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a275539c17
task-9 让内容页黄金从 47 涨到 53（通讯设置页六态），本笔只做**当前态陈述**的同步；真值全部本轮实测： `simulator/tests/ref/*.bin` = **53**；`git diff 31ca4a1f..HEAD` 对该目录 = ** 6 个新增、零修改** ⇒ 存量 47 张 逐字节未变（这条是关键：新增页不该让旧页重生成，否则回归基线就失去意义）。 **四类命中各走各路，这是本笔的全部难点**（分类比替换重要得多）： · 当前态 → 改，25 处页数，落在 16 只文件（AGENTS、钩子显示名、导航器 docstring、`lvgl-simulator` s kill、 门禁索引与 `ui-golden` 详解、UI 自动化流程、内容页架构、页面补齐规划与扩充方案、数据供给、自动化测 试流程、覆盖率口径、测试开发标准流程、模拟器两份 README）； · 变更记录历史行 → **一条不动**，另在其下一行插入当日「47 → 53」新行 6 条（含判据与零漂移证据）； · **同数不同义 → 不动**：覆盖率口径里的「47 个 .c」「47 = 13+5+29」、ram_report 的表行号 47、`#47-D` 诊断号、LSI 47kHz、47,360 栈字数、像素哈希 3476/3474 —— 一并替换就会毁掉六个不相干的事实； · 带日期戳 / 自declare 冻结的快照 → 不臆改（数据供给篇那句上一笔已加「当时」，页面补齐规划里那张 「2026-10-25 复核…剩 21 叶」的表自带「完成即冻结不回改」声明）。 复扫残留当前态 47 = **0**。⚠ 顺手纠一条**会教错方法**的陈旧：naive 计数 `grep -c '#page='` 上一笔写的是 22，现在真值是 **23**（文件头示例行也算一次）——旧文档里那个 22 **恰好等于新的正确 bound 数**，不改的话, 下一个人用错算法还能碰巧对上，比错更糟。 ⚠ `AGENTS.md` 里本次有两件事同行相邻（本笔的内容页 53 页 + 批次三那句 `TC-*` 停发），**分两句说明**： 前者是计数同步，后者是昨天那条「批次三不坐」裁定的入口文案，二者不是同一件事。 钩子显示名改在 `.pre-commit-config.yaml`（47 → 53）。**这条必须与代码同批入库**：配置脏而未 stage 时 pre-commit 会直接报错挡住全仓任何提交（今天已实测两次），所以本笔先落它，把后面几笔的路清开。 自查：`check_doc_links --all` rc=0（203 篇）、`check_ids --strict` rc=0 且不可判定绝对 数 **979 未变**（新增 文本里的提交号与 `#page=comm` 没推高它）、`gen_task_table --check` 0、`check_bom_drift` 0、18 只文件 noBOM / LF / U+FFFD=0；行数变动 +49/−47 全部可归属（插 6、删 2、并 1），其余为 1:1 等行替换。登记簿销项与叶数 （`UI补齐.md` + `docs/任务规划/README.md`）**不在本笔** —— 那是口径变更不是计数同步。
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# 继电保护功能复现规划
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> **定位**：把参考系统（CLS100 DTU 保护测控装置）的**继电保护链路**在本项目（STM32F4-Base DTU 平台）上分层复现的**总规划**——给出要实现的功能、性能指标、定值参数、平台适配口径与分阶段路线图。
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> **参考来源**：`D:\Code\DTU\参考资料\huaiyuan\huaiyuan\Scatter_P_HV03.01_SV01.01\项目分析文档\04-算法与采样专题\ADC采集至数据使用全流程详解`（同专题另有《项目详细分析-交流采样与有效值计算》《傅氏算法详解》《项目详细分析-阶段6-继电器保护单元分析》）。
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> **阅读前提**：先读 `docs/算法/傅氏算法详解.md`（算法原理）与 `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md`（采样通道权威口径）。
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> **相关文档**：`docs/产品需求/产品需求设计文档.md`、`docs/任务规划/README.md`、`docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md`。
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> **状态**：**P0 采样与相量底座已台架闭环（2026-10-11）**——L1 采集链路（B1，2026-10-10）、 采样有效性校验与 L2 相量层（`sample_ring` + `phasor`，57 项主机单测 + 台架 `@test` 含 `phasor(first)/phasor(hb)` 标记闭环）均已落地；**P1/P2 保护元件与定值模型软件侧完成（2026-10-11，`prot_set` + `prot_elm`，57 项主机单测）**；**B5 板端接线完成（2026-10-12）**——`protectTask`（20 ms 判据节拍 + 「自检失败闭锁」采样故障闭锁 + 定值校验和巡检，IWDG `TASK_WD_PROTECT` bit8，栈 512 words 静态链 872 B / 余 57%），判据结果经 B4 IEC104 遥信（YX15~23/31）上送；**B7 定值持久化 + 全局软压板 + 竞态收口完成（2026-10-12，含台架腿验证）**；**出口记录（L4）与标准源注入验收为下一步**（见 §7）。
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## 1. 背景、目标与范围
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### 1.1 参考系统（CLS100）保护实现概览
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| 维度 | 参考实现 |
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| 硬件平台 | TI OMAP-L138（ARM926EJ-S + C674x DSP **双核**），无 FPGA |
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| 操作系统 | VxWorks |
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| 核心分工 | **DSP 核**跑保护算法（1 ms 中断节拍），**ARM 核**跑管理 / 通信 / 人机 |
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| 采样率 | 50 Hz 系统，每周波 **20 点** → 保护采样率 **1000 Hz**（`CN_SAM_HERTZ=50`、`CN_SAM_RATE=20`） |
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| 内部总线节拍 | **4000 Hz**（80 点/周波，为保护采样率的 4 倍，`CN_WAVE_RATIO=4`），供录波/高频量使用 |
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| 保护相量 | **全周傅氏**（全周 DFT），每次刷新 15 个基波相量 + 3 个二次谐波相量 + 1 个五次谐波相量，**每 1 ms 重算** |
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| 遥测有效值 | 每 **200 ms** 对 k=1~9 次谐波做 DFT 再**方和根**（`CN_NUM_YCHUMWAVE=9`），得"真有效值"轨 |
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| 保护元件 | **89 个模块**（`RelayUnit/PRS_*.c`），统一 `tagPRS_XXX` 接口（Init / Main / 执行函数） |
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| 并发机制 | 采样**双缓冲**（2 周波 = 40 点）+ 相量**双区指针原子交换** + 遥测 **0x55/0xaa 计算/拷贝标志协议** |
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| 调度 | **时间片表**（单点 / 2 点 / 4 点 / 8 点）按 `g_dwSchedulerCnt` 位掩码分发 |
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| 定值 | EEPROM 存定值 + 折算系数（`wCoeEEP` / `wCoeCal` / `wCoeRet`），TLV 通道；遥测微调 TLV10（±10%，0.1% 步长） |
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| 有效值口径 | 保护用**基波有效值**（`CN_ANA_VEC_SQRT=FALSE`），计量/遥测用**谐波方和根** |
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> 数据全链路（采样 → 内部总线 → 缓冲 → 预处理 → 算法 → 存储 → 使用）见参考文档《ADC采集至数据使用全流程详解》§5~§7；傅氏原理与系数折算见 `docs/算法/傅氏算法详解.md`。
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### 1.2 本项目现状
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| 维度 | 现状 |
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| 硬件平台 | STM32F407ZGTx（Cortex-M4F，168 MHz，**单核**，硬件 FPU） |
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| 操作系统 | FreeRTOS V10.3.1（CMSIS-RTOS v2） |
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| 已实现子系统 | 网络（CH395F）、存储（GD5F2GQ5UE SPI NAND + dhara FTL + FatFs）、时间（SD2506 RTC + `sys_clock`）、配置（cfg_file）、日志、UI（远端显示）、看门狗（IWDG）、FTP |
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| 采样硬件 | TPAFE5160（16 位、8 通道**同步**、±5 V 双极性、并行 `GPIOG[15:0]`）+ STM32 内部 ADC1（12 位、9 通道**顺序**扫描、0~3.3 V 单极性） |
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| 采样软件 | `Drivers/BSP/TPAFE5160/tpafe5160.h` 驱动就绪（原子快照 API）；`App/task/adc_task.c` **已实现真实消费者（B1，2026-10-10）**——`tpafe5160_snapshot()` 取数 + 帧统计；**采样节拍由 TIM3 更新事件（1 kHz）硬件触发**（2026-10-10；同一事件经 TRGO 触发 ADC1 + DMA）；STM32 侧 **`App/algo/adc_input.c` 已实现语义映射 + ADC1 DMA 乒乓帧消费（「STM32 ADC1 启动与扫描」，v2.0）**，`HAL_ADC_Start_DMA` 已出现 |
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| 保护算法层 | **L2 相量层已实现并台架闭环**（`App/algo/sample_ring.c` + `phasor.c`：全周傅氏 5 实例、双区交换、每 1 ms 刷新，2026-10-11 `@test`）；**L3 元件框架 + 过流/过负荷/过压/欠压/零序过压 + 定值模型软件侧完成**（`prot_elm.c` + `prot_set.c`，2026-10-11，57 项主机单测）；**出口 / SOE 记录仍缺失**（P4） |
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| 已知硬件缺陷 | 登记簿条目「双转换器无共同采样触发」：8 路电气量分属两片转换器 → V0.1 上禁止跨转换器做相位/功率/矢量运算 |
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### 1.3 复现范围界定
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**本期做（保护链路最小可用集）**
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1. 采样与预处理：周期采样触发、通道语义映射、标定、有效性校验、等周波调频、零序通道接入。
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2. 相量计算：全周傅氏基波/谐波相量、线/负序/零序合成、双区交换、每 1 ms 刷新。
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3. 保护元件：**V0.1 测量有效子集**——过压/欠压（`UA`）、零序过压（`UN`）、过流（A 相，`IA`）、过负荷（A 相）、过频/低频；三相完整过流、零序过流、涌流制动、PT/CT 断线等**建接口不使能**，待 V0.2（见 §1.6）。
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4. 出口与记录：跳闸/告警出口、SOE/动作记录、定值模型与 cfg_file 集成、自检闭锁。
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> ⚠️ **V0.1 硬件裁剪**（2026-10-10 定性）：本清单受「双转换器无共同采样触发」（跨转换器无同一时刻性）与**"STM32 侧无中点偏置"**两条约束，实际可闭环的保护元件见 **§1.6**——V0.1 上只有 TPAFE 三路（`UA`/`UN`/`IA`）测量有效。
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**本期不做（延后或依赖条件）**
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- 方向元件 / 功率 / 功率因数 / 对称分量类运算——受「双转换器无共同采样触发」制约，V0.1 上取子板计量结果，或待 V0.2 硬件改版后实现。
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- 三相完整过流、零序过流、依赖三相的 PT/CT 断线——需 V0.2 硬件（8 路电气量全上 TPAFE + 中点偏置）后启用。
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- 重合闸、馈线自动化（FA）等 FTU 专有功能——视产品定义（B0）。
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- 双核 / DSP 拆分、VxWorks 特有机制、IEC 61850、完整故障录波——与单核 FreeRTOS 平台不匹配。
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- 参考系统 89 个模块的**全量**移植——按需裁剪，只复现本产品定义的元件集。
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### 1.4 前置依赖与阻塞项
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| 依赖 | 说明 | 状态 |
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| **B0 产品定义** | 采集是否持续 / 采样率与通道 / 转发目标 / 保护元件清单——决定 B1 与保护层的**规模** | ✅ 已确认（2026-10-10，见 §1.5） |
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| **B1 ADC 采集链路** | 周期 CONVST + `adc_task` 消费 `tpafe5160_snapshot()` + 建任务 + 栈预算 | ✅ 已实现并 `@test` 实机闭环（2026-10-10；`adcTask` 512 words，台架 1000 Hz） |
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| **双转换器无共同采样触发（硬件缺陷）** | V0.1 跨转换器无同一时刻性 → 限定 V0.1 可实现的保护范围 | ⚠️ 硬件改版项（V0.2） |
