wandering1
593c5d0c84
用户裁定（2026-10-28）：L1/L1.5/L2/L2.5/L3 这套层号「谁能看懂」，改用语义名。 映射（同一批定稿，含 L4/L5）： L1 → 语义取数与有效性 L1.5 → 标定折算 L2 → 全周傅氏相量 L2.5 → 测频与遥测快照 L3 → 保护判据 L4 → 出口与记录 L5 → 动作留痕 实测规模：384 站点 / 62 文件（App/algo、App/task、test/host 六个套件、docs/算法、 产品需求、架构总览、启动顺序、ADC 采样节拍、IEC104 上行、采集短板评测、内存管理、 AGENTS.md、README.md、docs/README.md、.pre-commit-config.yaml 与 scripts 里的注释）。 改法（不是全局替换，逐模式有上下文规则）： - 先吃同位语再落裸词：L1 有效性校验 → 语义取数与有效性校验、L2 相量层 → 全周傅氏 相量层、L3 保护 → 保护判据、L2.5 遥测快照 → 测频与遥测快照，避免「保护判据保护判据」 这类重复（第一版就是这么坏掉的，已整体回滚重做）。 - .c/.h 只改注释：先把字符串字面量切出去（引号数为奇数的跨行注释按整行处理）， C 字符串里的 L2-in ring 之类原样保留——AGENTS 铁律「字符串字面量必须纯 ASCII」。 - 层内条目号（L1-3 / L2-3 这类）**本批不动**，属批次 2；另外三族（UI 菜单层级 L0~L3、链路延迟分段 L1~L8、CubeMX 防丢失三层）也不动，属批次 3。 - 顺手修的措辞：范围写法 L1~L3 → 「分层（语义取数与有效性 → 保护判据）」、 CI 段「不含 L1/L2/L3」→「不含采集链分层」、目录地图里同一处并列表述。 验证：@build 0 错 0 警（Code=236456，与改前逐字节同尺寸——纯注释改动）； 内存布局配图已按新脚本重生成（自检通过）；doc-links --all --sections-strict 通过 （195 文档）；mojibake / bom-guard / coding-standard / 新编号门禁自查 全 rc=0； git diff --check 干净。
121 lines
4.8 KiB
C
121 lines
4.8 KiB
C
/*
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* 模块名称：相量计算层（全周傅氏相量计算）
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* 模块功能：全周傅氏（全周波傅里叶）算法——对一周波 20 点采样做单频 DFT，
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* 产出基波/谐波相量。系数表**预乘 √2/N**（口径见
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* `docs/算法/傅氏算法详解.md` §2.3），故 `fAmSQ = √(fRe²+fIm²)`
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* **直接就是有效值**，无需再除 √2。
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* 覆盖规划 §3.2：全周傅氏系数表 / 基波相量实例 / 相量有效值输出 /
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*（保护功能清单见 docs/算法/继电保护功能复现规划.md）
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* 每 1 ms 滑动窗刷新 / 双区指针原子交换。
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* ⚠ 本层**纯算法**：不碰寄存器、不碰任务调度、不自己取数（输入由
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* `sample_ring` 提供）→ 主机侧可单测（L0.5）。
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* 适用平台：STM32F407ZGTx（Cortex-M4F，硬件 FPU）
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* 作者：王建锋
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* 创建日期：2026-10-10
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* 修改记录：
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* v1.0 2026-10-10 王建锋 创建：全周傅氏系数表 等（基波 + 谐波相量）
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*/
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#ifndef PHASOR_H
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#define PHASOR_H
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#include <stdint.h>
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#include "adc_input.h" /* adc_semantic_t：实例按语义通道绑定 */
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#ifdef __cplusplus
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extern "C" {
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#endif
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/* 每周波采样点数（1000 Hz @ 50 Hz，见 docs/子系统设计/ADC采样节拍设计说明.md） */
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#define PHASOR_N 20U
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/* 相量结果（**有效值口径**）。字段名沿用参考系统 `{fRe, fIm, fAm, fAmSQ}`
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* （规划 §10.2 术语表：实部/虚部/幅值/有效值）：
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* fRe - 实部 = a1/√2（有效值相量实部）
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* fIm - 虚部 = b1/√2（有效值相量虚部）
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* fAm - 幅值 = √2·√(fRe²+fIm²)（正弦峰值 A1）
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* fAmSQ - 有效值 = √(fRe²+fIm²)（系数已折算 √2/N，故直接即有效值）
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* 相位输出按需由 `atan2(fIm, fRe)` 导出，不常驻本结构。 */
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typedef struct {
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float fRe;
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float fIm;
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float fAm;
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float fAmSQ;
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} phasor_t;
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/* 基波相量实例：**数据驱动**——新增实例只需在实例表尾加一行 */
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typedef struct {
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const char *name; /* 实例名（日志 / UI 用） */
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adc_semantic_t sem; /* 语义通道 */
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uint8_t harm; /* 谐波次数（1=基波，2=二次，5=五次…） */
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} phasor_inst_t;
