STM32F4-Base/docs/测试说明/专项验证/ADC前端注入验证流程.md

# ADC 前端注入验证流程（台架）

> **这篇是什么**：已知电压注入验证的**执行侧**——判据与实测记录在 `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md` §8.1，
> 这边写怎么接表笔、读哪一行日志、填哪张表、结果往哪回写。
>
> **本文分两个轮次**：§1~§7 = **直流轮次**（零点 / 线性 / 通道映射 / 极性，2026-10-27 六项 PASS，
> 证的是"一条水平线的高度"；**不需要**示波器、信号源、标准源，**只需要**一块万用表 + 一个电位器 + 串口日志）。
> §8 = **交流（正弦）动态验证轮次**（六轮：幅值 / 波形 / 相位 / 测频 / 削顶 / 谐波，证的是"给定电压算得对不对、品质报得实不实、节拍稳不稳"）——
> 一台信号发生器接在本文 §3 的同一批注入点上就能跑，**同样不用等标准源**；
> 等标准源的只是**精度等级**那一步（`docs/任务规划/数据可信.md` §5 的「两点标定与精度验收」）。
> V0.1 有五路单极性削顶（`UB/UC/IB/IC/IN`），它们在交流轮次里只能作"预期削顶"的负向用例。
>
> **判据的属主是 `docs/任务规划/数据可信.md` §4.6.2**（六轮各验什么、过判据是多少），本文 §8 只写**怎么跑**。
> 两边于 2026-10-29 对齐；若将来再分叉，分两类裁定：**「验什么、算不算过」从
> `docs/任务规划/数据可信.md` §4.6.2**，**「期望值怎么算、怎么接线怎么跑」从本文 §8**。
> 这一跳为什么不用等标准源、又证不到什么，见其 §4.6.1 与 §4.6.5，本文不重抄。

---

## 1. 为什么非做不可

下游已经全部按"工程量"消费：保护判据、104 遥测、UI 交流量页读的都是 `adc_cal_apply()` 的输出。系数错
一倍，三处一起错，且**没有任何一处会报错**。"通路活"（9 通道转换成功、零超时、互异非饱和、跨次开机
读数不同）不证明读数对。所以这一步的性质是**给整条链路的量纲盖章**，不是"补充测试"。

## 2. 前置事实：这个前端不是分压器

2026-10-27 按 `docs/硬件平台/V0.1.tel` 逐通道追线，以 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](../../images/ADC前端电路.svg)

`ADC7` 这个节点上**只有** R31、C44、U3.61 三样东西，**没有对地电阻**。所谓"1k 到地"是 R32，
它接在 TPAFE 的**负输入脚 AIN_7GND**（芯片手册 pin62）上，是把差分负端经 1k 拴到 AGND，
属于差分滤波，不是信号分压。STM32 侧更直接（图 B）：`AIN2 —[R52 1k]— ADC17 —[C111]— AGND`，
同样没有分流电阻，连 R32 那个接地电阻都没有。

**由此得到两条可直接用的结论**：

1. **不存在 2:1 分压**。旧口径"板级系数 305.18 / 1611.3 µV/码"（按 2:1 折算到 `AINn` 侧的条件值）
   在本板上不成立；`docs/任务规划/数据可信.md` §2.1 已于 2026-10-27 改为引脚侧系数（152.59 / 805.66）。
   所以已知电压注入验证只需**确认转换器 LSB 与逐通道映射**，不必再判别两种读法。
2. **端子侧斜率 = 引脚侧斜率**。所以在**端子侧**注入既安全（有 1k 串阻护着芯片）又能直接验 LSB，
   不必去碰 LQFP 引脚。

期望斜率（由转换器满量程事实推出，与前端无关）：

| 转换器        | 满量程                     | LSB              | **期望斜率**       |
| ---------- | ----------------------- | ---------------- | -------------- |
| TPAFE5160  | ±5 V（10 V 跨度 / 65536 码） | 152.587890625 µV | **6553.6 码/V** |
| STM32 ADC1 | 0~3.3 V（3.3 V / 4096 码） | 805.6640625 µV   | **1241.2 码/V** |

## 3. 注入点清单

串联电阻的两只焊盘就是两个注入层级：**1 脚 = 端子侧（靠 U5）**，**2 脚 = 引脚侧（靠转换器）**。

| 语义 | 串阻  | 端子侧节点           | 引脚侧节点   | 转换器脚        | 期望斜率          |
| -- | --- | --------------- | ------- | ----------- | ------------- |
| UA | R31 | `AIN1`（U5.A3）   | `ADC7`  | U3.61       | 6553.6        |
| UN | R28 | `AIN4`（U5.A4）   | `ADC6`  | U3.59       | 6553.6        |
| IA | R19 | `AIN8`（U5.B5）   | `ADC3`  | U3.53       | 6553.6        |
| UB | R52 | `AIN2`（U5.B7）   | `ADC17` | U17.44（PC4） | 1241.2        |
| UC | R20 | `AIN3`（U5.C14）  | `ADC12` | U17.37（PA3） | 1241.2        |
| IB | R49 | `AIN9`（U5.A8）   | `ADC15` | U17.42（PA6） | 1241.2        |
| IC | R46 | `AIN10`（U5.C9）  | `ADC10` | U17.35（PA1） | 1241.2        |
| IN | R48 | `AIN11`（U5.C10） | `ADC11` | U17.36（PA2） | 1241.2        |
| 温度 | R47 | `V_ZL2`（U5.C11） | `ADC14` | U17.41（PA5） | 不验（非线性，不参与标定） |

> 引脚侧没有串阻保护，注入前**必须外串 10 k 限流**。除非端子侧结果对不上、需要分离
> "转换器的错"和"前端的错"，否则不要用引脚侧。

## 4. 读数出口（固件只有下面这些周期行，没有命令控制台）

> **样本出口已落地（代码侧，2026-10-29）**：故障录波的数据面已进仓（立项与卡片见 docs/任务规划/故障录波.md，格式与判据属主见 docs/子系统设计/故障录波设计说明.md §6.2 与 §6.3、口径变更见该文 §11）——每次触发一段，段文件直接给出 8 路 × 320 点原始码值，动态验证的判据因此**可以**从「比对下表这些派生标量」升级为「PC 独立重算 vs 板上读数」对表。下表仍是固件唯一的**周期行**出口（段文件不是周期行，只在触发时产生），两种出口对表用。

| 日志行                                                         | 频率     | 内容                       | 用途                  |
| ----------------------------------------------------------- | ------ | ------------------------ | ------------------- |
| `adc: UA=.. UB=.. UC=.. UN=.. IA=.. IB=.. IC=.. IN=.. T=..` | 每 10 s | **9 路原始码值**              | 本次验证的主读数            |
| `cal: ua_mv=.. un_mv=.. ia_mv=.. vl=.. cl=..`               | 每 10 s | UA/UN/IA 折算后毫伏 + 标定/削顶位图 | 旁证：码值 → 电压是否自洽      |
| `first: UA=.. … T=..`                                       | 每次开机一次 | 9 路原始码值                  | 与 `adc:` 行互校（同序同格式） |
| `frames=.. idle=.. adc1_err=.. tgap=..`                     | 每 10 s | 采集健康计数                   | 步骤 4 的节奏判据          |
| `phasor(hb) C0x-…: Re=.. Im=.. rms=..`（逐实例）、`freq(hb): f=.. valid=..` | 每 10 s | 基波相量分量与测频读数（×0.1 / ×0.01 定点） | **交流轮次的主读数**（直流轮次只作旁证） |
| `meas: seq=.. v=.. ua_mv=.. un_mv=.. ia_mv=.. f=.. fv=..`            | 每 10 s | 200 ms 遥测快照轨（基波有效值 mV） | 交流轮次的幅值比对（1 mV 分辨率，比 phasor 行细） |
| **段文件** `/wave/WAVE00.BIN` 起共 100 个号轮转（FTP 根下可见，与 /log 平级） | 每次触发一段（手动 / 保护启动 / bench 定时） | 8 路 × 320 点原始码值 + 封存瞬间的标定与品质快照（布局见 docs/子系统设计/故障录波设计说明.md §6.2） | **样本出口**：交流轮次的主对表源——预触发 160 点 + 后触发 160 点，触发瞬间落在段内点 159 |
| PC 侧脚本 `test/host/wave_read.py`（不是固件日志，bench 工具，纯标准库） | 手动跑；`--selftest` 是它的自带回归 | 四个子命令：dump（逐字段与双 CRC）/ fft（全周傅氏重算基波有效值与相位）/ shape（削顶与形态判定，可 `--strict`）/ plot（出 SVG 或 PNG，PNG 用 `-o` 落文件） | 把段文件还原成周波数、幅值、相位、削顶判定与图 = 「PC 独立重算」这条判据的执行体；CRC 不符或零长度它必须**拒绝**而不是画出东西 |

> ⚠ 直流轮次用不到后两行，但**它们一直都在**。交流轮次（判据见 `docs/任务规划/数据可信.md` §4.6）
> 必须用 `meas:` 或 104 YC 比幅值，别用 `phasor(hb)` 行——那行是 ×0.1 定点，注 1 V 只剩 10 格。

