wandering1/STM32F4-Base
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STM32F4-Base/docs/产品需求/产品需求设计文档.md
T
wandering1 aed842e1f2 Merge branch 'v2-on-ui' into task/archsplit-sw-hw 
# Conflicts:
#	docs/架构设计/软件架构与运行时规格.md
2026-10-30 13:32:52 +08:00

135 KiB
Raw Blame History

STM32F4-Base 产品需求设计文档

文档定位：本项目面向产品的需求基线——回答三个问题：产品是什么（§2 背景·用户·场景）、 要做到什么程度（§4~§8 需求与验收标准）、当前做到哪一步（§4 总览表 + §9 路线图）。 散落在架构、子系统、测试文档中的"产品做什么 / 做到什么程度 / 依据是什么"以本文为唯一收敛点。 版本：v2.0　日期：2026-10-30　状态：现状基线（含已实现项 + 待实现项） 范围口径：1:1 复刻——本产品是参考产品 CLS100（Scatter_P_HV03.01_SV01.01，OMAP-L138 ARM+DSP 双核 + VxWorks 配电保护测控装置）的逐模块复刻；差异只允许来自物理不可移植项 （§3.2）。能力基线与逐项明细已独立成档： 参考产品复刻明细.md（能力清单、点表/定值/元件/规约逐项差额）。 配套权威档：运行时架构（就绪位表、启动时序、线程通信）→ ../架构设计/软件架构与运行时规格.md；硬件规格与 能力边界（引脚表、H1~H5）→ ../架构设计/硬件规格与能力边界.md。 事实来源：本文所有数值与结论均取自仓库内受管事实源（代码、.ioc、.map、网表分析 报告与各模块设计文档），凡与其它文档冲突处，以本文标注的权威来源为准。 阅读前提：建议先读 docs/README.md（文档索引）。 产品定义的技术细化（保护功能复现）见 docs/算法/继电保护功能复现规划.md。

1. 文档说明

1.1 目的与范围

本文回答三个问题：

  1. 产品是什么——一块工业级嵌入式 DTU 平台固件，做什么、面向谁、部署在哪（§2）；
  2. 产品要做到什么程度——每一项功能/接口/性能/可靠性的可验收要求（§4~§8）；
  3. 产品当前做到哪一步——已实现、已验收、待实现的明确边界（§4 总览 + §9）。

不含（各有权威档，本文不重复）：

1.2 术语与缩写

术语 全称 / 含义
DTU Data Transfer Unit，数据传输单元；本产品的设备角色
MCU STM32F407ZGTx（Cortex-M4，LQFP144）
FTL Flash Translation Layer，闪存转换层（本项目用 dhara 实现）
BBT Bad Block Table，NAND 坏块表（持久化在保留块池）
FatFs 通用 FAT 文件系统模块（Lib/FatFs）
BSD Socket API 本项目在 CH395F 之上封装的 net_socket 接口（socket/bind/listen/accept/recv/send/close）
RemoDispBus 远程显示总线协议（MCU 无屏，UI 以 1bpp 帧经 TCP 推流到远端客户端）
cfg_file 通用配置引擎（INI 段键表，MCU/模拟器双端共享核心）
sys_clock 系统墙钟时间服务（RTC 基准 + tick 推进）
sys_log 定长 64B 记录引擎（运行/自检日志）
IWDG Independent Watchdog，独立看门狗（LSI 时钟源）
就绪屏障 用 CMSIS-RTOS2 Event Flags 表达"子系统就绪"的启动顺序机制
双端 MCU（Keil/ARMCC）与 PC 模拟器（CMake/MSVC）共用同一份 UI/配置源码
/keil-build / /serial-boot-test 仓库约定的构建 / 自动化测试命令别名
语义取数与有效性 / 标定折算 / 全周傅氏相量 / 测频与遥测快照 / 保护判据 采集链路分层：语义取数与有效性（语义取数与有效性）→ 标定折算（标定折算）→ 全周傅氏相量（全周傅氏相量）→ 测频与遥测快照（测频与遥测快照）→ 保护判据（保护判据）
全周傅氏 单频 DFT 取基波相量，窗长 = 整周波（20 点）；幅值即基波有效值
相量 {fRe, fIm, fAm, fAmSQ}，实部 / 虚部 / 幅值 / 有效值
双区交换 相量（及遥测快照）计算区 / 使用区索引单字节翻转，读者无锁取整份快照
等周波采样 软件测频 + 调采样周期，使窗长恒等于实际周波（严格 20 点/周波）
标定 k / b 通道折算系数（µV/码，Q16 定点）与零点（码值）；工程量 = (code + b) × k
QDS IEC 60870-5-104 的品质描述符字节（OV / NT / IV 等位）
SOE Sequence of Event，带时标的事件顺序记录（本产品落 /log/soe.log）
CP56Time2a 104 的 7 字节时标格式（毫秒 / 分 / 时 / 日 / 月 / 年 + 时标标志位）
点表 / IOA 104 上送对象表与信息体地址；本产品点表口径见 §6.8
固有 / 运行 / 保护定值 三类参数：只读身份信息、可整定的运行参数、可整定的保护定值（§5.13）
软压板 软件投退开关（全局软压板 = 保护总投入，可经 104 遥控投退）
遥测死区 遥测变化上送门槛；本产品按"连续 2 个新测量点越限才确认"
软件架构档 docs/架构设计/软件架构与运行时规格.md 的简称（本文与复刻明细档共用此简称）
硬件规格档 docs/架构设计/硬件规格与能力边界.md 的简称（本文与复刻明细档共用此简称）
复刻明细档 docs/产品需求/参考产品复刻明细.md 的简称
CLS100 参考产品（配电保护测控装置，ARM + DSP 双核 / VxWorks），仅作能力对照，非本产品代次

1.3 读者与相关文档

角色 建议读法
甲方 / 产品 §2 背景·用户·场景 → §4 需求总览 → §9 路线图 → §10 验收判据
开发 全文；深入时按 §11 指向各模块设计文档
测试 / 验证 §5、§6、§7、§10 + docs/测试说明/
评审 §2、§3、§7、§9

2. 背景、目标用户与产品目标

2.1 背景与产品定位

STM32F4-Base 是一块工业级嵌入式 DTU 平台固件，基于 STM32F407ZGTx，集成 以太网通信、SPI NAND 存储、ADC 采集、RS-485 通信与 FTP 文件服务，并自带 远程显示（UI 推流）、墙钟对时、看门狗自恢复、运行/自检记录等工业现场能力。

它的产品目标是 1:1 复刻参考产品 CLS100（配电保护测控装置）——按参考工程源码的 常量表与模块文件逐项对齐点表、定值、保护元件与规约栈（§3.1、复刻明细 §1）。在此过程中沉淀出的 分层底座（采集链 语义取数与有效性~出口与记录、配置引擎、就绪屏障、双端测试）同时是可复用的平台能力。

产品现状一句话：平台能力（网络 / 存储 / 时间 / UI / 日志 / 看门狗 / FTP / 配置） 已实现并台架验收；采集主线（语义取数与有效性采集 → 标定折算 → 全周傅氏相量 → 测频与遥测快照 → 保护判据 → 出口与记录 SOE → IEC 60870-5-104 上送）软件链路已全线贯通并台架闭环；与参考产品的差距 集中在三处：① 保护判据处于未标定闭锁态（等标准源两点标定）、② 点表规模远小于参考 （定值 40 vs 249 项、遥测 9 vs 31 点、开入开出 0 vs 138/31 点）、③ 独立子系统未立项 （故障录波、电度、多规约、SNTP）。即："数"与"判据"已可信到引脚电压口径， 缺的是标定、点表铺开与一次设备接口（明细见 复刻明细 §1.2、§9）。

交付节奏与验收锚点见 §9、§10；本文对"为什么是这四点能力组合"不再另立论证—— 它是 DTU 数据接入类产品的工业现场最小完备集（通信、存储、采集、对外规约）， 并以 1:1 复刻 CLS100 为纵深（§3）。

2.2 产品形态与部署

flowchart LR
    subgraph DEV["开发机（Windows）"]
        K[Keil MDK-ARM v5<br/>编译/烧录]
        SIM[LVGL PC 模拟器<br/>CMake + SDL2]
        PY[Python .venv<br/>脚本/测试]
    end
    subgraph TGT["目标板（DTU 硬件）"]
        M[STM32F407ZGTx @168MHz]
        P[CH395F / GD5F2GQ5UE / TPAFE5160 / SD2506 / RS-485 / LED×6]
    end
    subgraph RMT["远端客户端（PC/浏览器）"]
        C[DTU-RemoteLCD 或任意 TCP 客户端]
    end
    DEV -- "USB：ST-Link 下载器" --> TGT
    DEV -- "USB→RS-232 适配器：RS232#1 @115200 调试日志" --> TGT
    TGT -- "以太网 CH395F<br/>FTP:21 / 对时:8888 / 远程显示:7003" --> RMT
环境 角色 必需性
① 开发机 编译/烧录、UI 模拟器、脚本工具链 开发/测试必需
② 目标板 运行固件的 DTU 硬件 上机必需
③ 远端客户端 远程看图/按键、对时推送、FTP 文件操作 现场使用必需

关键产品特征：MCU 端无物理屏幕——UI 画面以 160×160 单色位图（1bpp）经 TCP 推送到远端 客户端渲染，按键亦由远端下发（见 §5.6、§8）。

2.3 目标用户

角色 与产品的接触面 关心的事
主站操作员 / 调度 IEC 60870-5-104（:2404）：总召、变位、遥控、定值、对时 数据可信（品质位如实）、动作可追溯（SOE 时标）、异常可自恢复
现场调试与运维 串口屏板（本地带屏运行）、UART5 日志口（:115200）、FTP（:21）、ST-LINK 烧录 上电即用的接线口径、看得见的状态灯与日志、改配置不重启、掉电不丢参数
工厂生产 / 出厂 /config.ini 工厂默认、UI 工厂菜单、自检记录 产线可批量预置网络与口令、自检留痕可查
远程看图 / 注键人员 TCP :7003（RemoDispBus）+ DTU-RemoteLCD 与本地屏板同源的画面与按键（两出口并发互不干扰）
送检 / 验收方 §10 验收判据、第三方 104 主站往返 每项要求都有可跑通的判据，"没做"与"接线错"可区分

2.4 典型使用场景

  1. 开关柜现场部署：设备上电 → 按 /config.ini 出厂 IP 组网 → 主站连 :2404 总召 → 现场用屏板看测量、按按键翻菜单；死机由看门狗自恢复（无需到场）。
  2. 远程运维：PC 经 :7003 看同一份 UI、注键操作；FTP 取 /log（运行/自检/SOE 记录） 与 /config.ini；改 IP 后 2~5 s 生效不重启；PC 推 :8888 对时。
  3. 脱离 PC 独立带屏运行：串口屏板直连 USART1（700 kbaud），主机 275 ms 召唤、 ≤200 ms 回 4208 B 帧（3200 B 显存 + 状态灯掩码 + info）——无 PC 也能看与按（§5.16）。
  4. 保护运行（等标定解锁）：1 kHz 采样 → 全周傅氏相量 → 20 ms 判据节拍 → 动作只落 遥信 + SOE + 日志（V0.1 无出口硬件）；未标定态判据整体停走且 YX31 如实置位—— 这是刻意的安全设计，不是缺陷。
  5. 复刻验收：按 参考产品复刻明细.md 逐项对照点表/定值/元件/规约， 差额即排期输入（§9）。

2.5 目标与成功指标

# 目标 落地手段
G1 可靠：现场死机可自恢复、掉电不丢配置、错误可追溯 IWDG + 任务心跳位图、原子写 + 迁移、错误码通道四要素
G2 可维护：分层解耦、单一事实源、双端复用、门禁强制 六层架构、就绪屏障、生成器（菜单/字体/任务表）、pre-commit 钩子族
G3 可移植：UI/配置源码 MCU 与 PC 模拟器共用 平台后端抽象（*_mcu.c / *_sim.c），核心零平台依赖
G4 可扩展：新子系统/新配置段/新页面按模板接入 事件位扩展、段注册三步、页面插件描述符、App/protocol/ 预留
G5 可验收：每项能力有明确判据与自动化门禁 /keil-build / /serial-boot-test / 静态门禁 / 主机侧纯逻辑单测 / 台架验证

设计原则（贯穿全项目）：

  1. 上层只依赖相邻下层（单向）；禁止反向依赖（例外经登记）。
  2. 状态位常驻、命令位消费——Event Flags 就绪位必须 osFlagsNoClear。
  3. 能推导的就不存——持久化"不可推导"的状态（导航历史、配置、日志），其余现算。
  4. 单写者——配置文件属主 = defaultTask；syslog 唯一写者 = defaultTask；控制台唯一发送者 = defaultTask。
  5. 一切写入 = 临时文件 + rename（原子替换），半截窗口结构消除。
  6. 测量不可信就不判据——未标定（VALID 未置位）或采样故障时保护停走，品质位如实上送， 绝不用"看起来对"的数去动作（§5.12、§5.15）。
  7. 点表优先于实现——本期做不了的 104 点照常入表并置 IV；缺行比置 IV 更糟， 主站将无法区分"没做"与"接线错"（§6.8）。

成功指标（可判定）：

指标 目标 当前状态
平台能力台架验收 网络/存储/时间/UI/日志/看门狗/FTP/配置 全部闭环 ✅ 已达成（§10.4）
采集主线到业务出口 采样→相量→测频→遥测快照→判据→104/UI 全链路数据同源 ✅ 软件链路闭环；判据等标定（§9.1.1）
屏板独立带屏 串口通道交付并台架验收 ✅ 主机侧交付（§5.16；尾巴见屏板链路设计说明 §9.2）
送检就绪 两点标定 → 保护解卡 → 第三方主站验收 ⬜ 等标准源与端子变比（§9.2 第 4/5 步）
复刻完成 复刻明细各项达"做完了"口径 🔶 见 参考产品复刻明细.md §1.2

3. 范围与产品级非目标

3.1 产品范围（1:1 复刻口径）

产品范围 = 参考产品 CLS100 的可移植能力全集。 本产品不是"在参考产品里挑一部分做"， 而是按参考工程源码逐模块复刻：凡参考源码中存在的点表、定值单元、保护元件、记录类型、 规约栈，都属本产品目标范围；差异只允许来自物理不可移植项（§3.1.1）。

范围按复刻完成度分三档，判定口径见 参考产品复刻明细.md §1.1：

档 含义 处置
✅ 已对齐 参考源码能力在本产品上已实现，且有台架/单测证据 进 §10 验收判据
🔶 部分对齐 骨架、口径、地址编排已对齐，覆盖范围小于参考（通道数 / 元件数 / 点数） 差额逐条进 §9
⬜ 未开始 参考源码存在、本产品无对应实现 逐条进 §9，不等于"不做"

当前分布（20 项能力，明细见 参考产品复刻明细.md §1.2）：✅ 2 项（采样节拍、自检类型）、🔶 10 项、 ⬜ 7 项、— 1 项（双核分工，不可移植）。

3.1.1 不可移植项（产品级非目标）（唯一允许落在范围外的部分）

# 不可移植项 参考实现 本产品 归因
X1 双核 ARM + DSP 分工 OMAP-L138（ARM 跑通信/HMI，DSP 跑保护） 单核 Cortex-M4F 按任务划分承担 芯片形态
X2 实时操作系统与工具链 VxWorks 5.x + CCS FreeRTOS V10.3.1 + Keil ARMCC 平台形态
X3 一次设备接口 KO / KI 板卡（出口、开入、硬压板） V0.1 无该硬件（硬件规格档 §5 H3） 硬件缺失
X4 独立计量通道 专用计量芯片（电度） 无（跨转换器无同刻，§4.6 H1） 硬件缺失

X1~X4 是范围外项的全部。 除此以外不存在"参考有、我们决定不做"的能力—

3.2 产品级非目标（本期不做，与"范围外"不同义）

非目标 边界 理由
屏板硬件本体固件 DTU-LCD 独立工程 不在本仓；主机侧以需求档 §5.16 契约为黑盒验收线
多定值区 / 定值文件下装 参考有 4 区 本产品只定义单定值区（§5.15 未实现项表）
主站 IP 白名单 — 单 socket 语义下"拒绝"= 断链重听，可被扫描打成 SPI 风暴（§5.15）
LOGO 下发 帧 info[4..5] 保留位恒 0 参考该功能无消费方，协议保留位存在但主机不提供操作（§5.16）
归一化 / 标度化遥测 点表要求短浮点（系数 1） 协议语义决定，非进度缺口

"非目标"是产品决策；复刻差额不是（那是进度，见 §9 与复刻明细档）。两者不混。

4. 需求总览（优先级与状态）

优先级是排期语义：P0 = 交付/送检主线；P1 = 复刻铺开项（可并行、依赖标定或硬件）； P2 = 冻结或等立项。状态口径同 §5 章头（✅ / 🔶 / ⬜）。细节与验收判据在 §5 各节。