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| **栈预算** | 保护任务栈需入 `Src/freertos.c` 并经 `scripts/stack_report.py` 核算 | ✅ 两任务均已核算：`adcTask`（**「采样有效性校验」后：栈抬至 640 words，静态 1080 B / 台架实测峰值 952/2560 / 余 57%**）；`protectTask`（B5，2026-10-12：**512 words，静态链 872 B / 余 1176 B / 57%**，台架水位待 `@test`） |
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### 1.5 B0 产品定义（2026-10-10 确认）
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> **来源**：两份合并——①《检测平台配电终端送检要求（点表）》（省电科院送检要求，**验收口径**）；② 参考项目 `APP/EquipCfg/Const_CommPara.c`（**DTU410 / F30(Z)** 的 IEC 104 信息体地址点表，**实现细节**）。
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> **口径**：点表定"上送什么、什么格式、什么地址"；`Const_CommPara.c` 定"怎么编号、哪些定值"。
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**（1）确认结论**
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| 项 | 确认结论 |
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| 定义基准 | 两份合并（点表为验收口径 + 参考项目 104 点表为实现细节） |
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| 上行规约（转发目标） | **IEC 60870-5-104**（DL/T 634.5104-2009），以太网 TCP **2404**（**非** ModBus RTU 上行） |
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| 主站 / 终端地址 | 主站 `192.168.1.199:2404`；终端 `192.168.1.101~106`（可设）；链路地址与 ASDU 公共体地址 2 字节、传送原因 2 字节、**IOA 3 字节**（101 为 2 字节） |
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| 采集持续性 | **持续采集**（中断驱动 + 遥测周期上送 + 死区上送 + SOE） |
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| 采样率 | **1000 Hz**（20 点/周波 @50 Hz），1 ms 保护节拍 |
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| 遥测 | 上送**短浮点**，采集上传**系数 = 1**；点号 `4000H+` |
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| 遥信 | 双位置遥信上**双点**，其余**单点**；点号 `0+` |
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| 遥控 | **双点命令**，合闸选择 `82H`、执行 `02H`；点号 `6000H+` |
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| **RS-485** | **对下 ModBus RTU 采集**（下行采集口，非上行口） |
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| 对时 | 点表要求 **SNTP `192.168.1.121:5105`**；本项目**保留自定义 TCP 8888**，SNTP 本期不实现（B0-b） |
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| 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 |
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| 运行参数 | `8020H~8058H`：死区（电流/交流电压/直流电压/功率/频率/功率因数）、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 |
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| 定值 | `8820H~8882H`：过流 I/II/III 段、零序过流 I/II 段、重合闸、低压/低频、励磁涌流闭锁、小电流接地等 |
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**（2）遥测点号 → 本项目通道映射**
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| 点号 | 点表语义 | 本项目来源（V0.1） |
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| `4010` | UBA 后备电源电压 | ⚠️ 无对应硬件通道 → **本期不做**（B0-a） |
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| `4011~4013` | `1Ua/Uab`、`1Ub/Uca`、`1Uc/Ubc` | `UA`/`UB`/`UC`（映射见 `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md`） |
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| `4014` | `1U0` 零序电压 | `UN`（外部专用零序电压通道） |
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| `4015~4017` | `1Ia`、`1Ib`、`1Ic` | `IA`/`IB`/`IC` |
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| `4018` | `1I0` 零序电流 | `IN`（外部专用零序电流通道） |
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| `4019~401c` | `1P`/`1Q`/`1S`/`1Pf` | 计算量（受「双转换器无共同采样触发」制约，V0.1 不可做） |
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| `401d` | `1f` 频率 | 软件测频 |
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| `401e/f` | `V1`/`V2` 直流量（点表注"FTU 无"） | ⚠️ 无对应硬件通道 → **本期不做**（B0-a） |
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**（3）遥信 / 遥控点号**
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- **遥信**（`0+`，33 点）：`YX15` 故障总、`YX16` 过流 I 段/短路、`YX17` 过流 II 段、`YX18` 过流 III 段、`YX19` 零序过流 I 段、`YX20` 零序过流 II 段、`YX21` 接地故障、`YX22` 重载、`YX23` 过载、`YX24~30` 外部遥信、`YX31~33` 闭锁状态。
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- **遥控**（`6000H+`）：`YK1~YK4` 开关 1~4、`YK11` 信号复归、`YK12` 遥控软压板、`YK13` 电池活化、`YK14` 解除闭锁。
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**（4）响应时间要求（点表推荐值）**
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| 参数 | 推荐值 |
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| 终端启动时间 | ≤ 100000 ms |
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| 104 连接 / 总召 | ≤ 3000 ms / ≤ 8000 ms |
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| 104 SOE 上送 | ≤ 5000 ms |
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| 104 遥控选择/撤销/执行 | ≤ 5000 ms |
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| 104 读定值 / 修改定值预置/执行 | ≤ 10000 ms / ≤ 5000 ms |
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| 104 读文件目录/文件 | ≤ 30000 ms |
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| 录波文件存储 | ≤ 15000 ms |
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**（5）B0 残留项处置（2026-10-10 确认）**
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| # | 事项 | 处置 |
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| B0-a | `UBA` 后备电源电压、`V1/V2` 直流量三路遥测的硬件来源 | **本期不做**——V0.1 无对应硬件通道，不加子板/通道；点表此三项本期空缺 |
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| B0-b | 对时 | **保留自定义 TCP 8888**；点表要求的 **SNTP 5105 本期不实现** |
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| B0-c | 保护/控制范围 | **本期 = 骨架全做 + 有效通道子集闭环**（2026-10-10 用户确认），评估见 §1.6 |
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> **B0 至此全部闭环**：上行 IEC 60870-5-104 / 持续采集 / 1000 Hz 已定（§1.5 表 1~4）；B0-a / B0-b 本期不做或维持现状；B0-c 的范围裁剪见 §1.6。
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### 1.6 B0-c 本期保护范围评估（2026-10-10 确认）
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**（1）V0.1 硬件约束（两条叠加）**
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| # | 约束 | 出处 | 后果 |
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| 双转换器无共同采样触发 | 8 路电气量分属 TPAFE5160 与 STM32 ADC1 **两片**，两片**无共同采样触发** | `ADC通道映射说明.md` §1、登记簿条目「双转换器无共同采样触发」 | 跨转换器的相位 / 矢量 / 功率 / 功率因数 / 负序运算**不成立** |
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| R5 | STM32 侧**无中点偏置**（1k 串联 + 1k 到 `*_GND`），0~3.3 V 单极性 | `ADC通道映射说明.md` §7、本文 §9 R5 | STM32 侧交流量负半周**削顶** → 该侧**算不出有效值 / 相量** |
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**（2）净效果：V0.1 只有 TPAFE 三路"测量有效"**
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| 通道 | 转换器 | 有效值 + 相位 |
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| `UA` / `UN` / `IA` | TPAFE5160（16 位、±5 V 双极性、同步） | ✅ **有效** |
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| `UB` / `UC` / `IB` / `IC` / `IN` | STM32 ADC1（12 位、0~3.3 V 单极性、顺序） | ❌ 削顶 → 仅可读码值**监视** |
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**（3）保护元件可行性（V0.1）**
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| 元件 | 依赖通道 | 转换器 | V0.1 | 原因 |
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| 过压 / 欠压 | `UA` | TPAFE | ✅ | 测量有效 |
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| 零序过压 | `UN` | TPAFE | ✅ | 测量有效 |
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| 过流（A 相） | `IA` | TPAFE | ✅ | 测量有效 |
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| 过负荷（A 相） | `IA` | TPAFE | ✅ | 测量有效 |
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| 过频 / 低频 | `UA` / `IA` | TPAFE | ✅ | 单通道测频，有效 |
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| 过流（B / C 相） | `IB` / `IC` | STM32 | ❌ | 削顶，无有效值 |
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| 零序过流 | `IN`（外部）/ 自产 `Ia+Ib+Ic` | STM32 / 跨转换器 | ❌ | 削顶 / 跨转换器（双转换器无共同采样触发） |
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| 方向 / 功率 / 功率因数 / 负序 | 多路 | 跨转换器 | ❌ | 双转换器无共同采样触发 |
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| PT / CT 断线 | 三相判据 | 跨转换器 | ❌ | 需三相同时刻 |
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| 母线接地告警 | `3U0`(UN) + `3I0`(IN) | UN 可 / IN 不可 | ⚠️ 部分 | 仅电压侧可判 |
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**（4）本期范围（定论，2026-10-10）**
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采用**"骨架全做 + 有效通道子集闭环"**：
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- **与通道无关的骨架**（采集触发、`adcTask`、语义映射、标定、全周傅氏、双区交换、统一保护元件接口、定值模型 + cfg_file、出口驱动、SOE / 记录、自检闭锁）——**本期全做**；这是 V0.2 改版后**不需要重构**的核心资产（§6.2 的接口设计启示）。
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- **保护元件**——本期只让**测量有效的通道**闭环动作：`UA`（过压/欠压、测频）、`UN`（零序过压）、`IA`（过流 A 相、过负荷）。其余元件**建接口 + 预置定值但不使能**，待 **V0.2**（修复「双转换器无共同采样触发」+ 补中点偏置，8 路电气量全上 TPAFE）。
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- **控制类 / FTU 专有功能**（重合闸、小电流接地选线、后加速、检合环同期）：均依赖三相 / 零序测量或出口硬件，**本期不做**，随 V0.2。