`adc:` 行是 2026-10-27 新增的（`App/task/adc_task.c` 心跳块），此前只有 `cal:` 的三路，
验 8 个通道要复位二十余次。现在**全程不必复位**。

**「码」是什么**：ADC 输出的**原始整数**，中文常写「码值」/「AD 码」，英文对应 raw code / counts。
它表示"多少个最小刻度（LSB）"，**本身不是物理量**——电压 = 码 × LSB，而两片转换器的 LSB 不同：

| 转换器 | 位数与极性 | 码的范围 | 1 码 = | 换算示例 |
|---|---|---|---|---|
| TPAFE5160 | 16 位双极性 | −32768 ~ +32767（共 65536 码 = 10 V 跨度） | 152.59 µV | 11430 码 × 152.59 µV ≈ **1.744 V** |
| STM32 ADC1 | 12 位单极性 | 0 ~ 4095（共 4096 码 = 3.3 V 跨度） | 805.66 µV | 1000 码 × 805.66 µV ≈ **0.806 V** |

同一个整数落在两把刻度尺上代表不同电压（图由 `tools/arch_diagram/gen_adc_code_scale_svg.py`
生成，改图请改脚本重跑，勿手改 SVG）：

![两把刻度尺：TPAFE5160 16 位双极性 −32768~+32767、1 码 152.59 µV、11430 码≈1.744 V；STM32 ADC1 12 位单极性 0~4095、1 码 805.66 µV、1000 码≈0.806 V](../../images/ADC码值刻度.svg)

**两把尺子不能混用**：同样是"1000"，在 TPAFE 上是 0.153 V，在 STM32 上是 0.806 V，差 5.3 倍。
所以 §5 各步的记录表里每一格都必须写明是哪一路（UA/UB/… 属 TPAFE，T 属 STM32），
抄错一行全盘结论作废。

本文一律用"码"而不是"伏"，有两个理由：① 固件 `adc:` 行打印的就是码，抄数不用心算；
② **标定还没做，把码换成伏正是本次要验证的事**——先换算再用，等于默认了尚未验证的系数。
判据按转换器分两档：**TPAFE 侧 ≤ 30 码、STM32 侧 ≤ 5 码**——即短接后读数离 0 不超过
30 / 5 个刻度，折算 **≈4.6 mV / ≈4.0 mV**。两档数值差 6 倍是因为两种刻度差 5.3 倍
（TPAFE 152.59 µV/码、STM32 805.66 µV/码），统一到物理量后都在 4~5 mV 量级。

⚠ **TPAFE 档于 2026-10-27 由 ≤10 放宽到 ≤30**：首次实测三路残差 UA −14 / UN −15 / IA −13
（≈2 mV），按 16 位 /10 V 跨度算只有 0.02% FS。原来的 ≤10（≈1.5 mV）定判据时**没有实测依据**，
比实测噪声还紧，必然误判失败。**这不是"把判据改成能过"**——若残差继续增大（>30 码 / ≈4.6 mV），
说明前端确有真实失调（R32 侧接地断、TPAFE 失调），那时必须回前端查，不得再放宽。

⚠ `adc:` 行某路取数失败时该槽打 0，所以"9 路全 0"要读作"没数据"，判据是同一份心跳里
`frames` 是否还在涨。

## 5. 步骤

### 5.1 步骤 0：断电，用万用表电阻档核对（5 分钟）

断电，万用表电阻档量两处，**期望值不一样**：

| 量哪里 | 期望 | 验的是什么 |
|---|---|---|
| **串阻两端**（1 脚 ↔ 2 脚，即端子侧焊盘 ↔ 引脚侧焊盘） | **≈ 1 kΩ** | 串阻焊好、没虚焊 |
| **注入点 ↔ AGND**（TPAFE 侧，UA/UN/IA） | **≈ 1 MΩ 量级** | 无意外短路；**不是 1 kΩ** |
| **注入点 ↔ AGND**（STM32 侧，UB/UC/IB/IC/IN） | 高阻，不定量 | 无设计直流通路，只作短路排查 |

### 5.2 步骤 1：零点（这一步是整套测试的分水岭）

**做什么**（8 路逐个重复，每路约 1 分钟）：

1. 断电，把该路**注入点短接到 AGND**（短接线之前先用 0 Ω 档确认该点与 AGND 直通）；
2. 上电，等 `adc:` 行出现（每 10 s 一行，9 路码值都在里面）；
3. 把该路码值抄进**下面的零点记录表**；
4. 断电拆短接线，换下一路。

**记录**（现场填；判据只看"短接后"那一列，"空载"列是留证用）：

> ⚠ **本表行序 = `adc:` 日志的列序**（UA UB UC UN IA IB IC IN），照着日志**从左往右**抄，
> 不要按"TPAFE 三路 / STM32 五路"重新分组。2026-10-27 现场实测就栽在这里：按语义分组抄，
> 结果 UN/IA 填成了 STM32 的 ~1000、UB/UC 填成了 TPAFE 的 ~11450——而 UN/IA 属 TPAFE、
> UB/UC 属 STM32，这两个量级在物理上不可能。**"转换器"列就是给这一眼准备的**。

| 通道 | 转换器 | 端子侧节点 | 空载码值（浮空） | 短接 AGND 后码值 | 判据 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| UA | TPAFE | `AIN1`（U5.A3） | 11428~11429 | 1~3 | ≤ 30 |
| UB | STM32 | `AIN2`（U5.B7） | 993~1018 | 0~1 | ≤ 5 |
| UC | STM32 | `AIN3`（U5.C14） | 975~1033 | 0 | ≤ 5 |
| UN | TPAFE | `AIN4`（U5.A4） | 11452~11455 | 2~4 | ≤ 30 |
| IA | TPAFE | `AIN8`（U5.B5） | 11449~11451 | 2~3 | ≤ 30 |
| IB | STM32 | `AIN9`（U5.A8） | 937~960 |2~5  | ≤ 5 |
| IC | STM32 | `AIN10`（U5.C9） | 991~1092 | 0 | ≤ 5 |
| IN | STM32 | `AIN11`（U5.C10） | 979~1065 |1~2 | ≤ 5 |

**为什么这一步最关键**：空载（输入浮空）读数比判据高两个数量级，最可能的解释是输入悬空后
漏电流在滤波电容上建立的平衡点——短接 AGND 后应塌回 0。但如果**短接后仍读 11430**，那就是
真实偏置，且超过零点补偿上限 `ADC_CAL_B_MAX`（8192 码）——`adc_cal_set()` 会直接拒掉、
回退 ROM 系数、永远置不了 `VALID`，保护也就永远解不了锁。**那种情况必须回前端查**
（R32 那侧接地是否断、TPAFE 是否失调），不能靠软件补偿。

**2026-10-27 实测结论：8 路全部 PASS。** 短接后落在 **0~5 码**（TPAFE ≤4.6 mV、STM32 ≤4.0 mV），
全部远小于零点补偿上限 `ADC_CAL_B_MAX`（8192 码），**可以正常标定、不会触发回退**。
空载 → 短接的塌陷幅度：TPAFE 约 11430 → 0~4（三个数量级），STM32 约 1000 → 0~5（两个数量级），
两者都证明短接真实到位、输入前端没有意外直流通路。

⚠ **IB 最贴边**：2~5 码，上限 5 码正好触到。折算 1.6~4.0 mV，物理上没问题，但**它是八路里
余量最小的一路**；若日后 IB 零点继续变大，第一个该查的是 R49 那侧（`AIN9` / U5.A8）。

### 5.3 步骤 2：三点线性（用 UA 做，免复位）

3.3 V 轨经 10 k 电位器分压作源，逐点注入。**每点同时记两个数**：万用表读注入点实际电压、
`adc:` 行读对应码值。

**记录**（UA 一路，三点；"目标"列是调电位器的靶子，"实测"列填万用表读数）：

| 目标注入 | 实测电压（万用表） | 码值 | 反算 µV/码 | TPAFE 期望码 | STM32 期望码 |
| -------- | --------- | -- | ------- | --------- | --------- |
| ≈ 0.3 V  | 0.300 | 1954  | 153.53 | 1966  | 372  |
| ≈ 1.0 V  | 1.001 | 6547  | 152.89 | 6554  | 1241 |
| ≈ 2.0 V  | 2.004 | 13106 | 152.91 | 13107 | 2482 |

拟合 R² = 0.9999997　斜率 = 6544.2 码/V　偏差 = −0.14 %　截距 = −7.2 码（≈ −1.1 mV）

反算 LSB = 152.81 µV/码，与 TPAFE 期望 152.59 差 0.14 %——**与斜率偏差同源，是同一个数**。

期望码两列并列，是因为同样的三个注入点也可能拿去复验 STM32 侧某一路（UA 对不上时换路交叉验证）；
两列数值差 5.3 倍，一眼能确认手上这支表笔当前接的是哪一片转换器。

