fix(display): хирургическая смена rate главного — паны не замирают

ChangeSampleRate больше не делает полный Close/Open движка (стоп DSP-потока, разрушение всех анализаторов, сброс общей IQ-очереди): гейт FMainGated+FMainLock дропает только main-пакеты, пересоздаются только RXA_CHAN и слайсы пана 0, анализаторы панов живут. Контроллер не сбрасывает FWDSPReady на время смены (OnDDCIQ продолжает кормить паны). Общий код RXA — Open/CloseMainRXChannel. Бонус: SetChannelState dmode=1 на idle-каналах зря ждал флаш ~130мс → dmode=0 в CloseSliceChannel/CloseMainRXChannel (каналы всегда idle по локам). Итог: смена 331→120мс, пауза аудио пан-слайса 137→40мс. Смоук ratetest ALL PASS, подтверждено на экране. Co-Authored-By: Claude Fable 5 <noreply@anthropic.com>
2026-08-25 20:37:33 +00:00 · 2026-07-12 11:05:00 +03:00
parent a3a1ed0109
commit e26434575a
3 changed files with 215 additions and 76 deletions
@@ -284,6 +284,13 @@ type
    FQueueTail:    Integer;   // читает DSP поток
    FQueueSem:     PRTLEvent;  // сигнал: есть новые данные (RTLEvent)
    FDSPRunning:   Boolean;
+    // Гейт главного тракта на время хирургической смены rate (ChangeSampleRate):
+    // True = DSP-поток дропает main-пакеты (PanId=0) не блокируясь, паны
+    // обрабатываются как обычно. FMainLock — барьер: DSP-поток держит его на
+    // время обработки main-пакета, ChangeSampleRate делает Enter/Leave после
+    // установки гейта, гарантируя что fexchange0 на RXA_CHAN завершён.
+    FMainGated:    Boolean;
+    FMainLock:     TCriticalSection;

    FSpectrumPixels:   array[0..SPECTRUM_PIXELS - 1] of Single;
    FWaterfallPixels:  array[0..SPECTRUM_PIXELS - 1] of Single;
@@ -461,6 +468,8 @@ type
    procedure PushPanItemToDSP(PanId: Integer; const Item: TIQQueueItem);
    procedure ProcessRXBlock;
    procedure PushIQItemToDSP(const Item: TIQQueueItem);
+    procedure OpenMainRXChannel;   // RXA_CHAN под текущие FBufSize/FSampleRate
+    procedure CloseMainRXChannel;  // state=0 + EXT-блоки + CloseChannel(RXA_CHAN)
    procedure OpenAnalyzer;
    procedure CloseAnalyzer;
    procedure ApplyAnalyzerSettings;
@@ -877,7 +886,22 @@ begin
    begin
      Item := @FEngine.FQueue[FEngine.FQueueTail];
      if Item^.PanId = 0 then
-        FEngine.PushIQItemToDSP(Item^)
+      begin
+        // Гейт смены rate главного (ChangeSampleRate): main-пакеты дропаем
+        // НЕ блокируясь — пан-пакеты позади в очереди не должны ждать
+        // пересборку RXA. Повторная проверка под локом закрывает гонку
+        // с установкой гейта из UI-потока.
+        if not FEngine.FMainGated then
+        begin
+          FEngine.FMainLock.Enter;
+          try
+            if not FEngine.FMainGated then
+              FEngine.PushIQItemToDSP(Item^);
+          finally
+            FEngine.FMainLock.Leave;
+          end;
+        end;
+      end
      else
        FEngine.PushPanItemToDSP(Item^.PanId, Item^);
      FEngine.FQueueTail := (FEngine.FQueueTail + 1) and (IQ_QUEUE_SIZE - 1);
@@ -1130,6 +1154,10 @@ begin
  FDSPThread  := nil;
  FDisplayThread := nil;

