3528644e9d
卡 2(App/algo/adc_cal.*,新增;adc_task.c:335 折算点收口): - 模型:工程量 =(code+b)×k(「数据可信」§4.1);k 以 int32 Q16(µV/码×65536) 落盘、b 以 int32 码值落盘;ROM 默认 = 卡 1 定死的引脚侧 LSB,Q16 下整除无 舍入(TPAFE 10,000,000=152.587890625 µV/码;STM32 52,800,000=805.6640625) - adc_task 每拍 frame[s] 改 adc_cal_apply()(现单位 = ADC 引脚电压 V,eng=0, 二次值语义等 VALID);TEMP 透传码值(决策 5);不缓存 k_f 副本——逐点由 RAM 现值派生(无回调设计下杜绝陈旧系数;18k flops/s 可忽略) - 三态 flags(§4.2):VALID = 文件位图 ∧ k 在合法带;CLIPPED 按来源运行期 派生(V0.2/N-18 后自动恒 0);消费者判可用性只查 adc_cal_flags() - 合法带哨兵:k∉ROM×[0.5,2.0] 或 |b|>8192 → 折算回退 ROM + 每通道每开机 一条 [ERR] + VALID 压制(位图说谎也兜住)——同时挡坏文件与坏标定 - 两点标定公式 adc_cal_two_point() 算术核齐备(int64、±舍入界、斜率/零点 守卫 -1/-2 分档);台架两点标定(卡 12)按用户指示未跑,留台架注入口径: 心跳新增 cal: 行(ua/un/ia_mv 定点 + vl/cl/rail 位图,未标定 vl 应恒 0x00、 cl 应恒 0xE6,注入饱和电平 rail 位应起) 卡 4([adc_cal] k_ua..k_in+valid / [adc_cal_ofs] b_ua..b_in,§4.4 布局): - 两段注册进 cfg 引擎(data_size 33/32,不挂回调——RAM 副本即生效值); adc_cal_init() 落 app_main_init 内核前(注册必须先于 defaultTask 的 cfg_file_load;跨任务读走 4 字节对齐字,µs 级混窗为「数据可信」§4.4 明载 设计);文件缺失/损坏 = 引擎回退工厂默认 = ROM 表本体(默认即理论系数) - adc_cal_set():整定写入口(属主上下文),越带拒绝 RAM 不动 - 单测走真实 cfg_file 引擎集成:文件值生效 / 越界 k 哨兵兜住且不报 VALID / 超长损坏文件回退默认且 flags 无 VALID(卡 4 DoD 原句)/ 段缺失默认 L5-2(adc_health v1.2,越界门限按 FS 百分比、码值域与标定正交): - adc_health_rail_watch():连续 20 拍(=一周波)贴同侧轨带(TPAFE±98%半量程、 STM32 顶 98%/底 2%,门限由 adc_cal_rail_ths 供)且此前见过中带释放沿才 锁存——空载恒 0 / 开机恒 0 合法工况不误报(短板评测 §6.2 判据①); adc_task 编排:边沿 DBG_ERROR + SYSLOG 每开机一次 + 心跳 rail/edge 位图 - 健康用例 60/60(+13):释放沿/清零/交替/双侧/init 复位/越界通道守卫 测试与注册:新套件 test/host/adc_cal(89/89,8 通道×≥3 码点期望值由 LSB 常数独立推导、Q16 无舍入、set 边界含端点、两点还原合成 k/b 往返); 编号形态返工一轮:TC-ADCCAL-00A~00D 改 014~017、注释 FS-1 字样改写、 id_registry 族 pattern 转义修正、族游标登至 017;coding-standard 返工: 公开实现函数补齐函数头注释块(CODE-RULE-09) uvprojx 仅增 adc_cal.c 一条挂载(diff 已核零抖动);SIM_EXEMPT/id_registry (TC-HOST-ADCCAL 族)/adc-cal-unit-test 钩子行按 new-source-file 与 B 层口径 补齐;覆盖率 34/34 套件 89.6%,adc_cal.c 99.2%(baseline --update 属共享 台账文件,留 lead done 后统一回填) gate:@build 0 错 0 警(Code=215440 RO=19780 RW=1220 ZI=131980); RAM 增量 +144 B(RW+16/ZI+128:贴轨 9×6B + 两段 RAM 副本,IRAM1 57.7%→ 约 57.8%);Flash +1336B/+920B RO。adcTask 栈 worst=1344B margin 1216B (47%) PASS(stack_report 实测)。staged 门禁除 mem-numbers/mem-budget 外 全绿(该两条 = 台账漂移,回填 --write 落 docs/内存管理/** 单写者区,按 Lead 既定例外归 lead done 后处理): gate: only mem-budget/mem-numbers pending lead ledger backfill BOM/CR/U+FFFD/字面量 ASCII 已逐文件自查(本次未触碰任何带 BOM 文件)