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- 即：**本期交付"整条保护链路的软件实现" + "单相/中性线保护闭环验证"**；三相完整过流、零序过流、方向/功率类随 V0.2 硬件启用。
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## 2. 总体架构设计
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### 2.1 数据全链路（分层）
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复现后的保护链路分为 6 层，自下而上：
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| 层 | 职责 | 参考对应 | 本项目落点（拟） |
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| **L0 采样驱动** | 触发转换、读出原始码值 | AD 芯片 + 总线 | `Drivers/BSP/TPAFE5160/` + STM32 ADC1 HAL |
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| **L1 采集与预处理** | 快照取数、语义映射、标定、有效性校验、等周波调频、零序接入 | `DataPreRecv` / `RealDataMerge` / `CalSoftFr` / `GetZoreSamData` | `adc_task` + `App/algo/`（拟） |
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| **L2 相量计算** | 全周傅氏基波/谐波、线/负序/零序合成、双区交换 | `CalFFTVecFull` / `CalfLineVec` / `CalfNegVec` | `App/algo/`（拟） |
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| **L3 保护元件** | 各保护判据（过流/零序/过压/频率/…） | `RelayUnit/PRS_*.c` | `App/protect/`（拟） |
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| **L4 出口与信号** | 跳闸/告警出口、信号灯 | `TripKO` / KO | `App/protect/` + BSP 出口驱动 |
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| **L5 记录与上送** | SOE/动作记录、UI 显示、遥测上送 | 记录模块 + 通信 | `App/log/` + `Drivers/BSP/UI/` + `App/protocol/` |
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> **分层原则**：L1 只做"数"（码值→工程量），L2 只做"相量"（工程量→复相量），L3 只做"判据"（相量 + 定值→布尔），L4/L5 只做"动作与留痕"。**算法与 I/O 分离**，使 L2/L3 成为主机侧单元测试（L0.5）的天然适格对象（落实 `docs/任务规划/测试与架构专项.md`「采集链路测试可验证性约束」）。
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### 2.2 任务与中断模型（映射到 STM32F4 + FreeRTOS）
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参考系统用 DSP 的 1 ms 中断串起整条保护链。本项目为单核 FreeRTOS，采用"**中断触发 + 任务计算**"模型：
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| 角色 | 载体 | 周期 | 优先级（拟） | 说明 |
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| --- | --- | --- | --- | --- |
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| 采样节拍 | 定时器中断（TIMx） | **1 ms** | 最高（ISR） | 产生 CONVST 脉冲；ISR 内只置事件/计数，不做重运算 |
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| 采集与预处理 | `adcTask` | 1 ms | 高 | `tpafe5160_snapshot()` 取数 → 标定 → 存入采样环 |
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| 相量计算 | `adcTask` 内联 或 `algoTask` | 1 ms | 高 | 全周傅氏 → 相量双区交换 |
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| 保护判据 | `protectTask` | 1 ms | 高 | 各保护元件 Init/Main → 出口。**✅ B5 已落地（2026-10-12）：V0.1 实为 20 ms / Normal**——元件吃 50 Hz 基波 rms（phasor 每工频周更新），延时精度由 `prot_elm` 的 now_ms 差值法保证、与节拍无关；1 ms/高是参考系统瞬时值元件口径，随 P2 瞬时值元件再评 |
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| 遥测与显示 | 复用 `uiTask` / 新增 `measTask` | 200 ms | 中 | 谐波方和根、死区/平滑、UI 与上送 |
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| 记录 | `defaultTask`（已有） | 事件驱动 | 低 | SOE/动作记录落 `sys_log` |
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> **铁律**：`adcTask` / `protectTask` 的 FS 路径若触碰存储，必须沿用卷锁 try 语义（`vol_lock_wait(0)`），且每任务纳入看门狗 `required_mask` 心跳（见 `docs/子系统设计/看门狗设计说明.md`）。**保护节拍任务不得阻塞在存储 I/O 上**——记录走队列异步落盘。
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### 2.3 并发与数据一致性
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参考系统用三重机制保证"采样—相量—保护"三段并发无锁：**采样双缓冲 + 相量双区指针交换 + 遥测标志协议**。本项目沿用同一思想，并复用已有的原子快照范式：
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| 机制 | 参考做法 | 本项目做法 |
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| 采样缓冲 | 双缓冲（2 周波 = 40 点），写/读分属两区 | 环形缓冲 + **序号**（`tpafe5160_frame_seq()` 已有）+ 临界区快照，防撕裂 |
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| 相量区 | `tVectorRly[2][N]`，算完**原子交换**计算区/使用区指针 | 双区结构体 + 指针/索引原子切换（单核下用临界区或 `__atomic`） |
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| 遥测拷贝 | 0x55/0xaa 计算/拷贝握手标志 | 快照 + 序号，或 FreeRTOS 事件标志握手 |
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| 取数契约 | —— | **只能用 `tpafe5160_snapshot()`**（`AGENTS.md` 铁律），不用已删除的 `get_buf` / `data_ready` |
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### 2.4 与现有子系统的接口
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| 保护层需求 | 复用现有能力 | 落点 |
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| 定值存取 | **cfg_file 配置引擎**（替代参考的 EEPROM 定值文件） | `App/cfg/cfg_file.c` + 新增定值段 |
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| 动作/SOE 记录 | `sys_log`（`/log/run.log`）与运行记录 | `App/log/` |
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| 保护定值/测量显示 | 远端显示 UI（`ui_page_ac` 已有 24 行占位） | `Drivers/BSP/UI/ui_page_ac.h` |
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| 遥测/事件上送 | 网络栈 + `App/protocol/`（协议预留） | `App/protocol/` + `Drivers/BSP/NET/` |
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| 时间戳 | `sys_clock`（RTC 基准） | `App/util/sys_clock.c` |
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| 自检留痕 | `selftest.log` / 自检框架 | `App/log/` |
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## 3. 功能规划（分层清单）
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> 每项给出：**功能点 / 关键参数 / 完成判据**。状态列 ⬜ 未实现。
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### 3.1 L1 采集与预处理
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| 功能名 | 关键参数 | 完成判据 | 状态 |
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| 周期 CONVST 重触发 | 1000 Hz（与保护节拍同源） | 示波器见 U3 `BUSY` 连续脉冲；`tpafe5160_frame_seq()` 持续递增 | ✅ 2026-10-10：**TIM3 更新事件（1 kHz）硬件触发**（ISR 内 `tpafe5160_start_conv_irq()`；方案 A，零引脚/零驱动改动。⚠ 节拍源**不能**是 TIM6/TIM7——F4 上 ADC1 收不到它们的 TRGO，见 `docs/子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md` §3.2）；台架 `@test` PASS——`seq` 每 10 s 精确 +10000 = 1000.0 Hz、`frst_err=0`（早期证据 `boot_log_data/20261010_prod_adc_tim6_boot_log.txt`，节拍源当时为 TIM6） |
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| TPAFE 快照消费 | 8 通道 / 帧 | `adc_task` 每拍调 `tpafe5160_snapshot()`，返回 1/0/-1 有处理 | ✅ B1 已实现并 `@test` 闭环（`adc_task.c`；台架 `idle=0`、`frst_err=0`） |
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| STM32 ADC1 启动与扫描 | 9 通道、144 cycles、**TIM3 TRGO 硬件触发 + DMA** | 全库出现 `HAL_ADC_Start_DMA`；9 通道码值随注入变化 | ✅ 2026-10-10（v2.0）：`App/algo/adc_input.c` 的 `stm32_take()`——ADC1 由 TIM3 更新事件经 TRGO 触发一轮 9 通道，`HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, buf, 18)` + DMA2_Stream4 循环模式把码值自动搬进**乒乓双缓冲**，任务侧只消费刚完成的半区（**零忙等**，实测单拍 `adcp` 122 µs → **8 µs**）；台架 `@test` PASS——`adc1_seq` 每拍 +1、`adc1_err=0`、`adc1_hw=0`。⚠ 判据"随注入变化"以"逐通道独立读数 + 零停摆 + 跨次开机读数不同"替代（台架无信号源，同 §7.1 无示波器口径）；**引脚级注入验证（`ADC通道映射说明.md` §8 步骤 2）仍为待做项** |
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| 通道语义映射 | 见 `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md`（**按语义取数，不写死下标**） | `UA→buf[6]`、`UN→buf[5]`、`IA→buf[2]`；STM32 侧 `UB→ADC_CHANNEL_14` | ✅ 2026-10-10：`App/algo/adc_input.c` 的 `k_adc_map[]` 语义表（`UA/UN/IA`→TPAFE `buf[6]/[5]/[2]`，`UB/UC/IB/IC/IN/TEMP`→ADC1 `CH14/3/6/1/2/5`）+ `adc_input_raw()` 按语义取数；开机**映射自检**（`adc_input_init()` 校验 STM32 映射通道必落在扫描序列内 → 挡住"映射到不扫描的通道"静默错）通过（`ADC input layer init: OK`）。台架首帧日志 8 路 + 温度全部读出：`UA=11429 UN=11454 IA=11452`（与 TIM3 轮次一致）、`UB=1018 UC=1044 IB=943 IC=1069 IN=1052 T=850`（互异、非饱和；**两次开机读数不同** → 确为实时转换而非常量） |
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| 通道标定（一次系数 + 零漂） | 每通道 `k`、`b`；系数定点 `2^10` | 注入标准源，读数误差 ≤ 目标精度 | ⬜ |
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| 采样有效性校验 | FRSTDATA 跳变、帧序号单调、丢帧计数 | 芯片静默/丢帧被检出并置告警 | ✅ 2026-10-11：新增 `App/algo/adc_health.c/h`（纯逻辑判定层：静默 100 ms 门限 / 丢帧边沿 / 序号倒退锁存 / FRSTDATA·HAL 错误·STM32 停摆计数增量）+ `adc_task.c` 告警编排（严重事件与故障上升沿 `DBG_ERROR` + 每类每次开机一次 `SYSLOG_SELFTEST`，恢复 `DBG_INFO`；gap 不告警只计数，心跳增 `tgap`）；主机单测 `test/host/adc_health/` **31 用例全绿**（`adc-health-unit-test` 钩子）；台架 `@test` PASS 零 `[ERR]`（健康不误报，`boot_log_data/20261011_prod_adc_health_boot_log.txt`）。⚠ 抬栈：判定链 `adc_health_report`→`syslog_post` 回显尾使 adcTask 静态最坏链 832→**1080 B** → 栈 512→**640 words**（余 1480 B / 57%） |
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| 等周波采样（软件测频 + 调频闭环） | 20 点/周波；测频范围建议 **45~55 Hz**（参考 40.5~60.5） | 频率偏移 ±2 Hz 时幅值误差 ≤ 1% | ⬜ |
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| 零序通道接入（外部专用 / 自产切换） | 外部 `UN`/`IN`；自产 `3I0 = Ia+Ib+Ic`（V0.2 起） | 零序通道可切换来源，值正确 | ⬜ |
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| 二次谐波/五次谐波提取入口 | k=2（涌流）、k=5（选线） | 相量层可产出对应谐波相量 | ✅ 2026-10-11：`phasor.c` 实例表 `C04-IA-F2`（k=2）/ `C05-IA-F5`（k=5）随每拍重算产出，台架心跳日志 `phasor(hb) C04/C05` 行可见（`boot_log_data/20261011_prod_phasor_boot_log.txt`）；谐波**抑制/提取正确性**已由主机单测覆盖（`test/host/phasor/`） |
