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STM32F4-Base/App/algo
wandering1 d4867ddbe2 fix(algo): Q10 定值宏改单精度;收口 Flash 优化簇并更正审查报告三处误判
影响面:一个头文件宏(App/algo/prot_set.h)+ 七份文档口径;固件行为逐位
等价,无功能变化。门禁全绿后提交,未推送。

验证链
- @build:0 错 0 警;Code 213,520 → 213,188(−332 B),RO/RW/ZI 不变。
- 真机 @test PASS:戳 fw build: Oct 22 2026 10:36:15 suite=NONE;无
  [ERR]/ERROR/FAIL/Fault;708 ms 到 net init: OK;protect task start、
  i104: listening on 2404、[STACK] 三面水位齐。
- 主机单测:prot_set 90/90、prot_elm 47/47、iec104 97/97。
- 等价性穷举:宏内 42 个字面量;int32 全域 ÷1024 往返 4,494,305 例零
  差异;×1024 方向 20 万随机 float 零差异(×/÷1024 是 2^10 指数平移,
  不产生尾数舍入)→ 定值默认值/上下限、校验和、104 上送值全部不变。

F-6 双精度软浮点(已落地)
- 两个 Q10 宏去掉显式 (double)、1024.0 → 1024.0f:保护判据每 20 ms 每
  元件 3 次定值读取改走 F407 单精度 FPU,不再软件模拟。
- .map 里 dflti/d2f/f2d/dfixi/fepilogue 共 300 B 消失;自研侧对双精度
  helper 的引用归零。
- 更正报告归因:全库 0 处 %f(扫 App/Src/Inc/Drivers 共 173 个 .c/.h),
  剩下 dadd/dmul/ddiv/depilogue/dfixul = 1,018 B 由 MicroLIB printfa.o 的
  _printf_core → _fp_digits 无条件引用,只要还用 snprintf 就删不掉;
  报告"把 %f 改整数刻度"没有可执行对象。

F-4 LVGL 死代码(判定不做)
- 报告列的五项字节数逐字节仍准(合计 10,060 B),但没有一项有开关:
  根因是 lv_draw_sw.c 的 execute_drawing() 无条件 switch 引用全部 task
  类型,链接器 --remove 无从下手。
- 唯一总开关 LV_DRAW_SW_COMPLEX 被 ui_deco.c 的"浅 V"3 px 粗斜腿依赖
  (斜段与其所需 mask 核心都在该开关内);2026-09-03 已实测失败并把两端
  =1 固化 → UI_设计架构.md §1.4 第 7 条。
- 报告原"mask/grad 是文字与矩形绘制必经路径"证伪:字形走 blend 层
  mask_buf,不经 lv_draw_sw_mask_*。
- 剩余路线需给 Lib/lvgl 打本地补丁(上限 ≈16 KB),而 Flash 仅占 22.1%、
  无 OTA/双镜像预算 → 收益不抵代价;图片链同理不打补丁。

F-5 uvprojx 空 TU(降级为观察项)
- 实测 326 个 .c / LVGL 201 个 / .map 零产出 127 个;但增量构建 4~5 s、
  空 TU 只在全量重建或改 lv_conf.h 时才重编,且远程 CI 刻意不跑 @build。
- 报告原"编译时长 −40%"无基线记录,不复述;真要做用 Keil 原生
  <IncludeInBuild>0</IncludeInBuild>,且排在任何 lv_conf.h 改动之后。