329 lines
12 KiB
C
329 lines
12 KiB
C
/*
|
||
* 模块名称:ADC 采样有效性校验(L1 采集与预处理,规划项 L1-6)
|
||
* 模块功能:见 adc_health.h 文件头。本文件为**纯逻辑实现**:输入计数快照、
|
||
* 输出故障位/事件位,零平台依赖(仅 stdint.h/string.h 标准 C)→
|
||
* 主机侧免桩单测。
|
||
* 适用平台:STM32F407ZGTx + TPAFE5160
|
||
* 作者:王建锋
|
||
* 创建日期:2026-10-11
|
||
* 修改记录:
|
||
* v1.0 2026-10-11 王建锋 创建:L1-6 采样有效性校验
|
||
* v1.1 2026-10-21 王建锋 新增 adc_health_age_stale():无模块状态的帧年龄
|
||
* 纯判据(参照系由调用方自存),供 protectTask 的
|
||
* 兜底新鲜度门使用,见 adc_health.h 同名声明
|
||
* v1.2 2026-10-25 DTU 项目组 新增 L5-2 残余:码值越界(贴轨)观察器
|
||
* (rail_watch/rail_sticky/rail_init),判据与释放
|
||
* 沿理由见 adc_health.h L5-2 段注释
|
||
*/
|
||
|
||
#include "adc_health.h"
|
||
|
||
#include <string.h> /* memset(L5-2 贴轨观察器数组复位) */
|
||
|
||
/* ===================== 内部状态 ===================== */
|
||
|
||
/* 基线是否已建立:首次 check() 只记基线、不判定(开机首拍无参照系) */
|
||
static uint8_t s_primed;
|
||
|
||
/* 上次看到的计数(差值法判"有无前进",回绕安全) */
|
||
static uint32_t s_tpafe_seq;
|
||
static uint32_t s_tpafe_frst;
|
||
static uint32_t s_stm32_seq;
|
||
static uint32_t s_stm32_errs;
|
||
static uint32_t s_stm32_gaps;
|
||
static uint32_t s_stm32_hw;
|
||
|
||
/* 两侧"最后一次看到序号前进"的时刻(判静默) */
|
||
static uint32_t s_tpafe_adv_ms;
|
||
static uint32_t s_stm32_adv_ms;
|
||
|
||
/* 故障位 */
|
||
static uint32_t s_flags; /* 电平位(stall 可自愈;backward 锁存在此) */
|
||
static uint32_t s_sticky; /* 锁存位(含电平位历史并集) */
|
||
static uint32_t s_tpafe_gaps;
|
||
|
||
/* L5-2 贴轨观察器(每通道独立小状态机,单写者 = adcTask) */
|
||
typedef struct {
|
||
uint16_t run_hi; /* 连续贴上轨计数(饱和 0xFFFF) */
|
||
uint16_t run_lo; /* 连续贴下轨计数 */
|
||
uint8_t seen_mid; /* 见过中带样本(释放沿)——锁存的必要前提 */
|
||
uint8_t latched; /* 已报过边沿(不重复报) */
|
||
} adc_rail_t;
|
||
|
||
static adc_rail_t s_rail[ADC_RAIL_CH_NUM];
|
||
static uint32_t s_rail_sticky;
|
||
|
||
/* ===================== 对外接口 ===================== */
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能:采样有效性校验初始化(幂等)
|
||
* 入口参数:无
|
||
* 返 回 值:无
|
||
* 限定条件:无(内核启动前可调)
|
||
* 函数说明:清全部内部状态;判定从下一次 check() 的首拍基线重新开始。
|
||
*/
|
||
void adc_health_init(void) {
|
||
adc_health_rail_init();
|
||
s_primed = 0u;
|
||
s_tpafe_seq = 0u;
|
||
s_tpafe_frst = 0u;
|
||
s_stm32_seq = 0u;
|
||
s_stm32_errs = 0u;
|
||
s_stm32_gaps = 0u;
|
||
s_stm32_hw = 0u;
|
||
s_tpafe_adv_ms = 0u;
|
||
s_stm32_adv_ms = 0u;
|
||
s_flags = 0u;
|
||