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> ⚠️ **「双转换器无共同采样触发」约束**：「通道语义映射」中 `UA/UN/IA` 在 TPAFE、`UB/UC/IB/IC/IN` 在 STM32 ADC。V0.1 上 L1 只做**逐通道独立监视**，不得假设同族量同刻（`UA` 与 `UB` 无共同采样触发）。
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### 3.2 L2 相量计算
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| 功能名 | 关键参数 | 完成判据 | 状态 |
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| --- | --- | --- | --- |
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| 全周傅氏系数表 | `sin(2πk/N)·(√2/N)`、`cos(2πk/N)·(√2/N)`，N=20 | 系数表与 `docs/算法/傅氏算法详解.md` §2.3 一致 | ✅ 2026-10-11：`phasor.c` 离线系数表**预乘 √2/N**；主机单测逐项复核（`test/host/phasor/` 系数表用例） |
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| 基波相量实例 | **5 个实例**（参考项目 4 个，见下方注）：`C01-IA-F1` / `C02-UA-F1` / `C03-UN-F1` / `C04-IA-F2` / `C05-IA-F5` | 每实例输出 `{fRe, fIm, fAm, fAmSQ}` | ✅ 2026-10-11：`k_inst[]` 数据驱动 5 实例；台架开机即产出 `phasor(first)` 5 行（`boot_log_data/20261011_prod_phasor_boot_log.txt`） |
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| 相量有效值输出 | `fAmSQ = √(fRe²+fIm²)` 直接为**有效值**（系数已折算） | 标准源读数 = 设定有效值 | ✅ 2026-10-11（链路级）：`fAmSQ` 口径实现 + 单测合成正弦幅值误差 ≤1%；**"标准源读数"判据在无信号源台架不可达**（同 §7.1），待「通道标定（一次系数 + 零漂）」标定后复核 |
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| 相位输出 | `φ = atan2(fIm, fRe)` | 相位误差 ≤ 目标值 | ✅ 2026-10-11（链路级）：`fRe/fIm` 常驻双区、每拍产出，φ 由消费侧 `atan2f` 现算（不常驻结构体，见 `docs/算法/采集与算法层设计说明.md` §6）；单测覆盖相位；**目标值待产品定义 + 标准源复核** |
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| 线/负序/零序合成 | 线电压 `Uab=Ua−Ub` 等；负序 `3U2`/`3I2`；零序 `3U0`/`3I0` | 合成相量可复用于保护元件（**V0.1 仅同转换器内可合成**，见 §1.6） | ⬜ **V0.1 不适用**：跨转换器合成被「双转换器无共同采样触发」禁止；零序走**外部专用通道** `UN`/`IN`（§6.4），无需自产 → 随 V0.2 启用 |
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| 每 1 ms 滑动窗刷新 | 每来新点，窗滑动一格、20 点重算（暴力法） | 相量每拍更新 | ✅ 2026-10-11：`sample_ring` 40 点环 + `phasor_run()` 每拍整窗重算（仅 `r==1` 新帧压环，P0 修复）；台架 `ring` 随 `frames` 同步递增、`idle=0` |
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| 双区指针原子交换 | 计算区/使用区切换 | 保护元件读使用区，无撕裂 | ✅ 2026-10-11：`s_zone[2][5]` + 单字节 `volatile` 切换（Cortex-M 原子）；单测覆盖双区交换；为独立 L3 任务预留无锁读 |
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| 遥测谐波轨（可选） | k=1~9，方和根 `√(ΣHk²)` | 与基波轨并行，供 UI/上送 | ⬜ |
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> **双轨有效值**：保护要"基波有效值 + 相位"（抗衰减直流、抗谐波误动）；计量/遥测要"真有效值"（谐波方和根）。两者**不可混用**——这是参考系统 `CN_ANA_VEC_SQRT=FALSE` 与遥测谐波轨并存的根本原因。
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> **「基波相量实例」实例数 4 → 5 的来历**：参考项目（`APP/CLS100_Dsp/InstCalCell.c`）为 **4 个实例**——C01 基波 I/U、C02 零序基波、C03 二次谐波、C04 五次谐波。本项目按 V0.1 **有效通道**（`UA`/`UN`/`IA`，见 §1.6：`UB/UC/IB/IC/IN` 无中点偏置 → 削顶不可用）展开：C01 的"I/U"拆为两行（`C01-IA-F1` 电流 / `C02-UA-F1` 电压），其余顺延为 `C03-UN-F1` 零序、`C04-IA-F2` 二次、`C05-IA-F5` 五次。实现见 `App/algo/phasor.c` 的 `k_inst[]`；判据按 **5** 个实例断言（见 `docs/测试说明/相量层单元测试说明.md` §2.6）。
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> **本表状态列口径**（2026-10-11 更新）：「全周傅氏系数表」~「相位输出」/「每 1 ms 滑动窗刷新」/「双区指针原子交换」已**实现 + 主机单测（57 用例）+ 台架 `@test` 闭环**——闭环命令 `run_boot_test.py --required "...;phasor(first);phasor(hb)" --require-order "App init OK>phasor(first)>phasor(hb)"`，证据 `boot_log_data/20261011_prod_phasor_boot_log.txt`（`fw build` 身份戳匹配、回读一致、锚点 ×1、零 `[ERR]`）。⚠ **幅值/相位精度判据（标准源）在无信号源台架上不可达**（同 §7.1 无示波器口径），且「通道标定（一次系数 + 零漂）」标定未实现 → 现读数为**原始码值**，只证明链路通；精度复核排在标定之后。「线/负序/零序合成」随 V0.2（双转换器无共同采样触发），「遥测谐波轨（可选）」可选项未做。
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### 3.3 L3 保护元件
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采用参考系统的**统一接口模式**：每元件一个 `tagPRS_XXX` 配置结构（定值号、模拟通道号、KI/KO、标志位、校验和）+ `Init` / `Main`（判据）/ 出口函数。
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**核心集（P0/P1）**
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| 元件 | 判据要点 | 关键定值 | 状态 |
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| 三段式相间过流 | 相电流基波 > 定值，经延时出口；返回系数滞回 | Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ 段电流 + 延时 | 🔶 2026-10-11 主机实现：`App/algo/prot_elm.c` 通用"滞回+定时限"核 + `prot_set.c` 定值（Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ 段，A 相 `IA`），单测 27 用例含 1.01× 启动/100 ms 到点/滞回保持/返回释放；**板端接线已落地（B5，2026-10-12：protectTask 20 ms 节拍，动作经 104 YX16~18 上送）**；出口（L4）待做 |
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| 三段式零序过流 | 零序电流 > 定值，经延时出口 | Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ 段零序电流 + 延时 | ⬜（双转换器无共同采样触发：`IN` 走 STM32，V0.2 使能；框架已就绪，加实例表一行即可） |
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| 过负荷 | 相电流 > 定值，告警/跳闸可整定 | 过负荷电流 + 延时 | 🔶 同「三段式相间过流」（`OL-IA` 实例，默认告警不跳闸；板端接线随 B5 落地，YX23 上送） |
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| 过压 / 欠压 | 相/线电压越限，经延时出口 | 过压定值、失压定值 + 延时 | 🔶 同「三段式相间过流」（`OV-UA`/`UV-UA`，欠量方向单测覆盖；沿用参考告警段 0x8027/0x8029） |
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| 过频 / 低频 | 频率越限，经延时出口 | 过频、低频定值 + 延时 | ✅ 软件侧完成（B8，2026-10-12）：`freq` 层测频（自适应窗，45~55 Hz 扫频最坏 **0.0101 Hz** / 1% 噪声 0.0160 Hz）+ `OF/UF` 实例（51.0/49.0 Hz、dly 1000 ms、返回系数 0.99/1.01，本地定值 8 项）；OF/UF 暂无独立遥信点，动作仅经 YX15 总聚合可见（独立分点 + 注入验收 = B10） |
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| 零序过压 | 零序电压 > 定值 | 零序过压定值 + 延时 | 🔶 同「三段式相间过流」（`3U0-UN` 实例，外部零序电压通道，不受双转换器无共同采样触发限制） |
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**扩展集（P2/P3）**
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| 元件 | 判据要点 | 状态 |
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| 涌流制动 | 二次谐波占比 > 制动系数，闭锁差动/过流 | ⬜ |
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| PT 断线 | 电压突变/负序判据，闭锁电压类保护 | ⬜ |
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| CT 断线 | 电流不平衡判据，闭锁 | ⬜ |
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| 母线接地告警 | 零序电压 + 零序电流组合 | ⬜ |
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| 故障启动（波形启动） | 突变量启动，触发录波/启动元件 | ⬜ |
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| 无压/无流闭锁 | 低电压或低电流时闭锁过流 | ⬜ |
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**延后集（受双转换器无共同采样触发 / 产品定义制约）**
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| 元件 | 制约 |
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| --- | --- |
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| 方向元件 / 功率方向 | 需跨转换器相位一致 → V0.1 不可做 |
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| 重合闸 | FTU 专有，视 B0 产品定义 |
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| 手动跳闸 / 遥控 | 依赖出口硬件与协议定义 |
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> **V0.1 可行性**：上表按元件类型分组，但**V0.1 上能否闭环**取决于通道（见 **§1.6**）——核心集中 `IA`/`UA`/`UN` 可做（A 相过流、过负荷、过压/欠压、零序过压），**三段式零序过流与 B/C 相过流本期不可做**（`IN`/`IB`/`IC` 削顶）；扩展集「涌流制动」~「无压/无流闭锁」多依赖三相，本期**建接口不使能**。
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### 3.4 L4 出口与记录
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| 功能名 | 说明 | 状态 |
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| 跳闸出口（KO） | 判据满足 → 驱动出口继电器，带保持/脉冲 | ⬜ |
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| 告警出口 / 信号 | 告警类动作驱动信号灯/继电器 | ⬜ |
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| 出口自检 | 出口回路检测（若有回读） | ⬜ |
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| SOE 记录 | 带时标的事件顺序记录 | ✅（B9，2026-10-12：`/log/soe.log` 64 B 定长记录 = 类型 + 元件号 + seq(u32) + CP56Time2a + epoch + 校验和；台架 FTP 下载解码 PASS，时标与 104 CP56 交叉一致） |
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| 动作记录 | 保护动作/返回记录，落 `/log/soe.log` | ✅（B9，2026-10-12：六类边沿全覆盖——元件动作/复归、软压板投/退、采样数据块/恢复；protectTask 只投递（SPSC 环，post 禁 DBG），defaultTask `syslog_drain()` 落盘，动作路径无 NAND I/O） |
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| 故障录波（可选） | 4000 Hz 内部节拍预留 | ⬜ |
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### 3.5 L5 自检与闭锁
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| 功能名 | 说明 | 状态 |
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| --- | --- | --- |
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| 定值校验和 | `tagPRS_XXX` 的 `dwTagSum` 自检，定值非法闭锁 | 🔶 2026-10-11：`prot_set.c` 已实现 sum32 正/反码封存 + selfcheck 失配置闭锁（参考 `dwTagSum/dwTagSumN` 模式）；**B7（2026-10-12）竞态收口**：104 定值写改 `prot_set_set_sealed`（影子区写+封存后单字交换）+ selfcheck seqlock 式复核（提交撞见 = 本轮跳过），B5 登记的 µs 级误锁窗口消除；定值持久化 `/prot_set.bin`（blob 带 sum32 正/反码对，整表原子装载）；元件级 tagPRS 常量表校验仍待补 |
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| 采样通道自检 | 通道码值越界/静默检出 | 🔶 静默/丢帧/序号倒退/错误增量已由「采样有效性校验」 `adc_health` 检出（2026-10-11）；码值越界待做 |
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| 硬件自检 | 出口回路、电源、时钟 | ⬜ |