判据：三点线性拟合 **R² ≥ 0.999**，斜率与期望值偏差 **≤ 2 %**。

偏差 > 2 % 时**先查前端**（焊点、串阻实际值、电位器负载效应），不要用系数去凑——
把硬件的错固化成"标定值"是最坏的结果。

**2026-10-27 实测结论：PASS。** R² = 0.9999997（判据 ≥0.999）、斜率偏差 −0.14 %（判据 ≤2 %）。
三条残差 −2.0 / +3.5 / −1.4 码，落在读数噪声内，**无系统性弯曲**——即前端在这三个点上确实是
线性的，不存在未识别的分压元件。这是"③ 段变比 = 1:1"在台架上的第一次直接证据。

### 5.4 步骤 3：极性（只 TPAFE 三路）

TPAFE 是双极性、二进制补码，可以注负压；STM32 是单极性，负半周测不了。给 UA/UN/IA 各加一个
**−1.0 V** 点。

**记录**（三路各两个点）：

| 通道 | +1.0 V 码值 | −1.0 V 码值 | 对称性偏差 |
| -- | --------- | --------- | ----- |
| UA | 6544 | −6566 | 0.34 % |
| UN | 6549 | −6568 | 0.29 % |
| IA | 6548 | −6566 | 0.27 % |

判据：−1.0 V 点码值为**负**且落在 **−6554** 附近，幅值与 +1.0 V 点对称（差值 ≤ 2 %）
→ 符号位与补码解释正确。这一步专门补"连极性都没证过"这个缺口。

**2026-10-27 实测结论：PASS。** 三路 −1.0 V 点全部为负，落在 −6566~−6568（相对 −6554 偏
−0.18 %~−0.21 %）；对称性偏差 0.27 %~0.34 %，远小于 2 % 判据。**补码符号位解释正确**。

### 5.5 步骤 4：节奏（注入期间顺带看）

注入期间 `frames=` 应仍**严格 1000 Hz 递增**（10 s 间隔 +10000 左右），`idle=0`，
`adc1_err=0`。这一条替代了原方案里"用示波器看 U3.14 BUSY 有脉冲"的判据——不需要示波器。

**2026-10-27 实测结论：PASS。** 注入**前**（20:58 那次开机）与注入**后**（21:29）各取两行相隔
10 s 的心跳，两边都是 **Δ9998 码 / ≈10.0 s ≈ 1000.1 Hz**，`idle=0`、`adc1_rc=0`、`adc1_err=0`：

| 时点 | `frames=` 两行 | Δ | 折算 |
|---|---|---|---|
| 注入前（20:58） | 29997 → 39995 | 9998 | 1000.5 Hz |
| 注入后（21:29） | 1819639 → 1829637 | 9998 | 1000.1 Hz |

⚠ **口径说明**：这两次是"注入**前后**"，不是"注入**进行中**"——已知电压注入验证判据 ⑤ 要的正是"注入前后
`tpafe5160_frame_seq()` 仍严格 1000 Hz 递增"，故按此口径已达标。若日后要连"进行中"也钉住，
在任一注入过程里再抓两行即可（注入不改变 TIM3 硬件触发，理论上无影响，但没测过就不算证过）。

`adc1_gap` / `tgap` / `skip` 是**本次开机以来的累计值**（548 / 363 / 183），10 s 内只增 3 / 2 / 1，
占比约 0.03 %，属正常漏检量级，不是停摆。

### 5.6 步骤 5：回写

1. 把实测斜率、零点、映射结果写进 `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md` §8，把"尚未执行"改成
   实测值 + 日期；
2. 若实测确认无分压，同步在 `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md` §7.1 的链路分段表把第 ③ 段
   （`AINn` ↔ 转换器引脚）从"待台架实测"改为实测结论；
3. `docs/任务规划/数据可信.md` 的已知电压注入验证行按"完成即删"销项；判据与实测证据的属主是
   `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md` §8.1。

## 6. 判据汇总

| 项  | 判据                           | 2026-10-27 实测                    | 结论 | 不通过意味着                      |
| -- | ---------------------------- | -------------------------------- | ---- | --------------------------- |
| 零点 | TPAFE 码值绝对值 ≤ 30；STM32 码值绝对值 ≤ 5 | 8 路全部 **0~5 码**（≤4.0 mV） | PASS | 有真实偏置，需查前端；可能超出补偿上限 |
| 线性 | R² ≥ 0.999                   | **0.9999997**（UA 三点）            | PASS | 前端非线性或注入源带载失真               |
| 斜率 | 偏差 ≤ 2 %                     | **−0.14 %**（6544.2 vs 6553.6 码/V） | PASS | 前端有未识别元件，或转换器档位/参考错         |
| 映射 | 注入哪路只动哪路                     | 8 路短接各自塌到**本路**（步骤 1 代偿；串扰未单独证） | PASS | 语义表与物理通道不符（`k_adc_map[]` 错） |
| 极性 | −1.0 V → −6554 码             | −6566 / −6568 / −6566，对称性 ≤0.34 % | PASS | 补码符号处理错                     |
| 节奏 | 注入期间仍 1000 Hz                | 注入前/后各 **Δ9998 / 10 s ≈ 1000 Hz**，`idle=0`、`adc1_err=0` | PASS | 注入改变了输入共模，触发转换异常            |

**总体结论（2026-10-27）**：**六项全部 PASS**。合起来证明了三件事：
① ③ 段（`AINn` ↔ 转换器引脚）**变比确为 1:1**，无隐藏分压（斜率偏差 −0.14 %）；
② 8 路语义 ↔ 物理端子**一一对应**（零点步骤逐路代偿）；
③ TPAFE 补码符号位解释正确（对称性 ≤0.34 %）。
已知电压注入验证的判据 ①②③④⑤⑥ 至此全部闭环（判据与实测记录 → `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md` §8.1）。

⚠ **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（见上表"映射"行）；
**节奏**只测了注入前后、没测注入进行中。两项若日后怀疑，各自的补做方法已写在对应小节。

## 7. 安全红线

1. **STM32 侧严禁超过 3.3 V**（VDDA + 0.3 V 即击穿），电位器上限就接 3.3 V 轨，不要接 5 V。
2. **TPAFE 侧按判据只到 ±2 V**，虽芯片容 ±5 V，但判据不需要更大。
3. **端子侧不许直接上额定电压**（220 V / 100 V 二次值）。本次是直流低压注入，
   与"加压试保护"是两件事，后者要等端子/子板变比确认（`docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md` §7.1 链路分段表 ④ 行）之后单独排。
4. **引脚侧注入必须外串 10 k**，且先接线后上电、先断电后拆线。
5. 注入源与板子**共地**；电位器一端接 3.3 V、一端接 AGND、中间抽头串 10 k 到注入点。

---

## 8. 交流（正弦）动态验证轮次（六轮：幅值 / 波形 / 相位 / 测频 / 削顶 / 谐波）

> **判据的属主是 `docs/任务规划/数据可信.md` §4.6.2**（六轮各验什么、过判据是多少），本节只写**怎么跑**：
> 接哪个点、发生器怎么设、读哪一行的哪个字段、期望值怎么算、结果往哪回写。两边于 2026-10-29 对齐；将来
> 若再分叉，按两类裁定——**「验什么、算不算过」从 `docs/任务规划/数据可信.md` §4.6.2，「期望值怎么算、
> 怎么接线怎么跑」从本节**。为什么这一跳不用等标准源、以及它证不到什么，看其 §4.6.1 与 §4.6.5，本节不重抄。
>
> **引用写法**：本节凡引用判据文档的小节，一律写成「文件名 + 小节号」的紧邻形式；只写 §8.x 的是本文自己的节。

先下图建立全局轮廓——每一轮注什么波形、验什么、读哪个出口，再进 §8.5 逐轮执行卡：

![六轮一图速查：注入信号形状 → 接法与设定 → 判据一句话 → 主读数出口；过判据属主在 数据可信.md §4.6.2](../../images/交流六轮速查.svg)

### 8.1 动手前先把出口分辨率算清楚（决定今天能判到哪一档）

这一轮和直流轮次**不一样：样本出口已经有了**。2026-10-29 故障录波的数据面并入主干，一次触发就是一段
`/wave/WAVE<NN>.BIN`（`NN` = 00~99 轮转号；8 路 × 320 点原始码值 + 封存瞬间的标定与品质快照），PC 侧 `test/host/wave_read.py` 把它还原成
周波数、幅值、**相位**、谐波与削顶判定。所以本轮每条用例都有两个档：**周期行标量档**（只读串口 / 104 / UI，
快，不用 FTP）与**段文件对表档**（多一次触发 + 一次取段 + 跑脚本，判得到位）。各出口的实际分辨率如下——
这张表决定每条用例走哪个档：

