.5 % FS);TPAFE 侧 UA/UN/IA 一字不变 → 变化确来自 ADC1 校准。缺这一步不报错,只是读数带失调
ADC 时钟 CubeMX 的 F4 ADC 面板有 Clock Prescaler 一项(此前"面板没有该项、固定 DIV2"的判断有误),已选 PCLK2/4 → ADCCLK = 21 MHz ✓。面板里 DIV2 是灰的、选不到:DB 里 FadcConstraint Max=36000000,APB2 = 84 MHz → DIV2 = 42 MHz 超限,该候选值被 Action="DISABLE" 禁掉,超规值进不来 不设额外防护(2026-10-09 决定):约束已由 CubeMX 把关;.ioc 虽不保存 ADC1.ClockPrescaler 键,重生成也只会回落到约束允许的值。按 144+12 cycles 算 ≈ 7.4 µs/通道、9 通道一轮 ≈ 67 µs
adc_task 已实现(B1,2026-10-10;语义取数与有效性层 v2.3;P1-5 事件驱动消费,2026-10-10):App/task/adc_task.c 每拍调 adc_input_poll()(App/algo/adc_input.c)= TPAFE tpafe5160_snapshot() 原子快照(8 通道)+ 消费一帧 STM32 ADC1 DMA 乒乓缓冲,经 adc_input_raw() 按语义取数(不再直接索引驱动缓冲);消费唤醒由 TIM3 ISR 置位 ADC_WAKE_FLAG(不再 1 ms 轮询);任务在 Src/freertos.c 的 USER CODE 区创建为 adcTask(640 words / AboveNormal,Src/freertos.c:159 .stack_size = 640 * 4) 数据路径已通(台架 /serial-boot-test:frames 严格 1000 Hz 递增、idle=0、adc1_rc=0 / adc1_err=0)
TPAFE 采样触发 周期 CONVST 已实现(2026-10-10):Src/main.c 的 HAL_TIM_PeriodElapsedCallback 在 TIM3 更新事件(1 kHz) 内调 tpafe5160_start_conv_irq();app_main_init() 用 HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3) 启动节拍(在 tpafe5160_init() 之后)。同一 TIM3 更新事件还经 TRGO 硬件触发 ADC1 一轮 9 通道(DMA 搬运),并调 adc_tick_irq_notify() 唤醒消费者(P1-5 方案 a,2026-10-10;内含"消费者就绪"门)→ 两片转换器由同一硬件事件同源对齐 连续波形(1 kHz);详见 docs/子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md §4(DMA 乒乓搬运)与 §6(事件驱动唤醒)
前端偏置 每路 1k 串联 + 滤波 C 跨接差分输入;差分负端(*_GND 网)经 1k 拴 AGND。不是对地分压(2026-10-27 网表追线定死,拓扑图见 §7.1),无中点偏置 TPAFE 输入阻抗 1 MΩ 恒定(../芯片手册/TPAFE5160.md "Analog Input Impedance" 节),故端子对 AGND 的直流通路 = 1k + 1 MΩ + 1k ≈ 1.002 MΩ,不是 1 kΩ。两侧各 1 kΩ 是手册要求的源阻抗匹配(AIN_nP / AIN_nGND 外接源阻抗相等以抵消失调),不是分压。STM32 侧只能测 0~3.3 V 单极性,交流量负半周被削顶;主板侧只做监视可接受,若要算 RMS/功率需硬件补偏置或明确算法口径
TPAFE 量程(2026-10-25 量程口径冻结定死) 板上 RANGE 接 GND → ±5 V 双极性量程(芯片手册输入量程表:RANGE = 0 → −5 ~ +5 V),16 位二进制补码,±5 V 满量程 = 10 V 跨度,LSB = 10 V / 65536 ≈ 152.59 µV/码(@ 转换器引脚)。“±10 V” 是芯片的另一可选档(RANGE = HIGH,跨度 20 V、LSB ≈ 305.18 µV),本板未用——历史版本曾把本板误标为“±10 V 双极性”,与 §7 本行矛盾、且会让 TPAFE 侧系数差一倍,更正记录见 §9 用 tpafe5160_to_voltage() 换算;端到端口径见 §7.1
取数契约(2026-10-10 已修,E-44 / E-45 / E-58 闭环) 旧的 get_buf / data_ready / clear_ready 已删除(删除前确认全仓库零调用者):get_buf 只给指针、任务再拷 → 被 BUSY EXTI 抢占就是两帧混合;s_ready 电平标志被 start_conv_irq 触发前清 0 → 重触发即丢未消费帧;read_all 从不看 FRSTDATA(宏有定义、代码零引用)→ 芯片死亡时返回 OK + 常量垃圾。现口径:tpafe5160_snapshot(dst, count)(临界区原子拷贝,返回 1/0/-1,仅任务上下文)+ tpafe5160_frame_seq()(帧序号只增不清)+ tpafe5160_frstdata_err()(无跳变帧计数);tpafe5160_init() 增首帧自检——一帧读下来 FRSTDATA 无跳变(芯片不驱动并行总线;板上 R24 4.7k 上拉会把它钉死为高)→ 返回 -3 + [ERR] 消费者只能用 snapshot() 取数(AGENTS.md 已立为铁律);真机实测开机 [ADC] Init OK 现只在自检帧通过后才打印 → 判据在本板成立、非空转