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| 自检失败闭锁 | 任一项失败 → 闭锁相关保护并告警 | 🔶 定值闭锁 → 全元件复位已联动（`prot_elm_eval` 读 `prot_set_locked()`，单测覆盖）；**采样故障闭锁已落地（B5，2026-10-12）**：protectTask 每拍读 `adc_health_flags()` 电平位（TPAFE/STM32 stall + 序号倒退）→ 命中即 `prot_elm_init()` 复位 + 本拍不判据，自愈后自动恢复；锁存类事件位（FRSTDATA/HW_ERR）不构成"当前测量不可信"→ 不闭锁，如实登记 |
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## 4. 性能指标
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### 4.1 实时性
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| 指标 | 目标值 | 依据 |
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| 保护节拍 | **1 ms** | 参考 `CN_PROTECT_PERIOD=1000 µs` |
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| 保护采样率 | **1000 Hz**（20 点/周波 @ 50 Hz） | 全周傅氏窗长 |
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| 相量刷新周期 | **1 ms** | 每来一点重算 |
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| 遥测刷新周期 | **200 ms** | 参考遥测链周期 |
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| 出口动作时间 | ≥ 1 周波（20 ms）算法窗 + 定值延时 | 全周波算法固有延时 |
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| 内部总线节拍 | 4000 Hz（80 点/周波） | 参考 `CN_WAVE_RATIO=4`（本项目按需裁剪） |
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### 4.2 精度
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| 指标 | 目标值 | 说明 |
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| 基波幅值误差 | ≤ 1%（频偏 ±2 Hz 内） | 依赖等周波采样 |
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| 相位误差 | ≤ 目标角误差（依产品定义） | 依赖调频闭环 |
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| 测频范围 | 建议 45~55 Hz（参考 40.5~60.5） | `CN_HERTZ_SOFTFR_MIN/MAX` |
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| 定值折算 | 定点系数 `2^10` | 与参考一致 |
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| 遥测微调 | ±10%，0.1% 步长（TLV10） | 参考口径 |
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> **误差来源与预算**（参考《ADC采集至数据使用全流程详解》[计划] §12）：采样量化（TPAFE LSB ≈ 152.6 µV）、通道标定残差、窗长偏离整周波（频偏）、系数定点舍入。前三项决定可达精度，最后一项可忽略。
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### 4.3 算力与内存预算
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| 项 | 估算 | 说明 |
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| 傅氏乘加 | 20 点 × 2（sin/cos）× 相量数 / 拍 | 参考用暴力法（CPU 余量足够）；本项目 168 MHz + FPU 需实测 |
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| 相量区 RAM | `tVectorRly[2][N] × sizeof(相量)` | 双区 + **5 实例**（本项目；参考项目 4 实例） |
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| 采样缓冲 RAM | 40 点/通道 × 通道数 × 字宽 | 双缓冲 2 周波 |
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| 定值区 RAM | 元件数 × 定值项 × 字宽 | 可由 cfg_file 载入 |
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| 任务栈 | `adcTask` ✅ / `protectTask` ✅（B5：512 words，静态链 872 B / 余 57%） | 建任务前后各跑 `scripts/stack_report.py` |
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> ⚠️ **改内存相关代码后必须刷新快照**：`@build` 出 `.map` 后跑 `scripts/check_mem_numbers.py --write`，同步 `docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md` §2.1（`mem-numbers` 钩子会因体积变化 FAIL）。
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### 4.4 频率跟踪
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- **原理**：软件测频（对电压/电流信号过零点或相角差测频）→ 调整采样定时器周期 → 使窗长恒等于实际周波（严格 20 点/周波）。
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- **闭环**：测频 → 周期修正 → 采样 → 再测频；参考用片内 EHRPWM 调频，本项目用 TIM 重装载值调整。
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- **必要性**：窗长偏离整周波会破坏正交性，直流与二次谐波漏入测量（见 `docs/算法/傅氏算法详解.md` §3）。
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## 5. 定值参数模型
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定值分三类：**固有参数**（只读）、**运行参数**（可整定）、**保护定值**（可整定）；地址口径来自 B0（§1.5 表 1，源参考项目 `APP/EquipCfg/Const_CommPara.c`）。
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### 5.1 定值分类与地址
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| 类 | 地址范围 | 内容 | 属性 |
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| 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 |
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| 运行参数 | `8020H~8058H` | 死区（电流/交流电压/直流电压/功率/频率/功率因数）、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 |
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| 保护定值 | `8820H~8882H` | 过流 I/II/III 段、零序过流 I/II 段、重合闸、低压/低频、励磁涌流闭锁、小电流接地等 | 可整定 |
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### 5.2 定值项模型（`tagPRS_XXX`）
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每元件一个配置结构：**定值号 / 模拟通道号 / KI·KO 标志 / 校验和** + `Init` / `Main` / 出口函数。定值项与元件一一绑定，便于逐元件自检（「定值校验和」）。
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### 5.3 折算与存储
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| 维度 | 参考 | 本项目 |
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| 折算 | `wCoeEEP` / `wCoeCal` / `wCoeRet`，定点系数 `2^10` | 同模型（工程量 ↔ 码值） |
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| 载体 | EEPROM 定值文件 | cfg_file（`/config.ini`，NAND + FatFs），新增定值段 |
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| 微调 | TLV10 ±10%，0.1% 步长 | cfg_file 微调段（按需） |
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### 5.4 定值项清单（按元件）
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| 元件 | 定值项（拟） | 单位 |
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| 过流（A 相） | I 段/II 段/III 段电流定值 + 各段延时 | A / s |
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| 过负荷 | 过负荷电流定值 + 延时 + 投退 | A / s |
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| 过压 / 欠压 | 过压定值、欠压定值 + 延时 | V / s |
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| 零序过压 | 零序过压定值 + 延时 | V / s |
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| 过频 / 低频 | 过频定值、低频定值 + 延时 | Hz / s |
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| 公共 | 返回系数、PT/CT 变比、通道标定系数 | — |
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> ⚠️ **待补**：逐项**取值范围 / 步长 / 默认值**取自参考项目 `APP/EquipCfg/Const_CommPara.c` 的 `CommPara_ConfigTable`（`0x8020~0x8882`）；本表在实现各保护元件时逐项落实（见 §10.3）。
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>
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> **2026-10-25 运行参数段落实进度**：卡 10 已落 `App/algo/run_par.c`——本仓自定逐项地址
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> 0x8030~0x8038（死区 9 点）/ 0x8040~0x804F（k/b 覆盖直通 adc_cal），表与理由见
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> `docs/子系统设计/IEC104上行设计说明.md` §3.4；**送检点表到位后以送检为准替换常量段**。
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> 变比/报警/录波/功率置负等其余运行参数类项目前无消费者，留白不预埋。
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>
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> **2026-10-11 落实进度**：`App/algo/prot_set.c` 已建 RAM 模型（Q10 定点，31 项），**通讯地址逐项对照参考 `Comm/Pub/Const_CommSetPara.c` `g_tCommSetParaTab`**（基址 0x8820：过流 Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ = 0x8856~0x8861、过负荷 = 0x8871~0x8874、零序过压 = 0x888E~0x8890；过压/欠压沿用告警段 0x8027~0x802A）。⚠ **默认值/范围为拟定值**（参考 EEPROM 出厂默认表不在本仓库，按 DTU 馈线典型量级拟定），待对照参考出厂表逐项修订。
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## 6. 平台适配与差异处理
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### 6.1 采样源差异
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| 维度 | 参考系统 | 本项目 | 适配要点 |
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| AD 器件 | 专用同步采样 AD | TPAFE5160（16 位、8 通道同步、±5 V）+ STM32 ADC1（12 位、顺序、0~3.3 V） | 统一到"工程量"层，屏蔽码值差异 |
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| 通道数 | 8 实通道（4U+4I，自产零序） | 8 路电气量（4U+4I）+ 温度 | 语义映射见 `docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md` |
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| 同一时刻性 | 单芯片同步 | **跨转换器无共同触发**（登记簿条目「双转换器无共同采样触发」） | V0.1 只做逐通道独立监视 |
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| 量程/精度 | 一致 | TPAFE LSB ≈ 152.6 µV vs STM32 LSB ≈ 806 µV | 同族量不可统一算法处理 |
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### 6.2 双转换器无共同采样触发：影响与降级口径
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- **V0.1 现板**：主板侧只做**逐通道独立监视**（有效值/越限/温度）；**禁止**跨转换器的同周期相位、功率、功率因数、矢量类运算。
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- **受影响功能**：方向元件、功率方向、差动类——延后（「方向元件 / 功率方向」）。
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- **V0.2 改版后**：8 路电气量全部接 TPAFE（与 5 路备用路对调串联电阻目的地，BOM 不变），上层语义与代码**不动**，只改映射表内容 → 保护层无需重构。
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- **接口设计启示**：**按语义取数、不写死下标**，是 V0.2 平滑升级的前提。
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### 6.3 单核 vs 双核
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| 维度 | 参考（ARM+DSP） | 本项目（单核） | 适配 |
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| 保护计算 | DSP 核独占 | 与 FreeRTOS 任务共享 CPU | 保护任务优先级最高；避免长临界区 |
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| 管理/通信 | ARM 核 | 同核分任务 | 依赖现有任务优先级体系 |
