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3.6 KiB
C++
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/**
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* @file ethercat_diff_stats.h
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* @brief [DIFF-STATS] 临时仪表：量化"若把输入 PDO 改成差分写，每拍真正需要写多少字节、
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* 变化点碎成几个连续段(run)"。只测量，不改变任何现有写行为。
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*
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* 存在的理由：差分写（方案 A）的收益完全取决于"每拍有多少字节真的变了"，而 run 碎片
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* 数量决定它会不会把一次 600B 整块写退化成几百次带 AVAIL 轮询的小写。这两个数今天
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* 都没有实测依据，所以先只上仪表，拿分布再决定 A1(语义分区条件写) 值不值得做、
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* A2(块粒度差分) 的碎片上限 N 该取几。
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*
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* 顺带把"比较本身要多久"也测出来（sub23 累计 DWT 周期）——这是差分方案最容易被
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* 质疑的成本项，用实测代替拍脑袋。
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*
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* @note 结果按 1s 窗口滚动（与 sys/cpu_load.cpp 同法，用 DWT 周期判窗口边界），
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* getter 返回**上一个已完成的完整窗口**，因此主站任何时刻 SDO 读到的都是
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* 稳定值，不会拿到半累积的窗口。窗口未满时 windowSeq()==0，读侧应显示
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* "等待首个完整窗口"而不是当 0 解读。
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*
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* @note 删除方法：删本文件与 ethercat_diff_stats.cpp + 删全工程 [DIFF-STATS] 标记行
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* + 把 sys/config.h 的 CONFIG_ECAT_DIFF_STATS 置 0。对象字典 0x2000 的
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* sub13..23 字段建议保留（恒 0，不影响任何既有子索引）。
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*/
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#ifndef COMM_ETHERCAT_DIFF_STATS_H
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#define COMM_ETHERCAT_DIFF_STATS_H
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#include <cstdint>
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/**
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* @brief 输入镜像差分统计。
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* @note 全静态；observe() 在 PDI_Isr 上下文每拍调用一次，故内部状态无需临界区
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* （唯一写者），getter 由 APPL_InputMapping 同上下文读取。
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*/
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class EthercatDiffStats {
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public:
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/**
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* @brief 与上一份已发布的输入镜像比对并累计统计。
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* @param[in] cur 刚发布完成的完整输入 PDO 镜像（kEcatPdoInBytes 字节）。
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* @note 内部自持上一份副本，调用方无需额外维护缓冲、也不必自己 memcpy。
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* 首次调用只建立基准，不产生样本（否则会把"全 600B 都变了"记成第一拍）。
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*/
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static void observe(const uint8_t *cur) noexcept;
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/** @brief 丢弃基准，下一次调用重新起算（AL 状态跳变、布局变更时用）。 */
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static void reset() noexcept;
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/* ── 对象字典 0x2000 sub13..23 的取值接口，均为"上一个完整 1s 窗口" ── */
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static uint32_t windowSeq() noexcept; /**< sub13 已完成窗口数，0=还没有完整窗口 */
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static uint32_t cycles() noexcept; /**< sub14 窗口内参与比对的拍数 */
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static uint32_t changedMax() noexcept; /**< sub15 单拍变化字节峰值 */
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static uint32_t runsTotal() noexcept; /**< sub16 窗口内 run 总数（配 cycles 求均值） */
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static uint32_t runsMax() noexcept; /**< sub17 单拍 run 数峰值，A2 的 N 由它定 */
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static uint32_t seg1Bytes() noexcept; /**< sub18 段1(0..31) 桥状态+短快照 */
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static uint32_t seg2Bytes() noexcept; /**< sub19 段2(32..319) 电机状态窗口 */
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static uint32_t seg3Bytes() noexcept; /**< sub20 段3(320..359) 长帧快照 */
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static uint32_t seg4Bytes() noexcept; /**< sub21 段4(360..583) 批量覆盖窗 */
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static uint32_t seg5Bytes() noexcept; /**< sub22 段5(584..599) 诊断区+保留 */
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static uint32_t compareCyc() noexcept; /**< sub23 比对自身累计 DWT 周期（本征开销） */
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};
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#endif /* COMM_ETHERCAT_DIFF_STATS_H */
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