一种汽车仪表故障信息获取方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及汽车仪表技术领域，具体而言，涉及一种汽车仪表故障信息获取方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

汽车仪表由各种仪表、指示器，特别是驾驶员用警示灯报警器等组成，为驾驶员提供所需的汽车运行参数信息。当汽车仪表程序运行过程中出现问题时，就需要第一时间得到故障时的仪表状态，以进行问题分析。

目前，汽车仪表MCU日志的获取方式，大多是在电路板上插仿真器或者串口，通过在线工具实时获取。但是在量产仪表上留有Jtag插座(仿真器接插件)或者串口插座对产品的信息安全是有挑战的，一般不允许在量产仪表上保留会泄露系统信息的接插件，所以量产仪表上无法通过在线工具获取MCU的异常信息；并且异常现场不可能一直保留，只要仪表发生掉电或者重启，现场信息就丢失了，对于后续的分析、定位问题是十分不利的。另外，系统崩溃或者软件异常在量产版本上都是极低概率复现的，一旦无法获取异常发生时的现场信息，通过复现的方式还原故障现场会消耗大量的时间成本。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种汽车仪表故障信息获取方法、装置、电子设备及存储介质，能够基于静态随机存取存储器SRAM的保留特性，实现系统异常时CPU状态信息以及堆栈信息的获取，利于分析和定位汽车仪表问题。

本申请实施例提供的一种汽车仪表故障信息获取方法，包括以下步骤：

将汽车仪表MCU中的静态随机存取存储器SRAM划分出日志缓存区；

基于所述汽车仪表MCU的异常中断机制获取实时操作系统RTOS的异常现场信息，并将所述RTOS的异常现场信息存储至所述SRAM中的日志缓存区；其中，所述RTOS的异常现场信息包括CPU状态寄存器和堆栈信息；

基于SPI总线将存储至所述SRAM日志缓冲区中的异常现场信息发送至车机SOC。

在一些实施例中，通过如下方式所述将汽车仪表MCU中的静态随机存取存储器SRAM划分出日志缓冲区：

修改汽车仪表MCU的链接脚本文件，从SRAM中划分出日志缓存区，并将所述日志缓存区配置为保存模式，以使SRAM的存储阵列不掉电，保持所述日志缓存区中的数据。

在一些实施例中，所述基于所述汽车仪表MCU的异常中断机制获取实时操作系统RTOS的异常现场信息，包括以下步骤：

响应汽车仪表MCU发生的异常，执行获取CPU状态寄存器和堆栈信息的命令；

基于RTOS的栈溢出钩子函数获取CPU状态寄存器和堆栈信息，得到实时操作系统RTOS的异常现场信息。

在一些实施例中，所述将所述RTOS的异常现场信息存储至所述SRAM中的日志缓存区之后，还包括以下步骤：

对所述SRAM中日志缓存区设置更新标记。

在一些实施例中，所述基于SPI总线将存储至所述SRAM日志缓冲区中的异常现场信息发送至车机SOC，包括以下步骤：

校验所述SRAM中日志缓存区的更新标记；

若所述SRAM中日志缓存区存在更新标记，解析所述SRAM中日志缓存区中的数据，获取所述汽车仪表MCU上次发生异常时的CPU状态寄存器和堆栈信息；

将获取的所述CPU状态寄存器和堆栈信息基于SPI总线发送至车机SOC，并清除所述SRAM中日志缓存区的更新标记。

在一些实施例中，将获取的所述CPU状态寄存器和堆栈信息基于SPI总线发送至车机SOC的嵌入式多媒体卡中，以日志文件的方式进行保存，用于调取所述日志文件并进行分析，定位汽车仪表故障。

在一些实施例中，从所述SRAM中至少划分出2K字节的区域作为日志缓存区。

本申请实施例提供的一种汽车仪表故障信息获取装置，所述装置包括：

划分模块，用于将汽车仪表MCU中的静态随机存取存储器SRAM划分出日志缓存区；

获取模块，用于基于所述汽车仪表MCU的异常中断机制获取实时操作系统RTOS的异常现场信息，并将所述RTOS的异常现场信息存储至所述SRAM中的日志缓存区；其中，所述RTOS的异常现场信息包括CPU状态寄存器和堆栈信息；

