你永遠(yuǎn)也喚不醒一個(gè)裝睡的人，但是你可以一巴掌呼醒他。

可如果一個(gè)嵌入式系統(tǒng)休眠之后，就猶抱琵琶半遮面，千呼萬喚醒不來了呢？筆者擔(dān)綱開發(fā)的中控鎖模塊就醒不過來了。

1

這個(gè)問題已經(jīng)折磨我整整兩天了，搞得我心力憔悴。合作伙伴一天幾個(gè)電話，恨不得從手機(jī)里面直接跳過來當(dāng)面質(zhì)問我：“為什么喚不醒，為什么死睡？”

平時(shí)對(duì)我愛答不理的領(lǐng)導(dǎo)也一改常態(tài)，轉(zhuǎn)而死死地盯著我。老實(shí)厚道的我呢，自然也十分緊張且惶恐，因?yàn)閱栴}十有八九確實(shí)出在我寫的代碼上。

關(guān)鍵是這個(gè)問題出現(xiàn)在馬上大批量供貨的前夜，太不是時(shí)候了！我們給某車廠供貨的中控鎖模塊已經(jīng)走到了小批量供貨階段，前期供貨20套倒是無驚無險(xiǎn)，沒發(fā)現(xiàn)什么問題，按照流程，接下來要供貨100套。

如果阿彌陀佛的話，就再供貨200套，再?zèng)]有什么問題，就進(jìn)入大批量供貨階段了。到時(shí)，合作伙伴開始穩(wěn)定盈利，領(lǐng)導(dǎo)政績(jī)、獎(jiǎng)金到手，不會(huì)爭(zhēng)功只會(huì)攬過的我呢，揮一揮手退到幕后，深藏功與名，一切就萬事大吉，只待歲月靜好了?？墒牵∏≡诠┴?00套期間，忘了求菩薩保佑，結(jié)果就出事了。

一天，車廠的生產(chǎn)線上下線了裝配了我們的中控鎖模塊的50輛新車，本來一切順利，在生產(chǎn)線上操作中控鎖沒什么問題，匹配學(xué)習(xí)了遙控鑰匙，也能用遙控正常操作。但是到了下線后車廠人員要把新車開回倉庫時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)有幾臺(tái)車用遙控鑰匙、機(jī)械鑰匙死活也喚醒不了了??！

事關(guān)重大，車廠立馬通知了中控鎖的供貨商—我們的合作伙伴，合作伙伴立馬找到了我們（中控鎖的開發(fā)商）領(lǐng)導(dǎo)，領(lǐng)導(dǎo)立馬找到了我。我也立即給自己上緊了發(fā)條，進(jìn)入戰(zhàn)斗狀態(tài)。

2

眼看到手的政績(jī)和獎(jiǎng)金要飛，領(lǐng)導(dǎo)心急火燎，早被晾到一邊的我卻頗不以為然。

到了現(xiàn)在這個(gè)階段，軟件肯定沒問題，有問題早就測(cè)出來了嘛，還能等到現(xiàn)在？肯定是中控鎖的線束出了問題。

當(dāng)我把輕描淡寫的分析說與領(lǐng)導(dǎo)時(shí)，領(lǐng)導(dǎo)一改往日的溫和，一下子急了：“人家線束供了這么多年了，按你的說法，有問題早就測(cè)出來了，還能等到現(xiàn)在？”

歲月的風(fēng)霜早已經(jīng)消去了我性情中所有的剛硬和火熱，只剩下如水的柔和。看到領(lǐng)導(dǎo)急了，我心中起著嘀咕，臉上泛起笑容，小心翼翼地對(duì)領(lǐng)導(dǎo)言道：“要不我再看一下代碼，沒準(zhǔn)真是哪里出了岔子呢？”

