wandering1
7c505b2457
用户裁定（2026-11-13）：设备本体只需要校正后的参数，不需要自己拟合 标定曲线，故固件侧最小二乘拟合整体移出，拟合的唯一实现留在 PC 侧 test/host/cal_fit.py。 删除的死代码（生产零调用、上一轮 map 里已被 linker 标 Removing）： - adc_cal.h：adc_cal_fit() 声明、8 个拒绝码、5 个常量 - adc_cal.c：s_div_round() / s_fit_accum() / adc_cal_fit() 共 224 行 - adc_cal_test.c：tc_00b_fit 226 行（184 -> 150 条） 原样保留的设备侧安全闸： - adc_cal_apply() 折算、adc_cal_set() / adc_cal_set_ratio() 参数合法 带拦截（防工具写坏参数）、adc_cal_flags() / adc_cal_prot_blocked() / adc_cal_rail_ths()。设备不「算」，但必须「用」和「验」。 测试面： - cal_fit.py 转为唯一实现，新增 --selftest：承接原 C 侧金标向量 （r_q16=39322000 / b=12）与 4 条拒绝路径，共 11 条断言；已做变异 测试证明它会红（改坏圆整口径 -> 2 条 FAIL） - cal_two_point.py 删除，两点工具由多点拟合取代 文档口径统一为「求参在 PC、设备只做折算与合法带校验」，6 篇 docs 同步； 执行卡改名 ADC多点标定执行流程.md（正文同步 5 点最小二乘口径）。 cfg 热重载吞段缺陷的解析器契约与 TC-CONFIG-063 机器钉一并入库。 Program Size 不变（Code=256196）：删掉的是从未链接进镜像的死代码。 验证：Keil 0 errors 0 warnings；adc_cal 150/150；selftest 11/11； ci_local.py RC=0（static 48/48、manual 三根、size-gate、host-unit 4341/4341）；doc-links / mermaid / mojibake 全 0。
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33 KiB
C
678 lines
33 KiB
C
/*
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* 模块名称：通道标定与量纲折算（标定折算）——实现
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* 模块功能：见 adc_cal.h。折算模型（工程量 = (code + b) × k × 1e-6 × r，
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* k 为 Q16 µV/码、r 为 Q16 比值）与三段 cfg 布局（[adc_cal]：k_* + valid 位图；
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* [adc_cal_ofs]：b_*；[adc_cal_sec]：r_*）照
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* docs/算法/采集与算法层设计说明.md §13.2 / §4.4 落地；k 口径
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* （ROM 默认 = 量程口径冻结定死的引脚侧 LSB）见 docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md
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* §7.1，r 口径（出厂默认 = 台架实测反算的端子↔引脚变比）见该文档 §7.2。
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* 三维各管一件事：k = 前端斜率（板级事实，ROM 固化）、b = 零点、
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* r = 端子↔引脚变比（现场标定产物）。**不合并**——端子域 k 的 Q16 溢出
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* int32（UA 152587.9 µV/码 → 1.0e10 > 2.147e9），且合并会把硬件分压比
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* 伪装成前端斜率（§7.2 明令禁止「用系数凑硬件」）。
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* 并发契约：cfg RAM 副本属主 = 配置引擎（defaultTask 的 load/poll 原地
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* 改写），本层逐点折算现读——int32 对齐字在 Cortex-M4 上读写原子，
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* poll 重载「复位默认 + 逐键解析」存在 µs 级窗口，撞上则该拍该通道
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* 为默认值/半新值（相量 20 点窗摊薄，且触发面 = 用户改文件后 4 s
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* 沉降一次性事件）——docs/算法/采集与算法层设计说明.md §13.8 明载此设计（不挂回调）。
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* 合法带哨兵（防损坏文件/错误标定把假电压送进下游）：k ∉ ROM×[0.5,2.0]
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* 或 |b| > ADC_CAL_B_MAX → 该通道折算回退 ROM + b=0；r 不在
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* [65536, ADC_CAL_R_MAX] → 该路按 1.0 处理（输出停在引脚电压）。
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* 两种越带都让 flags 不报 VALID，每通道每次开机首见沿打一条 [ERR]
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* （adc_cal_init 重置留痕）。
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* 适用平台：STM32F407ZGTx（Cortex-M4F，硬件 FPU）
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* 作者：DTU 项目组
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* 创建日期：2026-10-25（道A 标定折算与落盘整定）
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* 修改记录：
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* v1.0 2026-10-25 DTU 项目组 创建：Q16 系数/零点两段落盘 + 折算 + 三态 flags
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* v1.1 2026-10-25 DTU 项目组 运行参数段（道D）：新增 adc_cal_b_codes() 生效零点
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* 读取口；set() 授权写者扩至 iec104Task 直通路径
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* （run_par 0x8040~/0x8048~，契约同 §4.4）
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* + 合法带哨兵回退 + 标定公式（v2.1 起改在 PC 侧做 N 点
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* 最小二乘，固件不再持有拟合算术）
