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# RTU_ALL_AI 项目 — 纯 C AI 开发工作计划
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> 版本: v1.1
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> 日期: 2026-07-07
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> 远程仓库: http://127.0.0.1:3000/admin/RTU_ALL_AI.git
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> 分支策略: master（主分支，所有开发在 master 上直接进行）
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## 一、项目定位
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RTU_ALL_AI 是一个**纯 C 编写的嵌入式通讯装置示例工程**，100% 由 AI 编写。项目采用与 RTU 一致的模块化架构，使用 Linux 内核侵入式链表（`list.h`）作为核心数据结构。工程既是 AI 编程能力的验证，也是后续 RTU 实际模块开发的参考模板。
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## 二、项目架构（对齐 RTU 结构）
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```
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RTU_ALL_AI/
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├── .gitignore
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├── README.md
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├── src/
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│ ├── public/ # 公共基础库（对齐 RTU 全部 11 个模块）
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│ │ ├── liblist/ # [P0★] Linux 内核侵入式链表（纯C，纯头文件）
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│ │ │ └── inc/list.h
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│ │ ├── libfunc/ # [P0★] 基础工具函数（CRC、校验、文件操作）
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│ │ │ ├── inc/myFunc.h
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│ │ │ └── src/myFunc.c
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│ │ ├── liblog/ # [P0★] 日志系统（控制台+文件，异步队列）
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│ │ │ ├── inc/myLog.h
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│ │ │ └── src/myLog.c
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│ │ ├── libtask/ # [P1★] 任务调度（定时器、事件循环）
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│ │ │ ├── inc/myTask.h
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│ │ │ └── src/myTask.c
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│ │ ├── libdatacenter/ # [P1★] 数据中心（信号点 CRUD，侵入式链表）
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│ │ │ ├── inc/myDatacenter.h
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│ │ │ └── src/myDatacenter.c
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│ │ ├── libcJSON/ # [P1★] JSON 解析（纯C，cJSON 裁剪版）
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│ │ │ ├── inc/cJSON.h
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│ │ │ └── src/cJSON.c
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│ │ ├── libxml/ # [P2★] XML 解析（纯C，tinyxml2 裁剪版）
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│ │ │ ├── inc/tinyxml2.h
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│ │ │ └── src/tinyxml2.c
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│ │ ├── libmd5/ # [P1★] MD5 摘要算法
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│ │ │ ├── inc/myMd5.h
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│ │ │ └── src/myMd5.c
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│ │ ├── libmy_xxhash/ # [P1★] xxHash 快速哈希（纯C）
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│ │ │ ├── inc/xxhash.h
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│ │ │ └── src/xxhash.c
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│ │ ├── libcomm/ # [P2★] 通讯抽象层（串口/TCP 统一接口）
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│ │ │ ├── inc/myComm.h
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│ │ │ └── src/myComm.c
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│ │ ├── libcmd/ # [P2★] 命令处理框架（注册/分发/回传）
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│ │ │ ├── inc/myCmd.h
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│ │ │ └── src/myCmd.c
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│ │ └── libmy_mosquitto/ # [P3○] MQTT 客户端（mosquitto C 封装）
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│ │ ├── inc/myMosquitto.h
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│ │ └── src/myMosquitto.c
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│ ├── protocol/ # 协议实现层（对齐 RTU 全部 6 个模块）
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│ │ ├── libmodbus/ # [P1★] Modbus RTU/TCP 从站协议栈
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│ │ │ ├── inc/myModbus.h
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│ │ │ └── src/myModbus.c
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│ │ ├── lib60870/ # [P2★] IEC 60870-5-101/103/104 协议栈
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│ │ │ ├── inc/lib60870_common.h
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│ │ │ ├── inc/lib60870_public.h
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│ │ │ ├── inc/gb101.h / gb103.h / gb104.h
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│ │ │ └── src/*.c
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│ │ ├── libicp67/ # [P2○] ICP67 专有协议