得到我的表態(tài)后，領(lǐng)導(dǎo)轉(zhuǎn)身踱了開去，一邊嘴里念叨著得跟車廠確認(rèn)一下線束有沒有問題，一邊轉(zhuǎn)過頭來再次叮嚀我一番：抓緊??！看著領(lǐng)導(dǎo)那殷切的眼神和黑黑的眼圈，我用力地點(diǎn)了點(diǎn)頭，一個(gè)猛子扎進(jìn)代碼的汪洋大海，迅速游至中控鎖的休眠和喚醒之地。

代碼的設(shè)計(jì)思路總是簡(jiǎn)單而且正確的。中控鎖進(jìn)入休眠之前，設(shè)置了兩個(gè)喚醒條件：①機(jī)械解鎖信號(hào)的上升沿中斷喚醒MCU；②定期檢查遙控鑰匙信號(hào)的定時(shí)器周期喚醒MCU。當(dāng)出現(xiàn)有效的機(jī)械鎖信號(hào)時(shí)，或者檢測(cè)到有效的遙控信號(hào)時(shí)，中控鎖禁止這兩個(gè)喚醒條件并返回正常狀態(tài)。

在具體的代碼實(shí)現(xiàn)上，把中控鎖的休眠模式處理分成了兩部分：中斷服務(wù)程序和循環(huán)體。中斷由機(jī)械鎖解鎖開關(guān)信號(hào)觸發(fā)，執(zhí)行完ISR后先返回循環(huán)體，再退出休眠模式。循環(huán)體中反復(fù)休眠和臨時(shí)喚醒，在臨時(shí)喚醒期間通過三級(jí)濾波機(jī)制檢查是否存在有效的遙控鑰匙信號(hào)。存在遙控信號(hào)時(shí)，這個(gè)循環(huán)體層層地通過三級(jí)濾波后，退出休眠模式。

邏輯上清晰，代碼也很簡(jiǎn)單，我反反復(fù)復(fù)檢查了幾遍，沒看出個(gè)子丑演卯來，就準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)點(diǎn)地下班回家了。

第二天上班后，我還沒在工位上坐定，還沒來得及平復(fù)一下自己的燥熱勁頭，領(lǐng)導(dǎo)就帶著于我少有的笑意貓過來了。不等他開口，老實(shí)巴交的我就主動(dòng)匯報(bào)了檢查代碼后沒有發(fā)現(xiàn)什么問題的情況，no news is good news，但是此時(shí)代碼沒有問題就是大問題??！

話音甫落，領(lǐng)導(dǎo)臉上還沒來得及展開的笑容就凝固不動(dòng)了，他張著口，默默地看著我。

我們倆就這么站著，不說話，就十分地不美好！

城府甚深的領(lǐng)導(dǎo)終于沒有說話，他不動(dòng)聲色地安排了一位同事搭建了中控鎖的測(cè)試系統(tǒng)，讓他反復(fù)測(cè)試休眠、喚醒的情況。

3

測(cè)試的方法很簡(jiǎn)單，把電流表串進(jìn)中控鎖的供電線上，看著電流下降到休眠電流范圍后，便操作一下遙控鑰匙，或者給一個(gè)機(jī)械解鎖信號(hào)，看能否執(zhí)行解閉鎖操作。

我在一邊冷眼觀察著測(cè)試人員的操作，心情竟然無比地矛盾，既希望他快點(diǎn)測(cè)出來不能正常喚醒的故障，又盼著最好測(cè)試不出來問題。

大半天下來，中控鎖反反復(fù)復(fù)地正常休眠、被正常喚醒，我的心也反反復(fù)復(fù)地七上八下，百般煎熬。后來，測(cè)試人員的電話響了，我默默轉(zhuǎn)身離開，同時(shí)發(fā)現(xiàn)自己竟然更加惶恐了！

剛剛坐到電腦前，測(cè)試人員就大呼小叫著跑了過來：“寂寞君，問題再現(xiàn)了！”我就像屁股上安了個(gè)彈簧一樣，一下子被凳子彈了起來，待我三步并作兩步跨到測(cè)試臺(tái)前時(shí)，領(lǐng)導(dǎo)也已經(jīng)聞聲迅速趕來。

