組み込みシステム ＯＳ無し 状態の保存(RAM)

一つ前の　記事と　密接に関係するので珍しく続けて2個の記事を書きます。

一つ前の記事｛設定の保存(EEPROM）｝の話は、まだ比較的分かりやすかったと思います。

今回の記事はウォッチドッグとも関係してきます。


何らかの理由で、システムの動作がおかしくなった場合にも、出来る限り処理を続行させる必要のある状況もあります。


 　バグでソフトが止まったままになる事が最悪です。


言葉だけで書いても分かりにくいので、Ｃ言語のスケルトンを載せておきます。

 //----------------------------------------------------------------------------- void check_restore_ram() {
　　　 if( check_ram_status()) { // 保存されているＲＡＭの状態が正しいかチェック
　　　　　restore_ram();
　　　 } else {
　　　　　 clear_ram();
　　　 }
 }
//-----------------------------------------------------------------------------

void save_ram() {
　　copy_dram_sram();　　     // 通常のＲＡＭからバックアップ用のＲＡＭにコピー
　　calc_set_check_val();　　　// バックアップメモリーの妥当性チェックデータを書き込み 
}
//----------------------------------------------------------------------------- void main() {
　　check_restore_ram();
　　loop(1) {
　　　　func1();
　　　　func2();
　　　　func3();
　　　　wdc_clear();
　　　　save_ram();
　　 }
}
//-----------------------------------------------------------------------------

雰囲気を理解してもらうために出来る限りシンプルにしています。 

かなり省略している部分もありますが、自分で理解して、省略している部分を補えないと トラブルの元になりますので、頑張って理解して実装してください 

特にclear_ram()の部分とスタートアップルーチンあたりはバッティングします。

スタートアップルーチンの定数設定の部分は時間を浪費するので、大胆にカットして この部分で行うのがいいと思います。

システムのＲＡＭ容量しだいですが、複数世代のバックアップを世代管理して妥当性チェックで ＯＫだったものをなんとか使うと言う場合もあるようです。

当然ですが、妥当性チェックのデータ自身もバックアップＲＡＭにおく必要があります。 妥当性チェックの値はチェックサムないしは、ＣＲＣにて計算して複数持っておき、不一致が発生した場合は、迷わず初期化するしかないと思います。

電圧低下検地のデバイスからの割り込みが発生した場合、

ＣＰＵの動作は不定状態になると仮定する必要があるので、

積極的にリセットを繰り返して、瞬間停電にも備えたほうがいいかもしれません。

 割と大サービスで書いてはあるんですが、あまりに事細かに書きすぎても問題なので、これぐらいの 説明で理解できる方でないと厳しいです。

組み込みシステム ＯＳ無し ウォッチドッグタイマー

割り込み処理の話を思いつきで書いていたら行き詰ったままなので、いったん放置して 違うことについて書いてみます。


 組込みシステムでは　”フェールセーフ”になるようにシステムを設計します。

 また別途書くことがあるかもしれませんが、 
・データのバックアップ（主にＲＡＭ）
 ・設定のバックアップ（ＥＥＰＲＯＭ）
 ・電圧監視によるリセット
 ・ウォッチドッグタイマーの利用

 それぞれが関係してくるので、

全部を一気にとは行きませんが今回はウォッチドッグタイマーに 関して書いてみます。

 ハード回路としての、ウォッチドッグタイマーもあれば、ＣＰＵ内蔵のウォッチドッグタイマーも あります。

 処理を簡略化してＣ言語のソースで表すと

 void main() {
 　　　　while(1) {
 　　　　　　func1();
 　　　　　　func2();
 　　　　　　func3();
 　　　　　　clear_wdc(); // ウォッチドッグタイマーのクリア処理
 　　　　｝
 }

 こんな感じです、どこかの処理に異常が起きた場合にシステムが完全に停止してしまわないように するために、使用されます。

 割り込みの優先順位はかなり高く設定されます （システム全体の健全な動作に関わるため）

 その割り込み処理内で、何らかの処理を行いますが、システムをリセットしてしまうこともあります。

 ウォッチドッグの処理の割り込みの関数にジャンプしてきた場合は、何らかのトラブルが システムに起きていることになります。

 多くの場合は、設計不良、想定外の多重割り込み、場合に寄れば電気的なトラブルの可能性もわずかにありますが、システムごとに違います。

 いくつかの条件が整えば、ＷＤＴ割り込みが発生したかどうかを確認できます 

・バックアップ可能なメモリーに発生した情報を格納、更新できること
・その情報に何らかの形で外部からアクセスできること
 例えば
　　・ＥＥＰＲＯＭに書き込んでおいてＪＴＡＧ接続のＩＣＥで確認する
　　・１次電池、２次電池でバックアップされている、ＲＡＭに書き込んでおいて、
　　　サービスコンソールで 　参照する
　　・あるいは、システムログとして保存しておいてメール、ＷＩＦＩでの転送、
　　　ＳＤカードへの書き込み等 方法としては幾つも考えられます


 関連する項目があるのでさらっとだけ説明して終わりにします。

2013/09/27 何故だか、改行などが変になっていたので修正しました。