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│ │ │ ├── inc/icp67.h
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│ │ │ └── src/icp67.c
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│ │ ├── libmms_m/ # [P3○] IEC 61850 MMS 主站（客户端）
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│ │ │ ├── inc/myMms_m.h
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│ │ │ └── src/myMms_m.c
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│ │ ├── libmms_s/ # [P3○] IEC 61850 MMS 从站（服务端）
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│ │ │ ├── inc/myMms_s.h
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│ │ │ └── src/myMms_s.c
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│ │ └── libmongoose/ # [P3○] 嵌入式 HTTP/WebSocket 服务
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│ │ ├── inc/mongoose.h
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│ │ └── src/mongoose.c
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│ ├── system/ # 系统管理层（对齐 RTU 全部 9 个模块）
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│ │ ├── RTU/ # [P2★] 主程序入口（初始化、主循环）
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│ │ │ ├── inc/app_sys.h
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│ │ │ ├── inc/app_cmd.h
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│ │ │ └── src/main.c
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│ │ ├── libiec/ # [P2★] IEC 规约点表定义与解析
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│ │ │ ├── inc/iec.h
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│ │ │ ├── inc/iec_point.h
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│ │ │ ├── inc/iec_method.h
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│ │ │ └── src/iec_cfg_parse.c
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│ │ ├── libcom_decode/ # [P2★] 通讯通道解码与分发
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│ │ │ ├── inc/com_decode.h
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│ │ │ ├── inc/com_channel_def.h
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│ │ │ └── src/com_decode.c
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│ │ ├── libmodbus_m/ # [P2★] Modbus 主站管理（轮询/采集）
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│ │ │ ├── inc/modbus_m.h
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│ │ │ └── src/modbus_m.c
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│ │ ├── libiec61850m/ # [P3○] IEC 61850 MMS 主站管理
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│ │ │ ├── inc/iec61850m.h
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│ │ │ ├── inc/parse_xml.h
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│ │ │ └── src/iec61850m.c
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│ │ ├── libiec61850s/ # [P3○] IEC 61850 MMS 从站管理
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│ │ │ ├── inc/iec61850s.h
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│ │ │ ├── inc/parse_xml.h
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│ │ │ └── src/iec61850s.c
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│ │ ├── libplc/ # [P3○] PLC 逻辑引擎
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│ │ │ ├── inc/plc.h
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│ │ │ └── src/plc.c
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│ │ ├── libself_ptl/ # [P3○] 内部自定义协议
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│ │ │ ├── inc/self_ptl.h
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│ │ │ ├── inc/method.h
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│ │ │ └── src/self_ptl.c
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│ │ └── libweb_server/ # [P2★] Web 管理服务（REST + WebSocket）
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│ │ ├── inc/web_server.h
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│ │ ├── inc/ws_method.h
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│ │ └── src/web_server.c
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│ └── test/ # 单元测试（每个模块一个 test_xxx.c）
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│ ├── test_list.c # [P0★] 链表操作全量测试
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│ ├── test_log.c # [P0★] 日志队列测试
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│ ├── test_datacenter.c # [P1★] 数据中心 CRUD 测试
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│ ├── test_cjson.c # [P1★] JSON 解析测试
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│ ├── test_modbus.c # [P1★] Modbus 协议测试
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│ └── test_60870.c # [P2★] IEC104 协议测试
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└── release/ # 构建系统（与 RTU 结构完全一致）
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├── build.sh # 编译脚本（x86 / arm 一键切换）
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├── linux.mk # 公共编译选项（CROSS_COMPILE、路径）
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├── makefile # 顶层 Makefile（递归 src/）