优先级 需求域 状态 一句话边界
P0 FR-NET 网络通信（§5.1） ✅ CH395F + BSD 抽象 + 单连接自愈
P0 FR-STO 存储（§5.2） ✅ SPI NAND→dhara→FatFs，卷自愈
P0 FR-TIME 时间（§5.3） ✅ SD2506 墙钟 + :8888 对时（2038 已知限）
P0 FR-CFG 配置引擎（§5.4） ✅ INI 段键表 + 外科保存 + 免重启生效
P0 FR-LOG 记录与日志（§5.5） ✅ 定长记录 + 控制台单写者
P0 FR-WD 看门狗（§5.7） ✅ 心跳位图 + 复位原因 + Fault 现场
P0 FR-ADC 采集与标定（§5.9） ✅ 1 kHz 同源节拍；两点标定后解卡
P0 FR-MEAS 遥测与相量（§5.11） ✅ 全周傅氏 + 测频 + 200 ms 快照单源
P0 FR-IEC104 上行（§5.15） ✅ 被控站；无效点入表置 IV
P0 FR-PROT 保护（§5.12） 🔶 软件就绪；未标定闭锁（用户裁定走标准源）
P0 FR-SET 定值（§5.13） ✅ 40 项；原子封存 + 掉电保持
P0 FR-SOE 事件记录（§5.14） ✅ 判据路径零 NAND I/O
P0 FR-HMI 屏板链路（§5.16） 🔶 串口主通道已交付；7003 报文口径 6 项未做
P0 FR-UI 远程显示（§5.6） ✅ 两出口同源推流
P1 FR-LED 状态指示（§5.8） ✅ 主板 6 路；屏板 20 路属 FR-HMI
P1 复刻铺开（定值/遥测/元件/规约/软压板） 🔶 明细见复刻明细档；顺序不可早于标定（§9.2）
P1 故障录波 🔶 最小闭环代码面已交付；4 kHz/多段/COMTRADE 二期
P2 FR-RS485 对下采集（§5.10） ⬜ 整簇冻结（用户决定），重启门禁见该节
P2 FR-PROT-5 出口（§5.12） ⬜ 等 V0.2 硬件

5. 功能需求

每项功能给出：需求 → 实现要点 → 验收判据。状态标注：✅ 已实现并验收 / 🔶 部分对齐（含已实现待专项、软件就绪待条件）/ ⬜ 待实现。

5.1 网络通信子系统（FR-NET）✅

FR-NET-1 以太网组网

  • 需求：上电后按配置的 IP/掩码/网关/MAC 完成以太网初始化，PHY 强制 100M 全双工，等链路稳定后置就绪位。
  • 实现：netTask 等 STORAGE_READY → 读 RAM 配置副本 → net_init(ip,mask,gw,mac) → 等链路 ≤3 s → 置 NET_READY。
  • 判据：串口出现 Network Init / net init: OK / PHY: 100M FULL；PC 能 ping 通设备 IP。

FR-NET-2 网络抽象层（BSD Socket API）

  • 需求：为上层提供 socket/bind/listen/accept/recv/send/close 与 select/poll 多路复用；所有 CH395F 操作串行化。
  • 实现：net_socket.c（BSD API）→ netMsgQueue（深度 8）→ netTask 串行执行；net_select.c 提供 I/O 多路复用。
  • 判据：三个 TCP 服务（FTP / 对时 / 远程显示）均经同一 API 工作；单连接模型下连接断开自动回到 LISTEN。

FR-NET-3 单连接模型与自愈

  • 需求：CH395F 配置为 8 Socket（索引寻址）+ TCP Server 单连接（set_fun_para(0x08)，bit3 SOCKET_CLOSE；bit0 为保留位必须为 0），Socket 0 复用监听与数据通道；网络重建后服务自动重连。
  • 实现：三个 TCP 服务串行占用连接，断开自动重听；代次号（net_get_generation()）驱动服务自愈。
  • 判据：FTP 旧会话异常断开后约 30 s 恢复监听；网络重建（改 IP）后服务自动重建监听。

网络层是全项目最成熟子系统（pending 机制 + 四份 Trap 记录 + 量化基线 + 探针族）。

5.2 存储子系统（FR-STO）✅

存储栈分层

FR-STO-1 三层存储栈

  • 需求：在 SPI NAND 上提供 FAT32 文件系统；具备磨损均衡、坏块管理、垃圾回收；上电无卷自动格式化。
  • 实现：FatFS（FAT32）→ dhara FTL → gd5f2gq5ue 驱动；defaultTask 挂载（无卷 f_mkfs）+ 卷健康探针/自愈。
  • 判据：FTP 可列目录/读写卷根文件；掉电后数据仍在。

FR-STO-2 坏块管理与持久化 BBT

  • 需求：坏块表持久化，重启后不丢失；不交给 dhara 管理。
  • 判据：全片擦除后容量恢复流程可用（见 docs/测试说明/专项验证/存储维护与容量恢复.md）。

FR-STO-3 卷并发一致性

  • 需求：FTP 传输（ftpTask）与配置读写（defaultTask）并发访问卷时不得损坏。
  • 实现：FF_FS_REENTRANT=1 + 逐次加锁/放锁（超时 1 s）；三条一致性协议（写 tmp+rename / 沉降去抖 / 单写者）。
  • 判据：并发 FTP 下载 + UI 保存无卷损坏、无死锁。

5.3 时间子系统（FR-TIME）✅

FR-TIME-1 墙钟维护

  • 需求：以 SD2506 RTC 建立 Unix epoch 墙钟基准，运行期以 tick 推进（零 I2C 流量），提供字符串格式时间。
  • 实现：sys_clock_init() 读一次 RTC 建基准（无效时按默认值自动校时）；base+delta 法；30 天惰性再基准化（防 49.7 天 tick 回绕）；sys_clock_get_str() → "YYYY-MM-DD HH:MM:SS"。
  • 判据：日志时间戳真实正确；主机侧单测 100 断言点通过。

FR-TIME-2 网络对时

  • 需求：PC 主动通过 TCP :8888 推送时间到设备，设备写回 RTC。
  • 实现：timeSyncTask 等 NET_READY → TCP listen :8888 → 收 PC 推送 → 写 RTC；30 s 无包则掉线重建监听。
  • 判据：对时后设备墙钟更新、日志时间戳正确。

已知限制：uint32 epoch → 2038 年上限。

5.4 配置引擎（FR-CFG）✅

配置文件分层架构

FR-CFG-1 通用配置文件

  • 需求：网络参数（IP/掩码/网关/MAC）持久化到 /config.ini（INI [network] 段）；文件可经 FTP 下载/上传；格式纯文本、带注释、可编辑器编辑。
  • 实现：cfg_file 段键表引擎（段 RAM 副本复用模块静态结构体，键表 const 映射键→偏移）；工厂模板首启自动生成。
  • 判据：文件缺失/损坏回退工厂默认并重建模板；FTP 上传后 2~5 s 自动生效。

FR-CFG-2 外科手术式保存 + 原子写

  • 需求：保存时保留用户注释/未知段/未知键（降级安全）；写入原子（并发读者只见旧完整或新完整文件）。
  • 实现：受管键行替换，其余原样保留；临时文件 + unlink 目标 + f_rename；输出 >4096 B 拒绝保存。
  • 判据：设备保存后下载文件，用户注释与未来版本段落原样保留。

FR-CFG-3 变更检测与立即应用

  • 需求：FTP 上传配置后无需重启即生效；网络段变化触发网络重建。
  • 实现：defaultTask 每 2 s f_stat 比对 (size, mtime)，连续 2 次稳定才重载（沉降去抖）；[network] 段变化 → SYS_EVT_NET_RECONFIG → 网络重建（代次 +1，服务自愈）。
  • 判据：FTP 改 IP 后 2~5 s 生效（网络重建含等链路 ≤3 s）。

FR-CFG-4 旧档迁移（已取消 · 2026-10-10）

  • 原需求：旧固件的 /cfg/netcfg.bin（NCFG 二进制）首启自动迁移为 INI 并删除旧文件——已取消，不再实现。
  • 现口径：旧档若存在则被忽略（不读、不删、不迁移），配置直接回落工厂默认（/config.ini [network] 段模板）。
  • 取消理由：该一次性路径把整条配置写链（net_cfg_save → cfg_file_save → cfg_store_write_atomic → f_rename → FatFS → dhara FTL）挂进启动期调用图，defaultTask 静态最坏栈链 +600 B；本仓库不存在携带旧档的设备。
  • 判据：卷上残留 /cfg/netcfg.bin 时开机不产生任何迁移日志、旧档不被改动，/config.ini 按工厂默认生成。

FR-CFG-5 扩展性

  • 需求：未来所有模块配置（ADC/RS-485/端口等）进同一文件、按段组织。
  • 实现：未来模块接入三步——① 定义段结构体（静态工厂默认）② 写键表 ③ cfg_file_register()。

5.5 运行 / 自检记录与日志（FR-LOG）✅

FR-LOG-1 定长记录引擎

  • 需求：运行记录与自检记录持久化到 NAND，FTP 可直下。
  • 实现：sys_log 定长 64 B 文本记录（一行一条）；/log/run.log（1024 条 / 64 KB 上限）、/log/selftest.log（512 条 / 32 KB）；defaultTask 唯一写者；ISO8601 时间戳 + epoch。
  • 判据：UI"运行记录/自检记录"页可显示；FTP 可下载。

FR-LOG-2 控制台单写者日志

  • 需求：多任务并发日志不得字符级交错；异常场景（HardFault）日志可控。
  • 实现：4 KB 环形缓冲 + defaultTask 唯一发送（行级原子）；内核前/ISR/异常钩子有界直发回退。
  • 判据：日志无交错；崩溃时能输出归因日志。

FR-LOG-3 上电/重启分类与待机显示

  • 需求：区分上电与重启；空闲切待机屏。
  • 实现：run.log 末条 epoch 时间差推断；硬件复位原因（RCC_CSR）优先；ui_standby 空闲 60 s 切入。

5.6 UI 与远程显示（FR-UI）✅

FR-UI-1 离屏渲染 + 双出口推流

  • 需求：MCU 无物理屏幕，UI 以 160×160 单色位图（1bpp，3200 B）渲染到离屏显存， 经两个出口送出：串口屏板通道（主，§5.16.2）与 TCP :7003（镜像）；两路的按键都回注 UI。
  • 实现：LVGL 160×160 1bpp 离屏渲染到 g_ui_fbuf（3200 B）→ ui_net_sink 经 RemoDispBus 推流； 远端按键经协议注入。串口屏板通道尚未实现（§5.16.9 第 11 条）。
  • 判据：DTU-RemoteLCD 连 7003 出图（160×160 1bpp）+ 远端菜单导航可用； 屏板实物接入后 280 ms 节拍出图 + 状态灯正确（§5.16.10 第 8~15 条）。

FR-UI-2 菜单与内容页

  • 需求：42 节点层级菜单（最大 4 级）+ 内容页（装置信息/交流量/直流量等）。
  • 实现：三层拆分（数据层 ui_menu_tab 生成物 / 逻辑层 ui_menu 17 B 导航状态 / 显示层 ui_menu_view 级联框）；内容页框架 + 页面插件描述符。2026-10-29 实到 43 节点（新增「录波回放」叶，需求原文的 42 是 V0.1 立项数）。
  • 判据：UI menu init: OK；菜单像素回归全 PASS。

FR-UI-3 待机屏

  • 需求：空闲超时（默认 60 s）自动切待机屏，仅确认键回菜单。
  • 判据：空闲后进入待机屏，按键返回菜单。

详见 §8 UI 规格。

5.7 看门狗与故障自恢复（FR-WD）✅

看门狗心跳模型

FR-WD-1 IWDG + 任务心跳位图

  • 需求：任务级死锁/饿死/断言死循环可自恢复（硬件复位），无需人工到场；不误杀正常长耗时窗口。
  • 实现：IWDG（LSI 独立时钟，PR=4 / RLR=1249 → 标称 2498 ms、最坏 ≈1701 ms）；任务心跳位图（各自置位，无锁单字）+ defaultTask 单一喂狗者（task_wd_poll 每 100 ms 抽样）；连续 8 次（800 ms）未达标 → 停喂 → 约 2.5 s 后复位；必需位掩码 0x37。
  • 判据：V2 任务饿死 ≤2.5 s 复位；V4 关中断死循环每 ~4.9 s 稳定复位；V5 30 min 真实负载零复位。

FR-WD-2 复位原因诊断

  • 需求：复位后可区分上电 / 看门狗 / 软件 / 引脚 / 欠压。
  • 实现：HAL_Init() 后一次性读 RCC_CSR 锁存并清标志；优先级 POR > PIN > IWDG > WWDG > SFT > LPWR > BOR。
  • 判据：串口 [APP] reset cause: <类型>；[WD] armed: 自检标记。

FR-WD-3 故障现场采集

  • 需求：HardFault / MemManage / BusFault / UsageFault 触发时输出完整现场。
  • 实现：4 个 Fault Handler 采集（PC/LR/xPSR/R0-R3/CFSR/HFSR/BFAR/MMFAR）+ fault_handler_enable() 使能 SHCSR 后三者。
  • 判据：日志形如 [ERR] MEMFAULT PC=... CFSR=... MMFAR=...。

已知边界：启动段（app_main_init + bring-up）无看门狗保护；ftpTask 首期不纳入监视（掩码剔除）。

5.8 LED 状态指示（FR-LED）✅

  • 需求：6 路 LED（低电平点亮）随系统状态变化。
  • 实现：defaultTask 循环驱动（闪烁指示系统活跃）。
  • 判据：目检 6 路 LED 随系统状态变化。

⚠ 本节只讲主板 LED。 屏板上另有 20 路状态指示灯（ID 0 电源常亮 + ID 1~19 位掩码）， 由主机每帧下发 4 B 控制，属另一套输出，规格见 §5.16.3 ①。 两套 LED 的"位 → 业务状态"语义各自独立，不要混用同一个状态表。

5.9 ADC 采集与标定（FR-ADC）✅

FR-ADC-1 采样节拍与触发

  • 需求：8 路电气量（UA/UB/UC/UN、IA/IB/IC/IN）持续采集，1000 Hz（50 Hz 下 20 点/周波）， 采集节拍与任务唤醒同源；不得用任务周期软定时冒充硬件节拍。
  • 实现：TIM3 更新事件（1 kHz）在 ISR 内触发 TPAFE CONVST，同一事件经 TRGO 触发 ADC1 一轮 9 通道并由 DMA2 循环搬入乒乓双缓冲；ISR 只置"消费者就绪"门并唤醒 adcTask（不做重运算）。
  • 判据：frame_seq 每 10 s 精确 +10000（1000.0 Hz）、frst_err=0、adc1_err=0、adc1_hw=0； 单拍消费耗时 ≤10 µs（DMA 搬运后实测 8 µs，软件轮询时为 122 µs）。

FR-ADC-2 语义通道映射

  • 需求：按语义取数（UA/UN/IA 等），不写死缓冲区下标——V0.2 换映射表即可切换硬件归属。
  • 实现：App/algo/adc_input.c 的语义表（TPAFE buf[6]/[5]/[2]；ADC1 CH14/3/6/1/2/5）+ 开机 映射自检（STM32 映射通道必须落在扫描序列内，否则拒绝并自检留痕）。
  • 判据：ADC input layer init: OK；8 路 + 温度首帧全部读出、互异、非饱和。

FR-ADC-3 标定与量纲折算（标定折算）

  • 需求：把码值折算为工程量 (code + b) × k，系数与零点可落盘、掉电保持；未标定不得冒充二次值。
  • 实现：App/algo/adc_cal.c——k 以 Q16（µV/码 ×65536）、b 以码值存 [adc_cal] / [adc_cal_ofs] 段；ROM 默认 = 引脚侧 LSB（TPAFE 152.59 µV/码、STM32 805.66 µV/码）； 三态可用性 ADC_CAL_F_VALID / ADC_CAL_F_CLIPPED 由 adc_cal_flags() 单点查询，104 / UI / 保护闭锁共用。
  • 判据：已知电压注入斜率与理论 LSB 偏差 ≤2%（2026-10-27 台架实测端子侧 6544.2 码/V，与引脚侧 理论 6553.6 差 −0.14%，零点 0~5 码、R²=0.9999997、极性对称 ≤0.34%）；8 通道系数/零点往返一致。
  • 证据与现场步骤：docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md §8.1、 docs/测试说明/专项验证/ADC前端注入验证流程.md。

FR-ADC-4 采样有效性校验

  • 需求：芯片静默、丢帧、序号倒退、转换错误必须被检出并可闭锁保护，且不误报。
  • 实现：App/algo/adc_health.c 纯逻辑判定层——静默 100 ms 门限（电平位、可自愈）、丢帧边沿计数、 序号倒退锁存、FRSTDATA/HAL 错误/STM32 停摆计数增量；严重事件与上升沿写自检记录（每类每次开机一次）。
  • 判据：主机侧 31 用例全绿；台架零 [ERR]（健康不误报），人为制造丢帧时 tgap 与 adc1_gap 同步可见。

FR-ADC-5 前端物理口径（已实测盖章）

  • 1k 串联 + 1k 到地 是源阻抗匹配、不是分压：ADCn 节点只有 {串阻、滤波电容、转换器引脚}， 「1k 到地」接在差分负端（ADC7_GND → R32 → AGND），故 AINn↔引脚变比 1:1。
  • 芯片手册 ±10 V 档的 LSB（305.18 / 1611.3 µV/码）是另一回事，不可与本板变比混用。
  • 剩余未知量只有子板/端子板变比，因此系数只能推到"µV/码 @ 引脚"（硬件规格档 §5 量纲口径）。
  • 拓扑图 docs/images/ADC前端电路.svg。