s_sticky = 0u;
|
||
s_tpafe_gaps = 0u;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能:按计数快照做一次有效性判定
|
||
* 入口参数:in - 计数快照;NULL 则本次跳过(out 不动)
|
||
* out - 判定结果;NULL 则仅更新内部状态
|
||
* 返 回 值:无
|
||
* 限定条件:仅任务上下文(与 adc_input_poll() 同节奏,每拍一次)
|
||
* 函数说明:判定顺序 = 建基线 → 序号差值(倒退/丢帧/前进)→ 静默时长 →
|
||
* 错误计数增量。events 仅本次有效;flags/sticky 为持续状态。
|
||
*/
|
||
void adc_health_check(const adc_health_in_t *in, adc_health_status_t *out) {
|
||
uint32_t events = 0u;
|
||
|
||
if (in == 0) {
|
||
return;
|
||
}
|
||
|
||
/* 1) 首拍基线:只记录,不判定(开机时序号已非 0,无"上一拍"参照) */
|
||
if (s_primed == 0u) {
|
||
s_primed = 1u;
|
||
s_tpafe_seq = in->tpafe_seq;
|
||
s_tpafe_frst = in->tpafe_frst_err;
|
||
s_stm32_seq = in->stm32_seq;
|
||
s_stm32_errs = in->stm32_errs;
|
||
s_stm32_gaps = in->stm32_gaps;
|
||
s_stm32_hw = in->stm32_hw_errs;
|
||
s_tpafe_adv_ms = in->now_ms;
|
||
s_stm32_adv_ms = in->now_ms;
|
||
} else {
|
||
uint32_t d; /* 序号差值(两侧共用,cppcheck:作用域收在本块) */
|
||
|
||
/* 2) TPAFE 序号差值:倒退 = 单调性破坏(锁存);>1 = 丢帧(事件 + 计数) */
|
||
d = in->tpafe_seq - s_tpafe_seq;
|
||
if ((int32_t)d < 0) {
|
||
s_flags |= ADC_HF_SEQ_BACKWARD;
|
||
s_sticky |= ADC_HF_SEQ_BACKWARD;
|
||
s_tpafe_seq = in->tpafe_seq; /* 重新对齐,避免持续误判 */
|
||
s_tpafe_adv_ms = in->now_ms;
|
||
} else {
|
||
if (d > 1u) {
|
||
s_tpafe_gaps += (d - 1u);
|
||
events |= ADC_HE_TPAFE_GAP;
|
||
}
|
||
if (d >= 1u) {
|
||
s_tpafe_seq = in->tpafe_seq;
|
||
s_tpafe_adv_ms = in->now_ms;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/* 3) STM32 序号差值:同一口径(gap 计数在 adc_input 侧另有细账,
|
||
* 这里只取"前进/倒退/静默"三态,避免两处判据打架) */
|
||
d = in->stm32_seq - s_stm32_seq;
|
||
if ((int32_t)d < 0) {
|
||
s_flags |= ADC_HF_SEQ_BACKWARD;
|
||
s_sticky |= ADC_HF_SEQ_BACKWARD;
|
||
s_stm32_seq = in->stm32_seq;
|
||
s_stm32_adv_ms = in->now_ms;
|
||
} else if (d >= 1u) {
|
||
s_stm32_seq = in->stm32_seq;
|
||
s_stm32_adv_ms = in->now_ms;
|
||
}
|
||
|
||
/* 4) 静默判定(电平位,可自愈):距最后一次前进 >= 门限 */
|
||
if ((uint32_t)(int32_t)(in->now_ms - s_tpafe_adv_ms) >= ADC_HEALTH_STALL_MS) {
|
||
s_flags |= ADC_HF_TPAFE_STALL;
|
||
s_sticky |= ADC_HF_TPAFE_STALL;
|
||
} else {
|
||
s_flags &= ~ADC_HF_TPAFE_STALL;
|
||
}
|
||
if ((uint32_t)(int32_t)(in->now_ms - s_stm32_adv_ms) >= ADC_HEALTH_STALL_MS) {
|
||
s_flags |= ADC_HF_STM32_STALL;
|
||
s_sticky |= ADC_HF_STM32_STALL;
|
||
} else {
|
||
