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STM32F4-Base 项目架构总览

版本：v1.1　日期：2026-10-14 平台：STM32F407ZGTx @168MHz（HSE 8MHz → PLL M=4/N=168/P=2）+ FreeRTOS V10.3.1（CMSIS-RTOS2） 用途：一页看清项目的分层、任务、数据流与目录组织。细节以各模块专项文档为准（见 §9）。

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1. 全景分层架构

上图由 tools/arch_diagram/gen_arch_svg.py 生成（手绘 SVG，布局确定、零连线交叉）；改架构后编辑脚本顶部 ROWS 数据重跑即可，源数据与 §1.1 表一致。 需要 PNG 预览（PPT/聊天分享）：用 Edge 无头渲染 docs/images/项目架构总览.svg 即可（PNG 不入库）。

分层原则：上层只依赖相邻下层（单向）——2026-10-22 起这条方向已有机械检查（layer-deps 钩子 / scripts/check_layer_deps.py：Drivers/BSP/** 不得 include App/** 的头，存量 6 条反向边钉成基线、只减不增，三个横切叶子头 console_log.h/sys_clock.h/sha256.h 显式豁免）；① 业务层为顶层（仅 net_cfg，被 UI 与基础服务共用），② UI 层与 ③ 基础服务层同级并列。跨层的具体调用关系见 §1.2 表。

1.1 各层职责与关键模块

① 业务层（顶层，仅 net_cfg）；② UI 层与 ③ 基础服务层同级并列（均使用 net_cfg）；④ 中间件层 → ⑤ 驱动层 → ⑥ 内核/HAL → ⑦ 硬件 依次向下。

层	目录	职责	关键模块
① 业务层	Drivers/BSP/NETCFG/	顶层共享配置（被 UI 与基础服务共用）	net_cfg
② UI 层	Drivers/BSP/UI/	LVGL 界面（与 PC 模拟器共用源码）	ui_port ui_menu ui_menu_view ui_menu_tab ui_content_page ui_page_* ui_net_sink ui_font_cn_12 ui_deco
③ 基础服务层	App/、Drivers/BSP/NET/lftpd/	应用侧服务与编排	app_main sys_events app_cfg task/* algo/*(L1~L3) lftpd time_sync
④ 中间件层	Drivers/BSP/NET/、Lib/、App/util/	通用库 / 协议栈	net_socket net_select net_events net_pending net_listener FatFs nand_ftl(dhara) LVGL sys_clock
⑤ 驱动层	Drivers/BSP/{CH395F,GD5F2GQ5UE,TPAFE5160,SD2506,RS485}/	芯片寄存器 / 时序 / 中断	ch395f gd5f2gq5ue tpafe5160 sd2506 rs485
⑥ 内核 / HAL	Middlewares/、Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/、Drivers/CMSIS/	任务调度、外设 HAL、启动	FreeRTOS V10.3.1 · STM32 HAL · CMSIS
⑦ 硬件	—	STM32F407ZGTx @168MHz	SPI1 / SPI2 / I2C1 / UART4 / USART1 / ADC1 / TIM3 / DMA / GPIO

1.2 关键跨层依赖（对应上图未画出的连线）

依赖	说明
ui_page_net_cfg → net_cfg	网口设置页显示/编辑 RAM 副本（不直接触 CH395F SPI）
netTask → net_cfg → net_socket	上电只读 RAM 副本（defaultTask 已在屏障前 net_cfg_load）→ net_init(ip,mask,gw,mac)；配置保存后经 SYS_EVT_NET_RECONFIG 按网络代次号重建（新 IP 免重启生效）
net_socket → net_events / net_listener / net_pending	socket 宿主调三个内部模块：芯片边沿事件 + 100ms 周期对账 / 监听生命周期（重建请求登记 + 唯一执行）/ 阻塞 recv·send 挂起请求表
App/algo/*（L1→L2→L3） → adc_task / protect_task	采集与算法层为纯计算：adcTask 消费 L1/L2（TIM3 1kHz 节拍）、protectTask 消费 L3（20ms 判据节拍）
lftpd / net_cfg / 测试 → FatFs → nand_ftl → gd5f2gq5ue	文件与配置落 NAND
ui_net_sink / time_sync → net_socket	远程显示 :7003 / 对时 :8888 共用同一 TCP 栈
ui_menu → ui_content_page → ui_page_*	框架 + 页面插件（描述符解耦）
time_sync / sys_clock → sd2506	墙钟基准与写回 RTC
ui_port / ui_page_* → LVGL	UI 全部绘制走 LVGL