5.10 RS-485 采集（FR-RS485）⬜ 冻结

  • 需求（已确认）：半双工 RS-485 对下 ModBus RTU 采集（下行采集口；上行走以太网 104）。
  • 现状：rs485_init() 已调用；rs485_task.c 为空桩、未在 freertos.c 创建；App/protocol/ 为该 协议族预留（当前仅 104 在用）。整簇冻结（用户决定，2026-10-12）。
  • 重启门禁：先修「单缓冲包撕裂」「TX 超时拉 DE 未等 TC」两条，再谈接消费者；实现须满足 双缓冲 + 序号、DE 收尾超时路径、协议解析与硬件 I/O 分离。
  • 详见 docs/任务规划/暂缓-RS485.md。

5.11 遥测与相量（FR-MEAS）✅

FR-MEAS-1 全周傅氏相量

  • 需求：每 1 ms 产出基波/谐波相量，幅值直接是基波有效值，读者无锁取整份快照。
  • 实现：App/algo/phasor.c——N=20 全周 DFT，系数表离线预乘 √2/N；5 个实例 （IA/UA/UN 基波 + IA 二次/五次）；每来新点整窗重算，算完单字节翻转计算区/使用区。
  • 判据：主机侧 57 用例全绿（系数表逐项复核、合成正弦幅值误差 ≤1%、双区交换）；台架开机即产出 5 行 phasor(first)，心跳持续刷新。
  • 双轨有效值：保护用基波有效值（抗衰减直流与谐波误动），计量/遥测要真有效值（谐波方和根） ——两者不可混用；本产品当前只实现基波轨，谐波方和根轨未做（§9）。

FR-MEAS-2 频率测量（测频与遥测快照）

  • 需求：45~55 Hz 内测频，精度优先于响应速度。
  • 实现：App/algo/freq.c——共轭乘积相位增量 + 解缠绕 + 自适应窗长（对齐纹波周期整数倍）； 假值钳制带与系统合理带分离；幅值门 <50 码判无效；UA → IA 优先级。
  • 判据：45~55 Hz 扫频最坏误差 0.0101 Hz、1% 噪声 0.0160 Hz、启动收敛 ≤40 ms、阶跃 50→51 Hz ≤120 ms； 浮空（无信号）时 valid=0 不发散。

FR-MEAS-3 遥测快照（200 ms）

  • 需求：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；快照必须可无锁整体读。
  • 实现：App/algo/meas.c——每 200 ms（经过时间分频，非拍计数）取基波有效值 + 逐点品质，双区 + seq； 唯一发布者 = adcTask（meas_tick 全仓仅一处调用），其余任务只读。
  • 判据：主机侧布局用例钉死字段偏移（改字段 = 破协议）；台架 104 与 UI 读数同源一致；快照未发布时 消费者得到 IV|NT 而不是 0。

FR-MEAS-4 品质与死区

  • 需求：品质必须如实反映"这一路能不能信"；遥测变化上送不得被单点噪声触发。
  • 实现：品质位低字节与 104 QDS 同值直传；CLIPPED（削顶）由 104 侧映射为 IV； 死区 = 连续 2 个新测量点越限才确认（基准恒为上次上送值，防慢漂移吃掉基准），品质翻转当拍直报。
  • 判据：UB/UC/IB/IC/IN 五路恒 IV（品质驱动，V0.2 消除 H1 后零改动自动启用）；死区两拍确认、 回摆撤销；TEMP 通道恒 NT。

5.12 保护功能（FR-PROT）🔶 软件就绪，判据现闭锁

FR-PROT-1 元件框架

  • 需求：统一"越限 + 返回系数滞回 + 定时限"元件核，判据为纯逻辑（吃测量值 + 定值），可离线单测； 新增元件只加实例表一行，不改核。
  • 实现：App/algo/prot_elm.c——数据驱动实例表 9 行；prot_elm_eval() 纯判据、prot_elm_run() 为 相量/频率到测量值的薄适配；延时用 now_ms 差值法（与节拍无关，精度不受 20 ms 节拍影响）。
  • 判据：主机侧 47 断言全绿（1.01× 启动 / 0.9× 返回 / 滞回保持 / 欠量方向 / 投退 / 闭锁联动 / 时基回绕）。

FR-PROT-2 元件清单（V0.1 有效子集）

元件 测量量 判据要点 104 遥信
过流 Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ 段 IA 越定值经延时动作，返回系数滞回 YX16/17/18（并汇入 YX15 故障总）
过负荷 IA 越定值告警（默认不跳闸） YX23 过载
过压 / 欠压 UA 过量 / 欠量方向，各自延时 无遥信点（仅 SOE + 日志）
零序过压 UN（外部零序专用通道） 越定值经延时 汇入 YX15 故障总
过频 / 低频 测频结果 过量 / 欠量方向，默认 51.0 / 49.0 Hz 无遥信点（仅 SOE + 日志）

⚠ YX15 故障总的构成是 OC1∨OC2∨OC3∨3U0——电压类与频率类元件不在其中，其动作目前只能从 SOE、[PROT] 日志与 UI 记录看到。这是点表层面的已知缺口（送检点表要求独立分点时再补）， 不要把它误读成"元件没动作"。

  • 未复刻的元件（建接口不使能，等条件）：三相完整过流（B/C 相）、零序过流、方向/功率类、 PT/CT 断线、涌流制动、重合闸、故障隔离——原因见硬件规格档 §5 的 H1/H2，属需求档 §9.1.1「三相与同期」， 解除条件为 V0.2 硬件。
  • 判据：[PROT] elm 边沿日志与 104 变位一致；未使能元件不误动。

FR-PROT-3 判据节拍

  • 需求：判据独立于采集任务，周期稳定，且不得阻塞在存储 I/O 上。
  • 实现：protectTask 20 ms 节拍（元件吃 50 Hz 基波有效值，相量每工频周更新，20 ms 足够）； 纳入 IWDG 必需位；动作只投递 SOE（SPSC 环），不做 NAND I/O。
  • 判据：静态最坏链 872 B / 配置 2048 B（余 57%）；动作到 104 上送端到端 ≤120 ms。

FR-PROT-4 闭锁（四源，任一命中即停走判据）

闭锁源 判据 行为
未标定 UA/UN/IA 的 ADC_CAL_F_VALID 未全部置位 整条判据链停走（产品构建默认态，等两点标定）
采样故障 adc_health_flags() 电平位（TPAFE/STM32 静默、序号倒退） 元件全部复位 + 本拍不判据，自愈后自动恢复
定值非法 定值校验和（sum32 正/反码）复核失败 闭锁相关保护并告警，需重写定值解除
全局软压板退出 PS_GLOBAL_EN = OFF（104 遥控 YK12） 元件复位 + 停判据，压板恢复即重返联

FR-PROT-5 出口（⬜ 未实现）

  • 需求：判据满足驱动跳闸/告警出口继电器，带保持/脉冲与回读自检。
  • 现状：V0.1 无出口硬件 → 保护"动作"= 遥信 + SOE + 日志；104 遥控 YK1~4 为否定确认。
  • 判据（立项后）：动作驱动对应出口；出口回路自检可检出断线；遥控执行有确认与回读。

5.13 定值与运行参数（FR-SET）✅

FR-SET-1 三类参数

类 地址范围 内容 属性 本产品状态
固有参数 8001H~800AH 终端类型 / 操作系统 / 制造商 / 硬件版本 / 软件版本 / 校验码 / 规约类型 / 型号 / ID / MAC 只读 ⬜ 未实现（字符串类无法短浮点上送，未知 IOA 应答）
运行参数 8020H~8058H 遥测死区、PT/CT 变比、负荷越限/重载/过载报警、录波投退与定值、功率置负 可整定 🔶 已落死区 9 点 + k/b 覆盖 16 点（0x8030~0x804F）；其余类别无消费者，留白不预埋
保护定值 8820H~8882H 过流 Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ 段、零序过流、重合闸、低压/低频、励磁涌流闭锁、小电流接地等 可整定 🔶 40 项（Q10 定点）：过流三段、过负荷、过压/欠压、零序过压、过频/低频 + 本地项（投退/返回系数/全局软压板）

FR-SET-2 定值模型与封存

  • 需求：定值改动必须原子可见——保护巡检任何时刻都看到自洽快照；范围校验失败整笔拒绝。
  • 实现：App/algo/prot_set.c——影子区写好后重封 sum32 正/反码，再单字交换活跃区； prot_set_selfcheck() 用 seqlock 式复核（提交撞见则本轮跳过）；范围校验 + 整表 all-or-nothing 装载。
  • 判据：主机侧 90 断言（含伪造自洽越界对抗样本）；104 写定值与巡检并发无 µs 级误锁。

FR-SET-3 持久化

  • 需求：定值掉电保持；档案损坏与版本换代必须能区分，损坏不得静默使用。
  • 实现：/prot_set.bin（magic + 版本 + 计数 + 值区 + sum32 正/反码对），走临时文件 + rename 原子写； 写路径 = 脏标志 → 事件位 → defaultTask 落盘（失败保留脏位下轮重试）； 装载在 STORAGE_READY 之前整表原子完成。
  • 判据：非默认定值跨复位保持（台架 7.5 A 往返读回一致）；版本换代（旧档）记 INFO， 真损坏记 ERROR + 自检留痕并回落出厂默认。

FR-SET-4 运行参数段

  • 需求：死区与通道系数可由主站整定并持久化，且系数只有一份真源。
  • 实现：App/algo/run_par.c——[run_par] 段 9 键（死区，毫单位 int32）+ k/b 覆盖 16 点； k/b 写为 adc_cal_set 代理（合法带 ROM×[0.5,2.0] 由执行段裁决），run_par 不存系数。
  • 判据：0x8027~0x802A（过压/欠压告警段）永不被覆盖（路由 run_par 先、未命中落 prot_set）； 越带写回否定确认；整档保存一趟覆盖 [run_par] 与被改写的 [adc_cal]。

FR-SET-5 主站读写

  • 需求：主站可读定值、两段式写定值，失配/越界必须明确否定。
  • 实现：C_RD 读 + C_SE_NC 两段写；地址 = prot_set comm_addr（点表不另立地址表）； comm_addr = 0 的本地项显式不可寻址（防 IOA=0 误命中）。
  • 判据：读回值 = 写入值（COT 正确）；本地项读回 COT=14 + EVI；执行段写失败不影响旧值。

5.14 SOE 与动作记录（FR-SOE）✅

FR-SOE-1 记录格式

  • 需求：动作与状态变化必须带时标留痕，且保护路径不得因写盘被拖慢。
  • 实现：App/log/soe_rec.c——64 B 定长记录 = 类型 + 元件号 + IV 位 + seq + CP56Time2a + epoch + 值 + 校验和； 六类边沿：元件动作 / 复归、软压板投 / 退、采样数据块 / 恢复。
  • 判据：/log/soe.log 经 FTP 下载后逐条解码通过（校验和、seq 严格 +1、CP56 与 epoch 交叉一致）。

FR-SOE-2 落盘与上送

  • 需求：写盘单写者；104 变位与落盘记录同源同时基。
  • 实现：protectTask 投递 SPSC 环（深度 8，禁 DBG）→ defaultTask 排空落盘； 104 自发单点换 M_SP_TB_1（带 CP56 时标），总召/周期保持 M_SP_NA_1。
  • 判据：动作路径零 NAND I/O（protectTask 静态链 872 B 改前后不变）；104 时标 = 事件上送时刻， 与落盘记录（事件发生时刻）差 ≤ 一拍 + 排空延迟（≤50 ms）。

FR-SOE-3 记录体系（✅ 软件面已落地；真机判据待台架）

  • 现状：七类文本记录（运行 / 自检 / 事故 / 告警 / 启动 / 操作 / 遥控）+ 二进制 SOE 已落地， 「记录类型 = 日志 ID 本身」（一类记录一个文件，记录体内无类型字段位）；UI 六页已绑 （记录 5 页 + 运行报告，2026-10-28）。运行报告的四个数取自 boot_stats（SD2506 用户 SRAM 上电次数 + 本次复位原因快照）与 iec104_serv 的四个只读观测计数，经 info 帧下发 （口径 docs/UI设计/UI_数据供给设计说明.md §4.4）。
  • 判据：五类记录各有写入点、可翻最近 20 条、空记录明确显示"无记录"、共用 reader——软件面已满足 （空态与四个范围标签由 66 张像素黄金钉住；模拟器侧这些文件没有写入方，只拍到空态）。 真记录翻页、掉电后保持、清除记录后归零、boot_count 自增与四态判定待台架复核 （docs/任务规划/登记簿.md §7）。

5.15 IEC 60870-5-104 上行（FR-IEC104）✅

本产品为被控站（受控端）：104 TCP 服务器，端口 [comm] 段 port（工厂默认 2404），主站主动连入。 点表口径见 §6.8，设计细节见 docs/子系统设计/IEC104上行设计说明.md。

FR-IEC104-1 链路层

  • 需求：APCI U/S/I 帧、STARTDT/STOPDT/TESTFR、k/w 窗、t1/t2/t3；TCP 流重组与坏帧自恢复。
  • 实现：App/protocol/iec104/iec104_link.c（纯逻辑：收=喂流、发=回调、时基注入）；参数 k=12 / w=8 / t1=15 s / t2=10 s / t3=20 s；序号 15 bit 回绕、超时一律差值法。
  • 判据：主机侧 174 断言全绿；台架主站往返 STARTDT → 总召四组 → actterm 全通过。

FR-IEC104-2 遥测上送

  • 需求：遥测短浮点、系数 1、点号落在 0x4001 起的遥测段（段基址见 复刻明细 §1）；支持背景/总召、 周期（60 s）、死区与品质上送。
  • 实现：数据源 = 测频与遥测快照（§5.11）；品质直传，CLIPPED 映射为 IV；死区运行时副本（运行参数段可读写）。
  • 判据：总召读回值与 UI 同源一致；死区两拍确认、品质翻转直报；削顶五路恒 IV。

FR-IEC104-3 遥信上送

  • 需求：双位置遥信上双点、其余单点；变位突发 + 背景扫描；无效点也入表并置 IV。
  • 实现：iec104_pts.c 点表（33 点）+ COV 判定；突发单点带 CP56 时标。
  • 判据：YX15~18/23/31 为活数据；YX1~14/19~22/24~30/32~33 恒 IV（缺行比置 IV 更糟）。

FR-IEC104-4 遥控

  • 需求：双点命令两段式（选择 82H / 执行 02H），失配或越界否定确认。
  • 实现：YK11 信号复归 → 跨上下文复归请求；YK12 全局软压板 → 定值原子写； YK1~4 开关、YK13 电池活化、YK14 解除闭锁 = 否定确认（无硬件）。
  • 判据：YK11/YK12 两段正答且行为可观测（压板退出态跨复位保持）；否定确认带正确 COT + PN。

FR-IEC104-5 定值与运行参数读写

  • 需求：C_RD 读、C_SE_NC 两段写；地址即定值表 comm_addr；写成功即持久化。
  • 实现：见 §5.13；路由顺序 = run_par 表先、未命中落 prot_set。
  • 判据：读回一致、越界否定、断电重启保持。

FR-IEC104-6 对时

  • 需求：主站 C_CS 对时写入设备墙钟；时标无效如实置 IV。
  • 实现：CP56 → epoch ms → sys_clock（含 RTC 写回）；epoch >2^32 显式拒绝回 PN。
  • 判据：对时后日志时间戳跟随主站；C_CS 后 SOE 时标同步。

FR-IEC104-7 响应时间（点表推荐值）

参数 要求 本产品实测 / 设计
终端启动时间 ≤100 s 开机到 net init: OK ≈0.6 s，到 104 监听 <2 s
104 连接 / 总召 ≤3 s / ≤8 s 连接 <1 s；总召分片 + 单轮 4 ASDU 预算，实测远小于 8 s
SOE 上送 ≤5 s 变位到上送 ≤120 ms
遥控选择 / 撤销 / 执行 ≤5 s 同轮应答（ms 级）
读定值 / 改定值预置 / 执行 ≤10 s / ≤5 s 同轮应答（ms 级）
读文件目录 / 文件 ≤30 s ⬜ 未实现（文件传输未立项）
录波文件存储 ≤15 s ⬜ 未验收（代码面 2026-10-29 已交付：/wave 段文件 + FTP 取回；本波按 1 kHz / 8 路 / 单段做；≤15 s 时限未测，80 点/周波属二期；卡片见 docs/任务规划/故障录波.md）

FR-IEC104-8 单连接与自愈

  • 需求：单连接语义（CH395F 单 socket）；断链自动重听；网络重建（改 IP）后服务自愈；协议故障主动拆链。
  • 实现：监听与数据通道复用同一 socket（EOF 时 net 层 auto_relisten，应用层不关 fd）； net_get_generation() 变化即重建；坏帧 / N(R) 倒退 / t1 超时 / 发送 3 连败 → 本端拆链促主站重连。
  • 判据：断链后自动恢复监听；改 IP 后重建；V0.1 为首到优先（后连优先需 net 层支持，未实现）。

FR-IEC104-9 本期未实现项（如实登记，均为 §9.1 复刻进度条目）

项 原因 归属
多主站 / 双链路冗余 单连接 socket 语义；后连优先需 net 层扩展 规模型
归一化值 / 标度化值上送 点表要求短浮点（系数 1），无需另做 不适用
双点遥信带时标 V0.1 双点恒 IV，无意义 随开入硬件（X3）
定值区切换 / 定值文件下装 产品未定义多定值区（参考有 4 区） 规模型
文件传输（目录 / 读文件 / 录波） 录波已立项，段文件取回走现成 FTP（21 端口）；规约侧文件服务仍未做 规模型
固有参数 8001H~800AH 字符串类无法短浮点上送 规模型
主站 IP 白名单 单 socket 上"拒绝"= 断链重听，可被扫描打成 SPI 风暴且易锁死真主站 不适用