发送模块，用于基于SPI总线将存储至所述SRAM日志缓冲区中的异常现场信息发送至车机SOC。

本申请实施例提供的一种电子设备，包括处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行上述任一项所述的汽车仪表故障信息获取方法的步骤。

本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述任一项所述的汽车仪表故障信息获取方法的步骤。

本申请所述的一种汽车仪表故障信息获取方法、装置、电子设备及存储介质，将汽车仪表MCU中的静态随机存取存储器SRAM划分出日志缓存区；基于所述汽车仪表MCU的异常中断机制获取实时操作系统RTOS的异常现场信息，并将所述RTOS的异常现场信息存储至所述SRAM中的日志缓存区；其中，所述RTOS的异常现场信息包括CPU状态寄存器和堆栈信息；基于SPI总线将存储至所述SRAM日志缓冲区中的异常现场信息发送至车机SOC，避免汽车仪表发生掉电或者重启，现场信息丢失的问题，进而利于研发人员调用并分析异常现场信息、以定位问题，有效的节约了复现和排除故障的时间，提高仪表软件质量。

在某些实施例中，通过校验SRAM中日志缓存区的更新标记，来判断是否要发送SRAM中日志缓存区存储的CPU状态寄存器和堆栈信息，进而避免占用SPI总线的负载。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例提供的所述汽车仪表故障信息获取方法的流程图；

图2示出了本申请实施例提供的所述车机SOC与汽车仪表MCU的连接框图；

图3示出了本申请实施例提供的基于所述汽车仪表MCU的异常中断机制获取实时操作系统RTOS的异常现场信息的流程图；

图4示出了本申请实施例提供的基于SPI总线将存储至所述SRAM日志缓冲区中的异常现场信息发送至车机SOC的流程图；

图5示出了本申请实施例提供的车机SOC保存的日志文件的示意图；

图6示出了本申请实施例提供的汽车仪表故障信息获取装置的结构框图；

图7示出了本申请实施例提供的电子设备的结构框图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。

另外，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和标出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其它的特征。

随着车辆的普及和发展，汽车仪表的功能也越来越丰富，其结构和系统也随之越来越复杂，在运行过程中出现故障的概率逐渐增大，如果不能获取汽车仪表的故障信息，很难定位问题，也无法进行分析并得到解决，进而造成安全隐患。尽管在现有技术中能够通过日志的方式获取汽车仪表的故障信息，但是如果出现系统崩溃或者应用逻辑死锁，日志发送线程均无法将异常现场信息发送给车机，并且目前的日志获取手段中没有获取CPU状态寄存器和堆栈信息，而这些信息定位汽车仪表问题的关键信息。基于此，本申请提出了一种汽车仪表故障信息获取方法、装置、电子设备及存储介质，能够基于静态随机存取存储器SRAM的保留特性，实现系统异常时CPU状态信息以及堆栈信息的获取，利于分析和定位汽车仪表问题。

参见说明书附图1，本申请实施例提供一种汽车仪表故障信息获取方法，所述方法包括以下步骤：

S1、将汽车仪表MCU中的静态随机存取存储器SRAM划分出日志缓存区；

为了清楚地了解本发明实施例的技术方案，可以先对应用场景进行示例性说明。所述汽车仪表独立于车机SOC(System on Chip片上系统)之外单独设置，但是汽车仪表MCU(Microcontroller Unit，微控单元)与车机SOC之间设置用于数据传输的SPI总线，在本申请中，主要通过SPI总线将SRAM所存储的汽车仪表发生故障时的现场异常信息发送给车机SOC。具体的，所述车机SOC与所述汽车仪表MCU的连接关系参见说明书附图2，其中，对于硬件部分，车机SOC和汽车仪表MCU均设置SPI控制器，汽车仪表MCU中设置SRAM(StaticRandom-Access Memory，静态随机存取存储器)，车机SOC设置与其连接的存储设备和4G/5G通信模块；对于软件部分，汽车仪表MCU安装有SPI控制器驱动以及RTOS(Real TimeOperating System，实时操作系统)和要执行的日志线程，车机SOC安装有Android系统底层驱动以及Android系统和日志模块。