文档与台账
- 审查报告 §0.1/§0.4/§1/注册表/§5.1/§5.4/§6.4/W4 行按实测更正,补
  2026-10-22 变更记录行与 F-4/F-6 记录去处行;登记簿 N-28 改写为"三项
  已判定、仅剩 F-5 观察项"。
- 更正 FTL 写回缓存旧口径(sys_log_mcu.c 注释、运行与自检记录设计说明
  §4.4、实机测试实施指南 §9.1):f_close 经 sync_fs → CTRL_SYNC →
  ftl_flush_cache 已落盘,"写另一个文件逼出脏页"不是必要条件;2026-10-02
  那次"复位后写入整段丢失"根因是 dhara resume 锚错 checkpoint。
- 部署环境要求 §3.3 资源预算由 2026-09-11 快照刷新为 2026-10-22 实测,
  并补 CCM 红线行(旧"SRAM 95.4%/极度紧张"的说法早已失效)。
- ram_baseline.py --update/--write、check_mem_numbers.py --write 已回填:
  mem-budget(SRAM1 57.4% / CCM 87.9%,阈值 92%)与 mem-numbers 转绿。
2026-10-22 11:03:05 +08:00
..

App/algo/ — 采集与算法层(L1 / L2 / L3)

本目录的索引:文件清单、依赖、逐文件的"改代码必须知道"、构建与测试入口、新增模块动作。 详细设计——机制、契约、判据、为什么这样设计 → docs/算法/采集与算法层设计说明.md(本文不复制其内容)。 分层归属与功能项状态 → docs/算法/继电保护功能复现规划.md §2.1; 通道映射唯一权威 → docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md;采样节拍 → docs/子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md。

1. 文件清单(一眼版)

文件 层 作用(一句话) 主要对外入口 覆盖规划项
adc_input.h / .c L1 统一语义取数:两片转换器的码值按语义(UA…IN / 温度)暴露,并消费 STM32 ADC1 的 DMA 乒乓缓冲 adc_input_init() adc_input_poll() adc_input_raw() L1-2 / L1-3 / L1-4
adc_health.h / .c L1 采样有效性判定:吃计数快照,产出静默 / 丢帧 / 单调性 / 错误增量故障位(判定与告警编排分离) adc_health_check() adc_health_flags() L1-6
sample_ring.h / .c L2 输入 按语义通道存最近 2 周波(40 点),供相量层"以当前时刻为终止"取窗 sample_ring_push_frame() sample_ring_window() L2 输入(为 L2-6 供数)
phasor.h / .c L2 全周傅氏:一周波 20 点 DFT → 基波 / 谐波相量(有效值口径),双区原子切换供无锁读 phasor_run() phasor_get() phasor_calc() L2-1 / L2-2 / L2-3 / L2-6 / L2-7
freq.h / .c L2 派生量 频率测量:相邻两拍基波相量共轭乘积取角 + 自适应窗滑动平均 + 假值钳制 + 幅值门(UA→IA 源回退) freq_run() freq_get() freq_valid() L3-5 测量侧(测频范围 → docs/算法/继电保护功能复现规划.md §4.2)
prot_set.h / .c L3 输入 保护定值模型:Q10 定点 RAM 表 + 范围校验 + 校验和封存 / 自检 / 闭锁 + 持久化 blob 纯逻辑 prot_set_load_raw() prot_set_get_f() prot_set_selfcheck() L5-1 载体
prot_elm.h / .c L3 保护元件框架:通用"越限 + 返回系数滞回 + 定时限"核 + 数据驱动实例表(过流三段 / 过负荷 / 过压 / 欠压 / 零序过压 / 过频 / 低频) prot_elm_run() prot_elm_eval() prot_elm_active_mask() L3-1 / L3-3 / L3-4 / L3-5 / L3-6(软件侧)

依赖(自下而上、无环):adc_input.h(纯枚举 + 声明)← sample_ring ← phasor ← freq; prot_set 独立;prot_elm ← prot_set + phasor + freq。 adc_health 只吃调用方喂进来的计数快照,不反向依赖 L1 实现。

除 adc_input.c 外全部零平台依赖(只用 stdint.h / math.h / stddef.h 与本目录头) → 可被主机单测 #include 原样纳入、免桩跑。adc_input.c 另依赖 adc.h(hadc1)与 tpafe5160.h(快照),主机侧以桩头替身。

