电路医生 | 嵌入式软件设计处处是坑,确保可靠性有这些绝招
法。信手举上几个值得注意的细节供参考。
变量定义时宜将变量类型的变量名程中体现于其中;如AD_result_int、Cal_result_float等。这样为的好检查,防止数据类型的强制转换或强制赋值时出现数据类型的错误;
注释要充分;
代码的布局风格宜统一,便于阅读查找;
不可出现非受控的default流程,所有数值和变量,不论是调用函数时赋予的、读取接口读进来的、还是中间变量计算出来的,在应用前都宜作数据有效性的判断,并对判定的所有可能结果均做受控的对应处理。
关于软件可维护性编程方法方面的文章资料在网上是铺天盖地,不予赘述,综合采用之即可。很多文章把软件可维护性编程规范推荐做成企业的嵌入式软件可靠性设计规范,实在是有点以偏概全,有失偏颇的,用一句娱乐圈的话来说,"爱情是生活的重要内容,但它不是生活的全部",软件可维护性编程方法亦然。
软件代码在执行中容易出现的下一个问题是跑飞,程序指针受到干扰,跳转到了一个非受控位置,执行了不该执行的代码。如果执行了不该执行的代码,如果在程序中加入了足够的变量判断、读值判断、状态检测判断等,那倒还好了,后果也不会太严重,甚至最终还是可能自己跑回来的。但有一种跑飞是比较可怕的,一般我们在ROM中存放的程序目标代码是1-3字节的指令,就是最多3条字段的目标码组成了执行动作,如果程序指针跑飞到了某个3字节指令的第2个字节上的时候,执行的后果是什么,可就真的没人知道了,即使在程序上作了足够的数据判错、逻辑跳转的防范措施,结果也不会好。而且ROM一般是不可能全部都被程序代码填满的,总有富余空间,富余空间中的默认内容是啥,这些默认字节是否也会导致一些操作呢?单片机中的默认空间是0FFH,DSP的我没查过,大家有兴趣查一下,跳到这些字段里,也是容易出麻烦的。
好了,不再罗嗦,直接给出解决方法吧,就是每隔一段程序代码或控制区域,就人为放置上几个NOP指令,在NOP指令后放置一个长跳转的ERR处理程序。注意NOP最少放置3个,这样任何的跑飞最多只能占用2个NOP,第三个NOP一样还是能把程序代码揪回来,揪回来后就执行ERR处理程序。
如果碰到安全性、可靠性等级要求比较高的程序,推荐的处理方法可以采用热备份的处理方法,即用两段代码同时执行同一个功能,执行的结果进行对比,如果一致则放行通过,如果结果不一致,咋处理就看您的喽。但是… …国人有的是办法,为了图省事,你领导不是要求我编热备份程序吗,那好,我就把原来的代码复制一遍,重新插入到某个地方,您这和明朝时代冯保太监(还是严嵩、张居正阿?拿不准了,大家有兴趣的翻看《明朝那些事儿》查阅下)玩的没啥两样,自己写奏章,自己给自己审批奏章。既然是备份就是为了防止一个人出问题,那最好的办法自然是不同的人来编这段,如果原理计算方法上也不同,数据采集通道也不同,那就过年带娶媳妇的,好上加好了。
安全性和可靠性的编程细节注意事项还有很多,窥一斑难见全豹呵,诸位仁兄一起努力钻研了。
4、数据、变量
变量的定义是为的避免各种混淆,同一程序内数据和数据的混淆、不同人读程序时对变量理解上出现的二义性、视觉效果上容易出现的错误(字母的"o"和数字的"0",字母的"l"和数字的"1")。这里要遵循一个"要么相同,要么迥异"的基本规则,这条规则在很多的领域都有应用,用的最绝的是朱元璋,对待贪官,要么不理你,自觉点您贪差不多了就收手吧,您自己不收手的话,做的过了直接就杀,株连几族,所以在明朝,朱元璋是杀人最多的皇帝;在结构的防呆性设计上,接插件的选型也是如此,如果一个乳白色和一个浅灰色的同类接插件,最好的选择是有很直观的视觉差异或结构的差异,或者干脆就是相同的,相同须基于一个前提,互换性要好。
用显意的符号来命名变量和语句标号。标识符的命名有明确含义,且是完整单词或易理解的缩写。短单词通过去掉"元音"形成缩写;长单词取头几个字母形成缩写;一些单词有公认的缩写。如:
Temp - tmp;
Flag - flg;
Statistic - stat;
Increment - inc;
Message - msg。
特殊约定或缩写,要有注释说明。在源文件开始处,对使用的缩写或约定注释说明。自己特有的命名风格,要自始至终保持一致。对于变量命名,禁止取单个字符(如i、j、k...);含义+变量类型、数据类型等,i、j、k作局部循环变量是允许的,但容易混淆的字母慎用。如int Liv_Width,L代表局部变量(Local)(g全局变
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