基于上述车机SOC和汽车仪表MCU配置的硬件部分和软件部分，通过日志的方式将SRAM所存储的汽车仪表发生故障时的现场异常信息发送给车机SOC是完全能够实现的，其工作原理应为本领域技术人员所熟知的，在此不做赘述。

步骤S1中，所述SRAM是随机存取存储器的一种，所谓的“静态”是指这种存储器只要保持通电，里面储存的数据就可以恒常保持，相对之下，动态随机存取存储器DRAM里面所储存的数据就需要周期性地更新。在本申请中，通过修改汽车仪表MCU的链接脚本文件，从SRAM中划分出日志缓存区，并将所述日志缓存区配置为保存模式，以使SRAM的存储阵列不掉电，保持所述日志缓存区中的数据。

在一实施例中，从SRAM中至少划分出2K字节的区域作为日志缓存区，用于后续保存汽车仪表发生故障时的现场异常信息。在其他实施例中，从SRAM中划分的日志缓存区的大小可以根据实际需要进行设置，本申请并对此进行限制和固定。

S2、基于所述汽车仪表MCU的异常中断机制获取实时操作系统RTOS的异常现场信息，并将所述RTOS的异常现场信息存储至所述SRAM中的日志缓存区；其中，所述RTOS的异常现场信息包括CPU状态寄存器和堆栈信息；

步骤S2中，所述汽车仪表MCU的异常中断机制是指汽车仪表MCU在程序运行过程中发生异常(某些异常状态或者一些系统的事件)时，去执行一些预先设定的，具有更高执行权利的命令，从而系统平滑的运行，待这更高执行权利的命令执行完毕之后，再返回发生异常的现场。在本申请中，通过预先设定，将具有更高执行权利的命令设定为：获取实时操作系统RTOS的异常现场信息，即CPU状态寄存器和堆栈信息。

在一实施例中，参见说明书附图3，所述基于所述汽车仪表MCU的异常中断机制获取实时操作系统RTOS的异常现场信息，包括以下步骤：

S201、响应汽车仪表MCU发生的异常，执行获取CPU状态寄存器和堆栈信息的命令；

S202、基于RTOS的栈溢出钩子函数获取CPU状态寄存器和堆栈信息，得到实时操作系统RTOS的异常现场信息；

其中，所述钩子函数是实时操作系统RTOS的回调函数，在该实施例中，当汽车仪表MCU发生异常时，立即执行获取当前CPU状态寄存器和堆栈信息的命令，而该执行获取当前CPU状态寄存器和堆栈信息的命令即为钩子函数的触发条件，获取CPU状态寄存器和堆栈信息，进而得到实时操作系统RTOS的异常现场信息，并将得到的RTOS异常现场信息存储至SRAM中的日志缓存区。例如，当汽车仪表MCU上运行的实时操作系统RTOS检测到异常或者系统崩溃时，立即将当前处理器运行的现场信息保存至SRAM中的日志缓存区，比如PC(通用寄存器)指针，LR寄存器，堆栈指针等信息。

S3、基于SPI总线将存储至所述SRAM日志缓冲区中的异常现场信息发送至车机SOC。

即，在基于SRAM的保留特性，获取汽车仪表MCU发生异常时CPU状态寄存器和堆栈信息之后，通过SPI总线将存储至所述SRAM日志缓冲区中的异常现场信息发送至车机SOC。由于汽车仪表异常的现象属于少数，若每次汽车仪表重启，就直接将SRAM日志缓冲区中的异常现场信息发送至车机SOC，势必会造成SPI总线负载的不必要占用，毕竟SRAM日志缓冲区中的异常现场信息可能是很久之前的了。基于此，在本申请中，为了避免过度占用SPI总线负载，将所述RTOS的异常现场信息存储至所述SRAM中的日志缓存区之后，还对所述SRAM中日志缓存区设置更新标记。