| 出口 | 打印处 | 分辨率 | 能判 | 判不动 |
|---|---|---|---|---|
| `meas: seq=.. v=.. ua_mv=.. un_mv=.. ia_mv=.. f=.. fv=..` | `App/task/adc_task.c:605` | **1 mV**（整数毫伏，只发 UA/UN/IA） | 幅值轮、波形轮的幅值 ≤2 % | 相位、谐波、其余五路 |
| 104 YC `0x4011`~`0x4018` + `0x401D`（短浮点 + 品质） | `App/protocol/iec104/iec104_pts.c:70` | 3 位有效数字 ≈ 0.01 V | 单个静态工作点的幅值交叉读数、品质 IV | **小步进**（每点 0.5 V / 0.005 A 变化死区）、相位、谐波 |
| `phasor(hb) C0x-…-F1: Re=.. Im=.. rms=.. (x0.1)` | `App/task/adc_task.c:209` | **0.1 V，且向下截断** | 有数没数、量级、象限 | ⚠ **相位轮的 ≤2° 与谐波轮的 ±2 %**：注 1.000 Vrms 时 `rms` 只有 10 格，20 % 的谐波只有 2 格 |
| `freq(hb): f=.. valid=.. (x0.01)` | `App/task/adc_task.c:224` | 0.01 Hz | 测频轮的读数与新鲜度 | — |
| UI 交流量页 `Ua/U0/Ia/Ia2/Ia5`（3 位小数）、`Hz`（2 位） | `Drivers/BSP/UI/ui_page_ac.c:47` | **1 mV**（人工目检 + 拍照留证） | 谐波轮谐波幅值、幅值轮交叉旁证、测频轮的 `Hz` 显 `--` | 相位（页面上没有角度） |
| 录波段文件 `/wave/WAVE<NN>.BIN`（`NN` = 00~99，100 个号轮转；FTP 根下，与 `/log` 平级）+ `test/host/wave_read.py`（`dump` / `fft` / `shape` / `plot`，纯标准库） | **已落地**（2026-10-29 并入 `v2-on-ui`；格式属主 `docs/子系统设计/故障录波设计说明.md` §6.2 与 §6.3） | 一次触发 8 路 × 320 点原始码值；`fft` 给基波 RMS、相位、2 次与 5 次谐波 RMS（mV） | **相位轮的 ≤2° 与谐波轮的 ±2 % 现在判得动**：PC 独立重算 vs 板上读数对表 | 段与发生器**无绝对相位锁定**（触发点在段内点 159）→ 只能比同段内相对相位；320 ms 快照不等于长时间稳定性 |

**所以每条用例按两个档摆**（出口从"缺样本"变成"有段文件"的经过与口径变更，见 `docs/任务规划/故障录波.md` §2 末
与 `docs/子系统设计/故障录波设计说明.md` §11）：

| 档 | 条目 | 说明 |
|---|---|---|
| **周期行就判得动** | 幅值、波形、测频、削顶四轮（削顶轮的接法要按 §8.5 改，原因写在那张卡里） | 判据在 `meas:` / 104 / `freq(hb)` / `rail:` 上分辨率都够，不取段也能收工 |
| **段文件档才判到位** | 相位轮、谐波轮 | 段文件已落地 → 浮点重算，≤2° 与 ±2 % 都是**定量**判据；周期行退为旁证，只在没取到段时走定性档。触发动作与命令写在 §8.5 的相位卡 / 谐波卡 |
| **要改代码的退路** | 相位轮抬倍数、测频轮 B 档 | 段文件落地后相位轮这条基本不必走；测频轮 B 档（放宽 `FREQ_AMP_MIN`）仍是唯一路子。两者都要重编 + 烧录 + 按 §8.9 还原，**动手前先问用户** |

### 8.2 设备清单与开机前置门

| 项 | 要求 | 为什么 / 怎么核 |
|---|---|---|
| 信号发生器 | 正弦 / 方波 / 三角，**并有 DC 档**；频率可锁 50.000 Hz、也能设到 2 Hz；幅度 0~3 Vpp | **只要求"波形干净、幅度稳、频率锁得住"**，它的刻度不当基准（`docs/任务规划/数据可信.md` §7 #9）。DC 档是给削顶轮改法 A 用的 |
| ⚠ 发生器输出端接设置 | 接板子时设成**高阻负载**，不要按 50 Ω 端接 | 按 50 Ω 端接而实际接的是高阻板输入 → 面板值与真实电压差 2 倍；这是台架"差一倍"最常见来源 |
| 万用表 AC 档 | 能读到 mV；**记明型号与响应类型**（真 RMS / 均值响应） | 基准就是它；波形轮那一步两种表的读数都与基波期望差很多，不记响应类型就说不清是谁错 |
| 板子 | 产品构建（`test/board/test_config.h` 四个 `TEST_SUITE_*` 全注释）+ `/keil-build` 0 错误 0 警告 + 烧录 `-Rst -Run` 与回读校验 | → `stlink-flash` skill 与 AGENTS.md「构建与验证」 |
| `[adc_cal]` 状态 | **保持未标定**（`eng=0`），别为"读数好看"先写标定值 | 现在 `meas:` / `phasor` 的量纲是 **ADC 引脚电压 V**（`App/algo/meas.h` 文件头的 A-lite 口径）；标定一生效就换成二次值，本节全部期望值作废 |
| 串口 | 全程抓 RX 落盘：用 `serial-assistant` skill（`open` → `clear` → 跑 → 读日志文件或 `log --tail`） | 日志文件就是证据本体，§8.10 归档归档的就是它；**长跑别用 `/serial-boot-test`**——它绑定一轮启动语义（静默 8 s、总超时 30 s、`max_boot_count` = 1，且 forbidden 含 `[ERR]`，而削顶轮故意造 `[ERR]`），约 135 min 的 session 必然超时或误判；daemon 全量写 `state/serial.log`（20 MB 上限自动截头保尾 10 MB）→ `docs/测试说明/流程与规范/自动化测试流程.md` 长时间采集一节 |
| 网口（可选） | 要读 104 那一路就插网线、PC 与板同网段（出厂 192.168.1.100），跑现成主站 `test/host/iec104_master.py`（`--ip` / `--port` / `--addr`） | 104 是浮点无量化 + 带品质，是 `meas:` 之外的第二条腿 |
| FTP 客户端 | 走现成 21 端口取段文件（出厂 `[ftp]` 账号，连续 5 次失败锁 60 s） | 段文件是相位 / 谐波轮定量档的样本出口；段文件名 `/wave/WAVE<NN>.BIN`（00~99 轮转），**取完立刻改名归档**，否则下一次触发把它盖掉 |
| 录波触发路径 | 产品构建里唯一**免改代码**的路径 = UI 菜单第 26 叶「手动录波」确认页（`Drivers/BSP/UI/ui_page_wave_manual.c` → `App/task/ui_task.c:605`） | 保护启动上升沿也算一次触发，但保护判据现处**未标定闭锁**态（AGENTS.md「现状」），别指望它自动来段；bench 定时自抓在双层编译门 `DTU_BENCH` 且 `WAVE_BENCH_AUTOCAP` 非 0 之内（默认 0，`App/task/adc_task.c:153`），开它就走 §8.9 的还原判据 |
| 共地 | 发生器 LO/GND 与板 AGND **单点**相连 | 不共地量到的是两地之差；现象见 §8.8 |

**开机前置门**——接发生器**之前**日志就该长这样，不满足先回 §5 步骤 5.5 查节奏，别往下做：

- `adc:` 行 10 s 一行，同一心跳里 `frames` 在涨（"9 路全 0"要读成"没数据"，§4 尾注）；`idle=0`、`adc1_err=0`；
- `meas:` 的 `v=1`、`seq` 每 10 s 约 +500（200 ms 一帧；不涨 = 发布闸门停）；
- `cal:` 的 `cl=0xE6` —— **这是来源派生**（V0.1 那五路本就触底，见 `docs/任务规划/数据可信.md` §2.6），既不是本轮战果也不是本轮故障；
- 四个位图 `vl` / `cl` / `rail` / `edge` 同一个位序（语义通道枚举 `App/algo/adc_input.h:38`）：bit0 `UA`、bit1 `UB`、
  bit2 `UC`、bit3 `UN`、bit4 `IA`、bit5 `IB`、bit6 `IC`、bit7 `IN`、bit8 `TEMP` → `0xE6` = bit1/2/5/6/7 = `UB/UC/IB/IC/IN`；
- **先上电、在基线里看到 `adc: UB` 有正常摆动，再开发生器输出**：贴轨锁存要求该通道"此前出现过中带样本"（释放沿前提，
   `App/algo/adc_health.c` 的 `adc_health_rail_watch()`），开机就注大信号会让削顶轮的锁存**装不上**，测出假不通过。
- 开机各有一条 `first:` 与 `phasor(first)` / `freq(first)` 单发行（`App/task/adc_task.c:478` 与 `App/task/adc_task.c:201`
  的 `tag` 参数），与 10 s 一轮的 `hb` 行是两拨——数心跳时别把 `first` 计进去；
- `phasor` 行**只要有数就打**：打印条件只有 `phasor_get() == 0`，不带任何 valid 位（`App/task/adc_task.c:209`）→
  「phasor 有数」既不说明标定可用、也不说明这一路没在削顶，判读必须配 `vl` / `cl` / `rail` 三个位图一起看；
- 注入正弦**不会**点亮 `health:` 或 `sampling fault:` 那几行：`adc_health` 的位只吃序号差、错误计数增量与 tick 差
  （`App/algo/adc_health.c:91-189`），与波形幅值无关；它们若亮是节拍 / 丢帧问题，别归因给发生器（§8.8 同一条）。
- `wave:` 行（`App/task/adc_task.c:782`）基线：`armed=0`、`err=0`、`ovf=0`、`drop=0`，`seg=` 是本开机以来的成段数（**可以是 0**）。
  本轮每触发一段就核 `seg` +1 且那三个计数不涨；涨了先按 §8.8 的落盘行分诊，别接着往上下注入。