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* v1.2 2026-10-26 DTU 项目组 道F task-16：新增 adc_cal_prot_blocked()——未标定
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* 闭锁（UA/UN/IA 三路 VALID 全齐才放行）收成本层单点，
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* DTU_BENCH 旁路同时收成全仓唯一一处；此前该判据在
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* protect_task.c 与 ui_data_feed.c 各写一份，两处一旦
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* 漂移，屏上「未标定」与判据实际停走就不是同一件事
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* v1.3 2026-10-29 DTU 项目组 故障录波 task-2：新增 adc_cal_k_q16() int32 原值直读口
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* （段头 k 字段 LSB 精确，float 反推在 5.28e7 掉尾数，
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* 口径见 docs/子系统设计/故障录波设计说明.md §6.3）
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* v2.0 2026-11-11 DTU 项目组 新增变比维 r（[adc_cal_sec] 一段 8 键）：
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* 折算 (code+b)×k×1e-6×r；+adc_cal_r_uv/r_q16/
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* ratio_configured/set_ratio；two_point 改标 r；
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* VALID 追加「r 已配置」条件
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* v2.1 2026-11-13 DTU 项目组 两点 → N 点最小二乘：删两点公式（全仓
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* 生产代码零调用，只有单测调用，故对运行中的固件无影响），
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* 新增固件侧拟合函数 + 配套拒绝码：
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* N 组 (读数, 注入) 做普通最小二乘 y=a·x+c，再一次项
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* r_new=a·r_old、常数项 b_new=b_old+c/(k·1e-3·r_new)
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||
* 折回 r/b。拒绝判据 n<3 / den<=0 / 单调性反转 / a<=0 /
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* r_new 越带 / |b_new|>B_MAX / 最大残差 > 满量程 2%。
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* 全程 int64 定点，与 test/host/cal_fit.py 逐位对拍
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* （金标向量钉在 test/host/adc_cal/adc_cal_test.c）
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* v2.2 2026-11-13 DTU 项目组 拟合移出固件：删 v2.1 新增的固件侧拟合函数及其算术核
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* （圆整除法 + 累加器）、5 个域上界常量与 8 个拒绝码宏。
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* 理由：标定是台架一次性离线动作（注入已知量 → 读屏上
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* meas: → PC 解 r/b → 经 104 写入），设备只需接受校正后的
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* 参数；固件版生产零调用者（被 linker 移除），留着就是
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* 第二个真相源。设备侧安全闸（set/set_ratio 的 k/r/b
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* 合法带拦截）**原样保留**——那是防工具写坏参数的闸。
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* 拟合唯一实现移到 test/host/cal_fit.py，原金标向量随之
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* 搬进其 --selftest。
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*/
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/* 头文件包含区 */
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#include <stddef.h>
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#include <string.h>
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#include "adc_cal.h"
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#include "cfg_file.h"
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#define DBG_TAG "[CAL]"
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#include "dbg_log.h"
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/* 常量定义区 */
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/* 段名（≤ CFG_FILE_MAX_NAME_LEN）与键名（k_ua…b_in…r_in，均 4/5 字符）
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* ——docs/算法/采集与算法层设计说明.md §13.8 布局；键的书写顺序按该表，存储下标按语义枚举 */
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#define ADC_CAL_SEC_K "adc_cal"
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#define ADC_CAL_SEC_B "adc_cal_ofs"
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#define ADC_CAL_SEC_R "adc_cal_sec"
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/* Q16 → V 的合并比例因子：1e-6 / 65536（float 常量，精确到 1 ulp 以内即可：