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| 隔离 | 核间隔离 | 无 | 靠任务优先级 + 栈预算 + 看门狗保证实时性 |
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### 6.4 零序：外部专用通道 vs 自产
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- 参考：TLV13 选择映射表——外部零序（专用通道）或**自产零序**（`3I0 = Ia+Ib+Ic`）。
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- 本项目 V0.1 实况（**2026-10-10 更正**，此前"V0.1 无专用零序通道"的表述作废）：
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- **有外部零序专用通道**——`UN`（零序电压，TPAFE）与 `IN`（零序电流，STM32 ADC），对应点表 `4014` / `4018`；
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- **自产零序在 V0.1 不可行**：`Ia` 在 TPAFE、`Ib`/`Ic` 在 STM32，求和属**跨转换器**（双转换器无共同采样触发）。
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- 于是本期：**零序过压**（`UN`，TPAFE，测量有效）可做；**零序过流**（`IN`，STM32 削顶 → 无有效值）不可做。
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- V0.2（8 路电气量全上 TPAFE）后可自产，外部/自产可切换（恢复 TLV13 语义）。
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- 落点：「零序通道接入（外部专用 / 自产切换）」。
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### 6.5 定值存储
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| 维度 | 参考 | 本项目 |
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| 载体 | EEPROM 定值文件 | cfg_file（`/config.ini`，NAND + FatFs） |
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| 折算 | `wCoeEEP` 定点 | 同模型（工程量 ↔ 码值） |
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| 微调 | TLV10 ±10% | cfg_file 微调段（按需） |
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## 7. 分阶段实施路线图
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### 7.1 阶段划分与里程碑
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| 阶段 | 名称 | 内容 | 前置 | 里程碑 |
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| **P0** | 采样与相量底座 | B1（周期 CONVST + `adcTask` 消费 + 建任务 + 栈预算）+ L1 + L2 | B0 + B1 ✅ | 每 1 ms 产出正确的基波相量 —— **✅ 2026-10-11 台架闭环**（「采样有效性校验」同日落地 ✅；「通道标定（一次系数 + 零漂）」标定 / 「等周波采样（软件测频 + 调频闭环）」等周波为 P0 遗留项，精度复核依赖标准源） |
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| **P1** | 基础保护元件 | **V0.1 有效子集**：过流（A 相，`IA`）、过负荷（A 相）+ 定值模型；B/C 相过流**建接口不使能** | P0 | 标准源注入 A 相可正确动作 —— 🔶 **软件侧 2026-10-11 完成**（`prot_set` 定值模型 30 用例 + `prot_elm` 元件框架/过流三段/过负荷 27 用例，主机全绿）；**板端接线已落地（B5，2026-10-12：protectTask + IWDG bit8 + 栈核算 + 104 YX 上送）**；标准源注入验收待做 |
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| **P2** | 电压/频率类保护 | 过压/欠压（`UA`）、过频/低频、零序过压（`UN`） | P0 | 电压/频率越限正确动作 —— 🔶 过压/欠压/零序过压随 P1 同批主机完成（同框架实例）；过频/低频 ✅ **B8 已落地（2026-10-12）**：freq 层（自适应窗，扫频最坏 0.0101 Hz）+ OF/UF 实例；出口独立遥信点与注入验收归 B10 |
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| **P3** | 异常检测与闭锁 | L5 自检闭锁、采样通道自检；三相类（涌流/PT·CT 断线/母线接地）**建接口不使能** | P1/P2 | 自检失败闭锁；未使能元件不误动 |
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| **P4** | 出口、记录与定值集成 | L4 出口与记录、§5 定值模型落 cfg_file、UI 显示、上送 | P1 | 动作出口 + SOE 记录 + UI 显示闭环（**定值持久化 + 软压板 + 竞态收口 = B7 完成 2026-10-12，台架腿已验 ✅**；**SOE/动作记录 = B9 完成 2026-10-12 ✅**：protectTask 边沿→SPSC 环→defaultTask 落盘 `/log/soe.log`，protectTask 静态链 872 B 不变，自发 YX 上送 M_SP_TB_1 带时标；出口继电器「跳闸出口（KO）」~「出口自检」仍 ⬜——V0.1 无出口硬件，跳闸维持否定确认 R7 口径） |
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| **P5** | 方向/功率类（延后） | 「方向元件 / 功率方向」方向元件等 | V0.2 硬件 / 子板计量 | 跨转换器相位一致后实现 |
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> ⚠️ **V0.1 硬件裁剪**（2026-10-10，详见 §1.6）：V0.1 上只有 TPAFE 三路（`UA`/`UN`/`IA`）测量有效。故 **P0 骨架全做**（与通道无关），**P1/P2 只做有效通道子集**——A 相过流、A 相过负荷、过压/欠压、零序过压、过频/低频；**三相过流（B/C 相）、零序过流、方向/功率类、PT/CT 断线**依赖 V0.2 硬件（修复「双转换器无共同采样触发」+ 中点偏置），本期**建接口不使能**。
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### 7.2 每阶段交付物与验收判据
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| 阶段 | 交付物 | 验收判据 |
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| P0 | `adcTask`/`algo` 模块（采集触发 + 语义映射 + 标定 + 全周傅氏 + 双区交换）+ 设计文档 + L0.5 单测 | TPAFE 三路（`UA`/`UN`/`IA`）标准源读数误差 ≤ 目标；相量每 1 ms 刷新；`@test` 通过 |
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| P1 | A 相过流 + A 相过负荷元件 + 定值模型 | 注入 1.2×/0.9× 定值，A 相正确动作/返回；返回系数正确 |
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| P2 | 过压/欠压 + 过频/低频 + 零序过压元件 | 越限动作时间符合定值延时 |
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| P3 | 自检闭锁 + 采样通道自检；三相类元件建接口 | 自检失败闭锁；未使能元件不误动 |
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| P4 | 出口 + 记录 + 定值 UI | 动作驱动出口；SOE 带正确时标；UI 显示实时值 |
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| P5 | 方向元件 | 需 V0.2 前置条件满足 |
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### 7.3 依赖关系图
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```text
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B0 产品定义 ✅（2026-10-10 已确认，见 §1.5）
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└─ B1 ADC 采集链路（周期 CONVST + adcTask + 建任务 + 栈预算）
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└─ P0 采样与相量底座
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├─ P1 基础保护（A 相过流/过负荷）
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│ └─ P4 出口/记录/定值
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├─ P2 电压/频率保护（UA/UN）
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└─ P3 异常检测与闭锁（自检；三相类不使能）
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└─ P5 方向/功率类（依赖 V0.2 硬件 / 子板计量）
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```
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## 8. 测试与验证
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### 8.1 测试分层
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| 层 | 对象 | 方式 |
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| L0 静态 | 代码规范、文档链接、体积 | pre-commit 钩子（`cppcheck` / `doc-links` / `mem-numbers`） |
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| L0.5 主机单测 | 傅氏相量、定值解析、保护判据（**算法与 I/O 分离**后天然适格） | `test/host/<模块>/run_unit_test.py`（MSVC 离线编译真实源文件，参考 `test/host/cfg_file/run_unit_test.py`） |
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| L1 板端套件 | 采样/相量/保护元件 | `test/run_all_suites.py` 板端套件 |
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| L2/L3 台架 | 标准源注入、动作出口、时序 | 台架闭环（COM6 @115200） |
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### 8.2 `docs/任务规划/测试与架构专项.md`「采集链路测试可验证性约束」落实
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`docs/任务规划/测试与架构专项.md`「采集链路测试可验证性约束」对采集链路提出三条设计约束，保护层须一并满足：
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1. **协议解析与硬件 I/O 分离**——保护判据函数只吃相量 + 定值，可单测；
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2. **采集缓冲双缓冲 + 序号**——防撕裂（单测测不出时序撕裂，须设计上消除）；
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3. **DE 收尾超时路径**（RS-485，若保护涉及 485 通信）。
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### 8.3 验收判据（保护层）
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- 标准源注入：幅值/相位/频率读数误差在目标内（**V0.1 限 TPAFE 三路**）；
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- 定值动作：1.2× 定值可靠动作、0.9× 定值可靠返回，返回系数符合 `wCoeRet`；
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- 时序：动作时间 = 算法窗（≥20 ms）+ 定值延时，误差在允许范围；
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- 闭锁：自检失败工况下相关保护可靠闭锁（V0.1 的 PT/CT 断线、涌流闭锁待 V0.2）；
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- 记录：SOE/动作记录时标正确（注意板载 RTC 比墙钟慢约 8 h）。
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## 9. 风险与开放问题
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| # | 风险 / 开放问题 | 影响 | 处置方向 |
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| R1 | **V0.1 硬件裁剪保护范围**（双转换器无共同采样触发 + 无中点偏置 → 仅 TPAFE 三路 `UA`/`UN`/`IA` 测量有效） | 三相过流 / 零序过流 / 方向功率类本期无法闭环 | 本期做有效通道子集（§1.6）；其余随 V0.2 硬件启用 |
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| R2 | **双转换器无共同采样触发（硬件缺陷）** | 方向/功率/矢量类无法在 V0.1 实现 | V0.2 硬件改版；V0.1 取子板计量 |
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| R3 | **单核算力** | 1 ms 节拍内完成傅氏 + 全部保护元件 | 实测 CPU 余量；必要时裁剪遥测谐波轨或降低元件扫描频率 |
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| R4 | **等周波调频实现** | 频偏时精度不达标 | TIM 重装载调频；先固定 1000 Hz 跑通再上闭环 |
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| R5 | **STM32 侧无中点偏置** | 交流量负半周削顶，无法算 RMS | V0.1 只做监视；V0.2 补偏置 |
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| R6 | **栈预算** | 新任务栈溢出 | 建任务前后跑 `scripts/stack_report.py`；纳入看门狗 |
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| R7 | **出口硬件未确认** | 跳闸出口无法验证 | 确认出口继电器/回读电路；无硬件时先做逻辑级验证 |
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## 10. 附录
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### 10.1 参考系统关键常量
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| 常量 | 值 | 含义 |
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| `CN_PROTECT_PERIOD` | 1000 µs | 保护中断周期 |