2. 一拍的数据流(一眼版)

adc_input_poll() → adc_input_raw() ×9 → sample_ring_push_frame() → phasor_run() → freq_run() → 消费者(adcTask 心跳与 L1 健康判定;protectTask 每 20 ms 取相量 / 频率跑 prot_elm_run())。节拍 = TIM3 1 kHz 更新事件,两片转换器同源触发。 完整数据流图与初始化落点 → docs/算法/采集与算法层设计说明.md §2。

3. 逐文件要点(只留"改代码时必须知道"的;机制与理由见设计文档)

改本目录前先记四条红线:① 取数只经 adc_input_raw(),不写死下标;② 禁止跨转换器做 相位 / 功率 / 矢量运算(N-18);③ 标定未落地,现以原始码值充当工程量,幅值读数不可作精度判据; ④ 本层不建任务、不等事件、不写日志,*_init() 才可在内核前调。 全文 → docs/算法/采集与算法层设计说明.md §10。

3.1 adc_input.c / adc_input.h — L1 语义取数

  • 语义映射表 k_adc_map[] 的内容唯一权威是 docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md;V0.2 改版只改表内容,API 不动。
  • adc_input_poll() 仅任务上下文(TPAFE 快照是临界区);STM32 侧固定滞后 1 拍。
  • 四类 STM32 计数(adc1_seq / adc1_gap / adc1_err / adc1_hw)成因不同,勿混读。
  • 本目录唯一允许出现 HAL 调用的文件。→ docs/算法/采集与算法层设计说明.md §3。

3.2 sample_ring.c / .h — L2 输入采样环

  • 整帧写入后才推进写指针 → 取到的窗永远落在整帧边界。
  • 本拍取数失败 → 整拍跳过入环(adc_task.c 的 skip),绝不补 0 点。
  • 不做跨通道运算、不做丢帧判定(只出 frames() 计数)。→ docs/算法/采集与算法层设计说明.md §5。

3.3 phasor.c / .h — L2 相量计算

  • 系数表预乘 √2/N → fAmSQ 直接是有效值(口径 docs/算法/傅氏算法详解.md §2.3)。
  • 实例表 k_inst[] 数据驱动:新增实例只在表尾加一行。
  • 任一实例不足一周波 → 本拍整体不产出(不切使用区);每拍 20 点全部重算(不做增量递推)。
  • → docs/算法/采集与算法层设计说明.md §6。

3.4 adc_health.c / .h — L1 有效性判定

  • 三类位严格分开:电平(可自愈)/ 锁存(必留痕)/ 边沿事件(仅当拍);静默 ≠ 丢帧。
  • gap 不告警(消费者超拍是已知现象);告警编排在 adc_task.c,不在本层。
  • 首拍 check() 只建基线。→ docs/算法/采集与算法层设计说明.md §4。

3.5 prot_set.c / .h — 保护定值模型(L5-1 载体)

  • 装载 all-or-nothing:任一项越界整表不装载,越界项由 prot_set_bad_mask() 指认。
  • 批量 prot_set_set() 后必须 prot_set_seal();单项原子写用 prot_set_set_sealed()。
  • 定值项 / 实例只许尾部追加(枚举序 = 数组序 = 校验和覆盖序)。
  • blob 换代(返回 2)≠ 损坏(返回负):前者打 INFO、不记自检。→ docs/算法/采集与算法层设计说明.md §8、§12.3。

3.6 prot_elm.c / .h — L3 保护元件框架

  • 数据缺失两种处理刻意不同:相量类任一未就绪 → 整拍跳过;频率类无有效读数 → 按方向填"必不启动"值,不整拍跳过。
  • prot_set_locked() 或投退 = 0 → 元件整体复位不判据;跨上下文复归走 prot_elm_request_reset()。
  • 零序过流(IN 走 STM32)故意不在实例表;OF / UF 无独立 104 遥信点,只经 YX15 总聚合可见。
  • prot_elm_init() 须在 phasor_init() 之后。→ docs/算法/采集与算法层设计说明.md §9。

3.7 freq.c / .h — 频率测量(L3-5 的测量输入)