+  // Гейт главного тракта (хирургическая смена rate)
+  FMainGated := False;
+  FMainLock  := TCriticalSection.Create;
+
  // Мультислайсы
  FSliceLock := TCriticalSection.Create;
  FillChar(FSlices, SizeOf(FSlices), 0);
@@ -1212,6 +1240,7 @@ begin
  RTLEventDestroy(FQueueSem);
  RTLEventDestroy(FTXMicSem);
  FSliceLock.Free;
+  FMainLock.Free;
  inherited;
 end;

@@ -1515,38 +1544,11 @@ begin
      Exit;
    end;

-    OpenChannel(
-      RXA_CHAN,
-      FBufSize,
-      FAudioBufSize,
-      FSampleRate,
-      FAudioRate,
-      FAudioRate,
-      0,
-      0,             // state=0: создать но не запускать
-      0.010, 0.010, 0.010, 0.010,
-      0
-    );
-
-    // Каналы только что созданы с dsp_rate = FAudioRate; забываем «широкую»
-    // геометрию прошлой сессии (Close/Open через ChangeSampleRate).
-    FRXDSPRate := FAudioRate;
+    OpenMainRXChannel;
+    // TXA только что создан узким; забываем «широкую» геометрию прошлой
+    // сессии (RX-половину сбрасывает OpenMainRXChannel).
    FTXDSPSize := FAudioBufSize;

-    create_anbEXT(RXA_CHAN, 1, FBufSize, FSampleRate, 0.0001, 0.0001, 0.0001, 0.05, 20);
-    create_nobEXT(RXA_CHAN, 1, 0, FBufSize, FSampleRate, 0.0001, 0.0001, 0.0001, 0.05, 20);
-
-    SetRXABandpassWindow(RXA_CHAN, 1);
-    SetRXAMode(RXA_CHAN, ModeToWDSP(FMode));
-    SetRXAShiftRun(RXA_CHAN, 1);
-    SetRXAShiftFreq(RXA_CHAN, 0.0);
-    RXASetPassband(RXA_CHAN, FFilterLow, FFilterHigh);
-    SetAGC(FAGCMode, 50.0);
-    SetRXAPanelGain1(RXA_CHAN, FVolume);
-    SetRXAPanelSelect(RXA_CHAN, 3);
-    SetRXAPanelRun(RXA_CHAN, 1);
-    SetChannelState(RXA_CHAN, 1, 0);
-
    // TXA: mic @ FAudioRate → IQ @ FTXSampleRate (фиксированный DUC rate, не зависит от RX).
    // out_size = FAudioBufSize * FTXSampleRate/FAudioRate = FTXOutBufSize (4096 @ 192k tx).
    // FTXOut уже имеет размер FTXOutBufSize*2.
@@ -1649,56 +1651,153 @@ begin
  end;

  CloseAnalyzer;
-  destroy_anbEXT(RXA_CHAN);
-  destroy_nobEXT(RXA_CHAN);
-  CloseChannel(RXA_CHAN);
+  CloseMainRXChannel;
  CloseChannel(TXA_CHAN);
  FInitialized := False;
 end;