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├── pack_web.sh # Web 资源打包脚本（P3 阶段）
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├── inc/ # 对外暴露的公共头文件
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└── src/ # 每个模块的 makefile
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├── makefile # 第二层（递归 public/protocol/system）
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├── public/
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│ ├── makefile # 第三层
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│ ├── liblist/makefile
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│ ├── libfunc/makefile
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│ ├── liblog/makefile
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│ ├── libtask/makefile
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│ ├── libdatacenter/makefile
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│ ├── libcJSON/makefile
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│ ├── libxml/makefile
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│ ├── libmd5/makefile
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│ ├── libmy_xxhash/makefile
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│ ├── libcomm/makefile
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│ ├── libcmd/makefile
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│ └── libmy_mosquitto/makefile
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├── protocol/
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│ ├── makefile
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│ ├── libmodbus/makefile
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│ ├── lib60870/makefile
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│ ├── libicp67/makefile
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│ ├── libmms_m/makefile
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│ ├── libmms_s/makefile
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│ └── libmongoose/makefile
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└── system/
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├── makefile
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├── RTU/makefile
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├── libiec/makefile
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├── libcom_decode/makefile
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├── libmodbus_m/makefile
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├── libiec61850m/makefile
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├── libiec61850s/makefile
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├── libplc/makefile
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├── libself_ptl/makefile
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└── libweb_server/makefile
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```
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> **图例**: [P0★] 本期实现 | [P2★] 本期实现 | [P3○] 后续扩展（预留目录+stub）
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## 三、代码规范（严格对齐 RTU 风格）
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### 3.1 命名规范
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| 类型 | 规范 | 示例 |
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| 文件名 | 驼峰/下划线混合 | `myFunc.c`, `myLog.h`, `app_sys.h` |
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| 函数名 | 小写+下划线 | `func_cal_crc16()`, `dc_signal_set()` |
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| 结构体 | 小写+`_t` 后缀 | `log_message_t`, `dc_signal_t` |
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| 宏/常量 | 全大写+下划线 | `LOG_LEVEL_INFO`, `SHORT_STR_LEN` |
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| 全局变量 | `g_` 前缀 | `g_log_path`, `g_tableCRC16` |
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| 静态函数 | `LOCAL` 宏修饰 | `LOCAL void helper_func()` |
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### 3.2 头文件规范
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```c
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#ifndef _MY_MODULE_H_ // 全大写+下划线
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#define _MY_MODULE_H_
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#include <stdint.h> // 系统头文件在前
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#ifdef __cplusplus
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extern "C" { // 兼容 C++ 调用
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#endif
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// 宏定义
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// 结构体
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// 函数声明
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#ifdef __cplusplus
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}
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#endif
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#endif // _MY_MODULE_H_
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```
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### 3.3 注释规范