* rs485_task.c 任务体已实现，但当前未在 freertos.c 创建（B2 暂缓，见 docs/任务规划/暂缓-RS485.md）；adc_task.c 已于 2026-10-10 接入创建（adcTask）。

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2. 运行时任务与就绪屏障

2.1 任务一览（Src/freertos.c 创建）

任务	栈 (字节)	优先级	职责	入口
defaultTask	5120	Normal	FatFS 挂载（无卷 f_mkfs）→ 卷健康探针/自愈 → net_cfg_load（配置引擎属主）→ 置 STORAGE_READY（= 存储+配置就绪）→ 日志落盘（唯一写者，syslog_drain）+ 配置保存执行/2s poll + LED 闪烁 + 栈水位观测（stack_probe_poll：首次 5s 后报告，此后仅在出现更深峰值时打印）	StartDefaultTask
netTask	3840	Normal	等存储（配置已由 defaultTask 就绪，本任务只读 RAM 副本）→ net_stack_bring_up()（不触碰配置文件引擎）→ 置 NET_READY → 循环 net_poll + net_process_messages；消费 SYS_EVT_NET_RECONFIG → 按网络代次号重建监听（CH395F 硬件层测试模式下入口自挂起）	StartNetTask
ftpTask	4096	Normal	等网络且存储（WaitAll）→ lftpd_start("/", 21) → 单客户端会话循环（断开后经 net_listener 重建监听）	StartFtpTask
testTask	8192	BelowNormal	测试套件入口（test/board/test_config.h 选择）。产品构建不创建：CubeMX 生成区无条件建后，MX_FREERTOS_Init() 在未选套件时（!TEST_SUITE_SELECTED）立即 vTaskDelete 回收其 8KB CCM 栈（2026-10-04）	start_test_task
uiTask	16384	BelowNormal	等网络 → ui_port_init/ui_menu_init/ui_standby_init(空闲 60s 切待机屏)/ui_net_sink → 10ms 刷新	ui_task_func
timeSyncTask	2560	Normal	等网络 → TCP :8888 收 PC 推送时间 → 写 RTC	time_sync_task
adcTask	2560	AboveNormal	纯消费者：osThreadFlagsWait 等 TIM3 1kHz 唤醒（ISR 内 adc_tick_irq_notify 置位）→ adc_input_poll()（TPAFE 原子快照 + STM32 ADC1 DMA 双缓冲）→ L1/L2 消费，不取数不做保护运算	adc_task_func
iec104Task	2560	Normal	等网络 → IEC 60870-5-104 上行（:2404 监听 + link 状态机，遥信/遥测/定值区，B4）	iec104_serv_task
protectTask	2048	Normal	保护判据 20ms 节拍：prot_elm_run() + 「自检失败闭锁」采样故障闭锁 + 定值校验和巡检（B5）；不依赖网络，纳入 IWDG required_mask	protect_task

idle（128 words）/ timer（256 words）由 FreeRTOS 内核创建。所有任务栈从 FreeRTOS heap_4 堆分配（已迁 CCM，2026-10-12 扩容至 56 KB，见 docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md §4.1.2/§2.3）。 栈实测与预算（2026-10-1014，工具 scripts/stack_report.py = Keil 静态调用图 + 串口 [STACK] 水位；详见 docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md §4.0.6/§2.3）： defaultTask 实测峰值 2152B/5120B（余 41%）、静态最坏链 3016B；netTask 实测峰 **11161164B/3840B**（开机～FTP 传输期，2026-10-14）、静态链 1912B；ftpTask 实测 740B/4096B、静态 1216B；timeSyncTask 实测 616B/2560B、静态 1264B；uiTask 实测 4016B/16384B；adcTask 实测 952B/2560B、静态 1320B；iec104Task 静态 1456B（未上板）；protectTask 静态 872B（未上板）；testTask 静态 496B（仅测试构建）。 ⚠ 改栈或加大栈内局部变量前后必须重跑该脚本——静态分析低估含递归/间接调用的链（优化前 ftpTask：静态 2528B vs 实测 3480B）。

2.2 就绪屏障（Event Flags，取代魔法延时）

三栏式：左 = 生产者（set）· 中 = 事件组 sys_evtHandle · 右 = 消费者（wait）。 任务卡与事件位对齐同一行，箭头 = set / wait 关系；bit1 → ftpTask 的额外依赖用 All 汇合点表达（osFlagsWaitAll）。 源码 tools/arch_diagram/gen_barrier_svg.py（改数据重跑即可）；PNG 预览本地渲染、不入库。

设计原则：生产者与消费者互不知晓，只经事件组解耦；新增子系统只需定义新 bit + 各自 wait/set，不改已有任务。 （详见 docs/架构设计/项目启动顺序管理.md）