+procedure TWDSPEngine.OpenMainRXChannel;
+// Открывает RXA_CHAN под текущие FBufSize/FSampleRate и восстанавливает его
+// состояние из полей движка. Канал создаётся «узким» (dsp_rate = FAudioRate);
+// широкий WFM поднимает вызывающий через SetMode (ApplyDSPRate).
+begin
+  OpenChannel(
+    RXA_CHAN,
+    FBufSize,
+    FAudioBufSize,
+    FSampleRate,
+    FAudioRate,
+    FAudioRate,
+    0,
+    0,             // state=0: создать но не запускать
+    0.010, 0.010, 0.010, 0.010,
+    0
+  );
+  FRXDSPRate := FAudioRate;
+
+  create_anbEXT(RXA_CHAN, 1, FBufSize, FSampleRate, 0.0001, 0.0001, 0.0001, 0.05, 20);
+  create_nobEXT(RXA_CHAN, 1, 0, FBufSize, FSampleRate, 0.0001, 0.0001, 0.0001, 0.05, 20);
+
+  SetRXABandpassWindow(RXA_CHAN, 1);
+  SetRXAMode(RXA_CHAN, ModeToWDSP(FMode));
+  SetRXAShiftRun(RXA_CHAN, 1);
+  SetRXAShiftFreq(RXA_CHAN, FShiftHz);
+  RXASetPassband(RXA_CHAN, FFilterLow, FFilterHigh);
+  SetAGC(FAGCMode, 50.0);
+  SetRXAPanelGain1(RXA_CHAN, FVolume);
+  SetRXAPanelSelect(RXA_CHAN, 3);
+  SetRXAPanelRun(RXA_CHAN, 1);
+  SetChannelState(RXA_CHAN, 1, 0);
+end;
+
+procedure TWDSPEngine.CloseMainRXChannel;
+// dmode=0: канал к этому моменту гарантированно idle (Close — DSP-поток уже
+// мёртв; ChangeSampleRate — FMainGated+барьер), а dmode=1 на простаивающем
+// канале зря ждёт флаш ~130мс.
+begin
+  SetChannelState(RXA_CHAN, 0, 0);
+  destroy_anbEXT(RXA_CHAN);
+  destroy_nobEXT(RXA_CHAN);
+  CloseChannel(RXA_CHAN);
+end;
+
 procedure TWDSPEngine.ChangeSampleRate(NewRate: Integer);
-// Меняет samplerate на лету: Close → сброс очереди → пересчёт буферов → Open.
-// Панов не трогает: их rate свой; аккумуляторы сбрасываем (очередь общая,
-// их пакеты умерли вместе с ней), анализаторы пересоздаст OpenAnalyzer.
+// Смена rate главного тракта ХИРУРГИЧЕСКИ: DSP-поток, display-поток,
+// анализаторы и паны N живут — закрываем/переоткрываем только RXA_CHAN и
+// слайс-каналы пана 0. Пакеты панов идут через общую очередь без пауз:
+// DSP-поток лишь дропает main-пакеты, пока стоит FMainGated. (Раньше здесь
+// был полный Close/Open движка — паны замирали на всё время пересборки.)
 var
-  p: Integer;
+  i: Integer;
 begin
  if NewRate = FSampleRate then Exit;

-  // Останавливаем текущий канал
-  Close;
+  if not FInitialized then
+  begin
+    // Движок не открыт: только запоминаем параметры — Open создаст всё сам.
+    FSampleRate := NewRate;
+    FBufSize    := FAudioBufSize * NewRate div FAudioRate;
+    SetLength(FRXIn,    FBufSize * 2);
+    SetLength(FRXOut,   FBufSize * 2);
+    SetLength(FSpecBuf, FBufSize * 2);
+    SetLength(FRXAccI,  FBufSize);
+    SetLength(FRXAccQ,  FBufSize);
+    FRXAccPos := 0;
+    Exit;
+  end;