5.16 屏板链路：串口主通道 + 网络镜像（FR-HMI）🔶

口径（2026-10-28 定版）：参考产品的屏与键不在主机板上。主机侧源码里 5 个"碰硬件"的函数 KeyGet() / WriteScreenByByte() / LCD_LED_Update() / getRs485Key() / anyNewKey() 全树只有声明、没有实现（由屏板 BSP 库提供）；按键轮询函数名即 Key_Rs485_Process() （注释"轮询从485传来的按键值"）；屏板插槽号 CN_SLOT_DISP = 0（注释"显示板插槽号固定为0"）。 结论：屏和键都在一块独立的屏板板件上，主机只负责"送帧 + 收键"。本产品与参考同构， 不在本仓实现的只剩那块屏板板件硬件本体（独立工程 DTU-LCD）；主机侧"送帧 + 收键"链路是范围内待做（§5.16）。

两条通道，串口为主、网络为镜像：参考把同一份显存同时喂给两个出口——串口屏板通道 （LCD_LED_Update 变化驱动 + WriteScreenByByte 500 ms 兜底）和网络显示总线（TCP 7003）。 也就是说"显示信息不只走网络，还走串口"。本产品目前只有网络这一路，串口屏板通道整条缺失 （§5.16.9 第 11 条），这是本项复刻的最大缺口——没有它，产品无法脱离 PC 独立带屏运行。

屏板固件已到手（2026-10-28）：屏板侧源码在 D:\Code\DTU Code\DTU-LCD（STM32F103ZE + UC1698U 160×160 单色 + 20 路状态指示灯 + 7 个物理按键），物理层与帧格式全部可从代码确定，见 §5.16.2、§5.16.3。 该链路不是可选项：屏板是主动召唤方，主机不应答则屏板无画面、无灯、无键。

5.16.1 一份显存、两个出口（串口为主，网络为镜像）

参考的 HMI 只有一份显存（g_tVsr[0].pwbyLCDMemory，物理基址 CN_VIDEO_ADDRESS_BASE = 0xC1F00000， 非 cache 区，3200 B），但有两个互不影响的出口——串口屏板通道是主通道，网络总线是镜像：

出口 归属任务 调用 下行载荷 节拍
串口屏板通道（主） tDisp（Dsp_Main） LCD_LED_Update(ptr, 3200, ledbuf, 4) 显存 3200 B + 面板 LED 4 B 变化驱动（anyNewKey() || LCD_UPDATE_FLAG）
串口屏板通道（周期兜底） tRemoDisp（RDisp_Main） WriteScreenByByte(byLcdMemory) 显存 3200 B 500 ms（tTimerLCD）
网络显示总线（镜像） tRemoDisp（RDisp_Main） RDisp_Proc / RDisp_Send 0xAA/0xBB 帧（INIT/KEY/LCDMEM） 客户端召唤驱动

上行（按键）同样是两条，最后在 Key_Read() 汇合：

上行通道 采集方式 载荷 与另一路的关系
串口屏板通道（主） getRs485Key() 轮询 + anyNewKey() / ClearNewKeyEvent() 事件 物理键号 1~9（实测 7 个物理键，§5.16.3 ②） 映射为逻辑键值写入 g_tKey
网络显示总线（镜像） RDisp_Proc_SaveKey → g_tRemoteKey 键值位掩码 1 B 写入 g_tRemoteKey
汇合点 Key_Read()（Key.c:199） — 先取远程、再被本地覆盖——两键同时挂起时本地（串口）优先

串口通道的物理层与协议以屏板源码为准（§5.16.2 / §5.16.3）。参考主机侧源码给不出物理层， 只能给出调用契约——能确定的只有这几项：

契约项 已确定的内容 依据
下行粒度 3200 B 整帧 + 4 B LED，一次调用一帧（无分片参数） LCD_LED_Update(ptr,len,ledbuf,ledbuflen) 签名
上行粒度 单字节物理键号，0 表示无键 getRs485Key() 返回 uint8_t，Key.c:176 判 key == 0 即返回
事件语义 有"新键事件"与"清除事件"两个动作 anyNewKey() / ClearNewKeyEvent()
屏板地址 板件槽号 0（CN_SLOT_DISP） Key.c:8 注释"显示板插槽号固定为0"
屏板初始化 Lcd_init_display(0xC1F00000) 由 LocalDisp_StartTask() 调用，不经过任何 UART 打开动作 Disp_Main.c:56

5.16.2 串口通道：物理层与帧格式（屏板源码实测）

屏板固件工程 DTU-LCD 已在手（STM32F103ZE / 512 KB Flash / 64 KB RAM / 72 MHz，UC1698U 160×160 单色）， 链路协议逐字节可确定，本节即主机侧必须实现的契约。

⚠ 角色与直觉相反：屏板是 Modbus 主站，主机是从站。 屏板主动发请求，主机在请求后应答； 主机从不主动推送，也不允许主动推送（半双工总线，谁先说谁占用）。 这与 §5.16.4 的 TCP 7003 通道方向相反——网络通道是客户端召唤，串口通道是屏板召唤。

物理层

项 屏板侧实测值 依据
接口 RS-485 半双工 rs485.c
引脚 TX = PA2、RX = PA3、DE = PA1 rs485.h
DE 极性 低 = 发送，高 = 接收 RS485_SEND_ENABLE() 拉低、RS485_RECEIVE_ENABLE() 拉高
波特率 700000 bps #define BAUDRATE 700000
数据格式 8 数据位 / 无校验 / 1 停止位，无流控，16 倍过采样 rs485.c 初始化
接收 HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT（空闲断帧），DMA 版本被注释掉 rs485.c:192-195
发送 HAL_UART_Transmit(..., 1000) 阻塞发完，随即切回接收 RS485_SendBuff()
缓冲 RX 4208 B、TX 8 B UART_RX_LEN / UART_TX_LEN

700 kbaud 在两种候选时钟下都零误差：16 倍过采样（OVER8 = 0）时 USARTDIV = fCK / (16 × 波特率)，写入值 BRR = (整数部分 << 4) | (小数部分 × 16)。

  • 屏板链路的默认端口 USART1 挂 APB2 = 84 MHz：84 000 000 / (16 × 700 000) = 7.5 → 整数 7、小数 8 → BRR = 0x0078，误差 0 %。
  • 若改用 APB1 上的实例（UART4 / USART2 / USART3，42 MHz）：42 000 000 / (16 × 700 000) = 3.75 → 整数 3、小数 12 → BRR = 0x003C，误差 0 %。

若改时钟树或改用 HSI，必须重算——700 kbaud 下 2 % 误差已足以丢帧。

屏板自己那侧不是零误差：它的串口挂 APB1 = 36 MHz，UART_BRR_SAMPLING16(36e6, 700000) → BRR = 0x33（USARTDIV = 3.1875）→ 实跑 705 882 bps，比标称高 0.84 %；它源码里「手动写精确 BRR」 那段注释后面没有对应代码。与主机侧的 0 % 合起来 0.84 %，8 位数据 / 1 停止位（10 bit/帧）下在容差内； 但位宽与整帧耗时的实测判据要按 705 882 算，不是按 700 000（1 字符 ≈14.17 µs、整帧 ≈59.6 ms）。

端口裁定（用户决定，2026-10-28）：屏板走 USART1，日志口让位。 屏板链路改用 USART1（PA9/PA10）——这条通道是 MCU 引脚直出 TTL，不经过板上任何收发器， 因此收发器速率上限问题不复存在：本板 485 通道上的 U15 = TP8485E-SR 只有 250 kbps （docs/芯片手册/TP8485E-SR.md）这件事，对屏板链路不再构成约束。 作为交换，调试日志迁到 RS-232 通道（V0.1 板上 RS232#3 = USART2 PD5/PD6， 备选 RS232#1 = UART5 PC12/PD2，两者都经隔离器 → U13 TPT3232E → CN1）， 迁移已实施——控制台现走 UART5/RS232#1，见下方"主机侧端口重排"。

PA10 一直是接线的（2026-10-28 用户确认）→ 屏板链路不需要额外飞线。

ORE 锁存的充分条件与接线无关——RX 使能了却从不读 DR：线上只要出现 任意一个字节或一个噪声沿，RXNE 置位后没人读，下一个事件就把 ORE 锁存；而 ORE 只能用 "先读 SR 再读 DR"清除，于是永不自愈。这条对本实现有一条硬要求： 屏板链路要用 RX，就必须真的消费 DR，并在 HAL_UART_ErrorCallback 里清 ORE 后重挂接收 （否则一次噪声就永久锁死，症状与"屏板不回帧"一模一样）。

帧 A：召唤 / 按键（屏板 → 主机，固定 6 B）

偏移 长度 字段 取值
0 1 从站地址 固定 0x01（主机的从站地址，不是屏板地址）
1 1 功能码 固定 0x03（读保持寄存器）
2 1 命令类型 0x00 = KEY_CMD（按键事件，立即召唤）
0x01 = RT_CMD（周期刷新，280 ms 一次：RT_count > 55，第 56 拍 × 5 ms）
3 1 按键值 KEY_CMD 时有效（见 §5.16.3 键值表）；RT_CMD 时恒为 0（按键发完即清 key_bk，见 RS485_Process()）
4 1 CRC-16 低字节 CRC-16/MODBUS
5 1 CRC-16 高字节 同上

CRC-16/MODBUS（多项式 0xA001 反转式、初值 0xFFFF、查表法）， 只覆盖前 4 字节，低字节在前——这是标准 Modbus RTU 的线上顺序（教科书校验值：数据 123456789 → 0x4B37，线上写 37 4B）。

⚠ 屏板源码里的字节序注释是反的，别照抄：Calculate_CRC() 返回的不是标准 CRC 值，而是高低 互换后的「线上字」（123456789 它返回 0x374B）。于是 RS485_RefreshScreenCMD() 里那句 cmdbuf[4] = crc>>8（注释写"CRC校验高字节"）实际写出去的是低字节——两处命名都反，线上字节是对的。 主机侧按「标准值 + 低字节在前」实现，两侧字节逐一相同；若照字面写成"高字节在前"，屏板会把每一帧 都判成 CRC 错，而它的超时判定只看"收没收到一整包"、不看 CRC，现场只表现为画面不刷新， 极易误判成波特率或时序问题。实测向量与实现见 Drivers/BSP/ScreenLink/sb_proto.c 文件头。

帧 B：图像应答（主机 → 屏板，固定 4208 B）

偏移 长度 字段 说明
0 3200 Picture[] 显存位图：160 行 × 20 B/行，1 bpp，MSB 在前，bit=1 → 白
3200 4 info[0..3] 普通图：LED 状态，32 位位掩码，小端（info[0] = bit0~7）
LOGO 图：info[0..1] = 宽、info[2..3] = 高（均大端）
3204 1 info[4] LOGO 魔数高字节 0x89
3205 1 info[5] LOGO 魔数低字节 0x45
3206 2 info[6..7] 保留，屏板不读
3208 998 保留填充 屏板不读，但参与 CRC 计算，须固定填充（建议 0x00）
4206 2 CRC-16 覆盖 [0, 4205]，低字节在前（与帧 A 同一口径，见上方的字节序说明）

⚠ 帧长以代码为准：4208 B（屏板 readme 与 BMP_LEN 写的"3208 字节"不作准）：接收侧实参是 Check_CRC(DR, UART_RX_LEN)，UART_RX_LEN = 4208 → CRC 取 DR[4206]/DR[4207]、覆盖 DR[0..4205]。 有效载荷只有前 3208 B，其后 998 B 为凑齐 CRC 窗口的填充；主机只发 3210 B 时屏板会在 DR[4206] 读到陈旧字节，CRC 必失败并静默丢弃。已台架与真屏板实测固化（屏板出图 = 端到端证据，docs/子系统设计/屏板链路设计说明.md §9.1）。

⚠ 应答帧不是合法 Modbus RTU 响应：没有地址、没有功能码、没有字节数域，是一段裸二进制块。 因此不能套用现成 Modbus 从站栈，只能按上表手工组帧。

⚠ 同一 4 字节双解释：info[0..3] 在普通图里是 LED 位掩码、在 LOGO 图里是宽高。 区分只靠 info[4..5] == 0x89 0x45。先判魔数再解释这 4 字节，顺序不能反。

时序与预算

参数 屏板侧常量 实际时间 含义
基准节拍 5 ms 定时器 — Process_Count() 每 5 ms 递增
周期召唤 RS485_RT_COUNT_MAX = 55，判据 RT_count > 55 280 ms（第 56 拍 × 5 ms） 无按键时每 280 ms 召唤一次；屏板 readme 与常见口径写的 275 ms 是按 55×5 算的
应答超时 RS485_ACK_COUNT_MAX = 40，判据 ACK_count > 40 205 ms（第 41 拍 × 5 ms） 到点只置「可以重发」标志 + 累计一次超时——不丢已收字节、不清缓冲、不重启串口；计时起点是召唤帧最后一位的 TC
迟到的应答 收帧处理与超时判定相互独立，帧里没有序号 — 超过 205 ms 才到的完整帧照样显示（当成下一轮的应答，无从区分）；代价 = 多一轮画面滞后 + 一次超时计数
有按键待报时 收到帧或超时即打开发送闸门 最早 约 205 ms 就可能再来一帧 上一答还在总线上 → 双向对撞；且键只发一次不重试（发完立刻清备份）→ 错过那一轮 = 丢键
收到任意一包 无论 CRC 是否通过 — 超时阶梯全部清零（ACK_count / ACK_OverTimeCnt）→ 主机把帧发断，屏板也不报超时，只表现为画面不更新
连续超时 RS485_ACK_OVERTIME_MAX = 5 5 次 连续 5 次超时 → 强制允许重发（不重启串口，重初始化被注释）
屏板自复位 sysRunTime > 1 000 000 ≈5000 s（83 min） 屏板自己无条件 HAL_NVIC_SystemReset()

真正的硬约束不是 200 ms，是下面三条（按风险排序，均出自屏板源码）：

  1. 整帧零间隙：屏板按「总线空闲 1 个字符时间」断帧，而它的串口 IP 没有接收超时寄存器可调 （该系列 USART 只有 SR / DR / BRR / CR1 / CR2 / CR3 / GTPR）。705 882 bps 下 1 字符 ≈14.17 µs， 间隙 ≥2 字符（约 28 µs）必把一帧切成两帧，两半都过不了 CRC——这条才是卡主机实现方式的约束。
  2. 必须正好 4208 B：CRC 固定取 DR[4206]/DR[4207]、覆盖 DR[0..4205]，实收长度被丢弃 → 短帧永远通不过（998 B 填充是承重的）；超过 4208 B 会让它把正在处理的那一帧撕裂（收满即回调、缓冲从头再填）。
  3. 绝不让它溢出：一旦 ORE 就永久收不到（它错误回调里的重启被注释掉），而屏幕上没有任何通信状态指示 （运行灯翻转被注释、故障显示函数无人调用）→ 唯一症状是「画面与状态灯一起冻死」，只能断电重上或等 83 min 自复位（自复位后是白屏，没有开机 LOGO）。此外它下发 LOGO 时要写 Flash + 4×500 ms 延时， 那段时间既不能处理也不能应答，是最容易撞上本条的窗口。

所以主机侧整帧必须一次性交给 DMA + 发送完成中断，不要逐块阻塞发：任务态轮询随时可能被几十 µs 的 ISR 抢占，一抢就撞第 1 条，而后果在屏板侧完全不可见。时间预算 4208 × 10 bit ÷ 705 882 ≈ 59.6 ms （按标称 700 000 算是 60.1 ms），占 280 ms 周期约 21 %；「≤200 ms 内发完」仍是我们对自己的要求—— 理由是不与下一轮召唤撞总线、不多一轮画面滞后，不是因为屏板会把迟到的帧判废。宿主与起发方式见 docs/子系统设计/屏板链路设计说明.md §1（uiTask 组帧 + USART1 空闲中断点 DMA 起发）。

主机侧端口重排（2026-10-28 用户裁定）

串口 引脚 V0.1 板上通道（docs/硬件平台/V0.1_网表详细分析报告.md §4.2） 重排后用途
USART1 PA9 / PA10 调试口 + U5 直连 TTL（ST_TX0/RX0），MCU 直出、不经任何收发器 ✅ 屏板链路（700 kbaud）
USART2 PD5 / PD6 RS232#3（U10 隔离 → U13 TPT3232E → CN1） 已初始化、固件未占用（日志最终选了 UART5）
UART5 PC12 / PD2 RS232#1（U9 隔离 → U13 → CN1） ✅ 调试日志（115200，已迁移、台架在用；端子见 docs/子系统设计/屏板链路设计说明.md §3.2）
UART4 PC10 / PC11，DE = PA15 RS485#4（U11 隔离 → U15 → A/B → CN1） 冻结簇，本项不碰
USART3 PB10 / PB11 U5 直连 TTL（ST_TX2/RX2） 空闲

为什么是 USART1：它是唯一一条不经收发器、MCU 引脚直出的通道，而 700 kbaud 恰好卡在收发器上 （U15 = TP8485E-SR 只有 250 kbps，docs/芯片手册/TP8485E-SR.md）。换到这条线上，速率问题从根上消失， 也不用改任何硬件。UART4 保持 RS-485 冻结簇不动——rs485_init(&g_rs485, &huart4, …) 与 V0.1 一致，无需摘除。