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* 系数本身 Q16 舍入误差 < 0.001 %，见docs/算法/采集与算法层设计说明.md §13.2） */
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#define ADC_CAL_K_SCALE (1.52587890625e-11f)
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/* Q16 比值 → 无量纲倍率的比例因子：1 / 65536 = 2^-16（二进制精确，无舍入） */
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#define ADC_CAL_R_SCALE (1.52587890625e-05f)
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/* 静态变量定义区 */
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||
/* [adc_cal] 段 RAM 副本：k 按语义下标 0..7，valid 位图 bit=语义下标。
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* data_size 取 offsetof(valid)+1 = 33（尾随对齐填充不属于引擎视图，
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||
* 引擎「复位默认」按 data_size memcpy，必须覆盖 valid，见单测 TC-ADCCAL-001） */
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typedef struct {
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||
int32_t k[8];
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uint8_t valid;
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} adc_cal_kcfg_t;
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/* [adc_cal_ofs] 段 RAM 副本：b 按语义下标 0..7（int32 有符号，有符号零点类型
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* CFG_VAL_INT 是负零点偏移能干净落盘的前提） */
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typedef struct {
|
||
int32_t b[8];
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||
} adc_cal_bcfg_t;
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||
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||
/* [adc_cal_sec] 段 RAM 副本：r 按语义下标 0..7（int32 Q16 比值；0 = 本路不折算） */
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typedef struct {
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||
int32_t r[8];
|
||
} adc_cal_rcfg_t;
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||
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||
static adc_cal_kcfg_t s_kcfg; /* 生效系数副本（引擎原地更新） */
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static adc_cal_bcfg_t s_bcfg; /* 生效零点副本 */
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static adc_cal_rcfg_t s_rcfg; /* 生效变比副本 */
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/* 工厂默认（ROM 理论系数，量程口径冻结定死，docs/算法/采集与算法层设计说明.md §13.8）：**下标 = 语义枚举**
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* （UA0 / UB1 / UC2 / UN3 / IA4 / IB5 / IC6 / IN7）——UA/UN/IA 走 TPAFE
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* （16 位 ±5 V 档），UB/UC/IB/IC/IN 走 STM32 ADC1；逐路对过
|
||
* docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md §3（IN=ADC11/STM32，勿再按分组顺序误写）。
|
||
* ROM 表按**当前 V0.1 来源排布**显式书写（不查 desc 运行期派生），因为它是
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||
* 量程口径冻结定稿的存档事实；V0.2 改版（消除双转换器无共同采样触发）时本表与 adc_input 映射表同步改，
|
||
* 上层语义与 API 不动。CLIPPED 位则**运行期按来源派生**（见 adc_cal_flags） */
|
||
static const adc_cal_kcfg_t s_kcfg_rom = {
|
||
/* idx0 UA / idx1 UB / idx2 UC / idx3 UN */
|
||
{ ADC_CAL_K_Q16_TPAFE, ADC_CAL_K_Q16_STM32, ADC_CAL_K_Q16_STM32,
|
||
ADC_CAL_K_Q16_TPAFE,
|
||
/* idx4 IA / idx5 IB / idx6 IC / idx7 IN */
|
||
ADC_CAL_K_Q16_TPAFE, ADC_CAL_K_Q16_STM32, ADC_CAL_K_Q16_STM32,
|
||
ADC_CAL_K_Q16_STM32 },
|
||
0u /* 出厂未标定：VALID 全 0 */
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||
};
|
||
static const adc_cal_bcfg_t s_bcfg_rom = { { 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L } };
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||
|
||
/* 变比工厂默认：**下标 = 语义枚举**，按族给（UA/UB/UC/UN 电压族、IA/IB/IC/IN 电流族）。
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||
* 两族单位不同（V/V 与 A/V）——这是它们必须分列而非共用一个数的原因。
|
||
* ⚠ 电流族四路里有三路（IB/IC/IN）在 V0.1 是 STM32 单极性削顶通道，配了变比也测不了
|
||
* 交流量；但**变比照配**——它描述的是端子↔引脚的分压/负担关系，与"这路能不能测"
|
||
* 是两件事，等 V0.2 把 8 路全接 TPAFE 后这些值直接继续用。 */
|
||
static const adc_cal_rcfg_t s_rcfg_rom = {
|
||
/* idx0 UA / idx1 UB / idx2 UC / idx3 UN —— 电压族 V/V */
|
||
{ ADC_CAL_R_Q16_VOLT, ADC_CAL_R_Q16_VOLT, ADC_CAL_R_Q16_VOLT, ADC_CAL_R_Q16_VOLT,
|
||
/* idx4 IA / idx5 IB / idx6 IC / idx7 IN —— 电流族 A/V */
|
||
ADC_CAL_R_Q16_CURR, ADC_CAL_R_Q16_CURR, ADC_CAL_R_Q16_CURR, ADC_CAL_R_Q16_CURR }
|