7.1 端到端量纲链路口径(网名 AINn → 端子 → 变比 → 码值 → 满量程,2026-10-25 量程口径冻结定死)

出处:docs/任务规划/数据可信.md §2.1(量程口径冻结)。本节把 语义端子(二次侧)→ 子板/端子板 → 网名 AINn → 主板电阻网络 → 板级网名 ADCn → 转换器引脚 → 码值 → 满量程 的链路逐段定口径。 ③ 段(AINn ↔ 转换器引脚)已有台架实测数值——变比 1:1,斜率实测见 §8.1;④ 段(语义端子 ↔ AINn 的子板/ 端子板变比)仓库内没有任何数据,只给口径与判据。

芯片级口径(定死,与前端网络无关):

项 口径 依据
TPAFE5160 量程档 板上 RANGE(U3 pin8)接 GND → ±5 V 双极性(−5 ~ +5 V);RANGE = HIGH 的 ±10 V 档本板未用 V0.0_网表详细分析报告.md §4.5“模式配置全对:RANGE(pin8)=GND → ±5V” + ../芯片手册/TPAFE5160.md 输入量程表(RANGE = 0 → −5 ~ +5;RANGE = 1 → −10 ~ +10)
TPAFE 码值格式 16 位二进制补码(−32768 ~ +32767,全量程 65536 码 = 10 V 跨度) 芯片手册 DC Accuracy(16 bit / NO missing code);Drivers/BSP/TPAFE5160/tpafe5160.c 的 tpafe5160_to_voltage() 注释
TPAFE LSB(@ 引脚) 10 V / 65536 ≈ 152.59 µV/码(≈6553 码/V) 由上两行推得;与 §7“TPAFE 量程”行、驱动注释一致
STM32 ADC1 LSB(@ 引脚) 12 位单极性 0 ~ 3.3 V:3.3 V / 4096 ≈ 805.66 µV/码(≈1241 码/V) §7 生成配置行;docs/任务规划/数据可信.md §2.1 同口径

“±10 V”只允许出现在“芯片可选档”语境。本文件 2026-10-09 建档时曾把文首摘要写成“TPAFE … ±10 V 双极性”,与 §7 的 ±5 V 档矛盾、TPAFE 侧系数因此会差一倍——2026-10-23 docs/任务规划/数据可信.md §2.1 挂账该冲突并要求量程口径冻结定死;现定死为“±5 V 满量程 = 10 V 跨度、LSB 152.59 µV”,文首摘要与 §7 已按此更正。全仓其余“±10 V”字样仅剩芯片手册转写与 tpafe5160.h 中 RANGE 枚举可选档注释(均为芯片能力描述,非本板配置口径),不构成歧义。

③ 段的实际拓扑(2026-10-27 按 V0.1.tel 逐通道追线,UA 为例;图由 tools/arch_diagram/gen_adc_frontend_svg.py 生成,改图请改脚本重跑,勿手改 SVG):