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| `CN_SAM_HERTZ` | 50 | 系统频率（Hz） |
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| `CN_SAM_RATE` | 20 | 每周波采样点数 |
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| `CN_SAM_RATIO` | 1 | 保护采样倍率 |
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| `CN_YCSAM_RATIO` | 2 | 遥测采样倍率 |
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| `CN_WAVE_RATIO` | 4 | 录波倍率（4000 Hz） |
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| `CN_BUFSAM_CYCLE` | 2 | 采样缓冲周波数 |
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| `CN_BUFSAM_LEN` | 40 | 采样缓冲长度（点） |
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| `CN_ANA_VEC_SQRT` | FALSE | 保护用基波有效值（非方和根） |
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| `CN_ANA_DIF` | FALSE | 半周波/差分组件关闭 |
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| `CN_HERTZ_SOFTFR_MIN/MAX` | 40.5 / 60.5 Hz | 软测频范围 |
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| `CN_NUM_YCHUMWAVE` | 9 | 遥测谐波次数上限（`(20>>1)−1`） |
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| `CN_NUM_YCAVER` | 4 | 遥测平均点数 |
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| 系数定点 | `2^10` | 标定系数定标 |
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### 10.2 术语表
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| 术语 | 含义 |
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| 全周傅氏 | 全周波傅里叶算法，单频 DFT，得基波相量 |
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| 相量 | `{fRe, fIm, fAm, fAmSQ}`，实部/虚部/幅值/有效值 |
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| 等周波采样 | 软件测频 + 调频，保持严格 20 点/周波 |
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| 外部零序 | 专用 `UN`/`IN` 通道直接取零序量 |
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| 自产零序 | `3I0 = Ia+Ib+Ic` 软件合成（V0.2 起可用） |
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| 双区交换 | 相量计算区/使用区指针原子切换 |
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| 时间片表 | 单点/2点/4点/8点调度表 |
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| TLV | 参考系统的参数通道（定值/微调/映射） |
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| 返回系数 | 动作值/返回值之比（滞回） |
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### 10.3 待确认清单
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1. 定值逐项取值范围/步长/单位/默认值——源参考项目 `Const_CommPara.c`，实现各元件时落实（见 §5.4）。
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2. 出口硬件形态（继电器/回读）——依硬件（R7）。
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3. 等周波调频范围与精度目标——依产品定义（R4）。
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4. 是否保留遥测谐波轨（k=1~9）——依 UI/上送需求。
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## 变更记录
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| 日期 | 变更 | 说明 |
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| 2026-10-10 | 建立本文档 | 依据参考项目《ADC采集至数据使用全流程详解》等专题文档，规划 CLS100 保护链路在本项目（STM32F4-Base）的分层复现：功能/性能/参数/平台适配/路线图；登记至 `docs/README.md` |
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| 2026-10-10 | 增补 §1.5 B0 产品定义 | 从参考项目 `APP/EquipCfg/Const_CommPara.c`（DTU410/F30(Z) 的 104 信息体地址点表）与《检测平台配电终端送检要求（点表）》挖出并确认 B0：上行 **IEC 60870-5-104**（以太网 2404）、持续采集、**1000 Hz**（20 点/周波）、遥测短浮点系数 1、**RS-485 对下 ModBus RTU 采集**；§1.4 的 B0 状态改"已确认" |
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| 2026-10-10 | 同步 B0 确认到下游章节 | §7.3 依赖图 B0 由"阻塞"改"已确认"；§9 R1 由"B0 未定"改为"B0 残留待确认项（B0-a/b/c）" |
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| 2026-10-10 | B0 残留项闭环 + 新增 §1.6 范围评估 | B0-a **本期不做**（`UBA`/`V1`/`V2` 无硬件通道）、B0-b **保留 TCP 8888**（SNTP 5105 不做）；B0-c **定为"骨架全做 + 有效通道子集闭环"**；新增 **§1.6** 由 V0.1 硬件（N-18 + 无中点偏置）推导本期可做保护范围 = TPAFE 三路（`UA`/`UN`/`IA`）有效子集；同步 §1.3、§3.3、§6.4（零序口径更正）、§7.1/§7.2、§9 R1 |
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| 2026-10-10 | 恢复被外部工具回写的旧稿 | 文件曾被外部格式化工具回写为旧稿：**§1.5/§1.6/§5 丢失、§10 混入 66 组下划线（u）标签、表格被填充对齐**。本次按权威来源重建 §1.5/§1.6、补齐 **§5 定值参数模型**，清除全部下划线标签并把表格压回仓库紧凑风格；内容与 §1.3/§3.3/§6.4/§7/§9 的定稿一致 |
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| 2026-10-10 | **B1 落地：ADC 采集链路实现** | `App/task/adc_task.c` 由空桩转为真实消费者——每 1 ms 触发 `tpafe5160_start_conv_irq()` + `tpafe5160_snapshot()` 原子取数 + 帧统计 + 每 10 s 心跳日志；`Src/freertos.c` 手工创建 `adcTask`（512 words / Normal，落 `USER CODE` 保护区）+ 纳入 IWDG 必需掩码（`TASK_WD_ADC`，`0x37`→`0x77`）。§1.4 采样软件行、§1.4 依赖表 B1 行、§3.2 任务表（L1-1/L1-2）、§4 栈预算行、§7.1 P0 行同步更新。⚠ 本阶段为**任务周期软触发**（`osDelayUntil`）；硬件定时器 1 kHz 触发为后续。同日 `@test` 实机闭环 PASS（`frame_seq` 严格 1000 Hz 递增、`idle=0`、`frst_err=0`、栈峰值 496/2048） |
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| 2026-10-10 | **1 kHz 硬件定时器触发（TIM6）** | 采样节拍由任务周期软触发改为 **TIM6 更新中断（1 kHz）**：`Src/main.c` 的 `HAL_TIM_PeriodElapsedCallback` 加 TIM6 分支触发 `tpafe5160_start_conv_irq()`（`USER CODE` 区）；`app_main.c` 用 `HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6)` 替换单次触发（在 `tpafe5160_init()` 之后）；`adc_task.c` 退化为**纯消费者**（1 ms 轮询仅作消费节奏）。§1.2 采样软件行、§3.2 L1-1 同步。详见 `docs/子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md` |
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| 2026-10-10 | **L1-3/L1-4 落地：STM32 ADC1 扫描 + 语义映射** | 新增 `App/algo/adc_input.c/h`（L1 采集层）：① `k_adc_map[]` **语义通道表**（`UA/UN/IA`→TPAFE `buf[6]/[5]/[2]`，`UB/UC/IB/IC/IN/TEMP`→ADC1 `CH14/3/6/1/2/5`）+ `adc_input_desc()`/`adc_input_raw()` **按语义取数**；② `stm32_scan()` STM32 ADC1 9 通道软件触发顺序扫描（`HAL_ADC_Start` + 逐通道 `PollForConversion`/`GetValue`）；③ `adc_input_poll()` 统一"TPAFE 快照 + STM32 扫描"。`adc_task.c` 取数改走本层（首帧日志补全 8 路 + 温度、心跳增 `adc1_rc`/`adc1_err`）；`app_main.c` 在 `tpafe5160_init()` 后调 `adc_input_init()`（含**映射自检**：STM32 映射通道必落在扫描序列内，失败记 `SYSLOG_SELFTEST`）；Keil 工程挂 `adc_input.c` 并加 `../App/algo` 包含路径。§1.2 采样软件行、§3.1 L1-3/L1-4 同步。`@build` 0 错 0 警；台架 `@test` PASS（`ADC input layer init: OK`、`adc1_rc=0`/`adc1_err=0`、`seq` 仍 1000.0 Hz、`adc` 栈峰值 528→584 B、回读一致、零 `[ERR]`/HardFault），证据 `测试说明/boot_log_data/20261010_prod_adc_l1_boot_log.txt` |
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| 2026-10-10 | **L2 相量层落地 + L2-2 实例数口径对齐** | 新增 `App/algo/sample_ring.c/h`（L2 输入：按语义通道保存 2 周波 = 40 点环缓冲，整帧写后统一推进写指针）与 `App/algo/phasor.c/h`（L2 核心：全周傅氏单频 DFT，N = 20；系数表**离线预乘 √2/N** → `fAmSQ` 直接为**有效值**；计算区/使用区**双区原子切换**；实例表 `k_inst[]` 数据驱动）；主机侧单测 `test/host/phasor/` **57 用例全绿**（`phasor-unit-test` 钩子）。**§3.2 L2-2 行口径对齐**：参考项目为 **4 个实例**，本项目按 V0.1 有效通道展开为 **5 个**（`C01-IA-F1`/`C02-UA-F1`/`C03-UN-F1`/`C04-IA-F2`/`C05-IA-F5`），已加注说明 4 → 5 的来历；§4.3 相量区 RAM 行同步为 5 实例。⚠ §3.2 的 L2 各点状态**仍标 ⬜**——实现与主机单测已完成，但**台架 `@test` 闭环未做**，且 L2-3 的完成判据（标准源读数 = 设定有效值）在无信号源台架上不可达，故不置 ✅（口径见 §3.2 表下注） |
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| 2026-10-10 | **L1-1/L1-3 节拍源与搬运方式升级（v2.8）** | 节拍源 **TIM6 → TIM3**（更正硬事实：F4 上 ADC1 的外部触发清单里没有 TIM6/TIM7 TRGO，只接 DAC），TIM3 更新事件同时触发 TPAFE CONVST 与（经 TRGO）ADC1 一轮 9 通道；L1-3 由"软件触发 + 逐通道轮询"改为 **DMA2_Stream4 循环搬运 + 乒乓双缓冲**，`stm32_scan()` → `stm32_take()`，单拍 `adcp` **122 µs → 8 µs**。§1.4 采样软件行、§3.2 L1-1/L1-3/L1-4 同步。完整设计与实测见 `docs/子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md` §11 |
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| 2026-10-11 | **L2 台架闭环：P0 收尾** | `@build` 0 错 0 警 → `@test` 闭环把 `phasor(first)`/`phasor(hb)` 列为 Required 并校验顺序 `App init OK>phasor(first)>phasor(hb)`（⚠ `net init: OK` **不在**该序内——adcTask 与 netTask 并行，`phasor(first)` ≈+500 ms 早于 `net init: OK` ≈+574 ms 属正常）→ **PASS**：5 实例相量开机即产出、心跳 5 实例持续刷新、`frames` 每 10 s +10000（1000.0 Hz）、`idle=0`、`frst_err=0`、`adc1_err=0`、`adc1_hw=0`、`fw build` 身份戳匹配、回读一致、锚点 ×1、零 `[ERR]`/HardFault；证据 `boot_log_data/20261011_prod_phasor_boot_log.txt`。栈复测：adcTask 静态 832 B / 实测峰值 **928/2048（余 54%）**，7 任务全 PASS（`docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md` §2.3 已同步）。§3.1 L1-9 置 ✅（`C04-IA-F2`/`C05-IA-F5` 台架产出）；§3.2 L2-1~L2-4/L2-6/L2-7 置 ✅（精度判据保留"待标准源"注），**L2-5 更正为"V0.1 不适用、随 V0.2"**（跨转换器合成被 N-18 禁止、零序走外部专用通道——原表下注"L2-1~L2-7 实现完成"对 L2-5 系误记）；§7.1 P0 里程碑置 ✅（遗留 L1-5/L1-6/L1-7）。下一步 = **P1**（A 相过流/过负荷 + 定值模型）与 **L1-6 采样有效性校验** |