⚠ 就绪位必须 osFlagsNoClear（2026-09-21 实证，FTP 永不监听事故）：osEventFlagsWait 默认消费所等位（CMSIS 包装 → xEventGroupWaitBits(xClearOnExit=pdTRUE)，cmsis_os2.c:1243-1249），而就绪位表达的是持久状态——多人等待时必须人人可读。修前 netTask 等 STORAGE_READY 时清掉 bit1、uiTask/timeSyncTask 等 NET_READY 时清掉 bit0，导致 ftpTask 的 WaitAll(bit0|bit1) 两位永不同时为 1 → 任务永久阻塞、零日志零报错、21 端口从未监听（靠栈水位异常才定位到）。

位类型	例子	等待方式
状态位（"环境已就绪"）	SYS_EVT_NET_READY / SYS_EVT_STORAGE_READY	osFlagsWaitAny|osFlagsNoClear、osFlagsWaitAll|osFlagsNoClear——任何消费者都不许消费它
命令位（"请做一件事"）	SYS_EVT_CFG_SAVE / SYS_EVT_NET_RECONFIG	消费型等待（默认，不加 NoClear）——必须恰好被消费一次，否则会反复写盘/重建网络

本节图中 ftpTask ← bit0 + bit1（All 汇合点）依赖的正是"状态位常驻"这一前提。

2.3 线程间通信

机制	对象	用途
Event Flags	sys_evtHandle	启动就绪屏障（§2.2）
Message Queue	netMsgQueue（深度 8，net_msg_t）	所有 CH395F 操作经队列串行化到 netTask 执行，保证 SPI 单线程访问

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3. 启动时序

sequenceDiagram
    autonumber
    participant M as main
    participant A as app_main_init
    participant K as osKernelStart
    participant D as defaultTask
    participant N as netTask
    participant F as ftpTask
    participant U as uiTask
    participant T as timeSyncTask
    participant I as iec104Task
    participant P as protectTask
    participant C as adcTask

    M->>M: HAL_Init + CubeMX 外设初始化<br/>(SPI1/SPI2/I2C1/UART4/USART1/ADC1/TIM3/DMA/GPIO/IWDG)
    M->>A: app_main_init()
    Note over A: 时间子系统优先，使后续日志带时间戳
    A->>A: sd2506_init() → sys_clock_init()（墙钟基准）
    A->>A: rs485_init() → gd5f2gq5ue_init()（BBT 扫描）→ tpafe5160_init()
    A->>A: adc_input_init()（L1 语义映射 + ADC1 DMA）→ phasor_init() → freq_init()<br/>→ prot_set_init() + prot_elm_init()（L3 内核前封存）
    A->>A: SD2506 诊断（ID/时间/温度/电池）→ HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3)（1kHz 节拍）
    A-->>M: "App init OK"
    M->>K: osKernelStart()
    Note over K: MX_FREERTOS_Init 已创建 9 任务 + 事件组 + 队列<br/>（产品构建 testTask 创建即回收，实跑 8 任务）

    K->>D: 调度
    D->>D: f_mount（无卷则 f_mkfs FAT32）→ 卷健康探针/自愈 → net_cfg_load()（配置引擎属主）
    D-->>N: set SYS_EVT_STORAGE_READY
    D->>D: 进入 LED / syslog / 配置 poll 循环（含 stack_probe_poll 栈水位采样）

    N->>N: wait STORAGE_READY（Any|NoClear，≤10s，超时回退工厂默认）
    N->>N: 读 RAM 配置副本 → net_init(ip,mask,gw,mac)<br/>→ PHY 强制 100M 全双工 → 等链路 ≤3s → MAC 回写影子
    N-->>F: set SYS_EVT_NET_READY
    N->>N: 循环 net_poll() + net_process_messages()<br/>（消费 NET_RECONFIG → 按代次号重建监听）

    F->>F: wait NET_READY|STORAGE_READY（All|NoClear）→ lftpd_start("/", 21)<br/>→ 串口输出：waiting for connection...
    U->>U: wait NET_READY（Any|NoClear）→ ui_port_init → ui_menu_init → ui_net_sink_start(7003)
    T->>T: wait NET_READY（Any|NoClear）→ TCP listen :8888
    I->>I: wait NET_READY（Any|NoClear）→ IEC104 listen :2404
    P->>P: 20ms 判据节拍 prot_elm_run()（保护判据，不依赖网络）
    C->>C: wait TIM3 1kHz 唤醒（ISR adc_tick_irq_notify）→ adc_input_poll() 纯消费
    Note over D,N,F,U,T,I: 就绪位一律 osFlagsNoClear（状态常驻、可被多任务重复读取）；<br/>仅命令位 CFG_SAVE / NET_RECONFIG 用消费型等待