-  // Сбрасываем очередь IQ пакетов — старые пакеты не совместимы с новым rate.
-  // Без этого DSP поток тратит секунды на разбор накопившихся пакетов.
-  FQueueHead := 0;
-  FQueueTail := 0;
-  FRXAccPos  := 0;
-  for p := 1 to MAX_PANS - 1 do
-    if FPans[p].Active then
-    begin
-      FPans[p].AccPos  := 0;
-      FPans[p].DispPos := 0;
+  // Гейт: DSP-поток перестаёт брать main-пакеты (дропает их из очереди);
+  // барьер Enter/Leave гарантирует, что текущий PushIQItemToDSP
+  // (fexchange0 на RXA_CHAN) завершён.
+  FMainGated := True;
+  FMainLock.Enter;
+  FMainLock.Leave;
+  try
+    try
+      // Слайсы пана 0 открыты с InRate = главный rate — закрываем на пересборку.
+      FSliceLock.Enter;
+      try
+        for i := 0 to MAX_SLICES - 1 do
+          if FSlices[i].Opened and (FSlices[i].PanId = 0) then
+            CloseSliceChannel(i);
+      finally
+        FSliceLock.Leave;
+      end;
+      CloseMainRXChannel;
+
+      // Новый rate/буферы главного тракта.
+      FSampleRate := NewRate;
+      FBufSize    := FAudioBufSize * NewRate div FAudioRate;
+      SetLength(FRXIn,    FBufSize * 2);
+      SetLength(FRXOut,   FBufSize * 2);
+      SetLength(FSpecBuf, FBufSize * 2);
+      SetLength(FRXAccI,  FBufSize);
+      SetLength(FRXAccQ,  FBufSize);
+      FRXAccPos := 0;
+      FDispPos  := 0;
+      AllocSliceBuffers;
+
+      // Переоткрываем главный канал и слайсы пана 0 (состояние из полей/записей).
+      OpenMainRXChannel;
+      if FMode = MODE_WFM then
+      begin
+        // Канал создан узким — SetMode поднимет dsp_rate под новый FSampleRate,
+        // SetFilter пересчитает полосу (как в Open).
+        SetMode(FMode);
+        SetFilter(FFilterLow, FFilterHigh);
+      end;
+      ApplyNoiseFilterState;
+
+      FSliceLock.Enter;
+      try
+        for i := 0 to MAX_SLICES - 1 do
+          if FSlices[i].Active and (not FSlices[i].Opened)
+             and (FSlices[i].PanId = 0) then
+            OpenSliceChannel(i);
+      finally
+        FSliceLock.Leave;
+      end;
+
+      // RX-анализатор не разрушался — переармируем под новый rate. FFT-история
+      // главного дисплея сбрасывается (при смене rate это неизбежно), паны
+      // не затронуты.
+      if FAnalyzerOpen then ApplyRXAnalyzerSettings;
+
+      // Beacon-декодер пересчитывает децимацию/RRC под новый IQ-rate.
+      if FBeaconDec <> nil then FBeaconDec.Configure(FSampleRate);
+    except
+      on E: Exception do
+      begin
+        // Главный тракт в неопределённом состоянии — гасим FInitialized:
+        // ProcessRXBlock/слайсы/паны выходят по нему, контроллер увидит
+        // по Initialized и сбросит FWDSPReady.
+        FLastError   := E.ClassName + ': ' + E.Message;
+        FInitialized := False;
+      end;
    end;
-
-  // Обновляем параметры
-  FSampleRate   := NewRate;
-  FBufSize      := FAudioBufSize * NewRate div FAudioRate;
-
-  // Перераспределяем буферы под новый размер
-  SetLength(FRXIn,    FBufSize * 2);
-  SetLength(FRXOut,   FBufSize * 2);
-  SetLength(FSpecBuf, FBufSize * 2);
-  SetLength(FRXAccI,  FBufSize);
-  SetLength(FRXAccQ,  FBufSize);
-  SetLength(FDispBuf, DISPLAY_BLOCK_SIZE * 2);
-  FDispPos := 0;
-  AllocSliceBuffers;
-
-  // Переинициализируем WDSP с новым rate
-  Open;
-
-  // Beacon-декодер пересчитывает децимацию/RRC под новый IQ-rate.
-  if FBeaconDec <> nil then FBeaconDec.Configure(FSampleRate);
+  finally
+    FMainGated := False;
+  end;
 end;

 procedure TWDSPEngine.SetBeaconDecoder(D: TBeaconDecoder);
@@ -2112,9 +2211,13 @@ begin
 end;

 procedure TWDSPEngine.CloseSliceChannel(Idx: Integer);
+// dmode=0: fexchange0 слайс-каналов зовётся ТОЛЬКО под FSliceLock (ProcessSlices/
+// PushPanItemToDSP), и все вызовы CloseSliceChannel — под тем же локом, т.е.
+// канал заведомо idle. dmode=1 здесь зря ждал флаш ~130мс на канал — при смене
+// rate главного эта пауза (под локом) замораживала обработку панов.
 begin
  if not FSlices[Idx].Opened then Exit;
-  SetChannelState(FSlices[Idx].Chan, 0, 1);
+  SetChannelState(FSlices[Idx].Chan, 0, 0);
  destroy_anbEXT(FSlices[Idx].Chan);
  destroy_nobEXT(FSlices[Idx].Chan);
  CloseChannel(FSlices[Idx].Chan);