per-point stimulus switching: host side

Матрица 4x4 за одну развёртку: каждый порт мастера измеряется на каждой частоте
дважды, с двумя положениями выходного ключа. Ключ дёргает контроллер в
триггерной петле, поэтому расбери переключателями больше не управляет —
SwitchedMatrixRadarService уходит из тракта, все 16 комбинаций снимаются в
пределах одной точки вместо разброса между тремя развёртками.

Выходы нумеруются позиция-мажорно, стадии порт-мажорно (старшие биты счётчика
стадий выбирают порт, младший — положение ключа). Из этого следует, что
положение ключа = младший бит номера стадии, а период 2 нацело делит 4 стадии —
поэтому контроллеру достаточно инвертировать ногу на каждый цикл триггера, без
абсолютного счётчика. Выходы 0 и 1 при этом сохраняют прежний смысл.

Приёмники слейвов пронумерованы от числа выходов + 1, а не от фиксированного 3:
иначе при 4 выходах прямой член «приёмник 3 <- выход 3» назывался бы так же, как
отражение выхода 3. При двух выходах даёт прежние порты 3..6.

Слейвам порт-стадии выставляются в 7: стоковый приём «одна за последней стадией»
перестаёт работать, когда порт выбирается старшими битами.

Всё за флагом multi_device.stimulus_switch_positions (1 = прежнее поведение,
байт в байт). Спецификация правок FPGA/STM в device_firmware/per_point_switching.md.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 (1M context) <noreply@anthropic.com>

python_app/models/run_config_codec.py

@@ -193,6 +193,7 @@ def run_config_from_dict(payload: dict[str, Any]) -> RunConfigModel:
         sweep_payload, "if_bandwidth_hz", model.radar.sweep.if_bandwidth_hz
     )
     model.radar.sweep.power_dbm = _read_float(sweep_payload, "stimulus_power_dbm", model.radar.sweep.power_dbm)
+    model.radar.sweep.dwell_us = _read_int(sweep_payload, "dwell_us", model.radar.sweep.dwell_us)
     slave_serials_payload = multi_device_payload.get(
         "slave_serials",
         multi_device_payload.get("slave_serial_numbers", model.radar.multi_device.slave_serials),
@@ -229,6 +230,11 @@ def run_config_from_dict(payload: dict[str, Any]) -> RunConfigModel:
            "input_switch_positions",
            model.radar.multi_device.input_switch_positions,
         )
+    model.radar.multi_device.stimulus_switch_positions = _read_int(
+        multi_device_payload,
+        "stimulus_switch_positions",
+        model.radar.multi_device.stimulus_switch_positions,
+    )
     model.radar.kamil_adc.project_dir = _read_str(
         kamil_adc_payload, "project_dir", model.radar.kamil_adc.project_dir
     )
@@ -491,6 +497,7 @@ def run_config_to_dict(model: RunConfigModel) -> dict[str, Any]:
         "stop_hz": model.radar.sweep.stop_hz,
         "if_bandwidth_hz": model.radar.sweep.if_bandwidth_hz,
         "stimulus_power_dbm": model.radar.sweep.power_dbm,
+        "dwell_us": model.radar.sweep.dwell_us,
     }
     if not model.is_kamil_adc:
         sweep_payload["points"] = model.radar.sweep.points
@@ -509,7 +516,8 @@ def run_config_to_dict(model: RunConfigModel) -> dict[str, Any]:
                 "force_external_reference": model.radar.multi_device.force_external_reference,
                 "recovery_attempts": model.radar.multi_device.recovery_attempts,
                 "output_switch_positions": model.radar.multi_device.output_switch_positions,
-                "input_switch_positions": model.radar.multi_device.input_switch_positions
+                "input_switch_positions": model.radar.multi_device.input_switch_positions,
+                "stimulus_switch_positions": model.radar.multi_device.stimulus_switch_positions
             },
             "kamil_adc": {
                 "project_dir": model.radar.kamil_adc.project_dir,

python_app/models/run_config_schema.py

@@ -31,6 +31,10 @@ class RadarSweepModel:
     points: int = 1
     if_bandwidth_hz: float = 1.0
     power_dbm: float = -30.0
+    # Extra per-stage settling requested from the device, on top of its own PLL
+    # settling delay (60 us by default). With per-point stimulus switching this is the
+    # window the switch controller has to move the switch between stages.
+    dwell_us: int = 0
 
 
 @dataclass(slots=True)
@@ -42,6 +46,10 @@ class RadarMultiDeviceModel:
     recovery_attempts: int = 3
     output_switch_positions: int = 1   # 1 = свитча нет
     input_switch_positions: int = 1    # 1 = свитча нет
+    # Positions of the stimulus switch stepped through WITHIN one frequency point,
+    # driven by the controller in the hardware trigger loop rather than by this host.
+    # 1 = выключено (стоковое поведение). Требует доработанного битстрима мастера.
+    stimulus_switch_positions: int = 1
 
 
 @dataclass(slots=True)
@@ -354,6 +362,10 @@ class RunConfigModel:
     SN9000_MODEL = "sn9000"
     MULTI_DEVICE_INPUT_POSITIONS = 4
     MULTI_DEVICE_OUTPUT_POSITIONS = 2
+    # Stimulus ports the master itself owns. The virtual output axis is this times the
+    # per-point stimulus switch positions, so it equals MULTI_DEVICE_OUTPUT_POSITIONS
+    # unless per-point switching is enabled.
+    MULTI_DEVICE_MASTER_PORTS = 2
 
     @staticmethod
     def build_full_combos(input_positions: int, output_positions: int) -> list[ComboModel]:
@@ -406,6 +418,25 @@ class RunConfigModel:
             return 1
         return max(1, int(self.radar.multi_device.input_switch_positions))
 
+    @property
+    def matrix_stimulus_switch_positions(self) -> int:
+        """Positions the stimulus switch steps through inside one frequency point."""
+        if not self.is_multi_device:
+            return 1
+        return max(1, int(self.radar.multi_device.stimulus_switch_positions))
+
+    @property
+    def matrix_virtual_output_positions(self) -> int:
+        """Virtual output axis size produced by one acquisition.
+
+        Per-point stimulus switching multiplies the master's own ports, because each
+        port is measured once per switch position at every frequency — so those extra
+        outputs cost no extra sweep and are NOT driven by this host.
+        """
+        if not self.is_multi_device:
+            return self.MULTI_DEVICE_OUTPUT_POSITIONS
+        return self.MULTI_DEVICE_MASTER_PORTS * self.matrix_stimulus_switch_positions
+
     def build_runtime_combos(self) -> list[ComboModel]:
         """Build the combo matrix from the effective switch axis sizes."""
         return self.build_full_combos(self.input_switch.positions, self.output_switch.positions)
@@ -477,7 +508,7 @@ class RunConfigModel:
         self.output_switch.driver_mode = "mock"
         self.output_switch.driver = self.output_switch.driver or "h7992"
         self.output_switch.radar_port = 1
-        self.output_switch.positions = out_physical * self.MULTI_DEVICE_OUTPUT_POSITIONS
+        self.output_switch.positions = out_physical * self.matrix_virtual_output_positions
         self.output_switch.default_position = 0
 
         self.input_switch.name = self.input_switch.name or "virtual_input"