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4. 存储栈

flowchart LR
    FS["FatFs (Lib/FatFs)<br/>f_mount / f_open / f_mkfs"]
    DIO["diskio.c<br/>BSP 适配层"]
    FTL["nand_ftl.c<br/>dhara FTL（磨损均衡 + 逻辑块映射）"]
    NAND["gd5f2gq5ue.c<br/>页读写 / ECC / BBT 坏块表"]
    CHIP[("GD5F2GQ5UE<br/>NAND 2Gbit")]

    subgraph USERS["使用方"]
        NC["net_cfg<br/>/config.ini（INI [network] 段）"]
        SLG["sys_log<br/>/log/run.log · selftest.log"]
        LF["lftpd<br/>FTP 文件读写"]
        ST["测试套件<br/>STORAGE/GD5F"]
    end

    NC --> FS
    SLG --> FS
    LF --> FS
    ST --> FS
    FS --> DIO --> FTL --> NAND --> CHIP

    subgraph RTC["独立时间源"]
        SD["SD2506 RTC (I2C1)"] --> SC["sys_clock<br/>墙钟 epoch"]
    end

• 掉电持久化：net_cfg 配置（通用配置文件 /config.ini，INI [network] 段，cfg_file 引擎），保存后下次上电生效、或立即生效（网络重建）、外部变更 4s 沉降后自动重载；旧版 NCFG 二进制（/cfg/netcfg.bin）已不再读取——存在则忽略（不读、不删、不迁移），配置回落工厂默认（自动迁移已于 2026-10-10 删除）。
• 日志记录：sys_log 引擎写定长 64B 文本记录到 /log/run.log（运行记录）与 /log/selftest.log（自检记录），defaultTask 唯一写者，FTP 可直下（详见 docs/子系统设计/运行与自检记录设计说明.md）；实时调试流 = 控制台单写者日志（USART1，4KB 环形缓冲 + defaultTask 唯一发送，详见 docs/子系统设计/控制台单写者日志设计说明.md）。
• NAND 坏块表（BBT）持久化在保留块池，不交给 dhara 管理。

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5. 网络栈与 TCP 消费者

flowchart TB
    CHIP[("CH395F<br/>MAC+PHY · SPI2 + DMA")] --> DRV["ch395f.c<br/>寄存器/命令 + 中断集中读取"]
    DRV --> NS["net_socket.c<br/>BSD Socket API（单连接模式）"]
    NS --> EVT["net_events.c<br/>边沿事件处理 + 100ms 周期对账"]
    NS --> LIS["net_listener.c<br/>监听生命周期（请求登记 + 唯一执行）"]
    NS --> PND["net_pending.c<br/>阻塞 recv/send 挂起请求表"]
    DRV --> NSEL["net_select.c<br/>select/poll 多路复用"]
    NS --> Q["netMsgQueue<br/>（串行化到 netTask）"]
    Q --> NT["netTask<br/>net_poll() + net_process_messages()"]
    NS --> C1["lftpd<br/>FTP :21"]
    NS --> C2["time_sync<br/>对时 :8888"]
    NS --> C3["ui_net_sink<br/>RemoDispBus :7003"]
    NS --> C4["iec104_serv<br/>104 上行 :2404"]
    C3 -.->|"回送 1bpp 帧 + 接收远端按键"| CLIENT["DTU-RemoteLCD 客户端"]

    NC["net_cfg<br/>IP/掩码/网关/MAC"] --> NS
    style NT fill:#efe,stroke:#484

单连接约束：CH395F 配置为 8 Socket（索引寻址）+ TCP Server 单连接（set_fun_para(0x08)，bit3 SOCKET_CLOSE；bit0 保留必须为 0），Socket 0 复用监听与数据通道；FTP / 对时 / 远程显示 / IEC104 四个 TCP 服务串行占用连接，连接断开后自动回到 LISTEN。

