汽车电子AUTOSAR之Event

上文AUTOSAR基础篇之DTC中提到event是故障监控的基本单元，本文将从event的使能条件（Enable Condition）、上报方式、去抖动策略（Debouncing Strategy）、优先级（Priority）、Displacement、依赖关系图（Dependency Node）以及event Storage Condition等七个常见属性进行展开跟大家聊聊：

1.Event 使能条件

作为事件监控的基本单元，Event能否开启监控绝大部分情况下都需要满足一定条件，只有这样，才能够保证Event监控是否存在意义。

若不加以相关的限制条件，那么会导致增加诸多的信息干扰导致最终无法快速排查Root Cause，说的简单点，就是起到了Event过滤器的作用。通过该Event过滤器，可以得到你所允许上报或者抑制的Event上报。

比如典型实例就是当总线Busoff发生时，同时会发生很多报文丢失的故障，但是这些timeout故障只是sequential events，是顺理成章的事。

但我们不希望报出这些sequential events，就会为这些Event添加相应的Busoff的使能条件。即只有当总线没有发生Busoff时，才允许记录这些Timeout的events, 才显得更有意义！

比如上电经过特定时间之后才允许开启电压监控，因为ECU刚上电电压不稳定是一个正常过程，应当予以过滤掉，故而为电压监控的event添加上电初始化时间的使能条件。

即在上电特定时间内禁止电压相关事件监控，其余事件可以正常开启监控；

再比如有些event需要获取KL15状态信息或者其他的一些综合条件，才能够进行event上报，因此使能条件可以自由根据客户的需求进行添加，当然如果涉及到event之间的依赖关系，也可以利用Dependency Node来起到Event过滤器的作用，后面会继续讲到。

event的使能条件就相当于event过滤器，可以实现event在某种特定条件下event才被允许上报，为了更为清楚的了解到event上报的全部流程，如下图1所示：

图1 event上报处理流程图

在上图中可以看出，一个Event从上报到最终被存储需要经历种种千辛万苦的考验，才能最终落地生根，修成正果被你所看到。

 

• S1：首先，需判断是否开启了Operation Cycle，如果是，则继续下面Enable Condition的判断，否则就直接结束；
• S2：若Enable Condition Fulfilled，则进行85诊断服务的判断，若不满足，则直接结束；
• S3：若此时使能了85服务，则直接结束，若没有，则可以继续往下进行Debouncing；
• S4：经过Debouncing之后，若Event发生变化，则也会反映到DTC Status的变化，若没有变化或者没有结果，便可以直接结束；
• S5：到此并没有结束，Event能否正确存储至NVM中，取决于是否满足Storage Condition, 同时，在满足存储条件之后，若event entry已满，能否最终存储还取决于event优先级以及event之间的依赖关系等。

2.Event 上报方式

当Event满足上述的使能条件之后，其触发的方式主要分为两种：循环上报型与Event触发型，两者的区别显而易见，前者Event一旦触发，就会循环不断地上报event状态，后者则是Event状态发生变化的时候，才会触发一次，并不会一直上报。

有小伙伴就问了，为啥要做这两种区别呢，故障一旦触发，一直上报不就行了吗？问的在理，这是因为从软件架构设计的层面考虑到，event上报来源于各个SW-C模块，经过RTE传输至故障处理模块，但是模块上报的Event数目非常多。

如果都采用Polling上报的方式，那么无疑会增加RTE传输数据的负担，而且对于故障处理模块而言，其实只需知道你的最新状态即可，所以在这种情况下，采用Event触发型无疑是更明智的选择，即仅当Event状态发生变化时才会触发一次上报。

如下图2所示，体现了两种不同上报方式的优缺点以及应用场合。

 

图2 Event触发方式的对比

从上图2可以看出，无论是采用循环上报还是Event触发方式上报，本质上都是调用相同的DEM API函数接口来实现Event进一步的处理，因此，在event上报选择方式上面，应当结合图中优缺点综合考虑，切不可一刀切，应当建立在软件架构的基础上去实现客户的需求，才能保证选择方式的合理性。

3.Event去抖动策略

当Event上报之后交由故障处理模块处理，在处理的过程中有一个非常重要的环节：去抖动策略，该策略就是为了防止所有故障误报应运而生 ，只有经历了去抖动算法之后，Event的最终状态才能够被确定，也就是PASS、FAIL, No Result这三类。

一般而言，去抖动策略也分为两种：TimeBase与Counterbase，TimeBase是通过计时来完成对Event的去抖动的过程，而CounterBase则是通过计数来完成对Event的去抖动，比如timeout类故障，可以直接采用TimeBase的策略来完成去抖动。