  • freq_run() 仅 adcTask 上下文,须在 phasor_run() 之后同拍调;保护口径 = freq_get() == 0 && freq_valid() == 1。
  • 精度靠自适应窗长(窗长 = 泄漏纹波周期的整数倍);定长平均压不到 0.02 Hz, 换窗长 = 换精度,二者不是独立旋钮。
  • 源切换即废相位基准重建(UA / IA 无共同相位基准,N-18)。
  • 判据 J1~J6 与实测口径 → docs/算法/采集与算法层设计说明.md §7.2(与 test/host/freq/freq_test.c 文件头同源)。

4. 构建与测试

4.1 挂载与模拟器边界

  • 七个 .c 已登记在 MDK-ARM/STM32F407-Demo.uvprojx;../App/algo 已在 <IncludePath> 内。
  • 本层不进 simulator/CMakeLists.txt(UI 模拟器不跑采集链路):七个文件全部登记在 scripts/check_registration.py 的 SIM_EXEMPT(附理由),registration-check 钩子反向校验(N-23)。

4.2 主机侧单测(L0.5)——生产源文件以 #include 原样纳入

模块 命令 pre-commit 钩子
相量 / 采样环 & '.venv\Scripts\python.exe' test/host/phasor/run_unit_test.py phasor-unit-test
ADC 输入层 & '.venv\Scripts\python.exe' test/host/adc_input/run_unit_test.py adc-input-unit-test
有效性校验 & '.venv\Scripts\python.exe' test/host/adc_health/run_unit_test.py adc-health-unit-test
定值模型 & '.venv\Scripts\python.exe' test/host/prot_set/run_unit_test.py prot-set-unit-test
元件框架 & '.venv\Scripts\python.exe' test/host/prot_elm/run_unit_test.py prot-elm-unit-test
频率测量 & '.venv\Scripts\python.exe' test/host/freq/run_unit_test.py freq-unit-test

改本目录任一 .c/.h,提交时对应钩子自动跑。用例清单与判据数字的属主是各 test/host/<模块>/ 与 docs/测试说明/ 下的单测说明,本文不复制(三处抄数字必然打架)。

4.3 板端

@build 0 错误 0 警告 → @test 看 [ADC_TASK] 首拍 / 心跳(phasor(...)、freq(...)、 ring / skip / adc1_* / tgap);健康判据 = 零 [ERR](健康告警全以 [ERR] 开头, 误报会被闭环直接抓住)。→ docs/算法/采集与算法层设计说明.md §12。

5. 新增一个算法模块的固定动作

  1. 在本目录建 xxx.c/h,文件头写模块注释块(规范 V1.0),尽量零平台依赖以便免桩单测。
  2. 用 new-source-file skill 注册到 MDK-ARM/STM32F407-Demo.uvprojx(新建子目录还要补 <IncludePath>)。 模拟器侧二选一:有消费路径 → 加 simulator/CMakeLists.txt;纯算法无消费路径 → 加 scripts/check_registration.py 的 SIM_EXEMPT(照本目录既有七条写理由),否则 registration-check 拦。
  3. 加 test/host/<模块>/ 主机单测 + .pre-commit-config.yaml 钩子(照 phasor-unit-test 抄)。
  4. 消费者写在 App/task/,本层只出"数";跨转换器禁令见 §3 开头四条红线。
  5. 在本 README §1 清单加一行,并在 docs/算法/采集与算法层设计说明.md 里写清该模块的契约与理由。

6. 相关文档

  • 本层设计与判据:docs/算法/采集与算法层设计说明.md
  • 通道映射权威口径:docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md
  • 分层与功能项清单:docs/算法/继电保护功能复现规划.md
  • 傅氏算法与有效值口径:docs/算法/傅氏算法详解.md
  • 采样节拍(TIM3 1 kHz + TRGO 触发 ADC1 / DMA):docs/子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md
  • 相量层 / ADC 输入层单测细则:docs/测试说明/相量层单元测试说明.md、docs/测试说明/ADC输入层单元测试说明.md
  • RAM 与栈台账:docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md