UA 通道前端:端子 → R31 → ADC7 → TPAFE AIN_7P;C44 / R32 在差分负端,不在信号通路上

ADC7 节点上只有 R31、C44、U3.61 三样(网表第 241 行),没有对地元件——所以 ③ 段 不是分压器,变比 = 1:1。C44 / R32 那一串接在 ADC7_GND(= TPAFE 负输入 AIN_7GND)上, 是差分滤波,不在信号通路上。STM32 侧同构且更简(图 B:C111 直落 AGND,连接地串阻都没有)。

链路分段口径:

段 关系 状态
① 语义 ↔ 网名 ↔ 板级网名 ↔ 转换器代码通道 §2/§3/§4/§5 的 17 路映射表 定死(本文件为唯一权威)
② 转换器引脚电压 ↔ 码值 TPAFE U_pin = code × 152.59 µV(code 带符号);STM32 U_pin = code × 805.66 µV 定死(纯转换器事实,上表)
③ AINn(串联电阻子板侧)↔ ADCn/转换器引脚 变比 = 1:1(2026-10-27 定死):ADCn 节点只有 {串阻.2, 滤波 C, 转换器引脚},无对地元件(拓扑图见上)。旧"读法 A(2:1 分压 → 305.18 / 1611.3 µV/码)"作废——它是把接在差分负端的 1k 误读成对地分压 定死(网表级结论 + 2026-10-27 台架实测确认,见 §8.1:端子侧注入斜率 6544.2 码/V,与引脚侧理论 6553.6 差 0.14 %,不存在 2:1 分压)。已知电压注入验证已闭环
④ 语义端子(二次端子)↔ AINn 子板/端子板变比:仓库内无任何文档(docs/硬件平台/ 只有 .tel 网表与分析报告,无子板原理图;§8 步骤 4) 缺口——待「端子/子板变比确认」实测确认;拿不到变比则"端子二次值"不成立、eng 保持 0

可评审结论:

  1. ROM 默认系数按 ② 引脚口径冻结:TPAFE 通道 k = 152.59 µV/码、STM32 通道 k = 805.66 µV/码;标定折算的输出单位 = ADC 引脚电压 V(eng = 0)。该口径不依赖 ③④ 两个未决项,自本节点死即成立——这就是 M4 承诺边界止于“引脚电压”的依据(docs/任务规划/数据可信.md §2.6)。
  2. docs/任务规划/数据可信.md §2.1 旧表的“板级系数(输入侧)305.18 / 1611.3 µV/码”已随 ③ 段定死而删除(2026-10-27):该值按 2:1 分压折算,而网表证明 ADCn 节点无对地元件。板级系数 = 引脚侧系数(152.59 / 805.66);305.18 / 1611.3 今后只允许出现在“±10 V 档 LSB”语境(芯片手册口径),不得再当本板系数。
  3. 满量程必须写明参考点:TPAFE 通道满量程 = ±5 V @ 引脚(跨度 10 V);③ 已定 1:1、④ 仍未知,故端子侧满量程只允许写“引脚侧数值 × ④ 比”,严禁把“码 × 152.59 µV”当端子二次值写进代码/文档(那是引脚电压)。
  4. 已知电压注入验证已于 2026-10-27 闭环(六项判据全 PASS,实测见 §8.1):③ 段 1:1 由台架直接证实, ② 引脚侧 LSB 与实测斜率差 0.14 %,逐通道映射与极性均已验。仍待实测的是 ④(端子→引脚 变比,即端子/子板变比确认)与两点标定;两者完成前 eng 保持 0、输出单位仍是 ADC 引脚电压。 实测斜率与 ② 理论值偏差 >2 % 时先查前端(分压/变比/焊接),不得用系数凑错斜率 (docs/任务规划/数据可信.md §8 风险表)。

8. 逐通道验证方法(上板自检口径)