||
};
|
||
|
||
/* 合法带哨兵留痕位（bit=语义下标；每通道每次开机只打一条 [ERR]，
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||
* adc_cal_init 清零 = 新一轮观测窗） */
|
||
static uint8_t s_err_latched;
|
||
|
||
/* 变比越带留痕位：**与 s_err_latched 分开**——k/b 越带和「r 配了个不可能的值」
|
||
* 是两件独立的事，共用一位会让先到的那个把后到的永久遮住（同一个通道上
|
||
* 一次开机只留一条痕是刻意的，但两类痕必须各留各的） */
|
||
static uint8_t s_rerr_latched;
|
||
|
||
/*
|
||
* 观测计数（三态语义唯一落点在 adc_cal.h，这里只写"怎么自增"）：与上面那个留痕位
|
||
* 不同，这三个数一个 [ERR] 都不打、也不参与任何判定，因此 **adc_cal_init() 刻意不清**
|
||
* ——清了水位与计数就失配，会凭空造出一段"假未落盘"差额。
|
||
*/
|
||
static volatile uint32_t s_st_set_ok; /* 成功改写 RAM 副本的次数 */
|
||
static volatile uint32_t s_st_set_reject; /* 被拒次数（非法通道 / 越出合法带） */
|
||
static volatile uint32_t s_st_persist_water; /* 落盘水位：盖写，绝不自增 */
|
||
|
||
/* 键表：offset 用 offsetof 取真值（k[0]@0 / k[1]@4 … valid@32） */
|
||
static const cfg_key_def_t s_k_keys_tbl[9] = {
|
||
{ "k_ua", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_kcfg_t, k[0]), 4u },
|
||
{ "k_un", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_kcfg_t, k[3]), 4u },
|
||
{ "k_ia", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_kcfg_t, k[4]), 4u },
|
||
{ "k_ub", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_kcfg_t, k[1]), 4u },
|
||
{ "k_uc", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_kcfg_t, k[2]), 4u },
|
||
{ "k_ib", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_kcfg_t, k[5]), 4u },
|
||
{ "k_ic", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_kcfg_t, k[6]), 4u },
|
||
{ "k_in", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_kcfg_t, k[7]), 4u },
|
||
{ "valid", CFG_VAL_UINT, offsetof(adc_cal_kcfg_t, valid), 1u },
|
||
};
|
||
static const cfg_key_def_t s_b_keys_tbl[8] = {
|
||
{ "b_ua", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_bcfg_t, b[0]), 4u },
|
||
{ "b_un", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_bcfg_t, b[3]), 4u },
|
||
{ "b_ia", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_bcfg_t, b[4]), 4u },
|
||
{ "b_ub", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_bcfg_t, b[1]), 4u },
|
||
{ "b_uc", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_bcfg_t, b[2]), 4u },
|
||
{ "b_ib", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_bcfg_t, b[5]), 4u },
|
||
{ "b_ic", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_bcfg_t, b[6]), 4u },
|
||
{ "b_in", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_bcfg_t, b[7]), 4u },
|
||
};
|
||
/* 变比键表：键的书写顺序照 §13.8 表（UA/UN/IA 优先——这三路是 V0.1 唯一有效的测量通道），
|
||
* 存储下标按语义枚举（同 k 表）。8 键 < CFG_FILE_MAX_KEYS=16，不拆段。 */
|
||
static const cfg_key_def_t s_r_keys_tbl[8] = {
|
||
{ "r_ua", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_rcfg_t, r[0]), 4u },
|
||
{ "r_un", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_rcfg_t, r[3]), 4u },
|
||
{ "r_ia", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_rcfg_t, r[4]), 4u },
|
||
{ "r_ub", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_rcfg_t, r[1]), 4u },
|
||
{ "r_uc", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_rcfg_t, r[2]), 4u },
|
||
{ "r_ib", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_rcfg_t, r[5]), 4u },
|
||
{ "r_ic", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_rcfg_t, r[6]), 4u },
|
||
{ "r_in", CFG_VAL_INT, offsetof(adc_cal_rcfg_t, r[7]), 4u },
|
||
};
|
||
|
||
/* 函数定义区 */
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：判定语义通道是否 STM32 源（经 adc_input 权威映射表，不另立第二份表）
|
||
* 入口参数：sem - 语义通道 unsigned
|
||
* 返 回 值：1 - STM32；0 - TPAFE（含 desc 取不到时的保守分支） int
|
||
* 限定条件：无
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||
*/
|
||
static int s_rom_k_stm32(unsigned sem) {
|
||
const adc_channel_desc_t *d = adc_input_desc((adc_semantic_t)sem);
|
||
|
||
return ((d != NULL) && (d->source == ADC_SRC_STM32)) ? 1 : 0;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：取语义通道的 ROM 默认系数（合法带/回退参照）
|
||
* 入口参数：sem - 语义下标（0..7） unsigned
|
||
* 返 回 值：Q16 系数 int32_t
|
||
* 限定条件：sem < 8（调用方已先行拦截 TEMP/越界）
|
||
* 函数说明：直接读出厂表本体——保证「哨兵合法带基准」与「引擎工厂默认」
|
||
* 永远同一份数（两者若靠重复表达式各算各的，改一处漏一处就是暗雷）
|
||
*/
|
||