### 8.3 接线的四条（与直流轮次比，差别只在第 2、3 条）

1. **注入点与直流轮次完全相同**：§3 清单的**端子侧**焊盘（`U5` 排针，串阻的 1 脚侧）。③ 段 1:1 已由直流轮次实测
   （斜率偏差 −0.14 %，§6），所以端子侧电压就是引脚电压，不用再算变比。引脚侧仍须外串 10 k（§7 第 4 条）。
2. **幅度按峰值核，别看面板上的 Vrms**：1.000 Vrms 正弦峰值已 1.414 V。

| 侧 | 判据上限（§7 红线 2） | 允许的最大正弦 Vrms | 本节用量 |
|---|---|---|---|
| TPAFE（`UA` / `UN` / `IA`） | ±2 V 峰值 | 1.414 Vrms | **1.000 Vrms**（峰值 1.414 V） |
| STM32（`UB` / `UC` / `IB` / `IC` / `IN`） | 0~3.3 V 单极性 | 无正向意义 | 只在削顶轮用：注交流 = **故意触底**，负半周本就钉 0 |

3. **一次只注一路**（相位轮除外，它要 `UA` 与 `UN` 两路同源），换表笔前先关输出。端子侧串阻是 **1 k**（R31 / R28 / R19 / R52 …），
   STM32 那五路负半周经**片内**钳位 / ESD 路径灌向 VDDA——网表 `docs/硬件平台/V0.1.tel` :228-241 逐条实证这些节点只有
   「电容 .2 + 串阻 .2 + MCU 脚」三件，**无外置钳位二极管、无隔直电容**，所以这条电流走的是芯片内部路径；
   1.000 Vrms 时峰值电流约 (1.414 − 0.3) / 1 k ≈ **1.1 mA**（按片内钳位压降 0.3 V 估、仓内无实测，只用来论证量级），
   但**别往上加幅度**——这种注入只允许出现在削顶轮这类"故意削顶"的用例里。
4. **电流通道也是注电压**：`IA` 的注入点同样是电压进 R19 端子侧。这一轮证的是"给定引脚电压算得对不对"，
   不是"一次侧 1 A 怎么办"——后者要变比，属 `docs/任务规划/数据可信.md` §5 的端子 / 子板变比确认。

四条接线画在一张图上（发生器 → 端子侧焊盘是一条主干，万用表并接、共地是两条必须存在的旁路）：

```mermaid
flowchart LR
  G["信号发生器<br/>输出端接 = 高阻<br/>（按 50 Ω 端接读数差 2 倍）"] -->|"注 UA / UN / IA：端子侧焊盘<br/>（1:1 已由直流轮次实测）"| R31["串阻 1 k 的 1 脚侧<br/>R31 / R28 / R19 …"]
  R31 --> FE["前端分压 / 滤波"] --> U5["U5 排针 → 转换器引脚<br/>（TPAFE AIN_x 或 STM32 脚）"]
  M["万用表 AC 档<br/>记响应类型"] -.->|"并接同一注入点<br/>量真实加到板上的电压"| R31
  G -.->|"LO/GND 与板 AGND<br/>单点共地"| AGND["板 AGND"]
  AGND -->|"不共地量到的是两地之差"| U5
  G -.->|"注 UB 等 STM32 那五路（仅削顶轮）<br/>负半周经片内钳位 ≈1.1 mA"| R52["R52 端子侧"] --> STM["STM32 ADC 脚<br/>（无外置钳位 / 隔直电容）"]
```

### 8.4 记录表抬头（每条用例一份，与日志一起归档）

```text
日期 ____ / 操作人 ____ / 板子序列号 ____
固件 commit ________（/keil-build 0 错误 0 警告：是 / 否）
发生器：型号 ______  输出端接 = 高阻 / 50 Ω   波形 ____  频率设定 ____
万用表：型号 ______  AC 响应类型 = 真 RMS / 均值        共地方式 = 单点 / 发生器浮地
注入点：路名 ____（端子侧 U5 / 引脚侧外串 ____ Ω）
[adc_cal] = 未标定（eng=0）—— 必须是这个状态
基线（未注时）：meas: ua_mv=____ un_mv=____ ia_mv=____  rail=0x____  cl=0x____
段文件（走定量档的用例）：文件名 ________  触发方式 = 手动 / 保护 / bench  取回时刻 ________
脚本：test/host/wave_read.py（先跑 --selftest：通过 / 否）  fft / shape / dump 输出与 plot 图归档在 ________
```
### 8.5 逐条执行卡

**每条卡的通用动作**：接好 → 开输出 → 等 ≥30 s（相量窗 + `meas` 200 ms 轨稳定）→ 取**连续 ≥10 行**心跳 →
先确认 `frames` 还在涨、`adc1_err=0`，再核数 → 关输出 → 填表。"连续 ≥10 行"不是保守：`meas:` 是
**瞬时基波有效值透传**、200 ms 是上送节拍不是平均窗（`docs/任务规划/数据可信.md` §4.5），
单行读数带拍频式跳动，必须看一片取**中间水平（中位数）**才能定数。

通用动作主干与两处分岔（采集链没清 → 回头修；偏差没进 → 先复核查再判）：

```mermaid
flowchart TD
  W["接好本路，开机前置门已过（§8.2）"] --> ON["开发生器输出"]
  ON --> ST["等 ≥30 s：相量窗与 meas 轨稳定"]
  ST --> HB["取连续 ≥10 行心跳"]
  HB --> Q1{"frames 在涨、adc1_err = 0 ？"}
  Q1 -->|"否：是节拍 / 丢帧问题"| TRI["先查 §8.8 分诊<br/>别归因给波形"]
  TRI -.->|"修复后重来"| ST
  Q1 -->|是| MED["10 行读数排序<br/>取第 5、6 个的平均 = 中位数"]
  MED --> Q2{"与期望的偏差在判据内？"}
  Q2 -->|是| OK["记通过"]
  Q2 -->|"否"| CHK["先复核查：发生器端接、<br/>万用表响应类型、共地"]
  CHK -->|"复查仍超"| BAD["记不通过，进 §8.8 分诊"]
  CHK -->|"查出问题改完重测"| ST
  OK --> OFF["关输出，填记录表"]
  BAD --> OFF
  OFF --> NEXT["下一条 / 下一轮"]
```

为什么这一步是"中位数"而不是单行或平均——机理与操作：

![为什么连取 10 行取中位数：窗滑动让读数拍频式上下跳（左）；中位数贴着密集簇，平均被毛刺拖走（右）](../../images/交流定数取中位数.svg)

#### 幅值轮：基波幅值（主用例，先做）

| 项 | 内容 |
|---|---|
| 接法 | 发生器 → `UA`（R31 / `AIN1` / U5.A3）端子侧；万用表 AC 档**并同一注入点**——量真实加到板上的电压，不是面板值 |
| 设定 | 正弦、50.000 Hz、**1.000 Vrms**（峰值 1.414 V） |
| 主读数 | `meas: ua_mv=`（1 mV） |
| 期望与判据 | `ua_mv` ≈ 万用表读数 × 1000，偏差 **≤2 %**（与静态同档） |
| 交叉读数 | 104 `0x4011`（短浮点）应 ≈ 万用表读数，单位是**引脚电压域**（`eng=0`，不是二次值） |
| 坑 ① | **别用 `phasor(hb)` 比幅值**——×0.1 定点，1 V 只剩 10 格（§4 尾注同一条） |
| 坑 ② | 104 每点 0.5 V（电流 0.005 A）变化死区，生效值在 `App/algo/run_par.c` 的 `[run_par]` 副本：1.000 → 1.100 V **不会**上报变化，那是死区不是坏了；连续扫幅度只看 `meas:` |
| 坑 ③ | **`cal: ua_mv` 与 `meas: ua_mv` 同名不同物**：前者是当拍瞬时码折算（`App/task/adc_task.c:587`），后者是 200 ms 快照里那一周波的基波有效值（`App/task/adc_task.c:605`），50 Hz 下二者可以差很多——`App/task/adc_task.c:595-599` 的原注就是**勿互为判据**，幅值轮只认 `meas:` |

记录表（记录表每一行 = 连续 10 行心跳 `ua_mv` 的**中位数**：排序后取第 5、6 个的平均；
不取单行、不取峰值——单行带拍频跳动，毛刺行会拖偏算术平均。表里"序号"是一次重测）：

| 序号 | 万用表 AC (V) | `meas: ua_mv` | 期望 = 万用表 × 1000 | 偏差 % | 结论 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | | | | | |
| 2 | | | | | |
| 3 | | | | | |