  1. TPAFE 侧:对目标 AIN 注入 1 V DC → 观察对应 buf[i] 变化(UA→buf[6]、UN→buf[5]、IA→buf[2]),同时 U3.14 BUSY 有脉冲;语义与下标不符即映射错。✅ 2026-10-27 已执行(原 2026-10-23 挂账的"无执行记录"已消除;docs/硬件平台/V0.0_网表详细分析报告.md §5.1 第 6 条的同一验证随之关闭)。判据按已知电压注入验证的不需要示波器口径执行:① "BUSY 有脉冲"改用固件帧计数——注入前后 tpafe5160_frame_seq() 仍严格 1000 Hz 递增即等价;② 幅值判据改用万用表读注入点实际电压 + 同时读 adc_input_raw() 码值,三点线性拟合(R² ≥ 0.999)。
  2. STM32 侧:对目标引脚(如 PC4=UB)注入 0.5 V → 读 ADC_CHANNEL_14 应变化;若不变而相邻通道变化 → 通道宏写错(见 §5 警告)。✅ 2026-10-27 已执行(原 2026-10-10 的"尚未执行"已消除;当时台架只验证了"9 通道全部转换成功 + 零超时 + 互异非饱和 + 跨次开机读数不同",台架无信号源);映射的代码侧一致性有两道保证:① App/algo/adc_input.c 的 k_adc_map[] 与 CubeMX 标签(ADC17_UB=PC4 等)逐条对齐;② 开机自检 adc_input_init() 校验每个 STM32 语义通道都落在 k_stm32_rank_ch[] 扫描序列内(挡"映射到不扫描的通道 → 恒读陈旧值")。
  3. 备用通道:RESERVED 路不接入任何语义,UI 与上报里不得出现;若实测有读数漂移,只记录不消费。
  4. 端子侧变比(2026-10-23 补,2026-10-27 收窄):上面 1/2 两条都只到 ADC 引脚。③ 段(AINn ↔ 转换器引脚)已由网表追线定死为 1:1(ADCn 节点无对地元件,拓扑图见 §7.1),板内不再有未知比值;剩下的未知量只有 ④ 子板/端子板变比——它在仓库里没有任何文档给出(docs/硬件平台/ 只有 .tel 网表与分析报告,无子板原理图)。故不得用"2:1 分压"换算出二次值;该变比由「端子/子板变比确认」实测确认。

8.1 2026-10-27 实测记录(首次执行,六项判据全 PASS)

注入点在端子侧(U5.x 连接器焊盘,见 docs/测试说明/专项验证/ADC前端注入验证流程.md §3), 未碰 LQFP 引脚——有 1k 串阻护着,且 ③ 段已定 1:1,端子侧斜率即引脚侧斜率。 完整步骤、现场记录表与逐项判据见该文档 §5/§6,此处只留结论。

项 实测 判据 结论
零点(8 路短接 AGND) 0~5 码(TPAFE ≤4.6 mV / STM32 ≤4.0 mV) TPAFE ≤30 / STM32 ≤5 码 PASS
三点线性(UA) R² = 0.9999997 ≥0.999 PASS
斜率(UA,TPAFE) 6544.2 码/V(期望 6553.6,偏差 −0.14 %),截距 −7.2 码 偏差 ≤2 % PASS
逐通道映射 8 路各自塌到本路(零点步骤逐路代偿) 注入哪路只动哪路 PASS
极性(TPAFE 三路) −6566 / −6568 / −6566,对称性 ≤0.34 % 落在 −6554 附近且 ≤2 % PASS
节奏 注入前/后 Δ9998 码 / 10 s ≈ 1000 Hz,idle=0、adc1_err=0 注入前后仍 1000 Hz PASS

由此确认的三件事:

  1. ③ 段变比 = 1:1 得到台架直接证据(原为网表追线的推断)。端子侧注入斜率 6544.2 码/V, 与引脚侧理论 6553.6 差 0.14 %——若存在 2:1 分压,斜率会是理论值的一半(约 3277),实测不存在。 旧"板级系数 305.18 / 1611.3 µV/码"据此第二次被否(第一次是网表拓扑)。
  2. 8 路语义 ↔ 物理端子一一对应,k_adc_map[] 与 §3/§5 映射表无误。
  3. TPAFE 补码符号位解释正确:−1.0 V 点码值为负、幅值与 +1.0 V 点对称。

两项残留口径(不影响本轮 PASS,但别当成已验证):串扰未单独证(零点步骤时其余七路浮空、 本身在漂,小幅串扰看不出来);节奏只测了注入前后、没测注入进行中。