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| 2026-10-11 | **L1-6 采样有效性校验落地** | 新增 `App/algo/adc_health.c/h`（**纯逻辑判定层**，零平台依赖免桩单测）：① 静默——两侧帧序号连续 ≥100 ms 无前进（电平位，可自愈；`adc_health_flags()` 为 L5-4 闭锁预留）；② 丢帧——TPAFE 序号一次前进 >1 计 `tgap`（与 STM32 侧 `adc1_gap` 对称，边沿事件不告警——消费者超拍是已知现象，告警会淹没真故障）；③ 单调性——序号倒退锁存位；④ 错误增量——FRSTDATA / HAL 错误回调 / STM32 停摆计数增量（事件位与锁存位**编号对齐**，消费者按位图"每类每次开机留痕一次"）。`adc_task.c` 只做告警编排：严重事件/上升沿 `DBG_ERROR` + `SYSLOG_SELFTEST`（"adc sampling fault"），下降沿 `DBG_INFO`，心跳行增 `tgap`。主机单测 `test/host/adc_health/` **31 用例全绿**（100 ms 门限两侧、tick 回绕、边沿语义、NULL 守卫、init 幂等；`adc-health-unit-test` 钩子登记）。台架 `@test` PASS：零 `[ERR]`（健康不误报）、`tgap=1→2` 与 `adc1_gap` 同步可见、`frames` 1000.0 Hz；证据 `boot_log_data/20261011_prod_adc_health_boot_log.txt`。⚠ **抬栈**：`adc_health_report`→`syslog_post` 控制台回显尾使 adcTask 静态最坏链 832→**1080 B**（512 words 余 968 B < 1024 B 底线）→ **512→640 words**，复测余 **1480 B / 57%**、堆 min_ever 7152→6640 B（AGENTS 任务表 / `docs/内存管理/RAM使用分析与优化方案.md` §2.3 已同步）。§3.1 L1-6 置 ✅ |
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| 2026-10-11 | **P1/P2 软件侧：定值模型 + 保护元件框架** | 新增 `App/algo/prot_set.c/h`（**定值模型**：Q10 定点与参考 2^10 口径一致；31 项元数据表**通讯地址逐项对照参考 `Comm/Pub/Const_CommSetPara.c`**——过流 Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ = 0x8856~0x8861、过负荷 = 0x8871~0x8874、零序过压 = 0x888E~0x8890、过压/欠压沿用告警段 0x8027~0x802A；范围校验 + 整表装载 all-or-nothing + **sum32 正/反码封存自检闭锁**（参考 `dwTagSum/dwTagSumN` 模式，L5-1）；⚠ 默认值/范围为**拟定**，参考 EEPROM 出厂表不在本仓库，待对照修订）+ `App/algo/prot_elm.c/h`（**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 7 行 = OC1/OC2/OC3/OL（IA）+ OV/UV（UA）+ 3U0（UN）；`prot_elm_eval()` 纯判据可主机单测，`prot_elm_run()` 为 phasor→测量薄适配（相量未就绪整拍跳过）；定值闭锁 → 全元件复位）。主机单测 `test/host/prot_set/`（30 用例）+ `test/host/prot_elm/`（27 用例：1.01× 启动 / 100 ms 到点 / 滞回保持与释放 / 欠量方向 / 投退 / 闭锁联动 / 时基回绕）全绿，钩子 `prot-set-unit-test` / `prot-elm-unit-test` 登记。`@build` 0 错 0 警（**未接线 → 链接器整对象移除，零 Flash/RAM 足迹**）；板端接线随 protectTask 立项（栈预算 + IWDG 门禁），标准源注入验收随其后。§3.3 L3-1/3/4/6 置 🔶、L3-2/5 注明框架就绪待通道/频率算法；§3.5 L5-1/2/4 置 🔶；§5.4 落实进度注 |
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| 2026-10-12 | **B5 板端接线：protectTask 立项落地** | 新增 `App/task/protect_task.c/h`（**纯编排**，判据仍在 `App/algo/`）：20 ms 节拍三件事——① **L5-4 采样故障闭锁**：`adc_health_flags()` 电平位（TPAFE/STM32 stall + 序号倒退）命中 → `prot_elm_init()` 复位 + 本拍不 eval（stall 自愈自动恢复；锁存类事件位不闭锁——非"当前测量不可信"）；② **L5-1 定值校验和巡检**（每拍 `prot_set_selfcheck()`，31 项 sum32 开销可忽略；⚠ 与 104 定值写的竞态窗口 µs 级、同次写 seal 即清锁，如实登记，P4 定值持久化收口）；③ `prot_elm_run()` + 动作位图边沿日志（`[PROT]`，V0.1 无出口 → 动作 = 遥信 + 日志）。**线程契约收口**：`prot_elm_request_reset()`（单字标志，任意上下文）——104 YK11 在 iec104Task 落请求、下一拍 eval 头部消费，杜绝与 protectTask eval 竞态（`iec104_pts.c` 改走此口）；定值/元件初始化移入 `app_main_init`（内核前，phasor_init 之后）。**门禁（E-59 同款）**：`TASK_WD_PROTECT = 8` 入 `wd_required_mask()` 两分支（产品 `0xF7`→`0x1F7`、HW 层 `0xF5`→`0x1F5`，看门狗单测 39 断言同步）；栈 **512 words**，`stack_report.py` 实测静态最坏链 **872 B / 余 1176 B / 57%**；**FreeRTOS 堆 48→56 KB**（`.ioc` L1 参数 + `FreeRTOSConfig.h` 同步，CCM 75.3%→87.9% < 92% 门禁，`RAM预算台账.md` §6 登记配额 48→56 KB）。任务手写于 `Src/freertos.c` USER CODE 区（Normal，V0.1 无出口不需 AboveNormal；§2.2 表已注"1 ms/高"为 P2 瞬时值口径）。单测 +1（TC-PE-010 复归请求：不当拍生效、下一拍消费，滞回保持区可区分复位与否）→ prot_elm 28 用例全绿。`@build` 0 错 0 警（Code=204348，ZI +8,196 = 堆 +8 KB）；台架 `@test`（PROT 锚点 + `[STACK] protect` 水位 + 104 YX 联动）待做。§3.3 L3-1/3 注板端落地、§3.5 L5-4 置 ✅、§7 P1 里程碑更新 |
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| 2026-10-12 | **B7 定值持久化 + 全局软压板 + 竞态收口（采集保护收尾任务卡）** | **定值模型增项** `PS_GLOBAL_EN`（全局软压板，枚举尾追加，编号不回收）；**原子写**：`prot_set_set_sealed()` 影子区拷贝→改→重封→**单字交换活跃区**（双缓冲 +124 B 静态），`prot_set_selfcheck()` 改 seqlock 式复核（封存和两读不一致 = 提交撞见 → 本轮跳过）——B5 登记的"104 写 vs 巡检"µs 级误锁窗口就此消除（§3.5 L5-1 注收口）。**持久化**：新增 `App/cfg/prot_set_store.c/h`（双端注册 + 模拟器豁免点名）——blob = magic`PSET`+版本+计数+值区+sum32 正/反码对（144 B），`/prot_set.bin` 走 `cfg_store_write_atomic`（临时文件+rename，掉电安全）；**写路径** = C_SE/YK12 执行段置脏 → iec104Task `dirty_peek` 投递 `SYS_EVT_PROT_SET_SAVE`（事件位 bit7）→ defaultTask（配置引擎属主）落盘，写失败脏回置 = 下轮重试；**装载** = storage_bring_up 在 STORAGE_READY 前整表原子 parse（损坏/越界/版本换代 → 拒绝保出厂默认 + 自检留痕 `prot set corrupt`；文件缺失 = 首启正常静默）。**YK12 转真**：`iec104_pts.c` 两段式（选择段校验 DPC、执行段 set_sealed），protectTask 下一拍读退出态 → 复位元件 + 停判据（`global plate OUT/IN` 边沿日志）；本地定值项 `comm_addr=0` 显式不可寻址（防 IOA=0 误命中）。单测：prot_set 63 断言（+33：软压板/原子写/脏握手/blob 往返/坏 magic/截断/坏版本/**伪造自洽越界**对抗样本）、iec104 94 断言（+7：YK12 两段转真/置脏/本地项 C_RD EVI）。`@build` 0 错 0 警（Code=205500 +1152 B，ZI +280 = 双缓冲+blob 缓冲，`ram_baseline` 已刷）。**台架腿完成（2026-10-12）**：`@test` PASS + PC 主站 `test/host/iec104_master.py --b7-pre` **21/21**（YK12 两段 OFF→0.05 A 低定值不动作 / ON→YX15·16 即动作，C_SE→C_RD 回读）、`--b7-post` **13/13**（**压板退出态跨复位保持**：开机日志 `global plate OUT -> protection disabled` + 低定值仍不动作、重启后 YK12 ON 联动在位）、`--b7-mark/--b7-check` **4/4+4/4**（**非默认定值 7.5 跨复位保持**，C_RD=7.500，与出厂默认可区分）；开机日志两次 `[CFG] prot set loaded (/prot_set.bin)`；证据 `docs/测试说明/boot_log_data/`（20261012_B7_* 两份） |
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| 2026-10-12 | **B6 台架 `@test` 闭环复测（B4/B5 验收窗口，采集保护收尾任务卡）** | 首跑（HEAD `d3107f3`）**FAIL**：`protect task start` 锚点行字节级交错损坏（`st[art: cycle=220ms elm=70`，两次开机同形复现）= protectTask 启动行违反控制台写者注册前门控纪律（B5 台架腿未跑故未暴露，机理与实证见 `docs/子系统设计/控制台单写者日志设计说明.md` §11 2026-10-12 行）；其余 8 Required / 零 `[ERR]` / 锚点×1 / 回读一致全过。**修复** = 启动锚点行改 `dbg_console_writer_ready()` 首拍补打（adcTask 首帧门控同款，+16 B）。**复测 PASS**（B7 `1fe163b`+fix）：锚点行完好（+577 ms，attach 后）；**首采水位** `protect` 828/2048（free_min 1220，59%）、`iec104` 424/2560（83%）、新 56 KB 堆 free=17936 **min_ever=10000**（>3072 告警线零告警，**N-33 抬栈 min_ever 背书就绪**）；采样闭锁不误报。**PC 主站往返**：新增 `test/host/iec104_master.py`（纯标准库主站客户端）STARTDT→总召四组+actterm→C_SE 两段写临时压低 OC1 定值**确定性**触发 YX15·16 变位（COT=3）→恢复复归→YK11 两段正答→C_RD 读回 10.000，**18/18 PASS**（`d3107f3` 与 B7+fix 两版固件各一轮），串口侧 `[I104] accepted`/`[PROT] elm OC1-IA` 边沿/YK11 复位→UV-UA +10 s 重返联一致。证据 `docs/测试说明/boot_log_data/20261012_B6_*`（含缺陷复现 MISS 快照）。B5 行"台架 `@test` 待做"遗留**闭环**；B7 台架腿的 C_SE 写路径已随本窗验证（断电重启保持 + YK12→YX 仍待窗） |
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| 2026-10-12 | **B8 频率测量层 + 过频/低频保护（L3-5，W1 任务卡）** | 新增 `App/algo/freq.c/h`（L2.5 测频：共轭乘积相位增量 + 解缠绕 + **自适应窗长** K_eff=round(8·Fs/(2·f̂))——定长窗受 20 点矩形窗**负序泄漏纹波**限制（实测最坏 0.317 Hz）、60 拍 Kay 复数和 0.197 Hz（交叉项和角不按 1/K² 衰减），自适应窗把窗长对齐纹波周期 fs/(2f) 整数倍 → **0.0101 Hz**；假值钳制带 35~65 Hz 与系统合理带分离（贴边钳制会非对称丢纹波半周 → 45 Hz 点 +0.16 Hz 偏置）；幅值门 <50 码 → valid=0 保持；UA→IA 优先级；`freq_run()` 挂 adcTask `phasor_run()` 后，心跳 `freq(hb)` 行）。**定值 32→40**：尾追加 OF/UF 8 项（51.0/49.0 Hz、dly 1000 ms、返回系数 0.99/1.01；全部本地项 `comm_addr=0`，参考逐项地址不在本仓库待对照）；`bad_mask`→`uint64_t`（TC-PS-011 断言 bit39 可指认）；**blob VER 1→2**（144→176 B；升级语义换代/损坏分流：旧档 → `prot_set_store_load()` **rc=2 换代** INFO ≠ **rc<0 真损坏** ERROR+自检，defaultTask 不误报）。**prot_elm 7→9**：`PE_OF`/`PE_UF` + `pe_cfg_t.src`（0=相量有效值 / 1=freq 测频；freq 无读数按方向填"必不启动"值，不整拍跳过）；OF/UF 暂无独立 YX 点，动作仅经 YX15 总聚合可见（独立分点 = B10 送检点表）；YC `0x401D` 频率点仍 QDS=IV（接真值 + 独立分点归 B10）。单测：`test/host/freq/` **46 断言**（J1 扫频 45~55 Hz ≤0.02 实测 0.0101 / J2 噪声 1% ≤0.10 实测 0.0160 / J3 启动收敛 ≤40 ms 实测 20 / J4 阶跃 50→51 ≤120 ms 实测 98——**精度优先于响应**显式取舍：98 ms ≪ OF/UF 动作延时定值默认 1000 ms / J5 浮空 valid=0 漂移 0.13 / J6 双跳变 60 ms 回 ±0.05；三代弯路推导写 `freq.c` 文件头防重蹈）+ prot_set **90**（+27：40 项/VER 2/64 位 bad_mask/旧档拒绝）+ prot_elm **47**（+OF/UF 滞回·方向隔离·测频接线）；回归 phasor 57 / iec104 94 无退化。`@build` 0 错 0 警（Code=207468）；RW_IRAM1 +632 B（73.3%→73.8%）、CCM 不变、Flash +2,244 B（21.6%）；**adcTask/protectTask 栈链不变**（freq_run 帧未进最坏链，无需抬栈）。§3.3 L3-5 置 ✅（软件侧）、§7 P2 更新；`freq-unit-test` 钩子登记（31→32） |
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| 2026-10-12 | **B9 动作记录 + 时标 SOE（L4-4/L4-5，W1 任务卡）** | 新增 `App/log/soe_rec.c/h`（64 B 定长 SOE 记录纯编解码：类型 1~6 = 元件动作/复归、软压板投/退、采样数据块/恢复 + 元件号 + IV 位 + seq(u32) + CP56Time2a + epoch_s + value + sum8）与 `App/log/soe_store.c/h`（板端胶水：SPSC 无锁环 8 深惰性创建 + `soe_store_drain()` 挂 `syslog_drain()` 尾，defaultTask 唯一落盘写者）。**动作路径零 NAND I/O**：protectTask 只投递（post **禁 DBG**——曾把静态链从 872 垫到 1192 FAIL，丢弃计数留痕挪 drain 侧），**protectTask 静态链 872 B / 57% 改前后逐字节不变**（DoD 硬约束）。**104 自发单点改 M_SP_TB_1（type 30，带 CP56 时标）**——idx≥4 且时标有效；总召/周期上送保持 M_SP_NA_1 不变；主站工具 `iec104_master.py` 同步解析 type 1/30。单测 `test/host/soe/` **32 断言**（往返/截断/坏校验和/IV 位/seq 连续性）+ iec104 **94→97**（TB 编解码 + pts 自发选型 + IV）；`soe-unit-test` 钩子登记（32→33）。**台架腿**（sync 追平 B8/N33 后重跑，覆盖将被合并的代码）：`@test` PASS（锚点 `set=40 elm=9`、无 `[ERR]`）+ **顺带兜住 B8 板端面**（`freq(hb): f=0 valid=0` 浮空不发散、`prot set blob version change (ver=1 cnt=32), defaults in use` = 换代 INFO ≠ CORRUPT 实证）+ `--b7-pre` 21/21 / `--b7-post` 13/13 不回归 + 自发 YX M_SP_TB_1 带 ts（动作/复归/重启后联动三段）+ FTP 下载 `SOE.LOG` **56 条** `decode_soe.py` PASS（boot 段内 seq 严格 +1、CP56↔epoch UTC 交叉一致）。RAM：RW_IRAM1 +1,088 B（SPSC 环 512 + 静态 FIL 528 + 计数器，74.7%）；Flash +1,856 B。§3.4 L4-4/L4-5 置 ✅、§7 P4 更新；出口 L4-1~L4-3 仍 ⬜（V0.1 无出口硬件，R7 否定确认口径不变） |
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