这次重排的落地形态（2026-10-29 已实施）：控制台端口已收口成 App/log/console_log.c 的 CON_UART* 单点宏（句柄 / IRQn / 时钟 / 自愈 con_uart_reinit() 一体，现指向 UART5/RS232#1）， 换口只改那一段——当初"日志口迁移不是一行改动、建议收口成一处可配置端口宏"的顾虑由此闭环。

⚠ TTL 直连没有方向控制：主机侧不再有半双工方向切换，建立时间、"等 TC 收尾"一类约束全部不适用。

⚠ 主机 RX 只需吃下 6 B 召唤帧（不像屏板要吃 4208 B）：16 B 缓冲 + 空闲中断断帧就够——TX / RX 是两根独立线，无自发自收。

本节描述屏板固件实际做什么——决定主机侧要下发什么、以及哪些语义必须由产品自己定义。

① 状态指示灯（4 B 位掩码下行）

屏板有 20 路 LED，由主机每帧的 info[0..3] 控制。解码规则（LED_Printf）：

leddata = (ledbuf[3]<<24) | (ledbuf[2]<<16) | (ledbuf[1]<<8) | ledbuf[0];  /* 32 位小端 */
LED_POW(LED_ON);                                                           /* ID 0 无条件常亮 */
for (i = 1; i < LED_COUNT; i++)                                            /* LED_COUNT = 20 */
    LED_Set(i, (leddata & (1UL << i)) ? LED_ON : LED_OFF);
  • ID 0 = 电源灯，硬件常亮，不受位掩码控制（leddata 的 bit0 被忽略）。
  • ID 119 一一对应 bit1bit19；bit20~bit31 未使用，填 0。
  • 全部低电平点亮（LED_ON = 低）、推挽输出、内部上拉、高速模式。
  • 只在普通图像帧到达时刷新；LOGO 帧走另一分支，不动 LED。

屏板侧 LED 引脚表（led_config[20]，仅备查——主机不直接驱动）：

ID 引脚 备注 ID 引脚 ID 引脚 ID 引脚
0 PC8 电源灯，常亮 5 PC11 10 PC7 15 PC12
1 PC9 运行灯 6 PD0 11 PA8 16 PD1
2 PA9 7 PD2 12 PA10 17 PD3
3 PA11 8 PD4 13 PA12 18 PD5
4 PA15 9 PD6 14 PC10 19 PD7

对本产品的含义：§5.8 的主板 6 路 LED（LED1~6）与屏板 20 路指示灯是两套独立输出， 语义不同——主板 LED 表"设备自身状态"，屏板指示灯是"操作员面前的状态/告警灯组"。

⚠ 位掩码 → 业务状态的映射表，参考源码里没有。参考的 LCD_LED_Update(ptr, 3200, ledbuf, 4) 只证明"主机侧填这 4 B"，填哪几位对应哪个业务状态在未实现的屏板 BSP 里。 因此"哪几号灯表哪个状态"必须由本产品定义（建议按 §5.8 的 6 路语义扩展到 19 路， 并保留 1~2 路作屏板自检/通信状态）。这是本项唯一需要"新设计"而非"照抄"的地方。

② 按键上行

项 屏板侧实测
库 MultiButton，只绑 BTN_SINGLE_CLICK（单击事件）
扫描 5 ms 定时器内 Button_Ticks()
电气 输入模式、无内部上拉/下拉（依赖外部）、低电平有效
引脚 KEY_ENTER=PD12、KEY_UP=PD11、KEY_DOWN=PD10、KEY_LEFT=PD13、KEY_RIGHT=PD8、KEY_ESC=PB15、KEY_RESET=PB3
JTAG PB3 需 __HAL_AFIO_REMAP_SWJ_NOJTAG() 才能当普通 GPIO
回调 任意键按下 → BackLight_ON() + 更新 keyStatus，主循环转交 RS485_Process()

键值枚举（KEY_TYPE，即帧 A 偏移 3 的 key 字节）：

值 名称 值 名称
0 KEY_NONE（无键） 5 KEY_ADD
1 KEY_ENTER 6 KEY_DEC
2 KEY_UP 7 KEY_LEFT
3 KEY_DOWN 8 KEY_RIGHT
4 KEY_ESC 9 KEY_RESET
10 KEY_FACTORY

⚠ 两套键号只在 1~8 对齐，9/10 语义不同，必须显式建映射：

语义 屏板 KEY_TYPE（帧 A 的 key） 参考主机 getRs485Key() 物理键号
确认 ENT 1 1
上 UP 2 2
下 DOWN 3 3
取消 ESC 4 4
加 ADD 5 5
减 SUB 6 6
左 LEFT 7 7
右 RIGHT 8 8
9 KEY_RESET（复位键） F1
10 KEY_FACTORY（工厂模式键） F1|ENT 组合

帧 A 的 key 字节只能按屏板枚举解释。主机收到 9/10 时不得按 F1 / F1|ENT 处理。 若产品要求保留 F1/F2 语义，只有两条路：改屏板固件 或 在主机侧加语义映射表——二者选一，须先定。

⚠ key_configs[] 只有 7 项，且与枚举不自洽：表内第 7 项为 {PB3, KEY_RESET}（注释却写"加键"）； 枚举有 KEY_ADD(5) / KEY_DEC(6) / KEY_FACTORY(10)，但 key_configs[] 没有映射任何 ADD/DEC 物理键。 即实物只有 7 个物理键（上/下/左/右/确认/取消/复位），ADD/DEC/FACTORY 有枚举无入口。 屏板 readme 的按键表列了 8 个键，与代码不符——以 key_configs[] 的 7 项为准。 这直接影响 §5.16.9 第 8 条"补 F1/F2"是否成立：屏板上根本没有 F1/F2 物理键， 网络通道的 8 键表是给远程工具用的；串口通道只可能收到 1/2/3/4/7/8/9 这 7 个值 （5/6/10 有枚举无入口）。

③ 背光

  • 任意键按下 → BackLight_ON()（按键回调里，不在 5 ms 定时器内）。
  • 5 ms 定时器每拍调 BackLight_Close()，超时熄灭（时长在 160160D.C，屏板自管）。
  • LOGO 帧到达时也会 BackLight_ON()。
  • 主机侧不参与背光控制——参考主机的 Lcd_BackLight() / 空闲 120 s 熄灭在主机 BSP里， 而屏板固件自己就管背光，两条路径不能同时启用。本产品按"屏板自管"实现，主机不做（§5.16.9 第 14 条）。

④ LOGO 与 Flash

  • 魔数命中（info[4]==0x89 && info[5]==0x45）→ 按 LOGO 处理： Picture 存入屏板 Flash 0x0803F000（扇区 126），宽高取 info[0..1] / info[2..3]（大端）， 然后点背光、ClearScreen()、LOGO_Printf()、延时 2 s（4 × delay_ms(500)）。
  • 上电时 BMP_Get() 从同一地址读回并显示。
  • LOGO 帧不刷新 LED、不进入常规画面；一帧 LOGO 会永久覆盖屏板上一次的 LOGO。
  • LOGO 下发已出局、不实现：主机侧不提供该操作，总线上不会出现 info[4..5] = 0x89 0x45 的帧。

⑤ 屏板自身的健壮性机制

机制 实现 对本产品的影响
CRC 错计数 连续 ≥3 次错 → 计数清零（重初始化串口被注释掉） 错帧静默丢弃，链路不会自愈，只能靠下一次召唤重试
应答超时 第 41 拍 = 205 ms；连续 5 次 → 只是打开重发闸门（重初始化被注释掉） 主机长时间不应答不会锁死屏板，恢复后自动续上。但两个坑：① 收到任意一包就清零计数、不看 CRC → 主机把帧发断时屏板也不报超时，只表现为画面不更新；② 真会永久锁死的是接收溢出（§5.16.2 硬约束 3），不是超时
系统自复位 sysRunTime > 1 000 000（≈5000 s）→ HAL_NVIC_SystemReset() 每 83 分钟屏板重启一次，约 1 s 空窗
看门狗 5 ms 定时器内 Clear_Watchdog() 主循环卡死 → 屏板复位
DMA 接收 屏板提交记录明写"DMA 接收的问题没有解决" 长帧接收可靠性未经充分验证，台架必须压测

⚠ 5000 s 周期性自复位必须被主机容忍：复位期间屏板约 1 s 不响应召唤。 主机的链路监视不能把这种周期性空窗判成"屏板掉线"，更不能联动告警/保护。 判据建议：连续 ≥ 10 s 无任何应答才置"屏板离线"。

待与屏板固件方确认的 4 项（不影响本产品先开工，但验收前必须闭环）：

  1. Check_CRC 用缓冲区容量而非实际接收长度，短帧会被误判；是否计划改为传 Size。
  2. 键值 9 / 10 是否要改成 F1 / F1|ENT（对齐参考），还是保持"复位 / 工厂"语义。
  3. key_configs[] 是否要补 ADD / DEC 物理键（当前 7 键，枚举 11 项）。
  4. 屏板 4208 B 接收缓冲与 700 kbaud 在长线（> 50 m）下的误码率实测数据。

5.16.4 链路 B 帧格式（逐字节）

项 规格
传输 TCP 7003；设备为 Server（TcpAddServer + TcpAddConnection(..., EN_NET_MODE_SERVER, RDisp_MsgRecv)）；目标 IP 填 255.255.255.255 = 接受任意客户端
连接参数 TcpSetConnPara(iTcpNo, 10240, 10240, 0, 30, 5)；收发缓冲各 10240 B
建链条件 getnetport() != 1 才建 Server（该函数源码无注释，疑为单网口板件跳过本链路；未验证，勿照抄此条件）
帧结构 [TAG 1B][CMD 1B][LEN_H 1B][LEN_LO 1B][DATA nB][CRC 1B]
TAG 0xAA = 客户端→设备（CN_RDISP_C_TAG）；0xBB = 设备→客户端（CN_RDISP_R_TAG）
LEN 数据段长度（不含 4 B 头与 CRC），大端
CRC 数据段逐字节异或（RDisp_CalCrc），不覆盖头与 CRC 自身
最长帧 CN_RDISP_FRAME_LEN_MAX = 9800（数据段上限）
接收定界 逐字节找 0xAA（最多 10240 次防死循环）→ 再收 3 B（CMD+LEN）→ LEN > 10237 视为噪声重新同步 → 再收 LEN+1 B（数据+CRC）→ 返回 LEN+4

接收侧不校验 CRC：RDisp_MsgRecv 只做定界；CRC 只在 RDisp_Proc_LcdMem / RDisp_Proc_SaveKey 内比对，且 INIT / KEEPLIVE 帧根本不校验。这是参考的既有行为， 本产品在全帧校验上更严（见 §5.16.9 第 10 行），不作退让。

5.16.5 命令集与数据段布局

CMD 名称 客户端请求 设备应答 备注
0 KEEPLIVE 空 不应答 源码 return，注释"无 keep alive 报文"；仅重置 1 分钟通信计时
1 INIT 空 16 B（见下表） 工具召唤屏幕参数
2 KEY [键值 1B] 空（LEN=0） 键值写入 g_tRemoteKey，byKeyValid = EN_KEY_FLAG_NEW
3 LCDMEM [起始偏移 4B 大端] [起始偏移 4B][显存 nB] 支持断点续传；拒绝语义见 §5.16.6
4 ACK — — 参考 RDisp_Send 中为空分支，未使用
5 NCK — — 同上，未使用
0xFF IDLE — — 内部空闲码，不上线

INIT 应答数据段（16 B，即 RDisp_Form_InitInf 的单色子集）：

偏移 长度 字段 取值
0 2 LCD 像素宽（大端） UI_SCREEN_W = 160
2 2 LCD 像素高（大端） UI_SCREEN_H = 160
4 4 显存字节数（大端） UI_FB_SIZE = (160*160)/8 = 3200
8 8 键值表 F1/F2/U/D/L/R/ENT/ESC 0x04/0x80/0x02/0x40/0x10/0x08/0x20/0x01

为什么是 16 B 而不是参考的 29 B：参考的 29 B 里有 13 B 颜色信息（1 B 颜色位 CN_RDISP_LCD_TYPE + 12 B RGB CN_RGB_RED/GREEN/BLUE），而这 13 B 在参考自己的构建里就是死字段： RemoDispBus.h:46 的 CN_RDISP_TYPE_MONO = TRUE → 链路显存本身就是 1 bpp；三个 RGB 值是编译期 常量（每次召唤发同样的 12 B）；RDisp_LcdColor_To_Mono() 对 CN_MODE_GREY_MONO 直接 return TRUE， RGB565 分支永不进入（§3.1.1）。本产品屏板同为单色 1 bpp（DTU-LCD 的 ScreenPrintf() 只吃 1 bpp 点阵），这 13 B 既无接收方也无语义 → 整段删除，不对齐多色协议：29 − 13 = 16 B。

键值是位掩码，不是枚举——可组合下发：CN_KEY_F1|CN_KEY_ENT = 0x24（Key.c 物理键号 10 即此值）。 CN_KEY_ADD=0x82、CN_KEY_SUB=0x84 只在串口屏板通道使用，不进 7003 键值表。

5.16.6 显存上送的续传与拒绝语义

RDisp_Form_LcdMem / RDisp_Proc_LcdMem 的完整规则：

  1. 分片：dwSendBase + 9800 > 3200 成立 → 本帧发 3200 - dwSendBase 字节；否则发 9800 B。 因 MEMSIZE = 3200 < 9800，实际恒为单帧 3204 B（4 B 偏移 + 3200 B 位图）； 分片逻辑为"显存变大"预留，当前不触发。
  2. 推进：发完后 dwSendBase += dwLen；若 >= MEMSIZE → bNeedFlash = TRUE、dwSendBase = 0。
  3. 拒绝：召唤时若 bNeedFlash 为真（上一帧刚发完、新图还没拷贝）→ 返回 -1，且把 dwSendBase 清 0，不应答。含义是"一帧图像只允许被完整上送一次"，客户端要下一帧 必须等主机完成下一次刷新。
  4. 越界：dwSendBase >= MEMSIZE → 返回 -2，不应答。
  5. 成功：返回 1，置 wSendCode = LCDMEM，由 RDisp_Send 组帧发出。
  6. 刷新来源：RDisp_Main 每轮检查 bNeedFlash，为真则 memcpy(byLcdMemory, __Lcd_Pub_GetScreenAddr(0), 3200) → RDisp_LcdColor_To_Mono() 转单色 → 清 bNeedFlash、dwSendBase = 0。

RDisp_LcdColor_To_Mono() 这一步本产品不需要（参考自己也不走）：该函数按 CN_LCD_TYPE 分派， 而本构建 CN_LCD_TYPE = CN_MODE_GREY_MONO → 命中第一分支直接 return TRUE，不做任何转换； 只有 CN_MODE_COLOR_16B 才调 RDisp_Lcd16B_To_Mono() 做 RGB565 → 单色，那条路是死代码。 本产品的 g_ui_fbuf 本来就是 1 bpp 单色（LVGL 单色渲染，UI_FB_SIZE = 3200），拷贝即可送， 没有"颜色 → 单色"的转换环节。这是"不对齐多色协议"带来的简化之一。

为什么必须有 bNeedFlash 握手：显存由显示任务异步改写，若允许客户端随时按偏移拉取， 跨两次刷新的位图会在客户端拼成撕裂帧。参考用"整帧一次性 + 拒绝重拉"消除这个窗口， 本产品当前无此保护（§5.16.9 第 4 行）。

5.16.7 按键注入与状态机

项 规格
存储 tagRKeyCtrl g_tRemoteKey { byUsrFlg, byKeyValid, byKeyValue, bUseRkey }
有效性 EN_KEY_FLAG_NULL=0（无新键）/ EN_KEY_FLAG_NEW=1（有新键）/ EN_KEY_FLAG_SAM=2（采样中）
注入 收 KEY 帧 → byKeyValue = DATA[0]、byKeyValid = EN_KEY_FLAG_NEW
消费 Key_Read() 读到 NEW 后立即清 NULL（边沿消费，不重复触发）
合并顺序 有本地键板时：先取远程 g_tRemoteKey，再被本地 g_tKey 覆盖——两键同时挂起时本地优先
连接联动 TCP 连上 → bUseRkey = TRUE；断开 → FALSE + wSendCode = IDLE + dwSendBase = 0
背光 Key_HaveNewKey() 每次调用都执行 MenuProc_Have_Key()（无新键也点背光），再返回是否有新键

5.16.8 时序、超时与重试

定时器 周期 作用
tTimerLCD 500 ms 参考主机侧串口屏板通道的周期兜底节拍（WriteScreenByByte）。
⚠ 本产品不照抄：屏板固件自己按 275 ms 主动召唤（§5.16.2），主机只需"来一帧答一帧"，无需自带节拍
tTimerComBrk 1 分钟 通信中断判定；每收到任一帧、每次发送成功都重置
tTimerAbandon 200 ms 发送未完成时的放弃窗口

发送状态机（RDisp_Send）：

  1. TcpGetSendState(iTcpNo) <= 0 → 直接返回（链路未建或芯片发送忙），不组帧。
  2. wSendFlag == CN_RDISP_SEND_BUSY → 重发上次缓冲；成功 → IDLE + 重置 tTimerComBrk； 失败且 tTimerAbandon 未到 → 返回；已到 → IDLE 后重新组帧（宁可丢帧不阻塞）。
  3. 组帧：byCRC = XOR(DATA)；填 TAG=0xBB、CMD、LEN；CRC 写在 DATA 之后。
  4. TcpSend 返回值 必须等于 wMsgLen 才算成功（部分发送视为失败，进 BUSY 重试）。