s_flags &= ~ADC_HF_STM32_STALL;
|
||
}
|
||
|
||
/* 5) 错误计数增量(事件 + 锁存):三类计数正常应恒为 0 增量 */
|
||
if (in->tpafe_frst_err != s_tpafe_frst) {
|
||
events |= ADC_HE_FRSTDATA;
|
||
s_sticky |= ADC_HF_FRSTDATA;
|
||
s_tpafe_frst = in->tpafe_frst_err;
|
||
}
|
||
if (in->stm32_errs != s_stm32_errs) {
|
||
events |= ADC_HE_STM32_ERR;
|
||
s_sticky |= ADC_HF_STM32_ERR;
|
||
s_stm32_errs = in->stm32_errs;
|
||
}
|
||
if (in->stm32_gaps != s_stm32_gaps) {
|
||
events |= ADC_HE_STM32_GAP;
|
||
s_stm32_gaps = in->stm32_gaps;
|
||
}
|
||
if (in->stm32_hw_errs != s_stm32_hw) {
|
||
events |= ADC_HE_HW_ERR;
|
||
s_sticky |= ADC_HF_HW_ERR;
|
||
s_stm32_hw = in->stm32_hw_errs;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
if (out != 0) {
|
||
out->flags = s_flags;
|
||
out->events = events;
|
||
out->sticky = s_sticky;
|
||
out->tpafe_gaps = s_tpafe_gaps;
|
||
out->tpafe_stall_ms =
|
||
((s_flags & ADC_HF_TPAFE_STALL) != 0u)
|
||
? (uint32_t)(int32_t)(in->now_ms - s_tpafe_adv_ms)
|
||
: 0u;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能:帧年龄判定(无模块状态,保护侧兜底门专用)
|
||
* 入口参数:见 adc_health.h 同名声明
|
||
* 返 回 值:1 - 已陈旧;0 - 新鲜或仍在建立基线
|
||
* 限定条件:任意任务上下文;不读写本模块任何 static(与 check() 的关键区别)
|
||
* 函数说明:三步——建基线 → 有前进即刷新参照系 → 原地不动才量"距最后一次前进"。
|
||
* 倒退也按"有变化"处理(本函数不判单调性,那归 ADC_HF_SEQ_BACKWARD)。
|
||
*/
|
||
uint8_t adc_health_age_stale(adc_health_age_t *a_p_age, uint32_t a_cur_seq,
|
||
uint32_t a_now_ms, uint32_t a_age_ms) {
|
||
if (a_p_age == 0) {
|
||
return 0u;
|
||
}
|
||
|
||
/* 1) 首拍建基线:此刻序号往往已非 0(TIM3 比调度器早约 100 ms 就在生产帧),
|
||
* 没有"上一拍"就没有参照系——开机窗口内绝不允许把保护锁掉 */
|
||
if (a_p_age->primed == 0u) {
|
||
a_p_age->primed = 1u;
|
||
a_p_age->seq = a_cur_seq;
|
||
a_p_age->adv_ms = a_now_ms;
|
||
return 0u;
|
||
}
|
||
|
||
/* 2) 有任何前进(含跨多帧、含跨回绕、含倒退)即算新鲜,并刷新参照系 */
|
||
if (a_cur_seq != a_p_age->seq) {
|
||
a_p_age->seq = a_cur_seq;
|
||
a_p_age->adv_ms = a_now_ms;
|
||
return 0u;
|
||
}
|
||
|
||
/* 3) 序号原地不动:只看"距最后一次前进多久",含等号(与 stall 判据同边界) */
|
||
if ((uint32_t)(int32_t)(a_now_ms - a_p_age->adv_ms) >= a_age_ms) {
|
||
return 1u;
|
||
}
|
||
return 0u;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能:读当前电平故障位
|
||
* 入口参数:无
|
||
* 返 回 值:见 adc_health.h ADC_HF_TPAFE_STALL/STM32_STALL/SEQ_BACKWARD
|
||
* 限定条件:无
|
||
* 函数说明:与 check() 出参 flags 同源。
|
||
*/
|
||
uint32_t adc_health_flags(void) {
|
||