我抓著遙控鑰匙一邊操作，一邊注視著電流表的讀數(shù)，電流一直穩(wěn)定在2毫安左右。

問題確認(rèn)了，確實(shí)死活也喚不醒了。

我又一屁股栽倒在凳子上，抬起頭來，正趕上領(lǐng)導(dǎo)意味深長(zhǎng)的目光。我抿著嘴笑了笑，剛想說點(diǎn)什么，測(cè)試臺(tái)上測(cè)試人員的電話又嗡嗡響了起來。

聽著熟悉的手機(jī)鈴聲在耳邊縈繞，看著手機(jī)在桌子上震動(dòng)個(gè)不停，我回想起測(cè)試人員剛才打電話時(shí)的情景，暗鈍的思維再度轉(zhuǎn)動(dòng)起來：之前只是考慮了機(jī)械解鎖單獨(dú)觸發(fā)喚醒、遙控鑰匙單獨(dú)觸發(fā)喚醒的情況，沒有考慮過遙控信號(hào)通過了前兩級(jí)濾波而此時(shí)機(jī)械解鎖信號(hào)突然觸發(fā)執(zhí)行了ISR這種罕見情況，莫非...？

測(cè)試人員剛才打電話時(shí)，由于手機(jī)的輻射，RF信號(hào)線上出現(xiàn)了若干有效的射頻位，造成RF信號(hào)通過了前兩級(jí)濾波，此時(shí)要在循環(huán)體的第三級(jí)濾波程序要等待200ms，判斷是否是遙控按鍵信號(hào)。

對(duì)于嵌入式系統(tǒng)而言，200ms是一個(gè)不容忽視的時(shí)間段，倘若測(cè)試人員在這期間試圖機(jī)械解鎖，觸發(fā)中斷執(zhí)行ISR后會(huì)發(fā)生什么呢？

我繼續(xù)扒拉開代碼看進(jìn)去，一絲寒意向我心頭襲來。

原來我在ISR中執(zhí)行了退出休眠模式的函數(shù)-ExitSleepMode（這個(gè)函數(shù)里面會(huì)禁能喚醒條件），當(dāng)ISR執(zhí)行結(jié)束后回到循環(huán)體中時(shí)，它會(huì)在200ms超時(shí)后進(jìn)入循環(huán)體第三級(jí)濾波，當(dāng)然它會(huì)發(fā)現(xiàn)不是有效的遙控按鍵信號(hào)，于是再度進(jìn)入休眠。

但是這個(gè)時(shí)候已經(jīng)禁能了喚醒條件，這就意味著它再也喚不醒了呀??！

4

人的思維真的很奇怪，本來bug明明就在眼前卻視而不見，可是一旦猜到了bug的可能原因，就立馬火眼金睛起來。

為了幫助讀者的理解，筆者給出了下面的偽代碼，相信聰慧的讀者也能看出問題所在。

void interrupt Wake_ISR(void)

{

...

   ExitSleepMode();//disable wakeup event

...

}

static void ConfirmRkeWakeUp(void)

{

   __delay_ms(200);

   if(Rke is valid){

...

   ExitSleepMode();

...

   }

   else{

             return to sleep ;

   }

}

再讓大家加深一下理解。

假設(shè)機(jī)械解鎖信號(hào)觸發(fā)ISR時(shí)，循環(huán)體正運(yùn)行到RF信號(hào)的第三級(jí)濾波程序ConfirmRkeWakeUp之前，MCU會(huì)先執(zhí)行ISR，在ISR中禁能喚醒條件，然后返回循環(huán)體中執(zhí)行ConfirmRkeWakeUp。

ConfirmRkeWakeUp函數(shù)延時(shí)200ms后，判斷這200ms之間有沒有有效的遙控鑰匙信號(hào)，顯然這里是沒有的，于是Return to sleep。