显存刷新互斥：g_tShareSetBuf.dwReserSet[3] 三态——0xaa = 被其他模块占用（本轮跳过）、 0x55 = 显示已刷新（供远程工具判断）、0 = 空闲。取用前查 0xaa、用后清 0。

任务模型：taskSpawn("tRemoDisp%d", 111, 0x0008, 0x35000, RDisp_Main, ...) ——prio 111、栈 0x35000（212 KB，VxWorks 字节语义）、主循环 taskDelay(1)， 每轮 DogTask_InfoUpdate(EN_TASK_DSP, ...) 喂狗，退出时 DogTask_InfoError 报异常。

5.16.9 与参考的差异（本产品当前实现）

# 项 参考 本产品 处置
1 INIT 应答长度 29 B（= 宽高 4 + 颜色位 1 + 显存 4 + RGB 三色 12 + 键值表 8） 8 B（宽 2 + 高 2 + 帧字节 4） 补 8 B 键值表 → 16 B；颜色 13 B 不对齐（单色屏无接收方，§5.16.5）
2 KEEPLIVE 应答 不应答 回显空 KEEPLIVE 帧 改为不应答（或留兼容开关）
3 LCDMEM 非 0 偏移 支持续传（从 dwSendBase 起） 仅支持偏移 0，非 0 静默忽略 补续传
4 召唤拒绝语义 bNeedFlash 为真 → -1 不发 无 补（防撕裂帧）
5 越界语义 >= 3200 → -2 不发 无 补
6 链路监视 tTimerComBrk 1 分钟 无 补（掉线判定 / 重连驱动）
7 发送重试 BUSY + 200 ms 放弃 依赖 net_send 阻塞模型 评估是否需独立实现
8 键值集（网络通道） 8 键（含 F1 / F2） 6 键（无 F1 / F2） 补 F1 / F2；仅网络通道——屏板无 F1/F2 物理键（§5.16.3 ②）
9 任务模型 独立任务 prio 111 / 栈 212 KB uiTask 10 ms 轮询（prio BelowNormal / 16 KB） 形态差异，不追平（X1 / X2）
10 接收侧 CRC 仅 LCDMEM / KEY 校验 全帧校验 本产品更严，保留
11 串口屏板通道 有：显存 3200 B + 状态灯 4 B 下行、键号上行，变化驱动 + 500 ms 兜底 已交付：700000 8N1、一召一答 4208 B、键号上行（docs/子系统设计/屏板链路设计说明.md） 验收尾巴见该设计说明 §9.2
12 双出口并发 同一份显存同时喂串口与网络，互不阻塞 两出口并存（7003 + 串口通道），60 s 并发台架无互扰 —（屏板链路设计说明 §9.1）
13 屏板状态指示灯 20 路（ID 0 电源常亮 + ID 1~19 位掩码），4 B 小端随每帧下发 已交付：5 位映射 App/algo/sb_led_map.h（屏板链路设计说明 §6）；主板另有 6 路 GPIO LED（LED1~6） 逐位目视验收未闭环（设计说明 §9.2）
14 背光 / 对比度 主机 BSP 有 Lcd_BackLight / Lcd_SetContrast + 空闲 120 s 熄灭 无 不做——屏板固件自管背光，两条路径不能同时启用

来自屏板固件的新增约束（参考主机侧源码里看不出来，但对实现是硬约束）：

  • 角色反转：屏板是 Modbus 主站（主动召唤），主机是从站 0x01；与网络通道"客户端召唤"方向相反。
  • 帧长 4208 B（3208 B 有效载荷 + 998 B 填充 + 2 B CRC，§5.16.2）。
  • 700000 8N1，主机侧走 USART1 TTL 直连（无方向控制）。
  • 屏板每 ≈5000 s 自复位一次，约 1 s 空窗；主机链路监视须容忍（建议连续 ≥10 s 无应答才判离线）。
  • 屏板只有 7 个物理键，键值 9/10 是"复位 / 工厂"，与参考主机的 F1 / F1|ENT 语义不同。
  • 单色：屏板是 1 bpp 单色面板，参考的 13 B 颜色信息（颜色位 + RGB 三色）无接收方，不对齐。

第 1 / 3 / 4 / 5 / 8 条是客户端可见的报文口径差异——现有 DTU-RemoteLCD 按 8 B INIT 实现， 补到 16 B 后客户端必须同步改，否则会错位解析。这是本项复刻唯一的跨端风险点。 注意：16 B 与参考的 29 B 不是同一口径——客户端不得按 29 B 预留缓冲再截取前 16 B 使用 （从偏移 4 起含义即不同：参考偏移 4 是颜色位，本产品偏移 4 是显存大小的高字节）。

第 11 / 12 / 13 条（串口通道三件套）主机侧已交付（docs/子系统设计/屏板链路设计说明.md）——本产品已可脱离 PC 独立带屏运行；仍开放的是第 2~9 条（7003 网络通道报文口径）。

第 14 条已决定不做：屏板固件自管背光与超时熄灭，主机再插一手会打架。

5.16.10 复刻完成判据

  1. 任意 TCP 客户端连 7003 → 发 INIT → 收到 16 B（宽 2 + 高 2 + 显存 4 + 8 键值表）， 字段值与 §5.16.5 逐字节一致；不得出现颜色位或 RGB 字段。
  2. 发 LCDMEM(0) → 收到 3204 B；再次发 LCDMEM(0)（新图未就绪）→ 无应答（对应参考 -1）。
  3. 发 LCDMEM(3200) → 无应答（对应参考 -2）。注：该分支在 bNeedFlash 为真时先被 -1 截住， 只能在"新图已拷贝、尚未上送"的窗口内触发，属边角路径，判据以"无应答且不越界读"为准。
  4. 发 KEEPLIVE → 无应答，且链路 1 分钟内不被本端主动断开。
  5. 发 KEY(0x24) → 收到空 KEY 应答，界面表现为 F1+ENT 组合键。
  6. 断开 TCP 60 s 以上 → 设备侧可观测到"通信中断"（日志 / 状态位），重连后自动恢复推流。
  7. 8 键逐个下发 → 界面动作与按键表一致；组合键 F1|ENT 生效。

串口屏板通道（与上面 7 条并列，待建后验收）：

  1. 主机上电后，屏板按 280 ms 节拍发帧 A（6 B，形如 01 03 01 xx CRC_H CRC_L）；主机每帧在 ≤200 ms 内发完帧 B（4208 B，整帧无 2 个字符时间以上的间隙，CRC 覆盖 [0, 4205]）， 主机侧连续 10 分钟零超时、零 CRC 错帧（屏板不指示通信状态，计数只能在主机侧取）。
  2. 帧 B 前 3200 B 与主机 g_ui_fbuf 逐字节一致（160 行 × 20 B，1 bpp，MSB 在前，bit = 1 → 白）。
  3. 屏板 7 个物理键逐个按下 → 主机收到的 key 依次为 1/2/3/4/7/8/9 （ENTER / UP / DOWN / ESC / LEFT / RIGHT / RESET），界面动作与 §8.2 菜单树一致； 0 表示无键、不产生事件。
  4. 状态灯下行：主机把 19 路业务状态映射为位掩码 → 屏板 LED 1~19 的亮灭与掩码逐位一致； LED 0 恒亮、不受掩码控制（bit0 置位不改变任何灯）。
  5. 双通道并发：同一时刻 7003 客户端在拉帧、屏板在召唤，两侧画面一致，互不丢帧、不串帧； 串口侧 4208 B 发送阻塞不得导致 7003 侧超时（反之亦然）。
  6. 屏板自复位容忍：屏板跑满 ≈5000 s 触发自复位，主机不误判"屏板离线"（无告警、不触发保护）， 约 1 s 后自动续上。
  7. 拔掉屏板 → 7003 侧不受影响；插回后自动恢复，无需复位主机。
  8. LOGO 下发（出局，不实现）：主机不提供 LOGO 帧，本条不参与验收；本表串口侧判据按其余十四条计。

6. 接口规范

6.1 网络服务端口

服务 协议 / 端口 用途 核对方法
FTP TCP 21 文件上传/下载（根目录 /，NAND 存储） 登录后任意 FTP 客户端列目录/读写（鉴权见 §7.6）
墙钟对时 TCP 8888 PC 主动推送时间到设备 对时后核对设备时间 / 日志时间戳
远程显示（RemoDispBus） TCP 7003 远端看图（160×160 1bpp）+ 远端导航按键 DTU-RemoteLCD 或任意 TCP 客户端连 7003 收帧
IEC 60870-5-104 上行 TCP 2404 被控站接入：遥测/遥信上送、总召、遥控/定值下发（点表见 §6.8） 任意 104 主站连 2404，STARTDT+总召往返（→ docs/子系统设计/IEC104上行设计说明.md）

现场组网要求：设备与客户端同网段（默认 .100/24、网关 .1）；跨网段先改 IP 再上线。

6.2 RemoDispBus 协议

RemoDispBus 帧格式

口径：本节按参考源码（HMI/RemoeDisp/RemoDispBus.c）给线上格式；本产品当前实现与该口径的 逐项差异、以及为什么会有差异，见 §5.16.9。以参考为准，差异项按 参考产品复刻明细.md §11 排期收敛。

本节只讲网络通道（TCP 7003）。串口屏板通道不走本协议——它是 RS-485 上的 Modbus RTU 风格裸二进制帧（6 B 召唤 + 4208 B 图像应答，CRC-16/MODBUS 低字节在前）， 帧格式已按屏板源码逐字节定版，见 §5.16.2。 两条通道共用同一份显存，但帧格式、校验、时序、主从方向全都不同，不能共用组帧代码。

项目 内容
传输 TCP，端口 7003；设备为 Server，目标 IP 255.255.255.255 = 接受任意客户端
帧格式 [TAG(1)][CMD(1)][LEN_H(1)][LEN_LO(1)][DATA(n)][CRC(1)]
方向标识 TAG 0xAA = 客户端→服务端，0xBB = 服务端→客户端
校验 CRC = 数据段逐字节异或（低 8 位，不含 TAG/CMD/LEN，也不含 CRC 自身）
字节序 多字节字段大端（网络字节序）
最短帧 5 字节（LEN=0）
最长帧 数据段 ≤ 9800 B（CN_RDISP_FRAME_LEN_MAX）
缓冲 收发各 10240 B（CN_RDISP_BUF_RECV/SEND）
接收方式 逐字节有限状态机（TAG 定界 + 长度定长 + CRC 校验，自动重同步）

命令集：

CMD 名称 请求数据段 应答数据段
0 KEEPLIVE 无 无应答（仅重置 1 分钟通信计时）
1 INIT 无 [宽u16][高u16][显存u32][8 键值]（16 B；参考的 29 B 含 13 B 颜色信息，本产品不对齐）
2 KEY [按键码u8] 无（空帧确认，LEN=0）
3 LCDMEM [起始偏移u32] [偏移u32][1bpp位图 3200B]（3204 B）；偏移非 0 时续传，bNeedFlash 期间不应答

INIT 字段明细与按键码表：见 §5.16.5（含 16 B 逐字段偏移）。

单色口径：本产品只实现单色分支。参考 INIT 里的颜色位 CN_RDISP_LCD_TYPE 与 CN_RGB_RED/GREEN/BLUE（共 13 B）整段删除，不做多色对齐——屏板是 1 bpp 单色面板， 没有彩色/灰度的接收方；参考侧 RDisp_LcdColor_To_Mono() 这道"彩色转单色"也因此不存在 （本产品显存本来就是单色）。

按键码：F1=0x04 / F2=0x80 / UP=0x02 / DOWN=0x40 / LEFT=0x10 / RIGHT=0x08 / ENTER=0x20 / ESC=0x01；位掩码可组合（如 F1|ENTER = 0x24）。

位图格式：1bpp 单色，MSB 优先（bit7 = 该字节第一个像素）；像素 (x,y) → byte_i=(y*W+x)/8、bit_i=7-(x%8)；位值 1=白、0=黑；160×160 → 3200 B。

关键常量：UI_NET_SINK_PORT=7003、RM_MAX_RX_PAYLOAD=256、RM_RX_BUF=64、帧重组缓冲 261 B （本产品侧常量；参考侧对应 CN_RDISP_TCP_PORT / CN_RDISP_FRAME_LEN_MAX / CN_RDISP_MEMSIZE）。

详见 docs/UI设计/RemoDispBus协议与接收设计说明.md。MCU 与模拟器共用同一份 ui_net_sink.c。

6.3 对时协议

  • 载体：TCP :8888，PC 主动推送，设备接收并写 RTC。
  • 行为：timeSyncTask 监听 → 收包 → 写回 RTC；30 s 无包则掉线重建监听（约 4 s）。
  • 待补充：推送报文的具体帧格式（当前实现细节见 App/sync/time_sync.c 与 test/host/time_sync_server.py）。

6.4 FTP 服务

  • 实现：lftpd（轻量 FTP 服务器），root = /（FatFS 卷根），端口 21，单客户端。
  • 支持命令：登录 / TYPE I / PASV / STOR / RETR / LIST / DELE / QUIT。
  • 鉴权（已鉴权 · 2026-10-11）：口令登录（[ftp] 段 user / pwd_hash = SHA-256(user‖password) / write）；未登录仅 USER/PASS/QUIT/FEAT/SYST/NOOP 放行，其余一律 530；write=0 可禁 STOR/DELE；连续 5 次失败锁 60 s；出厂默认 admin/admin，默认口令在用有启动告警。口径详见 docs/子系统设计/网络配置说明.md §3.4。
  • 启动门：ftpTask 必须等 NET_READY 且 STORAGE_READY（两位 NoClear）才 lftpd_start。
  • 注意：同一时刻只服务 1 个会话，旧会话异常断开后约 30 s 恢复监听；测试脚本须内置连接重试，不要用裸 TCP 工具探测 21 端口。
  • 实测：128 KB 上传下载逐字节一致（约 49/60 KB/s）。

6.5 配置文件格式

位置：MCU /config.ini（卷根）；模拟器 sim_config.ini（工作目录）。

语法：key=value（key [a-z0-9_]+ 大小写敏感）；[section]；;/# 注释行；UTF-8（容忍 BOM）；CRLF（设备写出）/ LF 均接受；行长 >127 字符该行无效；文件 >4096 B 视为损坏。

出厂模板（首启自动生成）：

; DTU 通用配置文件
[network]
; IP 地址
ip=192.168.1.100
; 子网掩码
mask=255.255.255.0
; 默认网关
gateway=192.168.1.1
; MAC 地址 (全零 = 使用芯片内置 MAC)
mac=00:00:00:00:00:00

值类型：IP4（a.b.c.d）、MAC（aa:bb:cc:dd:ee:ff）、UINT（十进制，兼容 0x）、STR（≤31 字符）。

工厂默认：IP 192.168.1.100 / 掩码 255.255.255.0 / 网关 192.168.1.1 / MAC 全零（= 芯片内置）。

MAC 全零是"使用芯片内置 MAC"的哨兵，不是"MAC 为 0"。恢复出厂：FTP DELE /config.ini → 下次上电重新生成模板。

6.6 调试串口

项 值
端口 UART5（RS232#1：PC12 TX / PD2 RX，经 U9 隔离 → U13 → CN1 端子），115200 8N1；台架端子接法见 docs/子系统设计/屏板链路设计说明.md §3.2
用途 printf 日志 + /serial-boot-test 采集通道
配置源 .serialtest/config.json（单一配置源）
工具 仓库内置 Python 串口助手（.dsh/skills/serial-assistant/，常驻 daemon + CLI）

启动标记（/serial-boot-test 判据）：

  • Required：App init OK / Network Init / net init: OK / PHY: 100M FULL
  • Forbidden：FAIL / ERROR / HardFault / [ERR]

6.7 对外 API 一览

模块 关键 API 说明
net_socket socket/bind/listen/accept/recv/send/close + select/poll BSD Socket 抽象
net_cfg net_cfg_load/save/get/set/get_mac/set_active_mac/fmt_ipv4/set_apply_cb/request_apply 网络配置（签名与语义稳定）
cfg_file cfg_file_register/load/save/poll/section_data 配置引擎核心（双端共享）
sys_clock sys_clock_init/get/get_str/get_time 墙钟时间服务
sys_log syslog_post（RUN / SELFTEST） 定长记录引擎
ui_net_sink ui_net_sink_start(port) / ui_net_sink_poll() 远程显示服务端
ui_content_page ui_content_page_open/close/invalidate/is_open 内容页框架
task_watchdog task_wd_beat/poll/start + 观测接口 看门狗判定状态机
sys_events sys_evtHandle + 9 个事件位 启动屏障 + 落盘请求
adc_input adc_input_init/poll/raw/desc 语义取数与有效性语义取数（8 电气量 + 温度）
adc_health adc_health_init/report/flags 语义取数与有效性采样有效性判定（纯逻辑）
adc_cal adc_cal_init/apply/flags/set/b_codes/prot_blocked 标定折算 + 三态可用性
phasor phasor_init/run/read 全周傅氏相量（双区）
freq freq_run/get/valid 测频与遥测快照测频（自适应窗）
meas meas_tick/snap 测频与遥测快照（200 ms，双区）
prot_set prot_set_init/load/selfcheck/set_sealed/get/locked 保护判据定值模型（原子写 + 封存）
prot_elm prot_elm_init/run/eval/state/request_reset 保护判据元件框架（9 实例）
run_par run_par_init/get/set_104_write/dirty_peek 运行参数段（死区 + 系数代理）
soe_rec / soe_store soe_rec_encode/decode · soe_store_post/drain SOE 编解码 + 落盘投递
iec104 iec104_link_* / iec104_pts_* / iec104_serv_* 104 链路 / 点表 / 板端胶水

