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STM32F4-Base/App/algo/meas.c
T
wandering1 593c5d0c84 refactor(编号): 采集链分层 L1/L1.5/L2/L2.5/L3/L4/L5 → 语义名(批次 1)
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。
2026-10-28 13:04:02 +08:00

172 lines
6.9 KiB
C
Raw Blame History

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/*
* 模块名称:遥测快照发布层(全周傅氏相量派生·发布侧,「数据可信」§4.5)
* 模块功能:实现见 meas.h——200 ms 基波有效值 + 品质快照,双区无锁读。
* 本文件纯算法:输入 = sample_ring 取窗 + 调用方注入(频率/削顶位图),
* 无 RTOS / 无寄存器 / 无日志(「数据可信」层内禁令:本目录不写日志)。
* 双区不变量(docs/任务规划/数据可信.md §4.5,双区指针原子交换 同型,先例 = App/algo/
*(保护功能清单见 docs/算法/继电保护功能复现规划.md)
* phasor.c 的双区注释):写侧只碰**非使用区**,全部字段填完后一次
* volatile 单字节 store 翻转使用区;读者先取索引再整体拷贝 → 拷贝期
* 间写者不可能改读者所在区(两帧间隔 200 ms 远大于 72 B 拷贝)。
* 单核顺序执行,无需内存屏障;volatile 阻编译器把字段写入挪到翻转后。
* 适用平台:STM32F407ZGTx(Cortex-M4F,硬件 FPU)
* 作者:DTU 项目组
* 创建日期:2026-10-25(道D 遥测快照发布)
* 修改记录:
* v1.0 2026-10-25 DTU 项目组 创建:200 ms 遥测快照 + 双区无锁读
*/
#include "meas.h"
#include <stddef.h>
#include "phasor.h" /* phasor_calc():基波 DFT 纯函数核(与使用区同核) */
#include "sample_ring.h" /* sample_ring_window():以本拍为终止的一周波窗 */
/* ===== 双区(计算区 / 使用区),口径同 App/algo/phasor.c 的 双区指针原子交换===== */
static meas_snap_t s_ms_snap[2];
static volatile uint8_t s_ms_use;
static uint8_t s_ms_ready; /* 使用区是否已产出过有效结果 */
static uint32_t s_ms_seq; /* 只增帧号(写者单写者,读者原子单字读) */
/*
* 函数功能:清零一份快照(含 rsv 与全部数组元素)
* 入口参数:p - 目标快照
* 返 回 值:无
* 限定条件:p 非空
* 函数说明:静态辅助;逐字段清零(不依赖 memset,行为与本目录 phasor_zero 同型)。
*/
static void meas_zero(meas_snap_t *p) {
uint8_t i;
p->seq = 0u;
p->tick_ms = 0u;
p->valid = 0u;
p->rsv[0] = 0u;
p->rsv[1] = 0u;
p->rsv[2] = 0u;
p->freq_valid = 0u;
p->freq_hz = 0.0f;
for (i = 0u; i < (uint8_t)ADC_SEM_COUNT; i++) {
p->yc[i] = 0.0f;
p->qds[i] = 0u;
}
}
/*
* 函数功能:遥测快照层初始化
* 入口参数:无
* 返 回 值:0 - 成功
* 限定条件:内核启动前或任务上下文皆可;幂等,可重复调用
* 函数说明:清双区 + 索引/就绪/序号复位。init 后到首次发布前,meas_get() 恒
* 返 -2(out 清零)、meas_seq() 恒返 0。
*/
int meas_init(void) {
meas_zero(&s_ms_snap[0]);
meas_zero(&s_ms_snap[1]);
s_ms_use = 0u;
s_ms_ready = 0u;
s_ms_seq = 0u;
return 0;
}
/*
* 函数功能:一拍遥测发布(被调即发布,节拍把关在调用方)
* 入口参数:tick_ms - 本拍时基(毫秒) uint32_t
* freq_valid_in - 频率读数新鲜度(freq_valid() 值) uint8_t
* freq_hz_in - 频率读数(freq_last() 值) float