static int32_t s_rom_k(unsigned sem) {
|
||
return s_kcfg_rom.k[sem];
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：k/b 合法带检查（ROM×[0.5,2.0] / |b| ≤ ADC_CAL_B_MAX）
|
||
* 入口参数：sem - 语义下标（0..7） unsigned
|
||
* k - 待检系数 Q16 int32_t
|
||
* b - 待检零点 码值 int32_t
|
||
* 返 回 值：1 - 合法；0 - 越带 int
|
||
* 限定条件：sem < 8
|
||
*/
|
||
static int s_kband_ok(unsigned sem, int32_t k, int32_t b) {
|
||
const int32_t rom = s_rom_k(sem);
|
||
|
||
if (k < (rom >> 1) || k > (rom << 1)) {
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
if (b > ADC_CAL_B_MAX || b < -ADC_CAL_B_MAX) {
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
return 1;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：越带留痕（每通道每次开机首见沿一条 [ERR]，init 重置）
|
||
* 入口参数：sem - 语义下标 0..7；k/b - 现场值
|
||
* 返 回 值：无
|
||
* 限定条件：仅 adc_cal_apply/set 内部
|
||
*/
|
||
static void s_note_bad(unsigned sem, int32_t k, int32_t b) {
|
||
const uint8_t bit = (uint8_t)(1u << sem);
|
||
|
||
if ((s_err_latched & bit) == 0u) {
|
||
s_err_latched |= bit;
|
||
DBG_ERROR("ch=%u k_q16=%ld b=%ld out of ROM band [0.5x,2x]/|b|<=%ld -> ROM fallback",
|
||
(unsigned)sem, (long)k, (long)b, (long)ADC_CAL_B_MAX);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：变比合法带检查（0 = 本路不折算；否则必须 ≥ 1.0）
|
||
* 入口参数：r - 待检变比 Q16 int32_t
|
||
* 返 回 值：1 - 可折算；0 - 不折算（0 / 负数 / 比值 < 1.0）
|
||
* 限定条件：无
|
||
* 函数说明：**上界只在 int64 域查**（ADC_CAL_R_MAX = int32 上限本身，
|
||
* int32 里不可能越上界，写成 r > ADC_CAL_R_MAX 是恒假分支、cppcheck 会报
|
||
* knownConditionTrueFalse）。int32 域只守下界 1.0 的理由见 adc_cal.h
|
||
*/
|
||
static int s_rband_ok(int32_t r) {
|
||
return (r >= ADC_CAL_R_MIN) ? 1 : 0;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：读通道「当前生效且合法」的 k/b（越带就地回退 ROM）
|
||
* 入口参数：sem - 语义下标 0..7；p_k/p_b - 输出
|
||
* 返 回 值：1 - 用了合法值；0 - 已回退 ROM
|
||
* 限定条件：sem < 8
|
||
*/
|
||
static int s_eff_kb(unsigned sem, int32_t *p_k, int32_t *p_b) {
|
||
const int32_t k = s_kcfg.k[sem];
|
||
const int32_t b = s_bcfg.b[sem];
|
||
|
||
if (s_kband_ok(sem, k, b) != 0) {
|
||
*p_k = k;
|
||
*p_b = b;
|
||
return 1;
|
||
}
|
||
s_note_bad(sem, k, b);
|
||
*p_k = s_rom_k(sem);
|
||
*p_b = 0L;
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：变比越带留痕（每通道每次开机首见沿一条 [ERR]，init 重置）
|
||
* 入口参数：sem - 语义下标 0..7；r - 现场值（Q16）
|
||
* 返 回 值：无
|
||
* 限定条件：仅 s_eff_r 内部
|
||
*/
|
||
static void s_note_bad_r(unsigned sem, int32_t r) {
|
||
const uint8_t bit = (uint8_t)(1u << sem);
|
||
|
||
if ((s_rerr_latched & bit) == 0u) {
|
||
s_rerr_latched |= bit;
|
||
DBG_ERROR("ch=%u r_q16=%ld below 1.0 ratio -> no scaling (pin volts shown)",
|
||
(unsigned)sem, (long)r);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：读通道「当前生效」的变比（0 = 本路不折算）
|
||
* 入口参数：sem - 语义下标 0..7
|
||
* 返 回 值：Q16 比值；0 = 不折算（配置为 0，或落在合法带外被就地忽略）
|
||
* 限定条件：sem < 8
|
||
* 函数说明：**不做 ROM 回退**——这与 s_eff_kb 的关键差别：k 越带必须回退（否则
|
||
* 引脚电压就错了，下游全跟着错），而 r 越带的正确行为是「不折算」，
|
||
* 因为折算成什么量纲本来就没有可信答案；r=0 与 r 越带在输出上同义
|
||
* （都停在引脚电压），区别只在于越带会留一条 [ERR]
|
||
*/
|
||
static int32_t s_eff_r(unsigned sem) {
|
||
const int32_t r = s_rcfg.r[sem];
|
||
|
||
if (r == 0L) {
|
||
return 0L;
|
||
}
|
||
if (s_rband_ok(r) != 0) {
|
||
return r;
|
||
}
|
||
s_note_bad_r(sem, r);
|
||
return 0L;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：标定层初始化——RAM 副本置 ROM 默认 + 注册三段进 cfg 引擎（幂等）
|
||
* 入口参数：无
|
||
* 返 回 值：无
|
||
* 限定条件：内核启动前调用（app_main_init）；注册必须先于 cfg_file_load
|
||
* 函数说明：完整契约见 adc_cal_init() 同名声明（adc_cal.h）；注册失败（段名重复/
|
||
* 段数超限）打 [ERR] 后继续——ROM 默认系数照常生效，仅文件整定失效
|
||
*/
|
||
void adc_cal_init(void) {
|
||
cfg_section_reg_t reg;
|
||
|
||
(void)memcpy(&s_kcfg, &s_kcfg_rom, sizeof(s_kcfg));
|
||
(void)memcpy(&s_bcfg, &s_bcfg_rom, sizeof(s_bcfg));
|
||
(void)memcpy(&s_rcfg, &s_rcfg_rom, sizeof(s_rcfg));
|
||
s_err_latched = 0u;
|
||
s_rerr_latched = 0u;
|
||
|
||
(void)memset(®, 0, sizeof(reg));
|
||
reg.name = ADC_CAL_SEC_K;
|
||
reg.p_data = &s_kcfg;
|
||
reg.p_defaults = &s_kcfg_rom;
|
||
reg.data_size = (offsetof(adc_cal_kcfg_t, valid) + 1u); /* 33：覆盖到 valid */
|
||
reg.p_keys = s_k_keys_tbl;
|
||
reg.key_count = 9u;
|
||
reg.p_cb = NULL; /* 不挂回调：RAM 副本即生效值（docs/算法/采集与算法层设计说明.md §13.8） */