6.8 IEC 60870-5-104 点表摘要

权威口径：验收以《检测平台配电终端送检要求（点表）》为准；本表是 V0.1 实现摘要， 逐点细节与未实现项见 docs/子系统设计/IEC104上行设计说明.md §3。 段基址与参考产品逐字对齐（8 段全表见 复刻明细 §1）：遥信 0x0001、保护 0x1001、遥测 0x4001、 参数 0x5001、遥控 0x6001、设定 0x6201、电能 0x6401、步位置 0x6601。 点表规模是当前最大差距：本产品 9 遥测 / 33 遥信 / 2 遥控，参考产品 31 遥测 / 138 开入 / 31 开出。

遥测（0x4001 段起，短浮点，系数 1）

IOA 点 来源 V0.1
4011 / 4014 / 4015 1Ua / 1U0 / 1Ia 遥测快照（TPAFE 侧，有效） ✅
4012 / 4013 / 4016~4018 1Ub/1Uc/1Ib/1Ic/1I0 快照（STM32 侧，削顶） ❌ 恒 IV
4019~401C 1P/1Q/1S/1Pf 需跨转换器同刻 ❌ 恒 IV（V0.2）
401D 1f 频率 测频结果 ✅（未收敛则 IV）
4010 / 401E / 401F UBA 后备电源 / V1/V2 直流 无硬件通道 ❌ 未入表（X3）

与参考的差额：参考 g_tYcIndexTab 共 31 点——双回线各三相电流/电压（12）、双回线各三组 线电压（6）、双回零序电流/电压（3）、频率（1）、直流 2 路（2）、有功/无功/视在/功率因数 单相 3 + 三相 1（4）、电度 8 种另列。本产品 9 点，缺的是第二回线、线电压、零序双回与 功率四量——前者等通道（X4），后两者等标定后的功率运算。

遥信（0x0001 段起，V0.1 定义 33 点）：1~4 开关位置（双点，恒 IV）、5~14 预留（IV）、 15 故障总、16~18 过流 Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ 段、19~20 零序过流 Ⅰ/Ⅱ（IV）、21~22 接地故障/重载（IV）、 23 过载、24~30 外部遥信（RS-485 冻结 → IV）、31 保护闭锁、32~33 预留（IV）。 有效位图 YX_VALID_MASK = YX15~18 / 23 / 31（6 点）。

与参考的差额：参考 g_tInputModelTab 共 138 点（开关合/分位、未储能、就地远方、接地位置、 隔离位置、停用重合闸、保护投入、检修压板、远方信号、手合手分、电源输入、活化状态、电池欠压…）， 另 g_tOutputModelTab 31 点开出（保跳/保合/遥分/遥合/遥控备用/电池活化/电机保护/闭锁…）。 两者都需要一次设备接口硬件（X4），属 §9.1 阻塞型。

遥控（0x6001 段起，双点两段式）：YK1~4 开关（否定确认）、YK11 信号复归、YK12 遥控软压板、 YK13 电池活化（否定）、YK14 解除闭锁（否定）。

定值与运行参数：保护定值地址 = prot_set.comm_addr（基址 0x8820，过压/欠压沿用告警段 0x8027~0x802A）；运行参数段 0x8030~0x8038（死区 9 点）/ 0x8040~0x8047（k 覆盖 8 路）/ 0x8048~0x804F（b 覆盖 8 路），共 25 项。 逐项地址为本仓自定，送检点表到位后以送检为准替换常量段。

与参考的差额：参考 104 定值映射 107 项占 0x8820~0x8891（8 个空洞）， 底层定值表 249 项 / 23 单元。本产品 40 项，缺的是重合闸（16）、电压时间型自愈（17）、 同期（13）、看门狗（63）、遥测越限（10）等整单元（复刻明细 §1）。

链路参数：k=12 / w=8 / t1=15 s / t2=10 s / t3=20 s；IOA 3 字节、公共地址 2 字节、传送原因 2 字节； 公共地址与端口可配（[comm] 段，工厂默认 1 / 2404，改后需重启生效）。

7. 非功能需求

7.1 可靠性

需求 要求 落地
自恢复 任务死锁/饿死/断言死循环 → 硬件复位 IWDG + 心跳位图（§5.7）
掉电不丢配置 配置原子写（旧档迁移已取消，2026-10-10） tmp+rename；旧 /cfg/netcfg.bin 不读、不删、不迁移
错误可追溯 错误码分级/透传/留痕，不吞不猜 错误码通道四要素（分类/透传/分级/留痕）
存储自愈 卷损坏可探针/自愈；丢弃可观测 卷健康探针 + 丢弃计数 + TX 僵尸通道自愈
不误杀 正常长耗时窗口不触发复位 启动段不喂狗 + 心跳切片 + 白名单

错误码通道四要素（CH395F 范式，后续任何驱动/子系统建立错误通道时应沿用）： ① 分类（超时/真故障/参数错）② 透传（逐层上报，禁 (void)ret）③ 分级（可恢复重试/不可恢复上报） ④ 留痕（不可恢复写 syslog selftest，可恢复计数并 UI/日志可见）。 纪律：自愈逻辑严禁把"名字/参数类错误码"归入"卷损坏触发集"。

7.2 性能指标

指标 基线值 来源
M3 压力档帧周期 med 60.1 / p95 66.4 / max 69.3 ms（零尖峰） docs/测试说明/专项验证/链路延迟测试说明.md
队列响应性（挂起客户端） 92.5 ms（pending 一期） test/host/e02_probe.py
FTP 传输速率 约 49 / 60 KB/s（上传/下载） 128 KB 实测
网络重建生效 2~5 s（含等链路 ≤3 s） 配置设计
UI 刷新 10 ms 循环 ui_task_func
IWDG 停喂到复位 ≤2.5 s IWDG 设计
采样节拍 1000 Hz（每 10 s 帧号 +10000，零丢帧） 台架 /serial-boot-test
单拍采集消费 ≤10 µs（DMA 搬运后实测 8 µs） adc_task 实测
相量刷新 1 ms（每拍整窗重算 5 实例） phasor_run
遥测快照周期 200 ms（经过时间分频） meas_tick
测频精度 45~55 Hz 最坏 0.0101 Hz 主机侧扫频用例
保护判据节拍 20 ms（延时精度由 now_ms 差值保证） protectTask
动作到 104 上送 ≤120 ms（判据拍 + COV + 服务周期） 台架主站往返

7.3 内存与资源预算

权威来源：.map 受管快照（docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md §2.1，由 scripts/check_mem_numbers.py --write 生成）+ 2026-10-22 栈预算快照 （docs/内存管理/data/stack_report_20261022.md）。本节数值随代码演进会过期，提交前以受管快照为准。

静态区（产品构建，2026-10-24 .map）：

区域 用量 容量 占比
Flash ER_IROM1 261,928 B 1024 KB 25.0%
ROM 合计 263,500 B 1024 KB 25.1%
RW_IRAM1 81,072 B 131,072 B 61.9%
RW_CCM 57,376 B 65,280 B 87.9%

运行时栈预算（9 任务，静态最坏链 × 真机水位取更坏者）：

任务 配置 静态最坏链 真机峰值 余量 判定
defaultTask 5120 B 3024 B 2152 B 40% ✅
netTask 3840 B 1912 B 1116 B 50% ✅
ftpTask 4096 B 1456 B 740 B 64% ✅
uiTask 16384 B 1336 B 4052 B 75% ✅
testTask 8192 B 736 B — 91% ✅
timeSyncTask 2560 B 1264 B 616 B 50% ✅
adcTask 2560 B 1320 B 952 B 48% ✅
iec104Task 2560 B 1456 B 580 B 43% ✅
protectTask 2048 B 872 B 828 B 57% ✅

定栈规则：改栈或加大栈内局部变量前后必须重跑 scripts/stack_report.py （Keil 静态调用图 × 串口 [STACK] 水位，判定取两者更坏者；余量须 ≥ max(1024 B ISR, 30%)）。 LVGL 内存池 16 KB（静态占用，2026-10-15 由 40 KB 收缩）；FreeRTOS 堆 56 KB（CCM，水位 87.9% < 92% 门禁）。 卡点已从主 SRAM 移到 CCM（余 ~7.9 KB）——再加任务或抬栈前先看 docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md §4。

7.4 可维护性（测试与门禁）

测试分层：

层 内容 运行位置
静态门禁 pre-commit 钩子族：格式 / 编码 / 静态分析 / 文档链接 / 体积 / 生成物新鲜度 / 编号 本地 / CI
主机侧纯逻辑单测 MSVC 离线编译真实源码 本地 / CI
板端测试套件 板端套件（testTask 串口 [PASS]/[FAIL] 汇总） 本地（需真机 + 串口）
主机侧回归 模拟器像素 / 池水位回归 + 真机 /serial-boot-test 闭环（含探针） 本地（模拟器免硬件；/serial-boot-test 需真机 + ST-LINK）

构建 / 测试命令：

# 构建（/keil-build）：0 错 0 警
& '.venv\Scripts\python.exe' .dsh/skills/keil-build/scripts/keil_build.py   # 退出码 0=PASS / 1=构建失败 / 2=环境错误
# 自动化测试（/serial-boot-test）：串口采集 → 烧录 → 日志校验
& '.venv\Scripts\python.exe' .dsh/skills/serial-boot-test/scripts/run_boot_test.py   # 0=PASS / 1=FAIL / 2=采集或烧录错误 / 3=用法错误
# 全库门禁
pre-commit run --all-files

pre-commit 门禁族（钩子数量随套件增长，以 .pre-commit-config.yaml 为准）：

族 代表钩子 作用
格式 / 仓库卫生 trailing-whitespace、end-of-file-fixer、check-added-large-files、check-merge-conflict、check-yaml、gitlint 行尾与空白、超大文件、冲突标记、提交信息规范
编码与源码纪律 no-mojibake、coding-standard、nested-comment、bom-guard、layer-deps、bsp-err 乱码、命名与常量位置、注释嵌套、BOM 漂移、分层依赖、BSP 错误码契约
静态分析 cppcheck、test-cppcheck 主机侧与测试代码静态检查
文档一致性 doc-links、id-check、task-table、mem-numbers、mem-budget、size-gate 链接与章节引用、编号、任务表、内存数字、体积门禁
生成物新鲜度 generated-fresh、font-charset、lv-conf-sync、ui-golden、setview-check、uinav-selftest 菜单/字体/像素黄金等生成物与源一致
主机侧单测 watchdog / sys-clock / cfg-file / phasor / adc-input / adc-health / adc-cal / meas / freq / prot-set / prot-elm / run-par / iec104 / soe / nand-port / ui-data 等 *-unit-test MSVC 离线编译真实源码跑断言
结构与注册 registration-check、test-suite-switch、cubemx-survival 双端注册、套件互斥、CubeMX 保护区审计

受管事实源（禁止手改，由脚本生成）：

  • 任务表（README.md / AGENTS.md）← scripts/gen_task_table.py
  • 内存/Flash 快照 ← scripts/check_mem_numbers.py
  • 菜单表 ← tools/menu_gen/gen_menu.py
  • 中文字体 ← tools/font_gen/make_font.py

7.5 可移植性（双端）

项 MCU 模拟器
构建 Keil MDK-ARM v5（ARMCC） CMake + SDL2 + MSVC
共用源码 Drivers/BSP/UI/*、Drivers/BSP/NETCFG/net_cfg.c、App/cfg/cfg_file.c 同左
平台后端 *_mcu.c（CH395F/FatFS） *_sim.c（Winsock/宿主文件）
验证 /keil-build 0/0 → /serial-boot-test 串口闭环 check_menu_rows.py + check_content_pages.py（像素黄金参考）

新源文件必须双端注册（Keil .uvprojx + simulator/CMakeLists.txt），否则不参与编译。

7.6 安全与权限

项 现状
FTP 鉴权 已鉴权（2026-10-11）：口令登录（[ftp] 段存 SHA-256 摘要，不存明文）+ 连续 5 次失败锁 60 s + write=0 可选只读；出厂默认 admin/admin，默认口令在用有启动告警。边界：FTP 明文传口令，挡未授权访问、不挡网络嗅探（详见 docs/子系统设计/网络配置说明.md §3.4）
UI 菜单权限 受保护叶子（行尾 #P）先经密码页；密码仅编译期写入（查看 000 / 修改 123），不落 Flash、无运行期设置页
远程显示 无鉴权，单连接；现场同网段部署
104 上行 无应用层鉴权（标准 104 本身不带认证）：安全边界 = 现场同网段部署 + 单连接语义 + 首到优先。主站 IP 白名单不实现（单 socket 上"拒绝"= close + 重听，可被端口扫描打成 SPI 风暴，且配错即锁死真主站；属协议语义决定，非范围裁剪，见 §9 卷首）→ 需冗余/白名单时随 net 层立项
配置面 配置与定值只能经 FTP（需口令）或 104（同网段）改写；UI 侧修改需修改密码。本地无串口配置命令通道

8. UI 规格

8.1 屏幕与渲染

项 值
屏幕尺寸 160 × 160 px
色深 1bpp 单色（MSB 优先），帧缓冲 3200 B；无灰度、无彩色——参考与本产品的链路都是单色，7003 INIT 的颜色字段已删（§5.16.5）
渲染 LVGL 离屏渲染到 g_ui_fbuf；MCU 无物理屏，经**串口屏板通道（主）+ TCP 7003（镜像）**双出口送出
内存池 LV_MEM_SIZE = 16 KB（2026-10-15 由 40 KB 收缩，实测峰值占 40%）
主题 dark mono（单色深色）
刷新 uiTask 10 ms 循环
绘制缓冲 I1 draw buffer 需 +8 B palette 头

8.2 菜单树（43 节点）

菜单树总览（层级 · 绑页 · 密码门）

图里的节点数、绑页与密码门读数由 tools/arch_diagram/gen_menu_tree_svg.py 现算自真值 ui_menu_tree.txt（改菜单树 → 同步脚本内 NODE_SRC 重跑）；级联框在屏上怎么摆（几何）→ docs/UI设计/菜单页面设计.md §4.1。

规模：菜单节点 9 个（含根）+ 叶子节点 34 个 = 43 节点；最大深度 4 级（主界面 / 一级 / 二级 / 三级菜单）。 绑定现状（2026-10-29 复扫）：已绑内容页 30 叶 / 未绑 4 叶（页面注册表 UI_PAGE_MAP_COUNT = 30， 与已绑叶数一致）；未绑 4 叶 = 无开入硬件 3 + SNTP 1（取舍与重开条件见 docs/任务规划/UI补齐.md §5）；原「当前执行 6 项」（记录 5 页 + 运行报告）已于 2026-10-28 落地绑页， 「手动录波」与「录波回放」两叶于 2026-10-29 随录波道绑页（判据见 docs/子系统设计/故障录波设计说明.md §4.1 与 §8.1）。

根页（主界面）7 个一级条目：装置信息 / 实时数据 / 参数定值 / 三遥设置 / 装置维护 / 通讯参数 / 记录查询。

完整层级树：

主界面
├─ 装置信息                          [叶子]
├─ 实时数据 ▶                        [菜单]
│   ├─ 交流量  ├─ 直流量  └─ 遥信量
├─ 参数定值 ▶
│   ├─ 整定 ▶（参数 / 定值 / 控制字 / 软压板）
│   └─ 查看 ▶（参数 / 定值 / 控制字 / 软压板）
├─ 三遥设置 ▶（遥测死区 / 遥测系数 / 遥信类型 / 遥信防抖 / 双点遥信）
├─ 装置维护 ▶（时钟设置 / 强制复归 / 手动录波 / 清除记录）
├─ 通讯参数 ▶（通讯设置 / 网口设置 / SNTP设置）
└─ 记录查询 ▶（SOE记录 / 事故记录 / 操作记录 / 保护告警 / 保护启动 /
              遥控记录 / 自检记录 / 运行记录 / 运行报告 / 录波回放）

三层代码架构：数据层 ui_menu_tab（生成物，g_menu_tab[43] 扁平父子索引表，≈0.7 KB Flash）

  • 逻辑层 ui_menu（唯一 17 B 导航状态）+ 显示层 ui_menu_view（持全部 LVGL 对象，零导航状态）。

导航模型：树形逐级进入——ENTER/→ 进入子页，ESC/← 返回上一级；页面 = 对表的一次 parent == 节点 过滤（现算不落地）。

显示模型：横向级联子框——每级一个框，子框左缘 = 父框右缘（共享 1px 边框列）；子框顶边对齐父框 "选中行"行顶，溢出时整框上移使底边对齐选中行行底；选中行整行反色（白带黑字），菜单行带 ▶。