在一实施例中，参见说明书附图4，所述基于SPI总线将存储至所述SRAM日志缓冲区中的异常现场信息发送至车机SOC，包括以下步骤：

S301、校验所述SRAM中日志缓存区的更新标记；

S302、若所述SRAM中日志缓存区存在更新标记，解析所述SRAM中日志缓存区中的数据，获取所述汽车仪表MCU上次发生异常时的CPU状态寄存器和堆栈信息；

S303、将获取的所述CPU状态寄存器和堆栈信息基于SPI总线发送至车机SOC，并清除所述SRAM中日志缓存区的更新标记。

即，在汽车仪表重启之后，先校验SRAM中日志缓存区的更新标记，若存在更新标记，说明汽车仪表MCU在上次运行过程中出现了异常，并存储到了当时的CPU状态寄存器和堆栈信息，则通过SPI总线发送至车机SOC，同时清除SRAM中日志缓存区的更新标记，以避免下次汽车仪表重启之后通过SPI总线重复发送SRAM中日志缓存区的数据；而若，汽车仪表重启之后，校验到SRAM中日志缓存区不存在更新标记，车辆正常工作，并不占用SPI总线负载处理异常。

其中，将获取的所述CPU状态寄存器和堆栈信息基于SPI总线发送至车机SOC的嵌入式多媒体卡中，以日志文件的方式进行保存，用于后期调取所述日志文件并进行分析，定位汽车仪表故障。在一实施例中，所述日志为是文本文件，可以通过4G/5G通信模块或者USB等接口通过车机SOC进行调取，然后用记事本打开以查看内容。例如，参见说明书附图5，通过车机SOC获取的日志文件的内容如下：

RFault:0xf7f8f9fa，RO:0xa5a5a5a5

R1:0x60000000，R2:0x280421e4

R3:0x2，R12:0xa

LR:0x10508737，PC:0x104e066e

Psr:0x1000000，cfsr:0x400

FaultType:0xa1a2a3a4

根据该日志文件的信息以及对仪表软件的反汇编，很快能定位到该异常是访问了非法存储地址产生的HardFault(硬错误)异常。

本申请提供的一种汽车仪表故障信息获取方法，利用汽车仪表MCU的异常中断机制获取实时操作系统RTOS的异常现场信息，并且基于静态随机存取存储器SRAM的保留特性，避免异常现场信息丢失，通过SPI总线将异常现场信息中包含的CPU状态寄存器和堆栈信息发送给车机SOC，进而利于研发人员调用并分析异常现场信息、以定位问题，有效的节约了复现和排除故障的时间，提高仪表软件质量。其中，通过校验SRAM中日志缓存区的更新标记，来判断是否要发送SRAM中日志缓存区存储的CPU状态寄存器和堆栈信息，能够避免SPI总线负载的不必要占用。

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了一种汽车仪表故障信息获取装置，由于本申请实施例中的装置解决问题的原理与本申请实施例上述一种汽车仪表故障信息获取方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

如说明书附图6所示，本申请还提供了一种汽车仪表故障信息获取装置，所述装置包括：

划分模块601，用于将汽车仪表MCU中的静态随机存取存储器SRAM划分出日志缓存区；

获取模块602，用于基于所述汽车仪表MCU的异常中断机制获取实时操作系统RTOS的异常现场信息，并将所述RTOS的异常现场信息存储至所述SRAM中的日志缓存区；其中，所述RTOS的异常现场信息包括CPU状态寄存器和堆栈信息；

发送模块603，用于基于SPI总线将存储至所述SRAM日志缓冲区中的异常现场信息发送至车机SOC。

在一些实施方式中，所述划分模块601修改汽车仪表MCU的链接脚本文件，从SRAM中划分出日志缓存区，并将所述日志缓存区配置为保存模式，以使SRAM的存储阵列不掉电，保持所述日志缓存区中的数据。