|
||
if (cfg_file_register(®) != 0) {
|
||
DBG_ERROR("register '%s' FAIL (dup/full?) - calibration file values inactive",
|
||
ADC_CAL_SEC_K);
|
||
}
|
||
|
||
(void)memset(®, 0, sizeof(reg));
|
||
reg.name = ADC_CAL_SEC_B;
|
||
reg.p_data = &s_bcfg;
|
||
reg.p_defaults = &s_bcfg_rom;
|
||
reg.data_size = sizeof(s_bcfg); /* 32 */
|
||
reg.p_keys = s_b_keys_tbl;
|
||
reg.key_count = 8u;
|
||
reg.p_cb = NULL;
|
||
if (cfg_file_register(®) != 0) {
|
||
DBG_ERROR("register '%s' FAIL (dup/full?) - zero-offset file values inactive",
|
||
ADC_CAL_SEC_B);
|
||
}
|
||
|
||
(void)memset(®, 0, sizeof(reg));
|
||
reg.name = ADC_CAL_SEC_R;
|
||
reg.p_data = &s_rcfg;
|
||
reg.p_defaults = &s_rcfg_rom;
|
||
reg.data_size = sizeof(s_rcfg); /* 32 */
|
||
reg.p_keys = s_r_keys_tbl;
|
||
reg.key_count = 8u;
|
||
reg.p_cb = NULL;
|
||
if (cfg_file_register(®) != 0) {
|
||
DBG_ERROR("register '%s' FAIL (dup/full?) - ratio file values inactive, ROM ratio used",
|
||
ADC_CAL_SEC_R);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：码值 → 工程量折算（docs/算法/采集与算法层设计说明.md §13.2 模型）
|
||
* 入口参数：sem - 语义通道；code - 原始码值 adc_semantic_t / int32_t
|
||
* 返 回 值：工程量浮点（r=0 = ADC 引脚电压 V；TEMP/越界 = 原样透传码值） float
|
||
* 限定条件：无（任意上下文，纯读）
|
||
* 函数说明：见 adc_cal.h 同名声明；k/b 经 s_eff_kb 合法带哨兵（越带回退 ROM），
|
||
* r 经 s_eff_r（越带/0 → 不折算，即乘 1.0）。两处哨兵都不落共享状态。
|
||
* ⚠ 乘序刻意是 `(码值 × k)` 先算成引脚电压、再乘 r：k 的 Q16 上界
|
||
* （5.28e7）乘 code（±32768）后落在 float 的 2^24 精度区内，而若先把
|
||
* k×r 并成一个大系数（60 万级 Q16 → 4e10）再乘 code，float 只剩 7 位
|
||
* 有效数字，末位抖动会打进 3 位小数的屏面读数
|
||
*/
|
||
float adc_cal_apply(adc_semantic_t sem, int32_t code) {
|
||
int32_t k;
|
||
int32_t b;
|
||
int32_t r;
|
||
float v;
|
||
|
||
if ((unsigned)sem >= (unsigned)ADC_SEM_TEMP) {
|
||
return (float)code; /* TEMP/越界：不纳入线性标定（决策 5），原样透传 */
|
||
}
|
||
(void)s_eff_kb((unsigned)sem, &k, &b);
|
||
v = ((float)(code + b)) * ((float)k) * ADC_CAL_K_SCALE;
|
||
r = s_eff_r((unsigned)sem);
|
||
if (r == 0L) {
|
||
return v;
|
||
}
|
||
return v * ((float)r) * ADC_CAL_R_SCALE;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：读通道可用性标志（消费者判「能不能信」的唯一入口）
|
||
* 入口参数：sem - 语义通道 adc_semantic_t
|
||
* 返 回 值：ADC_CAL_F_VALID / ADC_CAL_F_CLIPPED 组合；TEMP/越界恒 0 uint32_t
|
||
* 限定条件：无
|
||
* 函数说明：VALID 需文件位图、k/b 合法带、变比已配置**三者**同时成立
|
||
* （哨兵压制说谎位图，见文件头）。三者里任一不成立就整条不报 VALID——
|
||
* 宁可让现场看到「未标定」，也不能让一个「引脚电压乘以一个猜的变比」
|
||
* 冒充二次值去解锁保护判据
|
||
*/
|
||
uint32_t adc_cal_flags(adc_semantic_t sem) {
|
||
uint32_t f = 0u;
|
||
|
||
if ((unsigned)sem >= (unsigned)ADC_SEM_TEMP) {
|
||
return 0u;
|
||
}
|
||
/* VALID = 文件位图置位 且 k/b 合法 且 r 已配置（三哨兵都不落共享状态，随重载自愈） */
|
||
if (((s_kcfg.valid & (uint8_t)(1u << (unsigned)sem)) != 0u) &&
|
||
(s_kband_ok((unsigned)sem, s_kcfg.k[sem], s_bcfg.b[sem]) != 0) &&
|
||
(s_rband_ok(s_rcfg.r[sem]) != 0)) {
|
||
f |= ADC_CAL_F_VALID;
|
||
}
|
||
/* CLIPPED 由**来源**派生（R5：STM32 侧单极性无偏置 → 负半周削顶）——
|
||
* V0.2 改版（8 路全接 TPAFE，消除双转换器无共同采样触发）后本位自动恒 0，无需改码，
|
||
* 对应docs/算法/采集与算法层设计说明.md §13.3 三态可用性表「页面与 104 绑定零改动」的要求 */
|
||
if (s_rom_k_stm32((unsigned)sem) != 0) {
|
||
f |= ADC_CAL_F_CLIPPED;
|
||
}
|
||
return f;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：未标定闭锁判定（判据所需的 UA/UN/IA 三路是否齐）
|
||
* 返 回 值：1 - 闭锁；0 - 放行 uint8_t（契约、三路集合的理由、判据停走的四路
|
||
* 来源、两个同族谓词的边界都写在 adc_cal.h，本处不重述——重述就是第二真源）
|
||
* 函数说明：**现查 flags()，本函数不留任何状态**。刻意不复用保护任务里那份
|
||
* 「上拍闭锁态」——那是给边沿日志用的，开机首拍前恒 0；拿它当判据等于在
|
||
* 「还没判过」的时候谎称「已标定」，而这正是本谓词最贵的失效（屏上
|
||
* 「未标定」徽标一消失，现场读到的就是「改了定值就会动作」）。
|
||
* DTU_BENCH 旁路留在这里、且全仓只此一处；用 #ifndef 把产品默认路径留在
|
||
* 主分支——#ifdef 双分支会让 cppcheck 对未定义宏取真分支、把静态分析引到
|
||
* 旁路上报 knownConditionTrueFalse 假信号（实测 2026-10-25，这条形态说明原先
|
||
* 写在 protect_task.c 的实现处，随判据一起搬到这里）
|
||
*/
|
||
uint8_t adc_cal_prot_blocked(void) {
|
||
#ifndef DTU_BENCH
|
||
if (((adc_cal_flags(ADC_SEM_UA) & ADC_CAL_F_VALID) == 0u) ||
|
||
((adc_cal_flags(ADC_SEM_UN) & ADC_CAL_F_VALID) == 0u) ||
|
||
((adc_cal_flags(ADC_SEM_IA) & ADC_CAL_F_VALID) == 0u)) {
|
||
return 1u;
|
||
}
|
||
#endif
|
||
return 0u;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：读通道当前生效系数（µV/码，回退后口径）