FTP 启动门（2026-09-21 修复）：ftpTask 必须等 NET_READY 且 STORAGE_READY（两位均 NoClear）才 lftpd_start——此前就绪位被其它等待者消费，FTP 静默不监听（详见 §2.2 与 docs/测试说明/FTP_Test_Guide.md §8.6）。 单客户端实测注意：同一时刻只服务 1 个会话，旧会话异常断开后经 net_listener 重建监听（实测恢复窗 p50 208 ms，n=30；口径见 docs/网络/网络自愈架构设计.md）。测试脚本必须内置连接重试（test/host/ftp_up_dl_test.py、test/host/ftp_regression.py 已内置），且不要用裸 TCP 工具探测 21 端口（探测会占掉唯一会话，见 docs/测试说明/FTP_Test_Guide.md §8.7）。 阻塞模型（2026-10-14 SEND 二期落地）：阻塞 recv/send 经 net_pending 挂起请求表续作，调用方铁律 sent < len（末块写完即返回、不得登记挂起）；架构与五路语义见 docs/网络/Net层阻塞模型架构设计.md，监听重建/沉降隔离/周期对账见 docs/网络/网络自愈架构设计.md。 2026-10-14 实测：FTP 回归连续 19 次 11/11；ftp_integrity_test 20 轮 × 64 KB STOR/RETR SHA-256 20/20 一致，吞吐稳定 ≈80 KB/s。

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6. UI 层架构（框架 + 页面插件）

flowchart TB
    subgraph LOGIC["逻辑层"]
        UM["ui_menu.c<br/>级联框状态机 + 按键分发"]
        MT["ui_menu_tab.c<br/>菜单树生成物（ui_menu_tree.txt）"]
    end
    subgraph VIEW["显示层"]
        MV["ui_menu_view.c<br/>框体/行/装饰自绘"]
        DECO["ui_deco.c<br/>浅 V 装饰"]
    end
    subgraph FRAME["内容页框架"]
        CP["ui_content_page.c<br/>屏生命周期 + 描述符驱动绘制/按键"]
    end
    subgraph PLUGIN["页面插件（每页一文件）"]
        P1["ui_page_device_info"]
        P2["ui_page_ac"]
        P3["ui_page_dc"]
        P4["ui_page_password"]
        P5["ui_page_net_cfg"]
        P6["ui_page_runlog<br/>运行记录（动态列表）"]
        P7["ui_page_selftest<br/>自检记录（动态列表）"]
    end
    subgraph PORT["显示端口"]
        UP["ui_port.c<br/>160x160 1bpp 缓冲"]
        SINK["ui_net_sink.c<br/>远程推流"]
    end

    UM --> MT
    UM --> MV
    UM --> CP
    UM --> STBY["ui_standby.c<br/>待机屏（空闲超时切入）"]
    MV --> DECO
    CP --> P1 & P2 & P3 & P4 & P5 & P6 & P7
    MV --> UP
    SINK --> UP
    P5 -.->|"net_cfg RAM 副本"| CFG["net_cfg"]
    P4 -.->|"ui_pwd_def.h 编译期密码"| PWD["查看 000 / 修改 123"]
    P6 & P7 -.->|"/log/run.log · selftest.log"| SLG["App/log/sys_log<br/>定长 64B 记录引擎（defaultTask 落盘）"]

• 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。
• 菜单受保护叶子（ui_menu_tree.txt 行尾 #P）：先弹密码页，授权后 menu_password_ok 先关页再续进入动作。
• 待机屏：空闲超时（默认 60s）自动切入，仅确认键回菜单；数据源同实时量页。
• 字体 ui_font_cn_12.c 由 tools/font_gen/ 生成（宋体 12px 1bpp 子集，122 字/217 字形）。

