日常生活中绝大部分家电，比如电压力锅，洗衣机，空调，电磁炉，冰箱等等，没发生故障还好，发生故障时必然会有一个故障码出现；由于现在这些家的质量越来越好，发生故障的情况比较少，虽然故障码不常见，但是其又不能缺少，必然作为一个产品的必要组成部分。故障码因为产品类型的不同其设计不同，每家企业又会自定义一个故障码，或者同一个企业，不同产品其故障码设计也不同。现在介绍使用链表技术实现一个故障码的设计，关于链表的内容请点击《keil实现C语言的通用双向链表》查看链表的相关内容，本文着重介绍故障码的设计。
作者从事嵌入式开发多年，主要从事医疗美容设备行业，总结分享个人设计经验，关注作者可以了解更多这方面的信息。作者其他文章也很不错，欢迎查阅，谢谢。
假设为了使得大家有个具体的目标感，而不过于抽象，现在假设有一台目标设备“二氧化碳激光”（故障码用于表征这台设备的故障信息）；为了让大家对这台设备有个大概了解，这里简单介绍一下这个激光设备的主要部件组成：
A、激光系统：封离型玻璃管激光器，激光电源，7关节导管臂，650nm瞄准激光，激光阀门（光阀）；
B、冷却系统：水箱，水泵，水位传感器，水温传感器，冷凝器，调速散热风扇，水流开关/水流量传感器；
C、排气系统：气泵，气路流量传感器；
D、主控系统：主控板，显示屏，
F、辅助系统：急停开关，钥匙开关，触发信号开关，声光发射提示器；水泵开关，气泵开关
故障码定义当设备发生故障时我们需要通过一个技术手段描述这个故障，我们要求描述：故障状态（激活/冻结），故障类型（软件/硬件），故障子类型（可定义为发生故障的子板卡），故障值及故障发生的时间；其中故障值要求具有唯一性，能够通过查表能知道此值表示故障含义及故障修复方法；这里定义使用一个64位变量来描述这些信息，定义如下图所示：
由上图可见，定义了故障码的状态（激活/冻结），其目的是为了能保存故障码到一个持久存储器，这样可查看历史故障记录。注：冻结的故障表示此故障已经经过维护修复，激活的故障码表示此故障是需要解决的故障。
定义故障码结构体typedef union
{
u64 Data;
struct
{
u64 Second:6; //0---63秒
u64 Minutes:6; //0---63分
u64 Hour:5; //0---31时
u64 Day:5; //0---31日
u64 Month:4; //0---15月
u64 Year:6; //0---63年
u64 Num:24; //0---16777215 错误编号（0无效故障号）
u64 SubType:6; //0---63子类型
u64 Type:1; //0---1错误类型：0软件故障，1硬件故障
u64 Status:1; //0---1错误状态：0冻结（Inactive），1激活（Active）
}F;
}FaultInfo_t;故障码操作函数
二氧化碳激光故障码定义
为了讲解及仿真的需要这里简要定义几个故障码，如下图所示
为了仿真演示方便这里，演示解码及打印对应定义信息，如下
void PrintFaultInfo(FaultInfo_t *FaultInfo,u16 NodeNum)
{
printf(" NodeNum %d--- 错误码信息 --- ",NodeNum);
if(FaultInfo->F.Status==ERROR_STATUS_ACTIVE)
{
printf(" 状态->激活 ");
}
else
{
printf(" 状态->冻结 ");
}
printf(" Type =%d SubType=%d Num=%XH ",FaultInfo->F.Type,FaultInfo->F.SubType,FaultInfo->F.Num);
printf(" %d-%d-%d %d:%d:%d
",FaultParaBaseYear FaultInfo->F.Year,FaultInfo->F.Month,FaultInfo->F.Day,FaultInfo->F.Hour,FaultInfo->F.Minutes,FaultInfo->F.Second);
}
解码及打印故障信息
void printDecodeFaultInfo(FaultInfo_t *pFaultInfo)
{
printf(" --- 错误码信息 --- ");
if(pFaultInfo->F.Status==ERROR_STATUS_ACTIVE)
{
printf(" 状态->激活 ");
}
else
{
printf(" 状态->冻结 ");
}
if(pFaultInfo->F.Type==0)
{
printf(" 类型->软件故障 ");
}
else
{
printf(" 类型->硬件故障 ");
}
if(pFaultInfo->F.SubType==0)
{
printf(" 子类型->未定义 ");
}
else if(pFaultInfo->F.SubType==1)
{
printf(" 子类型->电源故障 ");
}
else if(pFaultInfo->F.SubType==2)
{
printf(" 子类型->主控板故障 ");
}
switch(pFaultInfo->F.Num)
{