**加做（3 min，非判据）**：0.500 / 0.200 Vrms 两点看是否**等比**——不是验精度，是看有没有隐藏的触底或死区。
0.2 Vrms 那点 104 必然被死区吞掉，只读 `meas:`。

#### 波形轮：读数是否只跟基波走（同峰值改波形）

按**峰值对齐**（不是按 Vrms 对齐）：三者峰值都取 1.414 V，发生器面板 Vrms 分别约 正弦 1.000 V、方波 1.414 V、
三角 0.816 V。期望的**基波有效值**（全周傅氏基波口径：`App/algo/phasor.c:3` 的系数已预乘 √2/N、`fAmSQ` 直接就是
有效值；下表的 20 点整周期 DFT 值就是按固件同一个窗算的）：

| 波形 | 基波有效值 / 峰值 | 峰值 1.414 V 时的期望 `ua_mv` | 真有效值 / 峰值（对照） |
|---|---|---|---|
| 正弦 | 0.707 | 1000 | 0.707 |
| 方波 | 0.904（闭式 4/π/√2 = 0.900） | ≈1278 | 1.000 |
| 三角 | 0.578（闭式 8/π²/√2 = 0.573） | ≈817 | 0.583 |

- 判据：读数 = **基波**期望 ±2 %，**不是**真有效值。方波那栏最直观——真 RMS 表会读 ≈1414 mV、
  均值响应表读 ≈1570 mV，而板上读 ≈1278 mV，**这正是"这台仪表读的是基波"的证据，不是 bug**；
  所以抬头里必须写清万用表响应类型（判据文档同一条：拿真有效值表去对会以为差了 10 %）。
- 系数的来路：方波基波幅值 = 4/π × 峰值、三角 = 8/π² × 峰值，再除 √2 得基波有效值 → 闭式 **0.900 / 0.573**，
  20 点整周期 DFT 实算 **0.904 / 0.578**；`docs/任务规划/数据可信.md` §4.6.2 的"波形轮"行与本节同值，算术以本节为准。

记录表：

| 波形 | 峰值设定 (V) | 面板 Vrms | 万用表 AC 实测 | `ua_mv` | 期望 | 偏差 % | 结论 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 方波 | 1.414 | | | | ≈1278 | | |
| 三角 | 1.414 | | | | ≈817 | | |

#### 相位轮：相位（只许比同片内）

| 项 | 内容 |
|---|---|
| 接法 | `UA`（R31）与 `UN`（R28）**都走 TPAFE**，同幅 1.000 Vrms、同相——发生器单路输出分两路即天然同相；双通道机型则两通道都设 0° |
| 读数 | `phasor(hb) C02-UA-F1: Re=.. Im=..` 与 `C03-UN-F1: Re=.. Im=..`，各取 `atan2(Im, Re)` 再比差值 |
| 判据（§4.6.2） | **定量档**：同相时同段内两路相位差 ≤2°，把发生器（或 B 通道）改 90° 后差值跟到 ≈90°；**定性档只判跟随**（差值落进 80°~100°，容差写进记录表） |
| ⚠ 分辨率 | 出口只有 ×0.1 且向下截断：1.000 Vrms 时 Re/Im 各只有 ±10 格，**一格就是 0.1 V** → 角度量化误差最坏 ≈ atan(0.1 / 0.707) ≈ 8°，**≤2° 今天用串口判不出来** |
| 三个档 | ① **段文件定量档（首选，零改代码）**：同一次注入触发一段，`test/host/wave_read.py fft` 重算基波相位，比**同段内** `UA`（表序 0）与 `UN`（表序 3）的相位差——浮点重算，不受 ×0.1 量化限制，≤2° 判得动，动作见下面第 2 段；② **定性档**：没取到段时退而用，同相 ≈0°、改 90° 后差值落进 80°~100° 即算跟随，容差写进记录表；③ **抬倍数退路**：临时把 `log_phasors()` 的倍数改成 ×1000 并改掉行尾 `(x0.1)`，跑完按 §8.9 还原——段文件档已落地，这条基本不必走，要走仍**先问用户** |
| 红线 | **只许比同片内**：跨转换器无同刻性（V0.1 硬件缺陷）+ STM32 那五路另有 1 拍乒乓滞后 → `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md` §7 |

记录表（定性档；定量档记脚本输出，归档口径见 §8.10 第 1 条）：

| 发生器相位设定 | C02-UA `Re` / `Im` | C03-UN `Re` / `Im` | 两路 `atan2` 之差 | 结论 |
|---|---|---|---|---|
| 0° / 0° | | | | |
| 0° / 90° | | | | |

**段文件定量档的具体动作（相位轮首选，零改代码）**

1. `UA`（R31）与 `UN`（R28）两路接同一发生器输出（同相），注 **1.000 Vrms / 50.000 Hz**；
2. 稳定 ≥30 s 后，在 UI「手动录波」确认页触发一次；成段有**秒级**延迟（落盘在 defaultTask，卷空闲后一次心跳搬完整段）
   → 等串口 `wave:` 行的 `seg=` +1、`armed` 回 0 再去取文件；
3. FTP 取 `/wave/WAVE<NN>.BIN`（本轮那一段的确切号），**取完立刻改名**——100 个号轮转会被覆盖；
4. 主机侧跑：`& '.venv\Scripts\python.exe' test/host/wave_read.py fft WAVE<NN>.BIN --all`
   —— 每个整周波给一行：基波 RMS、相位、2 次与 5 次谐波 RMS（单位 mV，系数镜像 `App/algo/phasor.c`）；
5. 判据：`UA`（`--ch 0`）与 `UN`（`--ch 3`）在**同一周波**内的相位差——同相注入应 ≈0°，把发生器（或 B 通道）改 90° 后应 ≈90°，
   容差 ±2°（`docs/任务规划/数据可信.md` §4.6.2"相位轮"行）；
6. ⚠ 段的**绝对**相位与发生器没有锁定关系（触发瞬间固定落在段内点 159），所以**只能比同段内两路的相对差**；
   跨段比相位、或拿发生器相位当绝对基准都不成立（段内点序见 `docs/子系统设计/故障录波设计说明.md` §6.2）；
7. 交叉旁证：同一段先 `dump`（逐字段 + 双 CRC16，看封存瞬间的标定与品质快照），再 `plot --ch 0`（CRC 不符或零长度它
   **必须拒收**而不是画出半张图）；板上 `phasor(hb)` 的 `Re` / `Im` 象限应与脚本给的象限一致（×0.1 只够核象限）。

#### 测频轮（默认 A 档 = 判"如实报不可测"）

| 项 | 内容 |
|---|---|
| 接法与设定 | 同幅值轮（`UA`，1.000 Vrms / 50.000 Hz） |
| 读数 | `freq(hb): f=.. valid=..`；UI 交流量页 `Hz`；104 `0x401D` |
| 期望（A 档 = 现状） | **就是不出数**：幅值门 `FREQ_AMP_MIN 50.0f`（`App/algo/freq.h:62`，`App/algo/freq.c:231` 拿它与基波有效值比）在引脚电压域恒不过 → `valid=0`、`f=0`、UI `Hz` 显 `--`、104 `0x401D` 上送 IV |
| 判据 | **如实报不可测**，而不是报一个看起来对的 50.00。若门限没改却报出 50.00 → 反而是 bug，停下查 `App/algo/freq.c` |
| B 档（要用户先点头） | 临时把 `FREQ_AMP_MIN` 由 `50.0f` 降到 `0.5f` → 重编（`/keil-build`，要 build 锁）+ 重烧 → 扫 45.000 / 50.000 / 55.000 Hz 三点，PC 侧判据 0.02 Hz → 跑完**必须还原**，收尾判据见 §8.9 |
| 坑 | 非整 50 Hz 时 `meas:` 会拍频式跳动，属预期 → **扫频读 `freq(hb)`，别读 `meas:`**（`docs/任务规划/数据可信.md` §8 风险表同一条）；测频的取源顺序是先 `UA`（相量实例 C02）再退 `IA`（C01）（`App/algo/freq.c:47`）——本卡注 `UA` 走的就是 UA 源；若哪天只注 `IA`，测频会跟着 IA 走，别以为它锁在 UA |

记录表（A 档）：

| 频率设定 (Hz) | `freq(hb)` f | valid | UI `Hz` | 104 `0x401D` 品质 | 结论 |
|---|---|---|---|---|---|
| 50.000 | | | | | |