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- 函数头部：`/** 功能简述 */` 或 `// 功能描述`
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- 复杂逻辑：行间注释 `// 步骤1: xxx`
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- 段落分隔：`/******...******/` 分隔不同功能区域
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### 3.4 编码规范
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- 缩进：Tab（4 空格宽度）
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- 所有函数入口参数必须校验（NULL、越界检查）
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- 函数行数控制在 80 行以内
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- 复杂逻辑拆分为独立静态函数
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- 错误路径必须打 LOG_E
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## 四、模块优先级说明
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| 标记 | 含义 |
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| ⭐ P0 | 基础模块，无外部依赖，最先实现 |
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| ⭐ P1 | 核心模块，依赖 P0 模块，第二批次 |
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| ⭐ P2 | 业务模块，依赖 P0/P1，第三批次 |
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| ○ P3 | 预留模块，仅创建目录+stub，后续扩展 |
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## 五、分阶段开发计划
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### 阶段 0：基础设施搭建（预计 1-2 天）
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| 序号 | 任务 | 模块 | 产出 | 状态 |
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| 0.1 | 搭建构建系统 | — | `release/linux.mk`, `release/makefile`, `release/build.sh` | ⬜ |
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| 0.2 | 创建 `myBase.h` 基础定义 | — | `release/inc/myBase.h`（宏、类型、大小端转换） | ⬜ |
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| 0.3 | 实现侵入式链表 | `liblist` | `src/public/liblist/inc/list.h` | ⬜ |
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| 0.4 | 实现日志系统 | `liblog` | `src/public/liblog/inc/myLog.h`, `src/myLog.c` | ⬜ |
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| 0.5 | 实现基础工具函数 | `libfunc` | `src/public/libfunc/inc/myFunc.h`, `src/myFunc.c` | ⬜ |
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| 0.6 | 创建全部预留模块的目录+stub | 所有 P3 | 26 个模块的 `inc/` + stub `src/` 骨架 | ⬜ |
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| 0.7 | 链表 + 日志单元测试 | — | `src/test/test_list.c`, `test_log.c` | ⬜ |
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| 0.8 | **编译验证 + 代码审查** | — | 全量编译通过、测试通过 | ⬜ |
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### 阶段 1：数据基础设施（预计 2-3 天）
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| 序号 | 任务 | 模块 | 产出 | 状态 |
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|------|------|------|------|------|
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| 1.1 | 实现 MD5 摘要算法 | `libmd5` | `src/public/libmd5/` | ⬜ |
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| 1.2 | 实现 xxHash 快速哈希 | `libmy_xxhash` | `src/public/libmy_xxhash/` | ⬜ |
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| 1.3 | 实现 cJSON 解析 | `libcJSON` | `src/public/libcJSON/`（从 RTU 裁剪） | ⬜ |
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| 1.4 | 设计信号数据模型 | — | `dc_signal_t` 等结构体设计文档 | ⬜ |
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| 1.5 | 实现数据中心 | `libdatacenter` | CRUD 接口，侵入式链表管理信号点 | ⬜ |
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| 1.6 | 实现任务调度 | `libtask` | 任务注册、定时触发、事件驱动 | ⬜ |
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| 1.7 | 编写单元测试 | — | `test_cjson.c`, `test_datacenter.c` | ⬜ |
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| 1.8 | **编译验证 + 代码审查** | — | 全量编译通过、测试通过 | ⬜ |
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### 阶段 2：通讯与协议（预计 3-4 天）
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| 序号 | 任务 | 模块 | 产出 | 状态 |
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|------|------|------|------|------|
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| 2.1 | 实现通讯抽象层 | `libcomm` | 串口/TCP 统一接口（打开/发送/接收/关闭） | ⬜ |
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| 2.2 | 实现命令处理框架 | `libcmd` | 命令注册、分发、回调执行 | ⬜ |
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| 2.3 | 实现 XML 解析 | `libxml` | `src/public/libxml/`（tinyxml2 裁剪版） | ⬜ |
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| 2.4 | 实现 Modbus 协议栈 | `libmodbus` | RTU/TCP 从站，线圈/寄存器读写 | ⬜ |
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| 2.5 | 实现 IEC 60870-5-104 | `lib60870` | 总召、遥测、遥信、遥控、对时 | ⬜ |
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| 2.6 | 实现 IEC 点表解析 | `libiec` | `src/system/libiec/`，iec_cfg_parse | ⬜ |
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| 2.7 | 实现 Modbus 主站管理 | `libmodbus_m` | 轮询、采集、数据分发 | ⬜ |
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| 2.8 | 编写单元测试 | — | `test_modbus.c`, `test_60870.c` | ⬜ |
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| 2.9 | **编译验证 + 代码审查** | — | 全量编译通过、测试通过 | ⬜ |
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### 阶段 3：系统集成（预计 2-3 天）
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| 序号 | 任务 | 模块 | 产出 | 状态 |