case 1: printf("FaultVal=%d 水位量低于阈值,请加水 ",pFaultInfo->F.Num);
break;
case 2: printf("FaultVal=%d 水流量低于阈值,请加水检查水泵 ",pFaultInfo->F.Num);
break;
case 3: printf("FaultVal=%d 光阀打开失败,请检查光阀电机 ",pFaultInfo->F.Num);
break;
case 4: printf("FaultVal=%d 光阀关闭失败,请检查光阀电机 ",pFaultInfo->F.Num);
break;
case 5: printf("FaultVal=%d 650nm瞄准光无效,请检查650激光器 ",pFaultInfo->F.Num);
break;
case 6: printf("FaultVal=%d 水温高于阈值,请检查制冷系统 ",pFaultInfo->F.Num);
break;
case 7: printf("FaultVal=%d 调试风扇故障,请检查调试风扇 ",pFaultInfo->F.Num);
break;
case 8: printf("FaultVal=%d 气流量低于阈值,请检查气泵 ",pFaultInfo->F.Num);
break;
default:printf(" 未定义故障值 ");
break;
}
printf(" %d-%d-%d %d:%d:%d
",GetFaultInfoBaseYear() pFaultInfo->F.Year,pFaultInfo->F.Month,pFaultInfo->F.Day,pFaultInfo->F.Hour,pFaultInfo->F.Minutes,pFaultInfo->F.Second);
}仿真测试
为了仿真效果，我们定义发生了上面所有预定义的故障信息，
/********************************************************************
函数功能：仿真测试故障码
入口参数：无。
返 回：无。
备 注：无。
********************************************************************/
List_t *FaultCodelist; //定义故障码链表指针
void ErrListTest1(void)
{
int i;
u16 NodeNum=0;
u8 minutes=20,second=10;
FaultInfo_t *pFaultInfo; //定义故障信息指针
FaultCodelist = ListCreate(); //创建链表
#if 1 // -------- 添加节点（故障码） --------
for(i=0; i<8; i )
{
pFaultInfo=malloc(sizeof(FaultInfo_t)); //申请内存
SetFaultInfoTime(pFaultInfo,20 ,7 ,12 ,17,minutes i,second i); //设置故障码时间：年月日时分秒
SetFaultInfoStatus(pFaultInfo,ERROR_STATUS_ACTIVE); //设置故障状态：激活
SetFaultInfoPara(pFaultInfo ,0,2,i 1); //设置故障码：类型，子类型，故障值1--8
ListBackAddNode(FaultCodelist, pFaultInfo,NodeNum ); //将故障信息添加到链表中
}
#endif
#if 1 // -------- 输出链表信息 --------
NodeNum=0;
for(i=0; i<10; i )
{
pFaultInfo=listFindNodeFromBegin2(FaultCodelist,NodeNum);
if(pFaultInfo!=NULL)
{
PrintFaultInfo(pFaultInfo,NodeNum); //打印故障信息
}
else
{
printf(" Node %d Not Exist
",NodeNum);
}
NodeNum ;
}
#endif
#if 1 // -------- 输出链表信息 --------
NodeNum=0;
for(i=0; i<10; i )
{
pFaultInfo=listFindNodeFromBegin2(FaultCodelist,NodeNum);
if(pFaultInfo!=NULL)
{
printDecodeFaultInfo(pFaultInfo);
}
else
{
printf(" Node %d Not Exist
",NodeNum);
}
NodeNum ;
}
#endif
}仿真测试效果
按照以上设计思路，在KEIL中实现代码，仿真效果如下图：
总结：以上就是作者设计的故障码系统，介绍了其定义，解码方式，并以一个具体的例子进行说明；故障码系统很重要，对不同产品的设计自主性强，难以面面俱到，希望大家交流不同看法，谢谢。
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