#### 削顶轮：触底与品质路由（负向用例）

- **判据**（`docs/任务规划/数据可信.md` §4.6.2"削顶轮"行）：给 `UB`（R52 / `AIN2` / U5.B7）注 **DC −1.00 V 保持 ≥5 s**
  或 **1.000 Vrms / 2.0 Hz** 的正弦 → 负半周钉下轨 → 连续 20 拍同侧后该路贴轨位锁存、`edge` 起沿、104 该路 IV 且值清零。
- ⚠ **注 50 Hz 同幅正弦造不出这个锁存，这是实现约束不是固件缺功能**：锁存条件是"连续 `ADC_RAIL_N_RUN = 20` 拍
  贴同一侧轨带"（`App/algo/adc_health.h:174`），而 `adc_health_rail_watch()` 里**任何一拍回到中带就把两侧计数清零**；
  1 kHz 下一个 50 Hz 周波只有 20 个点、正半周必然落在中带 → 连续贴底最长 ≈ 209°/360° × 20 ≈ **11 拍 < 20**。
- **轨带数值**（`App/algo/adc_cal.c:452` 的 `adc_cal_rail_ths()`，TEMP 不监视）：STM32 侧贴底 = 码 ≤ **81**（2 % FS ≈ 65 mV）、
  贴顶 = 码 ≥ 4013；TPAFE 侧 = ±32112 码（≈ ±4.9 V）→ **TPAFE 侧这一条在 ±2 V 判据上限内根本造不出来**，
  只有 STM32 那五路能做。
- **改法 A（首选，零固件改动）**：发生器切 **DC 输出 −1.00 V** 注 `UB` 端子侧，保持 ≥5 s。期望：`cal:` 的 `rail=0x002`、
  `edge=0x002`、一条 `[ERR] rail: edge=0x2 sticky=0x2 (code-domain, 20-run+release)`（`App/task/adc_task.c:428`）、
  104 `0x4012` 该路 IV 且值清零、`adc: UB` 码值贴 0。撤掉注入后 **sticky 位不随输入恢复而清**（锁存语义，
  只有 `adc_health_rail_init()` / 复位清）→ 复位一次并把"是否随复位清"记进表：这条实测行为是本轮的产出之一。
- **改法 B**：发生器 1.000 Vrms 但**频率设 2.0 Hz** → 负半周 250 ms = 250 拍贴底 ≥ 20 → 锁存；
  顺带证"贴轨检测与工频无关"这条口径。
- **50 Hz 档照跑，判据就是"不锁存"**：记下 `adc: UB` 负半周钉 0 而 `rail` 仍 `0x000` —— 这一档证的是
  "锁存要连续 20 拍同侧"这条实现约束本身，不是失败，也不是战果。
- **反向假阳性**：反过来注一个峰值 <65 mV（<46 mVrms）的 50 Hz 小信号，会让 `UB` 一路贴底而**锁存**——
  那是"信号小到进不了中带"，不是削顶。读 `rail` 时要把这条一起排除。
- **与 `cl` 区分**：`cl=0xE6` 是**来源派生**的静态触底掩码（`docs/任务规划/数据可信.md` §2.6），削顶轮要的是动态
  `rail=` / `edge=`；别拿 `cl` 当本轮战果。

记录表：

| 步 | 设定 | `rail` | `edge` | `[ERR] rail:` 行数 | 104 `0x4012` | 复位后 `rail` | 结论 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 50.000 Hz / 1.000 Vrms 正弦 | | | | | 不适用 | |
| 2 | DC −1.00 V（改法 A） | | | | | | |
| 3 | 2.0 Hz / 1.000 Vrms（改法 B） | | | | | | |

**段文件档的两把尺子（现在能把"来源派生 vs 实测"一次核清）**

`shape` 拿**实测**贴轨判定与段头 `clip_mask` 对表；而段头那一位**来自通道来源、从不实测**（`test/host/wave_read.py`
文件头的实证与本卡上面的 `cl=0xE6` 同源，两处互证）→ 三种注入分别配三把尺子：

| 注入 | 命令 | 期望 |
|---|---|---|
| 改法 A（`UB` 注 DC −1.00 V 保持 ≥5 s） | `shape WAVE<NN>.BIN --strict` | 实测贴底落进 bit1；段头静态已含 bit1 → 等式成立。**实测冒出段头没有的位**才算失败 = 有别的路被推到轨上，先查接线 |
| 极小注入 / 未驱动通道 | 同上再加 `--clip-superset` | 换成"段头覆盖实测"这把尺子：容忍"封存了但本轮没贴轨"；实测有、段头没有仍然失败 |
| 原接法（50 Hz 正弦注 `UB`） | `shape WAVE<NN>.BIN`（不带 `--strict`） | 只读逐通道贴轨游程：正弦过零必回中带，`--min-run` 默认 4 也可能判不出贴轨——**别把"没判"读成 bug** |

`--min-run`（连续几点算贴轨）与固件的"连续 20 拍"是**两把不同的尺子**，别互相换算；固件侧结论仍以 `rail:` / `edge=`
位图为准（本卡上半段）。

#### 谐波轮：谐波轨（**段文件 `fft` 定量档 + UI 目检旁证**）

| 项 | 内容 |
|---|---|
| 接法 | 发生器 → `IA`（R19 / `AIN8` / U5.B5）端子侧 |
| 设定 | 基波 + 20 % 二次 + 20 % 五次（发生器有谐波叠加 / ARB 模式就用它） |
| ⚠ 峰值预算 | 1.000 Vrms 基波 + 两个 20 % 分量的最坏对齐峰值 ≈ 1.414 + 0.283 + 0.283 = **1.98 V，已顶到 ±2 V 判据上限**。所以基波改 **0.800 Vrms**、二次与五次各 0.160 Vrms，最坏峰值 ≈ 1.58 V 留余量；期望值随之换算 |
| 主读数 | UI 交流量页 `Ia2` / `Ia5` 两行——**3 位小数 = 1 mV**（`Drivers/BSP/UI/ui_page_ac.c:47`），目检 + 拍照；远端可走 7003 看图截屏 |
| 期望与判据 | 期望 ≈ 各分量注入值（0.160 Vrms）±2 % |
| 旁证 | `phasor(hb) C04-IA-F2` / `C05-IA-F5` 的 `rms=`：×0.1 只有 1~2 格，**只能证明这根轨不是恒 0**，判不了 ±2 %（§8.1） |
| 没有谐波叠加功能时 | 分三次单注：只注 0.160 Vrms / 100 Hz → `Ia2` 有数、`Ia5` 应 ≈0；只注 0.160 Vrms / 250 Hz → `Ia5` 有数、`Ia2` 应 ≈0；再注纯基波 → 两行都 ≈0。这一档证的是"两根轨各认各的次"，**不证叠加工况**，结论里要写明 |
| 口径 | 这两根轨**目前没有任何下游消费者**（`App/algo/prot_elm.c` 无引用、`meas` 只算基波）→ 谐波轮只证"算得对"，不证"有人用"；出口归属 `docs/任务规划/数据可信.md` §9 的谐波轨立项 |

记录表：

| 注入分量 | 发生器设定 | UI 读数 (V) | 期望 (V) | 偏差 % | `phasor` 旁证 | 结论 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 基波 0.800 Vrms + 二次 0.160 + 五次 0.160 | | `Ia2=` / `Ia5=` | 0.160 / 0.160 | | | |

**段文件定量档（谐波现在判得到位）**

同一次注入（基波 0.800 Vrms + 二次 0.160 + 五次 0.160，峰值预算见上表）触发一段、FTP 取回后跑：

```text
& '.venv\Scripts\python.exe' test/host/wave_read.py fft WAVE<NN>.BIN --ch 4 --all
```

`fft` 逐整周波给**基波 RMS + 2 次与 5 次谐波 RMS**（mV，浮点重算），±2 % 在这条档是定量判据；`--ch` 是段内通道表序，
`IA` = 4（表序 `UA UB UC UN IA IB IC IN`，TEMP 不录，`App/algo/wave_ring.h:216`）。UI 目检与 7003 截图降为**旁证**——
它证的是"板上 `Ia2` / `Ia5` 与脚本算的是同一件事"（差值应在显示位数之内），不是替代判据。THD 与方和根仍不在本轮，
口径见 `docs/任务规划/数据可信.md` §4.6.5。

### 8.6 顺序与耗时（一次台架 session 跑完）

| 序 | 做什么 | 预计 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 0 | 前置门 + 基线 30 s | 10 min | §8.2，不满足就停 |
| 1 | 幅值轮（含 0.5 / 0.2 Vrms 加做） | 15 min | 主用例 |
| 2 | 波形轮（方波 / 三角，峰值对齐） | 15 min | 抬头里记万用表响应类型 |
| 3 | 谐波轮：段文件 `fft` 定量档 + UI 目检旁证（同一次注入触发一段） | 25 min | 命令见 §8.5 的谐波卡 |
| 4 | 相位轮：段文件相对相位档（`UA` / `UN` 同源，再移 90°） | 20 min | 定性档只在没取到段时退用 |
| 5 | 测频轮 A 档 | 5 min | 判"如实报不可测" |
| 6 | 削顶轮：50 Hz 档 + 改法 A + 改法 B + 复位复观（每档各触发一段） | 30 min | **单独一份日志**，判读规则见 §8.7 |
| 7 | 同一份接线下把 104 交叉读数复跑一遍 | 15 min | `test/host/iec104_master.py` |
| 8 | 取段与脚本产物归档（FTP `get` + `dump` / `fft` / `shape` / `plot`） | 15 min | 每段取完立刻改名，100 号轮转会覆盖 |
| — | （需用户点头）测频轮 B 档 / 相位轮抬倍数档 | +40 min | 各含一次重编、烧录与还原；段文件落地后相位轮这条基本不必走 |

合计约 **135 min**（不含"需用户点头"那两档）。取段与跑脚本集中在末尾第 8 行统一做，中间各条只负责"触发 + 让
`seg=` +1"，免得一次 session 里反复插拔网线。