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|------|------|------|------|------|
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| 3.1 | 实现通讯通道解码 | `libcom_decode` | 多通道帧解析、分发到各协议栈 | ⬜ |
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| 3.2 | 实现 Web 管理服务 | `libweb_server` | REST API + WebSocket 实时推送 | ⬜ |
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| 3.3 | 实现主程序入口 | `RTU` | 模块初始化、主循环、信号处理 | ⬜ |
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| 3.4 | 端到端集成测试 | — | 多模块联调、协议互通验证 | ⬜ |
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| 3.5 | **编译验证 + 代码审查** | — | x86 本地 + ARM 交叉编译全通过 | ⬜ |
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| 3.6 | 编写 README 文档 | — | 项目说明、编译指南、模块架构图 | ⬜ |
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### 阶段 4（后续扩展）：预留模块实现
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| 序号 | 任务 | 模块 | 优先级 | 状态 |
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|------|------|------|------|------|
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| 4.1 | ICP67 专有协议 | `libicp67` | P3 ○ | ⬜ |
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| 4.2 | IEC 61850 MMS 主站 | `libmms_m` + `libiec61850m` | P3 ○ | ⬜ |
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| 4.3 | IEC 61850 MMS 从站 | `libmms_s` + `libiec61850s` | P3 ○ | ⬜ |
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| 4.4 | 嵌入式 HTTP 服务 | `libmongoose` | P3 ○ | ⬜ |
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| 4.5 | MQTT 客户端 | `libmy_mosquitto` | P3 ○ | ⬜ |
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| 4.6 | PLC 逻辑引擎 | `libplc` | P3 ○ | ⬜ |
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| 4.7 | 内部自定义协议 | `libself_ptl` | P3 ○ | ⬜ |
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## 五、AI 开发工作流
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```
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┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐
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│ 1. 制定 │───▶│ 2. AI │───▶│ 3. 编译 │───▶│ 4. 代码 │
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│ 计划 │ │ 编码 │ │ 验证 │ │ 审查 │
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└──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘
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▲ │
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└───────────────────────────────────────────────┘
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5. 修复 + 迭代
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```
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### 工作流规则
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1. **计划先行**：每个模块编写前，先输出设计计划（数据结构、API、依赖关系），经审查后再编码
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2. **增量迭代**：每个函数编写后立即编译，消除编译错误再继续
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3. **测试驱动**：先写单元测试框架，再实现功能代码
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4. **审查门禁**：每个模块完成后必须进行代码审查（检查风格、注释、边界处理）
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5. **单文件提交**：每个模块或逻辑单元完成后单独 git commit，commit message 使用中文描述
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## 六、Git 推送规则（对齐 RTU）
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- **分支**: 所有开发在 `master` 分支
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- **Commit 格式**: `[模块名] 功能描述`
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- 例: `[liblist] 实现 Linux 内核侵入式双向链表`
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- 例: `[libdatacenter] 添加信号点 CRUD 接口`
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- **推送频率**: 每个模块完成后推送一次
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- **远程**: `origin` → `http://admin:admin123@127.0.0.1:3000/admin/RTU_ALL_AI.git`
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## 七、关键技术点
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### 7.1 Linux 内核侵入式链表（list.h）
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- 使用标准的 `struct list_head` 双向循环链表（`/usr/include/linux/list.h` 精简版）
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- 实现 `list_add`, `list_add_tail`, `list_del`, `list_del_init`, `list_for_each_entry` 等宏
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- 实现 `list_empty`, `list_entry`, `list_first_entry` 辅助宏
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- 所有模块的数据结构使用侵入式链表管理
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### 7.2 编译系统
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- 支持 `x86`（本地调试）和 `arm`（RK3568 交叉编译）两种模式
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- 每个模块编译为 `.a` 静态库，顶层递归构建
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- `build.sh x86` 或 `build.sh arm` 一键编译
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- 公共头文件统一复制到 `release/inc/`
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### 7.3 日志系统
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- 支持控制台 + 文件双输出，异步日志队列（侵入式链表实现）
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- 级别：INFO / ERROR，宏：`LOG_I` / `LOG_E`