比如Event触发型可以采用Counterbase来完成去抖动。下面结合AUTOSAR Diagnostic Event Manager标准文档来针对这两类去抖动算法进行讲解：

3.1 TimeBase Debouncing

如下图3所示，将图划分为3个区域，区域1为Event上报状态区域，区域2为Event TimeBase的去抖动过程，区域3为Event去抖动之后的评估结果。

在区域1中，纵坐标表示Event上报的状态类型，有FAILED、PREFAILED、PREPASSED、PASSED四种基本状态，该状态通过DEM提供的函数接口来体现，具体细节可以参考之前的文章AUTOSAR-DEM模块几点思考！在这里不做过多赘述。

在该区域中，每上报一次不同的event状态，区域2中的FDC（Fault Detection Counter）都会发生相应的变化；在区域2中，当区域1上报一次PREFAILED时，FDC会基于tFailed的时间阈值换算为线性关系上升至阈值（127），若没有event 状态更新的上报，将保持至阈值不变；

当区域1上报一次与上次Event状态不同的状态如PREPASSED时, FDC无论如何首先会回归至0，然后基于tPassed的时间换算成对应的线性关系下降至阈值（-128）；
如果在下降或者上升的过程中发生状态的变化，如下图从PREPASSED变为PREFAILED,那么在下降的某个时刻会首先回归至0，然后再继续以一定斜率上升至阈值（127）；

如果上报的Event状态直接就是PASS或者FAIL，那么FDC会直接到达至相应阈值-128（Passed）或者127（Failed）。

在区域3中，纵坐标是event经过去抖动算法之后的最终评估结果，亦称为故障成熟结果，分为PASS,FAIL两种结果。
当FDC == 127（Failed）时，Event Status == FAIL;
当FDC == -128（Passed）时，Event Status == PASS;

图3 TimeBase 去抖动算法

通过上述场景的分析可以得出：对于TimeBased的去抖动算法，主要适用于在满足连续时间内故障便可以成熟的event，如timeout类事件或者其他跟时间密切相关的Event。

 

当然，一般而言，如果能够用timebased的时间也可以转化为Counterbase的算法来实现，因为两者本质就是基于时间来实现去抖动算法。

3.2 CounterBase Debouncing

如下图4所示，相比上图3，除了区域2有所区别以外，区域1与3含义与上图一致。在讲解下图之前，需要解释几个专有名词如下所示：

Internal Debouncing Counter(IDC): 表示用户自定义的debouncing counter，该IDC与FDC会在软件内部转化为一种线性比例关系；
DemDebounceCounterFailedThreshold: 表示事件Fail时的IDC阈值（event active）；

DemDebounceCounterPassedThreshold: 表示事件Pass时的IDC阈值（event passive）；

DemDebounceCounterIncrementStepSize: 表示事件每上报一次Prefail时IDC上升的步距；

DemDebounceCounterDecrementStepSize: 表示事件每上报一次PrePass时IDC下降的步距；

DemDebounceCounterJumpDownValue: 表示如果Jump-Down行为使能，在当前的IDC大于此值时，IDC就会首先跳转到该值处，然后才进行接下来的Debouncing行为；

DemDebounceCounterJumpUpValue：表示如果Jump-Up行为使能，当前的IDC小于此值时，FDC就会首先跳转到该值处，然后才进行接下来的Debouncing行为；

如图中所示,每当Event以PreFailed上报一次，IDC就会上升一次步距，该步距长度为DemDebounceCounterIncrementStepSize，直至到达DemDebounceCounterFailedThreshold，Event判定结果为FAIL;

同理，每当Event以PrePassed上报一次，IDC就会下降一个步距，该步距长度为DemDebounceCounterDecrementStepSize，直至到达DemDebounceCounterPassedThreshold，Event判定结果为PASS；

若Event直接以Failed或者Passed上报，那么IDC就会直接到相应的Pass或者Fail阈值；
如没有新的Event 状态上报，那么就会IDC就会保持当前的IDC值不变；

如果使能了Jump-Down或者Jump-Up行为，那么就会根据上述DemDebounceCounterJumpDownValue或者DemDebounceCounterJumpUpValue的解释跳转到相应的位置，然后进行Debouncing行为；

 

图4 CounterBased 去抖动算法

该CounterBased的算法主要适用于Event上报型的故障，基于次数来决定Event是否成熟，因此，无论使用上述哪种Debouncing算法，只要合理并正确使用，将能够大大减少故障的误触发，提高整个系统的稳定性与鲁棒性!