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7. 目录组织

STM32F4-Base/
├── Src/ Inc/               CubeMX 生成：main.c / freertos.c / HAL 外设 / 中断 / 时基
│   ├── freertos.c          9 任务 + netMsgQueue + sys_evt 创建（CubeMX 接线 + 崩溃钩子；任务体在 App/task/）
│   └── main.c              入口 → app_main_init → osKernelStart
├── App/                    应用层（业务编排，非 CubeMX）
│   ├── app/                启动编排与全局契约：app_main.c（时间子系统优先）、app_cfg.h、sys_events.h
│   ├── algo/               采集与算法层 L1~L3：adc_input / phasor / freq / prot_set / prot_elm
│   ├── task/               default_task / net_task / ui_task / adc_task / iec104_serv / protect_task / rs485_task*（*未创建，B2 暂缓）
│   ├── log/                sys_log 记录引擎（定长 64B；MCU 后端落盘 /log/*.log）
│   ├── cfg/                配置引擎：cfg_file（静态态单任务收敛于 defaultTask）、store（MCU=FreeRTOS 堆）
│   ├── fs/                 卷锁 vol_lock（syslog / cfg / lftpd 三条路径 try 语义）
│   ├── sync/               time_sync（TCP 对时服务）
│   ├── protocol/           协议编解码（MODBUS 等）与帧解析
│   └── util/               sys_clock（墙钟）、task_watchdog（IWDG 判定状态机）
├── Drivers/BSP/            纯手工驱动/服务（不受 CubeMX 保护）
│   ├── CH395F/             以太网 MAC+PHY
│   ├── GD5F2GQ5UE/         NAND + dhara FTL
│   ├── TPAFE5160/          ADC
│   ├── SD2506/             RTC
│   ├── RS485/              半双工串口
│   ├── NET/                net_socket / net_select / net_events / net_listener / net_pending / lftpd
│   ├── NETCFG/             网口配置（INI [network] 段）
│   ├── UI/                 LVGL UI（与模拟器共用）
│   └── dbg_log.h/dbg_cfg.h 分级日志
├── Lib/                    第三方：LVGL v9.2、FatFs、FreeRTOS、CMSIS
├── Middlewares/            ST 官方中间件
├── MDK-ARM/                Keil 工程（uvprojx + scatter + build/download 脚本）
├── simulator/              PC 模拟器（CMake + SDL2，共用 UI 源码 + 无头回归测试）
├── test/                   测试套件（test_config.h 互斥选择，产品构建空转）
│   ├── board/              板端套件（.c/.h：CH395F / 存储 / RTC / ADC / RS485 / UI）
│   └── host/               主机侧脚本（.py：烧录闭环、日志校验、UI 回归）
├── tools/                  font_gen（字体生成）/ menu_gen（菜单表生成）
├── scripts/                代码规范/乱码检查、RAM 报告（ram_report.py）、栈报告（stack_report.py）
└── docs/                   设计/测试/问题记录文档

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8. 构建与双端

flowchart LR
    SRC["共享源码<br/>Drivers/BSP/UI/*<br/>Drivers/BSP/NETCFG/net_cfg.c<br/>App/cfg/cfg_file.c"]
    SRC --> MCU["MCU 端<br/>Keil MDK-ARM (ARMCC v5)<br/>@build → BUILD_OK"]
    SRC --> SIM["PC 模拟器<br/>CMake + SDL2 (MSVC)<br/>lvgl_sim.exe --keys"]
    MCU --> TEST["@test：串口采集 + 烧录 + 日志校验"]
    SIM --> REG["UI 回归：<br/>check_menu_rows.py<br/>check_content_pages.py"]

目标	工具链	验证
MCU 固件	Keil MDK-ARM v5（@build = keil-build skill）	@build 0 错 0 警 → @test 串口闭环
PC 模拟器	CMake + SDL2 + MSVC（simulator/build/）	check_menu_rows.py + check_content_pages.py（文本断言 + 像素黄金参考）

功能编译开关：当前不存在——App/app/app_cfg.h 自 2026-10-22 起不含任何宏（原 APP_NET/ADC/RS485_ENABLE 三个零消费点占位宏已删，接回方法记在该文件 v1.2），各模块一律编译进产品；裁剪测试套件的唯一开关是 test/board/test_config.h 互斥选择（产品构建全注释）。

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9. 相关专项文档

主题	文档
启动顺序 / 就绪屏障	docs/架构设计/项目启动顺序管理.md
存储架构（NAND/FTL/FatFs）	docs/架构设计/STM32F4-Base存储架构说明.md
NET 阻塞模型（挂起请求表五路语义）	docs/网络/Net层阻塞模型架构设计.md
网络自愈（监听重建 / 沉降隔离 / 周期对账）	docs/网络/网络自愈架构设计.md
采集与算法层 L1~L3（设计与判据）	docs/算法/采集与算法层设计说明.md
采集与算法层目录索引（文件清单 / 构建测试）	App/algo/README.md
ADC 采样节拍（TIM3 1kHz 同源驱动）	docs/子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md
IEC 60870-5-104 上行（:2404）	docs/子系统设计/IEC104上行设计说明.md
墙钟时间维护	docs/子系统设计/系统墙钟时间维护说明.md
控制台单写者日志（USART1 调试流）	docs/子系统设计/控制台单写者日志设计说明.md
RAM 预算与优化	docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md
栈/内存观测工具	scripts/stack_report.py（Keil 静态调用图 × 串口 [STACK] 水位，判定取两者更坏者）· scripts/ram_report.py（.map 静态占用）—— 用法与基线见内存方案 §4.0.6
FTP 功能与陷阱	docs/测试说明/FTP_Test_Guide.md §8.6（启动门）/ §8.7（单客户端）· 脚本 test/host/ftp_up_dl_test.py、test/host/ftp_regression.py、test/host/ftp_integrity_test.py
UI 设计架构 / 内容页 / 菜单	docs/UI设计/UI_设计架构.md · 内容页架构.md · 菜单页面设计.md
UI 自动化测试	docs/UI设计/UI_自动化测试流程.md
驱动已知陷阱	docs/问题记录/{CH395F,GD5F2GQ5UE,SD2506}_Trap_Records.md
各模块测试指南	docs/测试说明/
代码规范	docs/代码规范/