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- 文件日志支持按大小轮转（`LOG_FILE_MAX_SIZE` / `LOG_FILE_MAX_COUNT`）
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### 7.4 基础公共库（public/）
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| 模块 | 来源 | 核心功能 |
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|------|------|------|
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| `liblist` | Linux 内核 | 侵入式双向循环链表，纯头文件 |
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| `libfunc` | 自研 | CRC16/32、校验和、文件操作、环境变量、字节序 |
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| `liblog` | 自研 | 异步日志（控制台+文件）、按大小轮转 |
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| `libtask` | 自研 | 任务注册/调度、定时器、线程池 |
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| `libdatacenter` | 自研 | 信号点 CRUD、侵入式链表索引、xxHash 查找 |
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| `libcJSON` | cJSON 裁剪 | JSON 解析/生成，纯 C，无动态内存溢出风险 |
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| `libxml` | tinyxml2 裁剪 | XML 解析（用于 IEC 61850 SCL 文件） |
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| `libmd5` | RFC 1321 | MD5 摘要，用于文件校验和协议认证 |
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| `libmy_xxhash` | xxHash | 极速哈希，用于数据中心信号点快速查找 |
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||
| `libcomm` | 自研 | 串口/TCP 统一抽象（open/send/recv/close） |
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| `libcmd` | 自研 | 命令注册表、分发执行、异步回调 |
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| `libmy_mosquitto` | mosquitto 封装 | MQTT 客户端，发布/订阅（预留 P3） |
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||
### 7.5 协议层（protocol/）
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| 模块 | 来源 | 核心功能 |
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|------|------|------|
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| `libmodbus` | libmodbus 裁剪 | Modbus RTU/TCP 从站，01/03/05/06/15/16 功能码 |
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| `lib60870` | lib60870 裁剪 | IEC 101/103/104 从站，总召/对时/遥控 |
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| `libicp67` | 自研 | ICP67 专有协议（预留 P3） |
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| `libmms_m` | libiec61850 封装 | MMS 客户端（预留 P3） |
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| `libmms_s` | libiec61850 封装 | MMS 服务端（预留 P3） |
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| `libmongoose` | mongoose | 嵌入式 HTTP/WebSocket（预留 P3） |
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### 7.6 系统管理层（system/）
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| 模块 | 来源 | 核心功能 |
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| `RTU` | 自研 | 主入口：模块初始化、主循环、信号周期处理 |
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| `libiec` | 自研 | IEC 规约点表定义、解析、映射到数据中心 |
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| `libcom_decode` | 自研 | 通讯通道帧解析、协议识别、分发 |
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| `libmodbus_m` | 自研 | Modbus 主站：轮询队列、采集调度 |
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| `libiec61850m` | 自研 | 61850 主站管理（预留 P3） |
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| `libiec61850s` | 自研 | 61850 从站管理（预留 P3） |
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| `libplc` | 自研 | PLC 逻辑引擎（预留 P3） |
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| `libself_ptl` | 自研 | 内部自定义协议（预留 P3） |
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| `libweb_server` | 自研 | REST API + WebSocket，嵌入式 Web 管理 |
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## 八、风险与对策
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| 风险 | 对策 |
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| AI 编码风格不一致 | 严格对照 RTU 已有代码（`myFunc.c`, `myLog.c` 等），代码审查时逐项检查 |
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| 侵入式链表使用不当 | 先写完整单元测试，覆盖增删改查、空链表、边界条件 |
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| 编译环境差异 | 优先保证 x86 本地编译通过，ARM 交叉编译作为验证步骤 |
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| 模块间耦合过重 | 每个模块独立编译为 .a，依赖通过 `release/inc/` 头文件接口明确 |
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| cJSON/tinyxml2 安全漏洞 | 裁剪版本，移除不受信输入路径；单元测试覆盖畸形输入 |
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| P3 预留模块过度设计 | P3 模块仅创建目录 + 返回 0 的 stub 函数，不实现业务逻辑 |
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## 九、审查清单
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- [ ] 模块列表是否覆盖了 RTU 的全部 26 个模块？
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- [ ] 模块优先级（P0/P1/P2/P3）排序是否合理？
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- [ ] 代码规范是否严格对齐 RTU 风格？
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- [ ] 构建系统方案是否可行（递归 makefile + x86/arm 切换）？
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- [ ] 侵入式链表的实现粒度（宏列表）是否合适？
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- [ ] JSON/XML/MD5/xxHash 裁剪方案是否可行？
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- [ ] P3 预留模块的 stub 策略是否合适？
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- [ ] 是否需要调整模块范围（增/删/改优先级）？
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