在一些实施例中，所述划分模块601从所述SRAM中至少划分出2K字节的区域作为日志缓存区。

在一些实施方式中，所述获取模块602基于所述汽车仪表MCU的异常中断机制获取实时操作系统RTOS的异常现场信息，包括：

响应汽车仪表MCU发生的异常，执行获取CPU状态寄存器和堆栈信息的命令；

基于RTOS的栈溢出钩子函数获取CPU状态寄存器和堆栈信息，得到实时操作系统RTOS的异常现场信息。

在一些实施方式中，所述获取模块602将所述RTOS的异常现场信息存储至所述SRAM中的日志缓存区之后，还包括：

对所述SRAM中日志缓存区设置更新标记。

在一些实施方式中，所述发送模块603基于SPI总线将存储至所述SRAM日志缓冲区中的异常现场信息发送至车机SOC，包括：

校验所述SRAM中日志缓存区的更新标记；

若所述SRAM中日志缓存区存在更新标记，解析所述SRAM中日志缓存区中的数据，获取所述汽车仪表MCU上次发生异常时的CPU状态寄存器和堆栈信息；

将获取的所述CPU状态寄存器和堆栈信息基于SPI总线发送至车机SOC，并清除所述SRAM中日志缓存区的更新标记。

在一些实施方式中，所述发送模块603将获取的所述CPU状态寄存器和堆栈信息基于SPI总线发送至车机SOC的嵌入式多媒体卡中，以日志文件的方式进行保存，用于调取所述日志文件并进行分析，定位汽车仪表故障。

本申请所提供的一种汽车仪表故障信息获取装置，通过划分模块将汽车仪表MCU中的静态随机存取存储器SRAM划分出日志缓存区；通过获取模块基于所述汽车仪表MCU的异常中断机制获取实时操作系统RTOS的异常现场信息，并将所述RTOS的异常现场信息存储至所述SRAM中的日志缓存区；其中，所述RTOS的异常现场信息包括CPU状态寄存器和堆栈信息；通过发送模块基于SPI总线将存储至所述SRAM日志缓冲区中的异常现场信息发送至车机SOC，避免汽车仪表发生掉电或者重启，现场信息丢失的问题，进而利于研发人员调用并分析异常现场信息、以定位问题，有效的节约了复现和排除故障的时间，提高仪表软件质量。并且在某些实施例中，通过发送模块校验SRAM中日志缓存区的更新标记，来判断是否要发送SRAM中日志缓存区存储的CPU状态寄存器和堆栈信息，进而避免占用SPI总线的负载。

基于本发明的同一构思，说明书附图7所示，本申请实施例提供的一种电子设备700的结构，该电子设备700包括：至少一个处理器701，至少一个网络接口704或者其他用户接口703，存储器705，至少一个通信总线702。通信总线702用于实现这些组件之间的连接通信。该电子设备700可选的包含用户接口703，包括显示器(例如，触摸屏、LCD、CRT、全息成像(Holographic)或者投影(Projector)等)，键盘或者点击设备(例如，鼠标，轨迹球(trackball)，触感板或者触摸屏等)。

存储器705可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器701提供指令和数据。存储器705的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。

在一些实施方式中，存储器705存储了如下的元素，可保护模块或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集：

操作系统7051，包含各种系统程序，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务；

应用程序模块7052，包含各种应用程序，例如桌面(launcher)、媒体播放器(MediaPlayer)、浏览器(Browser)等，用于实现各种应用业务。

在本申请实施例中，通过调用存储器705存储的程序或指令，处理器701用于执行如一种汽车仪表故障信息获取方法中的步骤，能够基于静态随机存取存储器SRAM的保留特性，实现系统异常时CPU状态信息以及堆栈信息的获取，利于分析和定位汽车仪表问题。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如汽车仪表故障信息获取方法中的步骤。

具体地，该存储介质能够为通用的存储介质，如移动磁盘、硬盘等，该存储介质上的计算机程序被运行时，能够执行上述汽车仪表故障信息获取方法。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。