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/*
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* 函数功能：相量层初始化
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* 入口参数：无
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* 返 回 值：0 - 成功
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* 限定条件：内核启动前调用（无 RTOS 依赖）
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* 函数说明：清双区结果与有效标志，并复位采样环缓冲；可重复调用（幂等）。
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*/
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int phasor_init(void);
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/*
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* 函数功能：取相量实例数
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* 入口参数：无
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* 返 回 值：实例个数
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* 限定条件：无
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* 函数说明：供遍历 / 日志打印。
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*/
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uint8_t phasor_inst_count(void);
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/*
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* 函数功能：取相量实例描述
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* 入口参数：idx - 实例下标
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* 返 回 值：指向静态实例表的指针；idx 越界返回 NULL
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* 限定条件：无
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* 函数说明：返回静态存储地址，调用方不得修改。
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*/
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const phasor_inst_t *phasor_inst(uint8_t idx);
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/*
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* 函数功能：重算全部实例并从计算区原子切换到使用区（每 1 ms 滑动窗刷新 + 双区指针原子交换）
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* 入口参数：无
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* 返 回 值：无
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* 限定条件：仅任务上下文调用；须先经 `sample_ring_push_frame()` 压入本拍数据
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* 函数说明：以"当前时刻为终止的前一周波"为窗，**20 点全部重算**（暴力法，
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* 无累积误差）。**任一实例数据不足一周波则本拍整体不产出**（不切换
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* 使用区），避免部分新部分旧的混合结果。每拍更新，故相量刷新周期 = 1 ms。
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*/
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void phasor_run(void);
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/*
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* 函数功能：读实例结果（使用区，无锁）
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* 入口参数：idx - 实例下标
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* out - 输出相量
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* 返 回 值：0 - 成功；-1 - 参数错；-2 - 尚无有效结果（未攒满一周波）
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* 限定条件：无
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* 函数说明：读的是"使用区"，与正在写的"计算区"物理隔离 → 无撕裂、无锁。
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*/
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int phasor_get(uint8_t idx, phasor_t *out);
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/*
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* 函数功能：对 n 点窗口算 harm 次相量（全周傅氏系数表 + 相量有效值输出）
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* 入口参数：x - 采样窗（按时间序，旧 → 新；长度须 = PHASOR_N）
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* n - 窗长（必须等于 PHASOR_N）
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* harm - 谐波次数（>=1）
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* out - 输出相量
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* 返 回 值：无（参数非法时 out 保持不动）
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* 限定条件：无
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* 函数说明：**纯函数**（无状态），可脱离采样环独立调用，便于单测与复用。
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* 索引步进 = 谐波次数即可取任意次谐波（sin 以 2π 为周期，
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* 故 `sin(2π·((n·h) mod N)/N) ≡ sin(2π·n·h/N)`）。
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*/
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void phasor_calc(const float *x, uint8_t n, uint8_t harm, phasor_t *out);
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#ifdef __cplusplus
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}
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#endif
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#endif /* PHASOR_H */
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