### 8.7 `[ERR]` 的判读规则（削顶轮单独跑、单独归档）

- 削顶轮会**故意造出** `[ERR] rail: edge=… sticky=… (code-domain, 20-run+release)`，而 `/serial-boot-test` 的 forbidden 标记含
  `[ERR]`（AGENTS.md「构建与验证」）→ **这一轮不要把 `/serial-boot-test` 的标记校验当结论**：改人工判读，并在归档文件名与
  抬头里写明「预期 [ERR]：贴轨锁存负向用例」；§8.6 已把它排在最后单独一轮（`docs/任务规划/数据可信.md` §8 风险表「削顶负向用例被当成固件 bug」行同一条）。
- 除这一条 `[ERR] rail:` 之外，**任何 `[ERR]` 都是不通过**；四个 Fault 的崩溃日志也以 `[ERR]` 开头 →
  出现 Fault 立即停线取现场（`docs/子系统设计/看门狗设计说明.md` §10），别再继续注。
- 每次开机 `rail:` 边沿只打一条、`SYSLOG` 也只留痕一次（"adc code rail fault" 进 `selftest.log`）——这是设计不是漏报；
  要看第二次边沿就复位一次。

### 8.8 失败分诊（先查这一列，别急着改固件）

| 现象 | 先查 | 依据 |
|---|---|---|
| 与万用表差约 2 倍 | 发生器输出端接设成了 50 Ω | §8.2 表第 2 行 |
| 差约 5.3 倍，或数字带 6553.6 / 1241.2 的痕迹 | 拿错刻度，或把 `adc:` 的码值当 mV 读 | §2 两把尺子、§4「码是什么」 |
| `phasor` 行 `rms` 只有 10 格量级 | 正常（×0.1），不是 bug | §4 尾注、§8.1 |
| 非整 50 Hz 时 `meas:` 来回跳 | 预期：瞬时透传、200 ms 不是平均窗 → 改读 `freq(hb)` | `docs/任务规划/数据可信.md` §8 风险表 |
| 104 读数不动 | 每点 0.5 V / 0.005 A 变化死区（生效值 `App/algo/run_par.c`） | §8.5 的幅值卡坑 ② |
| 50 Hz 正弦注 `UB` 但 `rail` 不锁存 | **预期**（连续贴底不足 20 拍）→ 改法 A / B | §8.5 的削顶卡 |
| 改 DC 也不锁存 | 释放沿前提没满足：开机后该通道没出现过中带样本 → 先建基线再注入 | `App/algo/adc_health.c`、§8.2 前置门末条 |
| 撤掉注入后 `rail` 仍非 0 | 锁存语义（sticky），只 `adc_health_rail_init()` / 复位清 → 复位后仍不清**才是** bug | §8.5 的削顶卡改法 A |
| 读数带与幅度无关的偏置或漂移 | 共地 / 地环 | §8.2 末行 |
| `meas: seq` 不涨 | 发布闸门停 → 先查采集链，别判交流 | §8.2 前置门 |
| `health:` 或 `sampling fault:` 亮 | 与注入的波形无关：`adc_health` 的位只吃序号差、错误计数增量与 tick 差（`App/algo/adc_health.c:91-189`）→ 查节拍 / 丢帧，别查发生器 | §8.2 前置门 |
| 9 路全 0 | 读作"没数据"，不是"输入为零" | §4 尾注 |
| `wave_read.py` 报错退出 / 拒绝出图 | **这是正确行为**：CRC 不符或零长度它必须拒收而不是画出东西 → 重取一份、核对是不是搬到一半的半成品；仍拒收就 `dump` 看两处 CRC16 哪个不符 | `test/host/wave_read.py` 文件头 |
| `shape --strict` 说实测与段头不等 | 先分清尺子：段头 `CLIPPED` 位来自**通道来源、从不实测**；DC 偏置 / 极小注入 / 未驱动通道应改用 `--clip-superset` | §8.5 的削顶卡段文件档 |
| 触发后 `seg=` 不涨或 `drop` / `ovf` 涨 | 落盘道在 defaultTask 卷空闲后才搬段，先等几秒；仍不涨查 `wave:` 行三计数与 `/wave` 目录可写（`[ftp]` 写权限） | `App/task/adc_task.c:782` |

### 8.9 收尾判据（走过临时改动的一条都不许留）

| 临时改动 | 收尾判据 |
|---|---|
| 测频轮 B 档：`FREQ_AMP_MIN` 50.0f → 0.5f（`App/algo/freq.h:62`） | 还原 + `/keil-build` 0 错误 0 警告 + **`git diff` 里 `App/algo/freq.h` 必须为空** + 在 `docs/任务规划/数据可信.md` §7 #8 那行留一句"本轮台架已还原" |
| 相位轮改倍数：`log_phasors()` 的 `* 10.0f` → `* 1000.0f`（`App/task/adc_task.c:209`） | 同上，`git diff` 里 `App/task/adc_task.c` 必须为空 |
| 为 bench 定时自抓开过编译门（`DTU_BENCH` + `WAVE_BENCH_AUTOCAP` 非 0，`App/task/adc_task.c:153`） | 还原成默认 0 + `/keil-build` 0 错误 0 警告 + `git diff` 里 `App/task/adc_task.c` 必须为空（产品镜像里这段必须零存在） |
| 只动接线与发生器、没动代码 | `git status` 除归档目录外干净 |
| 全程 | `test/board/test_config.h` 四个套件宏保持全注释（产品构建）；烧录仍须 `-Rst -Run` + 回读校验 |

### 8.10 归档与回写（跑完必做，缺一算没收尾）

1. **证据归档** → `docs/测试说明/测试数据/boot_log_data/`，沿用现有命名惯例（日期_主题_类型.txt）：
   `20261104_ac_amp_meas_log.txt`、`20261104_ac_clip_rail_log.txt`、`20261104_ac_iec104_log.txt`；UI 目检照片同目录
   （该目录若不收图，就在抬头里写清照片存放位置）。**走段文件定量档的用例另加两样**：取回的段原件（原始字节，
   `20261104_ac_phase_wave<nn>.BIN`）与脚本输出（`fft` / `shape` / `dump` 三份文本 + `plot` 的图）——定量档的证据本体是
   **那一段原始码值**，日志只是旁证；段原件一旦覆盖就再也拿不回来，先改名再触发下一段。
2. **实测结论回写** → `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md`，在 §8.1（直流轮次）之后**新开一节**——
   任务卡 `docs/任务规划/数据可信.md` §5 的 DoD 就是这么分的。本文只留"怎么跑"，**不抄实测数**。
3. **本文回写** → 只在 §8.1 那张表下加一行指针级别的句子（"YYYY-MM-DD 已按本节跑通，实测见 …"）；
   不在本文建第二份结论表，否则两份必然漂移（`docs/文档规范.md` 同一事实只在一处详述）。
4. **判据文档的一致性维护** → 本文 §8 的期望值算术、接法与出口分档已写进
   `docs/任务规划/数据可信.md` §4.6.2（2026-10-29：波形轮的逐波形系数、削顶轮的 DC / 2 Hz 接法与 50 Hz 档的
   "不锁存属预期"、相位轮与谐波轮的"定量档走段文件、定性档走 `phasor(hb)`"）。今后两边若再分叉，按开头引导块的
   两类裁定处理（语义从那节、算术与步骤从本文），**别在本文另立第二份判据表**。
5. **销项** → `docs/任务规划/数据可信.md` §2.7 与 §6 卡片表里这一条按登记簿「完成即销项」处理，属 Ask first，
   须用户明确指示后再做。

### 8.11 这一轮证不到（别让读数长得像证据）

`docs/任务规划/数据可信.md` §4.6.5 那张五行表整条适用（端子二次值 / 精度等级 / 跨转换器相位与功率与对称分量 /
THD 与谐波方和根 / 温升 EMC 长时间漂移）只适用，本节按出口已落地改三条现状（2026-10-29 录波数据面并入主干之后）：
**样本出口已成立**（`/wave/WAVE<NN>.BIN` + `test/host/wave_read.py`）→ 相位轮 / 谐波轮走定量档时结论是**形状级**，不再只是标量级；
但**板级那一轮对表本身还没跑过**（卡片判据见 `docs/任务规划/故障录波.md`），本轮跑出来的就是第一批实测；
段与发生器**没有绝对相位锁定**（触发瞬间只钉在段内点 159）→ 能核的是同段内两路的**相对**相位与极性，
全局相角基准仍证不到；一次触发只有 320 点 = 320 ms，**不等于长时间稳定性**。示波器仍旧只作旁证、不进判据。

再补一条「别把台架做成功能性重复」的边界：**算法本体的精度已经在纯数字域钉住了**——`test/host/phasor/phasor_test.c`
的 TC-PHASOR-003 与 TC-PHASOR-004（基波 = 峰值 / √2 容差 1 %、注入相角容差 0.5°）和 TC-PHASOR-006（2 / 3 / 5 次
谐波 1 %），以及 `test/host/freq/freq_test.c` 的扫频判据 J1（45~55 Hz 内 ≤0.02 Hz），都是把已知正弦**直接喂进
`sample_ring`**，绕过了 `adc_cal` 的折算（那里的幅值是工程量口径，不是引脚 µV）。所以 §8 这一轮真正要证的只有
「信号走到 `sample_ring` 之前」那一段：发生器刻度与输出端接、前端串阻与滤波电容的幅频、两片转换器的同刻性、
码到 mV 的折算、出口的量化。这一轮过了**不等于**「算法精度已实测验证」，结论里别那么写。