改菜单流程：编辑 ui_menu_tree.txt（缩进即层级）→ 重跑 tools/menu_gen/gen_menu.py → 导航/渲染代码零改动。

8.3 内容页

已绑 30 页（按分组；逐页形态见 docs/UI设计/页面补齐规划.md）：

分组 页面 形态
装置信息 装置信息 静态键值行 6 行不分页；副标题"馈线自动化终端"
实时数据 交流量 / 直流量 / 遥信量 数据列表（交流量 24 行 / 每页 8，共 3 页；直流量 3 行单页）
参数定值 查看 4 页（参数 / 定值 / 控制字 / 软压板） 只读列表
参数定值 整定 4 页（参数 / 定值 / 控制字 / 软压板） 可编辑（写值 + 置脏 + 保存反馈）
三遥设置 遥测死区 / 遥测系数 可编辑（运行参数段，0x8030~0x804F）
装置维护 时钟设置 / 强制复归 / 清除记录 / 手动录波 操作页（执行类必须出真反馈，不得"点了没效果"；手动录波触发后回读同一份计数，判据见 docs/子系统设计/故障录波设计说明.md §8.2）
通讯参数 通讯设置 / 网口设置 可编辑（[comm] / [network] 段，保存后按各自生效时机）
记录查询 SOE 记录 / 自检记录 / 运行记录 记录列表（共用 reader）
记录查询 事故记录 / 操作记录 / 保护告警 / 保护启动 / 遥控记录 记录列表（每记录 2 行、空态显「无记录」；写入点与判据见 App/log/README.md §五类记录）
记录查询 运行报告 只读列表 13 行分 2 页；四个数逐个挂范围标签（自电池周期 / 本次开机），跨开机累计按裁定不做
记录查询 录波回放 单通道波形页（阶梯线自绘、8 路切换、单位徽标、削顶标记、空态与不可读态显式文案）；显示契约见 docs/子系统设计/故障录波设计说明.md §8.1

未绑 4 叶（2026-10-28：记录 5 页与运行报告页已落地绑页，原「当前执行 6 项」清零；2026-10-29： 录波道落地，「手动录波」叶子随之一并绑页）： 遥信类型 / 遥信防抖 / 双点遥信 = 等开入硬件（§9.1.1「出口与开入」）；SNTP 设置 = 等 SNTP 对时（§9.1.2「SNTP 对时」）。

  • 内容页为独立全屏屏，由框架一次性自绘（零 LVGL 子对象），ESC 返回菜单屏。
  • 菜单导航状态不压层，返回即原样还原；同一时刻至多一个内容页打开。
  • 节点→页映射在逻辑层 menu_content_page_for(node)；未绑叶子进入空白终点框（不伪造数据）。
  • 数据供给走注入通道（rt / par / info / 遥测死区与系数第四表），页面不直接触算法层； 像素黄金用例当前 66 张（菜单 8 状态另计；2026-10-28 记录 5 页与运行报告 2 页落地 +7 张；2026-10-29 录波 UI 道 6 张：手动录波 3 态 + 录波回放 3 态）。

8.4 密码与权限

项 值
查看密码 000（授只读权限）
修改密码 123（授修改权限）
存储 ui_pwd_def.h 编译期写入，不落 Flash
流程 受保护叶子先 arm → 开密码页 → 确认一致后回调 → 先关页再续做进入动作（携授予权限）

8.5 中文字体

  • 字体 ui_font_cn_12.c：宋体 12px 1bpp 子集（当前 224 唯一字 / 319 字形，2026-10-29 实测； 122/217、179/274、185/280 均为历史快照。字形数 = 汉字/符号数 + ASCII 0x20~0x7E 共 95 个）。
  • 生成流程：tools/font_gen/extract_cn.py（扫 UI 源码 → ui_cn_chars.txt）→ tools/font_gen/make_font.py。
  • 约束：任何 UI 文案新增汉字后必须走此流程，否则显示为空白方块。

9. 缺口清单与推进顺序

口径：本章条目全部来自 复刻明细 §1.2 的 🔶 / ⬜ 行——即"参考源码有、本产品还没做或只做了一部分"。 "不做"一词在本章不出现：1:1 复刻口径下没有主动放弃的能力，只有尚未排期的能力。 唯二例外是 复刻明细 §1.7 标为"不适用"的两条（归一化值上送、主站 IP 白名单），那是协议语义决定， 不是范围裁剪。

命名：本节条目一律用语义短语（编号规范 P-8 语义优先），不发字母+数字号—— 避免与其它文档的 S/A/P 编号族撞名。

9.1 复刻缺口总表

按缺口性质分两类：阻塞型（缺外部资源或硬件，排期无用）与规模型（无外部依赖，只等排期）。

本节是清单；逐项明细在 参考产品复刻明细.md §2~§10——参考源码到底有哪几项、本产品有哪几项、 差额具体落在哪个定值 / 哪个点 / 哪个模块上、以及"怎么算做完了"。排期与估算以明细为准。

9.1.1 阻塞型（等外部条件，排期不能解决）

条目 对应 复刻明细 §1.2 现状 缺的是 解除条件
标定闭锁 1~3 9 个元件、定值、闭锁链、SOE、104 上送全部就绪，但 ADC_CAL_F_VALID 未置位 → 判据整体停走 外部资源：子板/端子板变比 + 标准源 端子变比确认 → 8 通道两点标定 → VALID 置位（届时自动解卡，无需改代码）
出口与开入 7、8 无硬件；保护动作只体现为遥信 + SOE；遥控开关量否定确认 硬件 + 立项：出口继电器、开入回路、回读自检 开入开出作为独立模块立项（不可移植项 X3 解除）
三相与同期 4、12 建接口不使能（B/C 相与 IN 削顶、跨转换器无同刻） V0.2 硬件 8 路电气量全接 TPAFE + 中点偏置
电度计量 6 未实现（功率积分需跨转换器同刻） V0.2 硬件 同上（不可移植项 X4 解除）
对下采集 17（子站侧） rs485_task.c 空桩、未建任务、协议族未实现；整簇冻结 决策 + 门禁：用户已决定暂缓 先修「单缓冲包撕裂」「TX 超时拉 DE 未等 TC」→ 接消费者
第三方送检 17 自有主站工具往返已通过 标定 + 第三方环境 标定闭锁解除后送检

9.1.2 规模型（无外部依赖，只等排期）

条目 对应 复刻明细 §1.2 参考 现状 差额
定值铺开 1、2 249 项 / 23 单元 40 项（覆盖参考 35 + 本地 5）/ 5 组 +214 项 / +18 单元
映射铺开 3 107 项 0x8820~0x8891 40 项局部 +67 项
元件铺开 12 45 个模块 8 个模块 / 9 个实例 +37 个模块（过流类 6 / 电压类 5 / 重合闸 5 / 方向功率 4 / 涌流故障 5 / 自动控制 5 / 记录 5 / 录波采样 2）
遥测铺开 4、5 31 点 + 模型 35 行 9 点 +22 点 + 模型表
录波子系统 10、15 3 类型 / 6 段 / 65 通道 / RAM 16 个 / COMTRADE 64·64·16 最小闭环代码面已交付（2026-10-29）：1 kHz / 8 路原始码值 / 单段 320 点 / 轮转段文件 / 手动与保护启动 / 单通道回放页；板级判据一轮未跑 仍差 4 kHz 全速与 80 点/周波、多段与 65 通道、COMTRADE、104 文件传输；口径偏离登记见 docs/子系统设计/故障录波设计说明.md §2
记录体系 9、13 13 类队列（128/256 条） 8 类 +5 类（越限 / 闭锁 / COS / 顺控 / 顺控执行）
UI 记录页 9、13 参考有完整记录页与运行报告 六页已绑并纳入像素黄金回归（2026-10-28） 只剩真机判据（docs/任务规划/登记簿.md §7）
多规约栈 17 12 种 1 种（104） +11 种（101 / 102 / 103 / CDT / ModBus / Whm_GB / 61850 / CAN + 子站侧 3 类）
国密算法 18 Comm/Ecc/ 全套 0 SM2 / SM3 / ECDSA
软压板铺开 11 9 面（表容量 32） 1 面 +8 面
SNTP 对时 17 参考对时走 SNTP 私有 TCP 8888 + 104 C_CS SNTP 客户端
固有参数 1 8001H~800AH 字符串类参数 未实现（无法短浮点上送） 随送检点表设计
遥测增强 4、5 k=1~9 谐波方和根 + 4 点平均 仅基波轨 谐波 / 等周波调频 / 零序自产外接切换 三条算法轨
屏板链路对齐 20 串口屏板通道（700000 8N1 / USART1 TTL 直连、无 DE，帧 A 6 B 召唤、帧 B 4208 B 应答：显存 3200 B + 状态灯 4 B 位掩码 + 4 B info）+ 7003 四命令（INIT 16 B，单色口径）+ 续传 / 拒绝握手 / 链路监视 / F1·F2 串口通道已交付（4208 B 应答 / 状态灯掩码 / 键上行 / 双出口并发，屏板链路设计说明 §9.1）；7003 四命令（INIT 8 B）；无续传、无 bNeedFlash 拒绝、无 1 分钟监视、键值 6 个 7003 报文口径 6 项（参考产品复刻明细.md §11 第 2~9 条）；串口侧验收尾巴见屏板链路设计说明 §9.2

一句话：「标定闭锁」是唯一"再排期也没用"的缺口（等标准源）；「出口与开入」「三相与同期」 「电度计量」等 V0.2 硬件；「对下采集」等用户决策；其余规模型条目全部可在现有硬件上推进， 只取决于排期。 这张表与 docs/任务规划/登记簿.md 一一对应；状态只在登记簿维护， 本节不另建状态。

9.2 推进顺序

顺序唯一权威 → docs/任务规划/README.md §2.0（本表只是产品视角摘要， 冲突时以该节为准）。

顺序 工作 类别 当前状态 开始条件
1 UI 补齐（记录 5 页 → 运行报告） 规模型 清单已清空（2026-10-28） 六页已落地；余 4 叶属不做项（手动录波与录波回放两叶已随录波道绑页），重开条件见 docs/任务规划/UI补齐.md §5
2 net 层跨上下文收口 平台 下一顺位（未开工） UI 清单已清空，切换条件已满足；开工待用户点头
3 其余结构与可靠性评估 平台 排队 net 收口后
4 端子/子板变比确认 → 两点标定 阻塞型 等外部资源 子板实物/原理图、标准源到位可插入
5 标准源送检与第三方 104 主站验收 阻塞型 等标定 保护 VALID 置位；送检窗口前 2 日冻结特性
6 定值铺开 / 映射铺开 / 遥测铺开 / 软压板铺开 规模型 等排期 标定后（工程量才有意义）
7 元件铺开与遥测增强 规模型 等标准源/硬件 先解除未标定闭锁；三相类等 V0.2
8 录波子系统 → 记录体系 → 多规约栈 规模型 录波最小闭环已提前插入并交付代码面（用户裁定 2026-10-29 录波先行，见 docs/任务规划/故障录波.md）；本行剩下的参考机完整形态（多段 / 65 通道 / COMTRADE / 104 文件传输）仍不排 各自重启条件
9 验证窗口事项（CI 远端、PC peer、负向注入） 平台 逢条件顺带 条件到位即执行
10 出口与开入 / 三相与同期 / 电度计量 / 对下采集 阻塞型 不排 V0.2 硬件 / 用户决策

不可颠倒的顺序（一）：变比确认 → 两点标定 → 保护解卡 → 送检。未完成标定就送检， 保护表现为不动作；保持该闭锁，不用非标准源走捷径（用户裁定，2026-10-25）。

不可颠倒的顺序（二）：点表铺开必须晚于标定——否则铺出去的全是 IV 点， 主站无法区分"没做"与"接线错"，比不铺更糟。

9.3 未接线开关说明

开关 位置 现状
功能裁剪开关 App/app/app_cfg.h（当前无宏） 没有任何生效的裁剪开关：原三个 APP_*_ENABLE 占位宏因全库零消费点已于 2026-10-22 删除，各模块一律编译进产品——ADC / RS-485 均为必需链路（ADC = 遥测/保护来源，RS-485 = 对下 ModBus RTU 采集）。将来确需裁剪时在真实初始化点接入门控，并同步登记回该文件
TEST_SUITE_* test/board/test_config.h 测试套件互斥，一次构建只开一个；全注释 = 正常产品固件
rs485_task.c App/task/（未建任务、白名单登记） 唯一的结构白名单缺口：RS-485 整簇冻结期间刻意不接线，随该簇一并出白名单
DTU_BENCH 构建宏（protect_task.c 等） 台架构建下允许保护判据在未标定时动作（仅测试用）；产品构建（#ifndef DTU_BENCH）下保护闭锁

逐项明细（定值 249 / 遥测 31 / 开入开出 / 动作事件 / 元件 / 录波 / 记录 / 规约 / 完成判据 / 屏板规划）已独立成档 → 参考产品复刻明细.md §2~§11。

10. 验收判据

10.1 构建与静态门禁

项 判据
构建 /keil-build → BUILD_OK: 0 errors, 0 warnings（退出码 0）
静态门禁 pre-commit run --all-files 全部通过（钩子族见 §7.4）
主机侧单测 全部套件全绿（看门狗、时钟、配置、相量、采集层、标定、遥测、测频、定值、元件、运行参数、104、SOE 等；套件与断言数随代码演进，以 .pre-commit-config.yaml 与 test/host/ 为准）
栈门禁 scripts/stack_report.py 9/9 PASS（余量 ≥ max(1024 B, 30%)）
体积门禁 check_size_gate.py --ci PASS（体积凭证与 git 索引一致）
双端构建 Keil 与 CMake 均 0 错 0 警
UI 回归 菜单行 + 内容页像素黄金 + 导航自检全 PASS

10.2 上电自检（/serial-boot-test）

层 判据
Required 标记（基础） App init OK / Network Init / net init: OK / PHY: 100M FULL
Required 标记（采集链，可选启用） ADC input layer init: OK / phasor(first) / freq(hb)（顺序锚点 App init OK>phasor(first)>phasor(hb)）
Required 标记（保护链，可选启用） protect task start / set=40 elm=9 计数锚
Required 标记（104，可选启用） [I104] 监听/接入行
Forbidden 标记 无 FAIL / ERROR / HardFault / [ERR]（四个 Fault 的崩溃日志都以 [ERR] 开头，出现即不通过）
自检记录 selftest: no fault record
固件身份 fw build 身份戳匹配 + 烧录后回读 No difference found
退出码 /serial-boot-test → 0（PASS）

10.3 现场验收清单

# 项目 方法 通过标准
1 上电自启动 断电上电 + 串口采集 /serial-boot-test PASS，无 Forbidden 标记
2 网络连通 PC ping 设备 IP 通（PHY 100M FULL）
3 远程显示 DTU-RemoteLCD 连 7003 出图（160×160 1bpp）+ 远端菜单导航可用
4 FTP FTP 客户端连 :21 列目录 / 读写 / 下文件
5 UI 功能 远端操作 菜单 7 项导航、内容页、密码（查看 000 / 修改 123）、网口设置保存后立即生效
6 对时 PC 推送 8888 设备墙钟更新、日志时间戳正确
7 掉电保持 写文件 / 改网口配置 / 改定值 → 重启 数据仍在（/config.ini、/prot_set.bin 按新值生效）
8 LED 状态 目检 6 路 LED 随系统状态变化（低电平点亮）
9 104 总召与变位 PC 主站连 :2404 → STARTDT → 总召 四组数据回全、actterm 正常；制造变位后 COT=3 上送
10 104 遥控与定值 YK12 软压板投退、C_SE 写定值 两段式正答、压板行为可观测、定值跨复位保持
11 保护闭锁态 未标定状态下观察 YX31 与日志 判据停走且明确可见（不得静默不动作）
12 记录可追溯 FTP 下载 /log/soe.log、/log/run.log、/log/selftest.log 记录连续、时标正确、解码校验通过
13 屏板链路一致性 串口屏板 + TCP 客户端同时接入，按 §5.16.10 十四条逐项验证（第 15 条 LOGO 出局） 串口侧：275 ms 召唤 / ≤200 ms 回 4208 B、显存 3200 B 逐字节一致、状态灯 4 B 掩码逐位一致、7 键动作正确、自复位不误判离线；网络侧：INIT 16 B、重复召唤 / 越界无应答、KEEPLIVE 静默、8 键（含组合）动作正确

10.4 台架验收（已闭环）

用例 内容 结论
V2 任务饿死 → IWDG 复位 ✅ 800 ms 声明 stall，≤2.5 s 复位（reset cause: IWDG）
V4 关中断死循环 → IWDG 复位 ✅ 每 ~4.9 s 稳定复位（IWDG 独立于中断）
V5 30 min 真实负载长跑 ✅ 120/120 FTP PASS，零 IWDG 复位
堆分配改造 配置引擎堆分配改造（真机） ✅ [CFG] load: OK（经 FreeRTOS 堆）；FTP 改 IP 复位即生效
存储/网络套件 16/16 PASS ✅
采样节拍与相量 帧号 1000 Hz、5 实例产出、双区刷新 ✅ 2026-10-11
ADC 前端注入 已知电压注入：零点 / 线性 / 斜率 / 映射 / 极性 ✅ 2026-10-27 五项 PASS（斜率偏差 −0.14%，R²=0.9999997）
104 主站往返 STARTDT / 总召四组 / 变位 / 遥控 / 定值读回 ✅ 2026-10-12 18/18 PASS
定值与压板持久化 YK12 投退 + 非默认定值跨复位 ✅ 2026-10-12 21/21 + 13/13 + 4/4 + 4/4 PASS
SOE 落盘 自发 M_SP_TB_1 带时标 + FTP 下载解码 ✅ 2026-10-12 56 条记录全 PASS

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