* clip_mask - 削顶通道位图(bit s = 语义通道 s,来源唯一 =
* adc_cal_flags(),编排方注入) uint32_t
* 返 回 值:无
* 限定条件:仅 adcTask 上下文、全仓唯一调用点(meas.h 发布纪律);须在
* phasor_run() 之后调用(本拍窗含最新点,与使用区同窗同核)
* 函数说明:电气 8 路(语义序中 TEMP 之前的全部通道,映射表属主 =
* docs/硬件平台/ADC通道映射说明.md)逐路一周波基波 DFT;任一路取窗
* 不足(开机未满一周波)→ 该路 IV|NT + 整帧 valid=0,但照常发布
* (品质节拍性刷新,见 meas_tick 头注)。TEMP 只取最新一点透传 +
* NT(「数据可信」决策 5)。品质值不因 IV 清零——"值在场但不可信"
* 与"值缺失"分开,消费者按 qds 裁决。
*/
void meas_tick(uint32_t tick_ms, uint8_t freq_valid_in, float freq_hz_in,
uint32_t clip_mask) {
meas_snap_t *z = &s_ms_snap[1u - s_ms_use]; /* 计算区 = 非使用区 */
float win[PHASOR_N];
phasor_t p;
uint8_t all_ok = 1u;
uint8_t s;
meas_zero(z);
z->seq = s_ms_seq + 1u;
z->tick_ms = tick_ms;
for (s = 0u; s < (uint8_t)ADC_SEM_TEMP; s++) {
if (sample_ring_window((adc_semantic_t)s, (uint8_t)PHASOR_N, win) == 0) {
phasor_calc(win, (uint8_t)PHASOR_N, 1u, &p);
z->yc[s] = p.fAmSQ; /* 有效值口径(系数已折算,同 phasor 层) */
if ((clip_mask & (1uL << s)) != 0u) {
z->qds[s] |= (uint16_t)MEAS_QDS_CLIPPED;
}
} else {
/* 本路窗不足:值缺位(yc 保持 0)+ IV|NT;整帧判不可信 */
z->qds[s] = (uint16_t)(MEAS_QDS_IV | MEAS_QDS_NT);
all_ok = 0u;
}
}
/* TEMP:非交流量语义(「数据可信」决策 5),最新一点原始帧值透传 + NT;
* clip_mask 位 8 不参与(adc_cal_flags(TEMP) 恒 0,无削顶语义) */
{
float tv = 0.0f;
if (sample_ring_window(ADC_SEM_TEMP, 1u, &tv) == 0) {
z->yc[ADC_SEM_TEMP] = tv;
z->qds[ADC_SEM_TEMP] = (uint16_t)MEAS_QDS_NT;
} else {
z->qds[ADC_SEM_TEMP] = (uint16_t)(MEAS_QDS_IV | MEAS_QDS_NT);
}
}
z->valid = all_ok;
z->freq_valid = (freq_valid_in != 0u) ? 1u : 0u;
z->freq_hz = freq_hz_in;
/* 全部字段就绪后才翻索引 + 置就绪(顺序即协议,勿交换) */
s_ms_seq = z->seq;
s_ms_use = (uint8_t)(1u - s_ms_use);
s_ms_ready = 1u;
}
/*
* 函数功能:读当前使用区快照(无锁整体拷贝)
* 入口参数:out - 输出快照;失败路径同样清零填充
* 返 回 值:0 - 成功;-1 - 参数错;-2 - 从未发布过 int
* 限定条件:任意上下文;无(读 volatile 索引 + 普通拷贝)
* 函数说明:先取索引再索引拷贝,避免拷贝中途索引被翻转导致"半旧半新"。
* 返回 0 时帧内部自洽(同一发布拍的 seq/tick_ms/yc/qds 成套)。
*/
int meas_get(meas_snap_t *out) {
uint8_t z;
if (out == NULL) {
return -1;
}
if (s_ms_ready == 0u) {
meas_zero(out);
return -2;
}
z = s_ms_use;
*out = s_ms_snap[z];
return 0;
}
/*
* 函数功能:读已发布帧数(只增)
* 入口参数:无
* 返 回 值:seq,0 = 从未发布(单字读,原子) uint32_t
* 限定条件:任意上下文
* 函数说明:轻量"是否换帧"探针,正式取数以 meas_get() 为准。
*/
uint32_t meas_seq(void) {
return s_ms_seq;
}