标签: 容错

汽车电子的容错处理 随着新能源汽车的逐步上路，车上EMC状况将是一个巨大挑战。软硬件方面都应采取一定的措施提高系统容错性能。下面是笔者的一些经验整理，希望能起到抛砖引玉之作用。   在实验室验证原型的时候，通常地我们只关注功能。当从原型转向产品时，我们需要更多地考虑稳定性——在极端情况下，我们可以允许车不动，但是绝不允许车乱动。 容错的定义 如果一个系统在存在故障的情况下仍然能够正确运行，那么这个系统就是容错的。 这里“正确运行”，最低要求就是系统仍然可控。当然，在某些情况下可能会导致系统性能下降——有时候这并不算是错误，而是事前控制的一种策略。   故障基本类型与检测 1)            永久性故障： 比如 MOS 管被击穿、继电器烧结等物理损坏。这一类故障通常可以在系统启动过程中被检测出来，而一旦在常规过程中发生就往往会造成系统严重错误甚至事故。检测方法常见为增加硬件回检功能，便于处理器尽早地做出动作抑制错误。 2)            间歇性故障： 常见的线束接触不良导致在振动过程中信号频繁跳变。这一类故障可以说是最为令人烦恼的。大多数情况下系统不应该随着间歇性故障频繁地切换状态，那么这就要求检测机制具有“消抖”特性。 3)            瞬时故障： 比如 ADC 在继电器动作期间采样，电源的波动导致采样偏移。这一类故障通常可以通过添加“限幅”环节进行检测。并且在大多数系统中，由于系统固有的时间常数较大，这些瞬时故障造成的瞬时错误尚未充分体现出来就已经被抑制。   容错的基本思想 1)          容错技术的实现，最基本的就是“冗余思想”，包括： 2)          硬件冗余，例如卫星上的双机备份系统。 3)          时间冗余，“消抖”处理也可以认为是一种时间冗余措施。 4)          信息冗余，例如将系统状态变量保存到多个不同的 RAM 地址，并在使用前先进行数据对比、筛选。 5)          程序冗余，例如在 ROM 中放置一套备用程序。当引导模块检测到主程序异常时就尝试切换至备用程序。   容错技术 1)          数据校验： 如同 RAM 存储器中常见的奇偶检验、 ECC 校验技术一样，我们也可以在软件中对关键变量生成相应的校验码（甚至是纠错码）。每次对关键变量的访问都需要处理校验码，虽然增加了 CPU 负担，但是可以获得很好的系统稳定性。 2)          多样本比较：通过不同的通道（途径）采集同一数据，并比较这些数据的一致性。 3)          多版本仲裁：通过不同的算法或者模块去计算同一输出，并比较这些输出的一致性。 4)          过程监控：适用于那些具有相对固定控制流的系统。该方法类似于“令牌”法则，前一个控制节点向后传递“令牌”，后一个控制节点收到正确的“令牌”后才能执行动作。 5)          周期自检：也就是系统周期性的停机挂起，然后检查错误，并恢复运行。 6)          错误捕获：通过硬件或者软件，在那些看似不可能出现错误的地方（逻辑不可达到）放置监控模块。以便当这些错误发生时可以向上报告异常，并尝试恢复正常的时序。   =========================== NO MORE =================================  

　　阅读电子工程专辑网站的邮件新闻，《 施工意外挖断2根光缆 微信宕机危机叩问 》， 　　7月22日，微信宕机.....，第一段内容就引起关注。 　　一看到“微信宕机”，立刻反映：这是必然会发生的！尤其是时下重利润、轻品质普遍意识和行为，愈演愈烈。 　　从质量保证角度看，关键是事前受控？还是事后挽控？论“钱”，就是先投资？还是后补偿（赔偿）？ 　　其实，都是增加了成本，最终都是消费者买单。 　　这看似偶然的一件事，就质量保证而言，太多令人联想了......电子产业及信息化何去何从？ 　　首先，联想到的是Internet的起源，我查阅了《羊城晚报》1995年12月10日星期日第十版，题为“Inernet走进中国”，文中写道Inernet的起源，如下图，红色圈内容。 　　试想，微信系统是不是也要建立容错系统？如果是，消费者是不是会接受提高售价？ 　　自然，联想到如今互联网商业化了，当然经济利益最大化为第一，至于安全，就得过且过吧。 　　其实，容错系统，消费者日常都会接触到而使用了，当然售价高也必须接受，就是银行。 　　很多年来，聊天，话题到存钱取钱，对方往往会问：怎么手续费什么的都回贵了？ 　　我的简要回答就是，现在电子化了，金融设备不是一台就够了，同时而且异地还要有至少２台，就是保证系统不能瘫痪。 　　噢．．．哦．．．Ｏ．．． 　　再联想如今的质量保证意识和行为，前面提到了是之前还是事后？ 　　普遍是后者，用最低成本制造产品，然后销售给承诺——包换、保修（甚至终身，你信吗？），接着是所谓４Ｓ专业修理——都是打包大换，费用昂贵，你不想修吗？紧接着推出更新换代——不如在买个多功能智能化的最新款吧！（殊不知年年都在更新换代）。 　　再想想，微信宕机了？INternet没有啊，还能用别的啊？不行啊！如今网络服务产品制造和供应商都最大程度地把客户端给绑住，所以现在插件泛滥。其实，这也是一举两得的企业利益最大化，一是，消费者必须用；二是调用了消费者电脑资源。 　　。。。。。。