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10. 变更记录

日期	变更
2026-09-10	初版：六层全景架构 + 任务/就绪屏障 + 启动时序 + 存储栈 + 网络栈 + UI 分层 + 目录组织
2026-09-10	§1 全景分层架构重绘：由"36 节点 + 跨层虚线"改为分层色带（每层一框）+ 职责表 + 跨层依赖表，消除连线交叉、提升可读性
2026-09-10	§1 再改为手绘 SVG（tools/arch_diagram/gen_arch_svg.py → 项目架构总览.svg：分层色带 + 模块芯片 + 单向下箭头，布局确定）；PNG 预览本地渲染、不入库
2026-09-10	net_cfg 分层定位修正：按项目规划归入 ① 应用层（原列在 ③ 服务/中间件）；SVG 与 §1.1 表同步（模块物理路径仍在 Drivers/BSP/NETCFG/）
2026-09-10	§1 布局修正：应用层与 UI 层同级并列（同一行并排，均向下依赖）；生成器数据由"每层一行"改为 ROWS（行内可放多个并列层），顶层两框各引一条向下箭头
2026-09-10	§1 层级重定（按项目规划）：① 业务层（改名，原"应用层"）为顶层，含 net_cfg（被 UI 与基础服务共用）+ 业务编排；② UI 层与 ③ 基础服务层同级并列其下；time_sync 归基础服务层
2026-09-10	§1 定稿（严格版）：① 业务层顶层仅 net_cfg 一块；app_main/sys_clock/sys_events/app_cfg/task/*/util/* 并入 ③ 基础服务层（任务编排 + 网络/存储/图形）；② UI 层与 ③ 同级并列
2026-09-10	§1 新增 ④ 中间件层（通用库 / 协议栈：net_socket·net_select·lftpd·FatFs·nand_ftl·LVGL·util），位于 ③ 基础服务层与驱动层之间；③ 基础服务层收敛为应用侧服务与编排（app_main·sys_clock·sys_events·app_cfg·task/*·time_sync）；层号顺延至 ⑦ 硬件
2026-09-10	lftpd 由 ④ 中间件层移入 ③ 基础服务层（FTP 视为应用侧服务）；中间件层余 net_socket·net_select·FatFs·nand_ftl·LVGL·util
2026-09-10	§2.2 就绪屏障图由 Mermaid 改为手绘 SVG（tools/arch_diagram/gen_barrier_svg.py → 就绪屏障.svg）：三栏（生产者 / 事件组 / 消费者）+ 水平对齐 + All 汇合点，消除原图 9 条边的交叉；PNG 预览本地渲染、不入库
2026-09-13	sys_clock 由 ③基础服务层改归 ④中间件层（通用平台时间服务，日志/文件/对时共用；文件移入 App/util/ 与 crc/ringbuf 同目录，include 路径不变）：FatFs → sys_clock 成为层内引用，工程反向依赖消除；同日新增的 §1.2 "反向依赖例外" 条目撤销
2026-09-14	通用配置文件（P3）：网口配置存储由 /cfg/netcfg.bin（NCFG 二进制）迁移至 /config.ini（INI [network] 段，App/cfg/cfg_file 引擎 + cfg_file_store 双端后端）；net_cfg 对外 API 不变；旧档首启自动迁移；cfg_file 列为 MCU/模拟器共享源码
2026-09-14	运行/自检记录：新增 App/log/sys_log（定长 64B 文本记录引擎，MCU 后端 /log/run.log·selftest.log，defaultTask 唯一写者）+ UI 页面插件 ui_page_runlog/ui_page_selftest（动态列表）+ ui_standby 待机屏（空闲超时切入）；密码页错误提示；字体 111→122 字（217 字形）；详见 docs/子系统设计/运行与自检记录设计说明.md
2026-09-21	§2.2 屏障语义修正 + FTP 永不监听缺陷修复：osEventFlagsWait 默认消费所等位，就绪位（NET_READY/STORAGE_READY）被 netTask/uiTask/timeSync 先消费后，ftpTask 的 WaitAll(两位) 永不成立 → 任务永久阻塞、21 端口从未监听（静默）；5 处就绪位等待统一加 osFlagsNoClear（命令位 CFG_SAVE/NET_RECONFIG 保持消费型）。同轮新增栈可观测性：Src/freertos.c 的 stack_probe_poll（串口 [STACK] 水位）+ scripts/stack_report.py（Keil 静态调用图 × 运行时水位，判定取两者更坏者）；§2.1 任务表补齐实测栈数据并修正过期的 defaultTask/testTask 栈配置，§3 时序图补 NoClear 与 FTP 启动日志，§5 补 FTP 启动门/单客户端实测注意