return s_flags;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能:读锁存故障位
|
||
* 入口参数:无
|
||
* 返 回 值:电平位 + FRSTDATA/STM32_ERR/HW_ERR 的并集
|
||
* 限定条件:无
|
||
* 函数说明:出现过即留痕,直到 adc_health_init() 才清。
|
||
*/
|
||
uint32_t adc_health_sticky(void) {
|
||
return s_sticky;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能:读 TPAFE 累计丢帧点数
|
||
* 入口参数:无
|
||
* 返 回 值:序号前进 >1 的超出部分累计
|
||
* 限定条件:无
|
||
* 函数说明:与 STM32 侧 adc_input_stm32_gaps() 对称的 TPAFE 侧细账。
|
||
*/
|
||
uint32_t adc_health_tpafe_gaps(void) {
|
||
return s_tpafe_gaps;
|
||
}
|
||
|
||
/* ===================== L5-2 贴轨观察器实现 ===================== */
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能:贴轨观察器复位(幂等;adc_health_init() 已内含)
|
||
* 入口参数:无
|
||
* 返 回 值:无
|
||
* 限定条件:与 check() 同为单写者任务上下文
|
||
*/
|
||
void adc_health_rail_init(void) {
|
||
(void)memset(s_rail, 0, sizeof(s_rail));
|
||
s_rail_sticky = 0u;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能:单通道单拍贴轨观察(判据与释放沿前提见 adc_health.h 同名声明)
|
||
* 入口参数:ch / code / lo_th / hi_th - 见 adc_health.h
|
||
* 返 回 值:1 - 本拍新锁存(边沿);0 - 无新事件(含 ch 越界忽略) uint32_t
|
||
* 限定条件:每拍每通道至多一次;纯算术、零平台依赖
|
||
*/
|
||
uint32_t adc_health_rail_watch(uint8_t ch, int32_t code, int32_t lo_th, int32_t hi_th) {
|
||
adc_rail_t *p;
|
||
|
||
if (ch >= (uint8_t)ADC_RAIL_CH_NUM) {
|
||
return 0u;
|
||
}
|
||
p = &s_rail[ch];
|
||
|
||
if (code >= hi_th) { /* 贴上轨带:清对侧计数 */
|
||
p->run_lo = 0u;
|
||
if (p->run_hi < 0xFFFFu) {
|
||
p->run_hi++;
|
||
}
|
||
if ((p->run_hi >= (uint16_t)ADC_RAIL_N_RUN) && (p->seen_mid != 0u)
|
||
&& (p->latched == 0u)) {
|
||
p->latched = 1u;
|
||
s_rail_sticky |= (1uL << ch);
|
||
return 1u;
|
||
}
|
||
return 0u;
|
||
}
|
||
if (code <= lo_th) { /* 贴下轨带(对称) */
|
||
p->run_hi = 0u;
|
||
if (p->run_lo < 0xFFFFu) {
|
||
p->run_lo++;
|
||
}
|
||
if ((p->run_lo >= (uint16_t)ADC_RAIL_N_RUN) && (p->seen_mid != 0u)
|
||
&& (p->latched == 0u)) {
|
||
p->latched = 1u;
|
||
s_rail_sticky |= (1uL << ch);
|
||
return 1u;
|
||
}
|
||
return 0u;
|
||
}
|
||
/* 中带:记释放沿(锁存的必要前提),并清两侧连续计数 */
|
||
p->seen_mid = 1u;
|
||
p->run_hi = 0u;
|
||
p->run_lo = 0u;
|
||
return 0u;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 函数功能:读贴轨锁存位图
|
||
* 入口参数:无
|
||
* 返 回 值:bit ch = 曾检出贴轨(低 9 位有效) uint32_t
|
||
* 限定条件:无
|
||
*/
|
||
uint32_t adc_health_rail_sticky(void) {
|
||
return s_rail_sticky;
|
||
}
|