|
||
* 入口参数：sem - 语义通道 adc_semantic_t
|
||
* 返 回 值：k[µV/码]；TEMP/越界返 0 float
|
||
* 限定条件：无
|
||
* 函数说明：Q16 现值 ÷ 65536 浮点还原；勿据其反推二次值（可用性看 flags）
|
||
*/
|
||
float adc_cal_k_uv(adc_semantic_t sem) {
|
||
int32_t k;
|
||
int32_t b;
|
||
|
||
if ((unsigned)sem >= (unsigned)ADC_SEM_TEMP) {
|
||
return 0.0f;
|
||
}
|
||
(void)s_eff_kb((unsigned)sem, &k, &b);
|
||
return ((float)k) / 65536.0f;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：读通道当前生效系数的 int32 Q16 原值（adc_cal_k_uv 孪生，见 .h 声明）
|
||
* 入口参数：sem - 语义通道 adc_semantic_t
|
||
* 返 回 值：k[Q16]；TEMP/越界返 0 int32_t
|
||
* 限定条件：无（任意上下文，纯读）
|
||
* 函数说明：与 adc_cal_k_uv() 共用 s_eff_kb 生效视图（越带回退 ROM 口径一致），
|
||
* 差别只在不做浮点还原——录波段头按 LSB 精确记账必须走本口（§6.3）
|
||
*/
|
||
int32_t adc_cal_k_q16(adc_semantic_t sem) {
|
||
int32_t k;
|
||
int32_t b;
|
||
|
||
if ((unsigned)sem >= (unsigned)ADC_SEM_TEMP) {
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
(void)s_eff_kb((unsigned)sem, &k, &b);
|
||
return k;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：读通道当前生效零点偏移（码值，浮点）——adc_cal_k_uv 孪生入口
|
||
* 入口参数：sem - 语义通道 adc_semantic_t
|
||
* 返 回 值：b[码值]（越带时 s_eff_kb 已回 0）；TEMP/越界返 0 float
|
||
* 限定条件：无（任意上下文，纯读）
|
||
* 函数说明：运行参数段的 104 b 覆盖回显 + k 单侧改写 RMW 读侧（App/algo/run_par.c）
|
||
*/
|
||
float adc_cal_b_codes(adc_semantic_t sem) {
|
||
int32_t k;
|
||
int32_t b;
|
||
|
||
if ((unsigned)sem >= (unsigned)ADC_SEM_TEMP) {
|
||
return 0.0f;
|
||
}
|
||
(void)s_eff_kb((unsigned)sem, &k, &b);
|
||
return ((float)b);
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：读该路变比（浮点，V/V 或 A/V）
|
||
* 入口参数：sem - 语义通道 adc_semantic_t
|
||
* 返 回 值：r 比值；0 = 本路不折算；TEMP/越界返 0 float
|
||
* 限定条件：无（任意上下文，纯读）
|
||
* 函数说明：与折算同视图（越带即按 0 报）。Q16 还原用 2^-16 精确乘，
|
||
* 不写除以 65536.0f——除法在 ARMCC 软浮点路径上多一次舍入且更慢，
|
||
* 这里的值域完全用不到"精确除法"那点好处
|
||
*/
|
||
float adc_cal_ratio(adc_semantic_t sem) {
|
||
if ((unsigned)sem >= (unsigned)ADC_SEM_TEMP) {
|
||
return 0.0f;
|
||
}
|
||
return ((float)s_eff_r((unsigned)sem)) * ADC_CAL_R_SCALE;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：读该路变比的 int32 Q16 原值（adc_cal_ratio 孪生，见 .h 声明）
|
||
* 入口参数：sem - 语义通道 adc_semantic_t
|
||
* 返 回 值：r[Q16]；TEMP/越界/带外/0 均返 0 int32_t
|
||
* 限定条件：无（任意上下文，纯读）
|
||
* 函数说明：与 adc_cal_ratio() 共用 s_eff_r 生效视图，差别只在不做浮点还原——
|
||
* 录波段头按 LSB 精确记账必须走本口（docs/子系统设计/故障录波设计说明.md §6.3）
|
||
*/
|
||
int32_t adc_cal_ratio_q16(adc_semantic_t sem) {
|
||
if ((unsigned)sem >= (unsigned)ADC_SEM_TEMP) {
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
return s_eff_r((unsigned)sem);
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：该路变比是否已配置（**整帧量纲标签的唯一判据源**）
|
||
* 入口参数：sem - 语义通道 adc_semantic_t
|
||
* 返 回 值：1 - 已配置（该路输出是二次值）；0 - 未配置（输出是引脚电压） uint8_t
|
||
* 限定条件：无（任意上下文，纯读）
|
||
* 函数说明：判据与折算**同源**（都走 s_eff_r），因此不可能出现"标签说二次值、
|
||
* 实际乘的是 1.0"这种分叉——这正是把它做成独立谓词而不是让调用方
|
||
* 自己读 adc_cal_ratio() 比较的原因：调用方那一侧的比较迟早会漂
|
||
*/
|
||
uint8_t adc_cal_ratio_configured(adc_semantic_t sem) {
|
||
if ((unsigned)sem >= (unsigned)ADC_SEM_TEMP) {
|
||
return 0u;
|
||
}
|
||
return (s_eff_r((unsigned)sem) != 0L) ? 1u : 0u;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：整定入口——写通道系数与零点，并置位 VALID（「数据可信」标定落盘与整定入口）
|
||
* 入口参数：sem - 语义通道；k_q16 - 系数（µV/码×65536）；b_codes - 零点（码值）
|
||
* 返 回 值：0 - 成功；-1 - 参数非法/越出合法带（RAM 不动，[ERR] 留痕） int
|
||
* 限定条件：整定路径上下文（defaultTask 整定/标定链；iec104Task 经 run_par
|
||
* 直通为运行参数段授权写者，单字原子契约同 §4.4）；落盘由属主经 cfg_file_save
|
||
* 函数说明：见 adc_cal.h 同名声明
|
||
*/
|
||
int adc_cal_set(adc_semantic_t sem, int32_t k_q16, int32_t b_codes) {
|
||
if ((unsigned)sem >= (unsigned)ADC_SEM_TEMP) {
|
||
s_st_set_reject++; /* 观测：连通道号都非法，RAM 未动 */
|
||
return -1;
|
||
}
|
||
if (s_kband_ok((unsigned)sem, k_q16, b_codes) == 0) {
|
||
DBG_ERROR("set ch=%u rejected: k_q16=%ld b=%ld out of ROM band [0.5x,2x]/|b|<=%ld",
|
||
(unsigned)sem, (long)k_q16, (long)b_codes, (long)ADC_CAL_B_MAX);
|
||
s_st_set_reject++; /* 观测：越出合法带，RAM 未动（[ERR] 由上一行打） */
|
||
return -1;
|
||
}
|
||
s_kcfg.k[sem] = k_q16;
|
||
s_bcfg.b[sem] = b_codes;
|
||
s_kcfg.valid |= (uint8_t)(1u << (unsigned)sem);
|
||
s_st_set_ok++; /* 观测：RAM 副本确实被改写了（与落盘无关） */