但是，這個(gè)時(shí)候喚醒條件已經(jīng)被禁能了（在ISR中被禁能了），系統(tǒng)就永遠(yuǎn)不會(huì)被喚醒了。

眼尖的讀者可能會(huì)納悶，這種故障之前為什么沒有測(cè)試出來？

因?yàn)榘凑罩暗臏y(cè)試條件，這種情況發(fā)生的幾率非常?。?span style="text-indent: 2em;">循環(huán)體內(nèi)執(zhí)行ConfirmRkeWakeUp函數(shù)之前需要經(jīng)過雙重RF濾波，這要求中控鎖的RF信號(hào)線上必須在較短的時(shí)間內(nèi)存在較多的符合寬度要求的RF信號(hào)位，否則就不會(huì)執(zhí)行ConfirmRkeWakeUp這個(gè)函數(shù)；平時(shí)用機(jī)械鑰匙解鎖時(shí)，雖然ISR中禁能了喚醒條件，但是由于不會(huì)執(zhí)行ConfirmRkeWakeUp，ISR回到循環(huán)體之后，系統(tǒng)依然會(huì)退出休眠。

平時(shí)用遙控鑰匙解鎖時(shí)，無論期間有沒有發(fā)生機(jī)械解鎖ISR，最終都會(huì)執(zhí)行ConfirmRkeWakeUp并退出休眠。

所以，只有無效的遙控按鍵信號(hào)觸發(fā)執(zhí)行ConfirmRkeWakeUp函數(shù)時(shí)機(jī)械解鎖信號(hào)同時(shí)有效，才會(huì)觸發(fā)這種故障。

汽車生產(chǎn)線上為什么測(cè)試出來這種故障了呢？

那是因?yàn)樵谏a(chǎn)線上裝配了中控鎖的車太多了，產(chǎn)線后端的中控鎖模塊進(jìn)了休眠之后，用機(jī)械鑰匙喚醒時(shí)很容易被其它車的遙控鑰匙操作誤觸發(fā)，導(dǎo)致循環(huán)體執(zhí)行到ConfirmRkeWakeUp上來。

但是其它車的遙控鑰匙對(duì)于本車來說是無效的，所以，根據(jù)上面的原因，故障就出現(xiàn)了。

結(jié)語

定位了故障的原因之后，我不禁又洋洋得意起來，‘這么高級(jí)的bug都被我逮出來了！’。好似全然忘記了這個(gè)故障就是我自己埋下的坑。

事后，領(lǐng)導(dǎo)讓我寫總結(jié)原因時(shí)，我意識(shí)到了這種故障背后的深層次原因在于中斷和循環(huán)體的不登對(duì)：中斷服務(wù)程序結(jié)束后必然回到主循環(huán)體中被中斷的位置；嵌入式系統(tǒng)中，中斷可能發(fā)生在主循環(huán)體的任何位置；ISR和循環(huán)體程序之間不存在執(zhí)行時(shí)間的先后順序關(guān)系，先后次序不同可能導(dǎo)致不同的運(yùn)行結(jié)果；由于ISR發(fā)生時(shí)循環(huán)體可能會(huì)執(zhí)行到任何代碼位置上，如果代碼設(shè)計(jì)地不嚴(yán)謹(jǐn)就有可能會(huì)造成問題！

煮熟的鴨子最終沒有飛走，領(lǐng)導(dǎo)又笑意盈盈地踱了過來，跟我討教故障的原因?？粗潜患磳⒌绞值莫?jiǎng)金鼓舞地有些腫脹的胸膛，我一邊默默地念叨著‘狡兔死走狗烹，飛鳥盡良弓藏’，一邊悠悠地說了一句總結(jié)陳詞：中斷和主循環(huán)不登對(duì)，系統(tǒng)會(huì)一直休眠久睡！