2026-09-21	栈宽整改落地（内存方案 §1.4：lftpd 大局部缓冲静态化）：Drivers/BSP/NET/lftpd/lftpd.c + lftpd_log.c 共 9 处大局部数组（message[256]/response[512]/name[256]×2/buffer[1024]×2/read_buffer[512]/arg_buf[512]/client 会话上下文/日志 buffer[256]）改为函数级 static（lftpd 单客户端、全部在 ftpTask 内串行）；ftpTask 实测峰值 3480 → 1184 B（余量 15% → 71%，判定 PASS），静态调用图 2528 → 472 B，代价静态 BSS +4,616 B（RW_IRAM1 82,048 / 131,072 B，余量仍 ~48 KB）；§2.1 栈实测数据同步，原"涨栈到 1600 words"方案取消；FTP 功能回归 10/10 + 128KB 逐字节一致
2026-09-24 → 09-25	控制台单写者日志（09-24 实证驱动：多任务并发日志字符级交错 + HardFault 脏指针直达 UART）：4KB 环形缓冲 + defaultTask 唯一发送（行级原子 + 指针可控）+ 内核前/ISR/异常钩子有界直发回退 + fputc 收敛到单写者路径；09-24 初版实施于 Src/usart.c USER CODE 区，09-25 迁出至 App/log/console_log.{h,c}（HAL 生成文件不含应用代码），dbg_log.h 改 #include "console_log.h"（调用点零改动），Src/usart.c 恢复纯 CubeMX 形态；@build 0/0 + @test PASS；详见 docs/子系统设计/控制台单写者日志设计说明.md
2026-09-25	defaultTask 任务体文件拆分：Src/freertos.c 的 StartDefaultTask 任务体（存储 bring-up / 配置引擎属主 / 控制台单写者 attach+drain / syslog 落盘 / LED / 栈水位探针 stack_probe_poll）整体迁至 App/task/default_task.c（default_task_func()，与其余任务文件同址）；freertos.c 恢复"CubeMX 接线 + 崩溃钩子"形态（719→361 行），@build 0/0 复验；栈配置属性仍定义于 freertos.c（stack_report 数据源不变）
2026-10-10	删除旧档 NCFG 迁移（栈整改）：Drivers/BSP/NETCFG/net_cfg_legacy.{c,h} 整体移除、cfg_store_legacy_path() 撤销，net_cfg_load 不再调用 net_cfg_legacy_migrate()；旧档 /cfg/netcfg.bin 若存在则被忽略（不读、不删、不迁移），配置回落工厂默认。理由：该一次性路径把整条配置写链挂进启动期调用图，defaultTask 静态最坏栈链 +600 B，本仓库无携带旧档的设备。同轮栈整改（未抬栈）：defaultTask 静态最坏链 5312 → 2776 B / 实测峰值 3392 → 2152 B、timeSyncTask 1736 → 1024 B，6 任务全 PASS；代价静态 BSS +4,128 B
2026-10-14	任务面与 NET 内部模块同步现状：§1.1 补 ④ 中间件层 net_events/net_pending/net_listener 与 ③ 层 algo/*（L1L3）、⑦ 硬件行去重（原两行重复编号且 UART5/TIM7 过期 → UART4/TIM3/ADC1）；§1.2 增 NET 三内部模块与 algo→adcTask/protectTask 两条跨层依赖；§2.1 任务表 6 → 9 行（补 adcTask/iec104Task/protectTask，栈值按 freertos.c 校准：defaultTask 5120、netTask 3840、 timeSyncTask 2560、adcTask 2560、iec104Task 2560、protectTask 2048 B），栈实测更新至 2026-10-1014 并注明堆已迁 CCM 扩容 56KB；§3 时序图补 adc_input/phasor/freq/prot_set/prot_elm 内核前初始化与 TIM3 节拍启动、新增 iec104Task/protectTask/adcTask 参与者；§5 网络栈图补三个 NET 内部模块与 iec104_serv 消费者，单客户端恢复窗更新为实测 p50 208 ms，登记 SEND pending 二期与 2026-10-14 FTP 实测；§7 目录树补 algo//fs/、iec104_serv/protect_task、NET 三新文件；§9 补 Net 阻塞模型/网络自愈/algo/ADC 节拍/IEC104 五条专项文档索引