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：整定入口——写该路变比（标定链的第二个写入点，见 .h 同名声明）
|
||
* 入口参数：sem - 语义通道；r_q16 - 变比 × 65536（0 = 本路不折算）
|
||
* 返 回 值：0 - 成功；-1 - 通道非法 / 变比在合法带外（RAM 不动，[ERR] 留痕） int
|
||
* 限定条件：与 adc_cal_set() 同一条并发契约（引擎对齐 int32 单字；勿在 adcTask 调用）
|
||
* 函数说明：只写 RAM 副本，不置脏、不落盘（理由见 .h）。r 的合法带**不设上界比较**
|
||
* （见 s_rband_ok 注释），故此处只拦「非 0 且 < 1.0」这一种越带形态；
|
||
* r = 0 是合法输入（显式关掉本路折算），不走留痕
|
||
*/
|
||
int adc_cal_set_ratio(adc_semantic_t sem, int32_t r_q16) {
|
||
if ((unsigned)sem >= (unsigned)ADC_SEM_TEMP) {
|
||
s_st_set_reject++; /* 观测：连通道号都非法，RAM 未动 */
|
||
return -1;
|
||
}
|
||
if ((r_q16 != 0L) && (s_rband_ok(r_q16) == 0)) {
|
||
DBG_ERROR("set ch=%u rejected: r_q16=%ld below 1.0 ratio (0 or >=%ld)",
|
||
(unsigned)sem, (long)r_q16, (long)ADC_CAL_R_MIN);
|
||
s_st_set_reject++;
|
||
return -1;
|
||
}
|
||
s_rcfg.r[sem] = r_q16;
|
||
s_st_set_ok++; /* 观测：RAM 副本确实被改写了（与落盘无关） */
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：读标定层观测计数（不取锁、不取时刻、任意上下文可读）
|
||
* 返 回 值：无 void
|
||
* 限定条件：无；adc_cal_init() 之前可读（全 0 = 本层还没被改写过）
|
||
* 函数说明：见 adc_cal.h 同名声明（三态语义与那张成对读表都在那里，本处只取数）
|
||
*/
|
||
void adc_cal_get_stats(adc_cal_stats_t *p_out) {
|
||
if (p_out == NULL) {
|
||
return; /* 观测件不得反过来制造故障 */
|
||
}
|
||
p_out->set_ok = s_st_set_ok;
|
||
p_out->set_reject = s_st_set_reject;
|
||
p_out->persisted_set_ok = s_st_persist_water;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能：落盘成功回执——把水位盖写为当前的 set_ok（不是自增）
|
||
* 返 回 值：无 void
|
||
* 限定条件：仅"整档保存已成功"那一条路径（当前唯一调用点 run_par_store_save()）
|
||
* 函数说明：盖写而非自增的理由与回归用例见 adc_cal.h 同名声明。水位直接取 set_ok 的
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||
* 当前值，因此它**在结构上不可能越过** set_ok——差额是 uint32 相减，一旦越过
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* 就绕回成一个巨大的假未落盘数，这里不留那种可能
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*/
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void adc_cal_note_persisted(void) {
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s_st_persist_water = s_st_set_ok; /* 水位只会追平，不会越过 */
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}
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/*
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* 函数功能：通道码值域贴轨带门限（采样通道自检 判定的门限来源，按 FS 百分比）
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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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* 入口参数：sem - 语义通道；p_lo_th/p_hi_th - 输出下/上轨带界 int32_t *
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* 返 回 值：0 - 已给出门限；-1 - TEMP/越界/参数空（不做贴轨监视） int
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* 限定条件：无
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* 函数说明：状态机在 adc_health_rail_watch()；本函数只供门限，无状态
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*/
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int adc_cal_rail_ths(adc_semantic_t sem, int32_t *p_lo_th, int32_t *p_hi_th) {
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if ((p_lo_th == NULL) || (p_hi_th == NULL) ||
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((unsigned)sem >= (unsigned)ADC_SEM_TEMP)) {
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return -1; /* TEMP（热敏非线性，不判「轨」）与越界不做监视 */
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}
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if (s_rom_k_stm32((unsigned)sem) != 0) {
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*p_hi_th = (int32_t)((4095L * 98L) / 100L); /* 4013 = 98 % FS */
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*p_lo_th = (int32_t)((4095L * 2L) / 100L); /* 81 = 触底带（削顶签名） */
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} else {
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*p_hi_th = 32112L; /* +98 % 半量程 */
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*p_lo_th = -32112L; /* -98 % 半量程 */
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}
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return 0;
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}
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