本发明专利技术涉及一种基于汽车电控控制系统的多任务控制方法，将汽车电控系统多任务根据任务的功能分解成输入/输出、模数转换、整形滤波、运算、判断处理、驱动输出和通信等不同任务模块，然后根据各个任务模块的属性进一步分解成连续任务和离散任务集合，其中各个任务通过参数来传递任务与任务之间的关联性，然后根据任务的不同属性进行调度控制，以决定当前时刻哪个任务占用汽车电控控制系统的CPU。本发明专利技术的有益效果为：1、解决了汽车电控ECU系统多任务实时控制采用的主循环任务轮询机制的所有功能模块轮流执行，无法根据不同任务的属性进行实时性动态调度；2、解决了汽车电控ECU系统的软硬件开销，降低ECU软件开发成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于汽车控制系统
，尤其涉及。
技术介绍
汽车电控系统EQJ-Electronic Control Unit，电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器，也叫汽车专用单片机。它和普通的单片机一样，由微处理器(CPU)、存储器(R0M、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)、通信以及整形、驱动等大规模集成电路组成。电控单元的功用是根据其内存的程序和数据对各种传感器输入的信息进行运算、处理、判断，然后输出指令，向执行机构提供电信号驱动执行机构按照控制规律执行相应的动作。电控单元由微型计算机、输入、输出及控制电路等组成。因此汽车电控E⑶系统至少需要处理输入/输出、模数转换、通信、整形、驱动、运算、处理、判断等模块的任务，如何在一个ECU系统中处理上述多个模块的任务，使得其能够在规定的时刻和时间段内运行最需要被处理的任务，从而确保整个ECU系统实时的，有条不紊的工作。目前，多任务实时控制通常有以下几种设计技术/方法:1、采用主循环任务轮询机制，是一种比较普遍应用的嵌入式软件设计方法，将整个软件划分成不同的任务，然后在软件的主函数中设计一个无限循环，所有的任务被安排在无限循环中，一旦软件运行后，无限循环就不断的轮询各个任务函数，被轮询的任务将获得CPU的使用权，此方法在MCU性能比较低或者软件本身不是很复杂的系统中应用比较流行，它能够确保每个任务都可以轮流得到CPU的使用权。2、采用嵌入式RTOS实时操作系统，采用嵌入式RTOS实时操作系统不仅能够确保所有实时任务及时获得CPU的使用权，同时也可以使软件程序开发更加容易。比较流行的嵌入式RTOS系统有Vxwork，PSOS, VRTX, Nucleus, QNX和WinCE等。嵌入式实时操作系统基本上都提供任务调度与管理、内存管理、任务间同步与通信、时间管理和中断服务等功能，其核心是任务调度控制算法，根据不同的RTOS其调度算法也不相同，主要调度机制有基于任务优先级抢占式和时间片轮转调度。使用嵌入式实时操作系统对不仅对汽车电控系统ECU性能有一定要求，如RAM和ROM的大小，处理频率等，同时也增加了整个电控系统的成本。上述两种设计方法具有以下缺陷:1、采用主循环任务轮询机制的多任务控制技术，所有任务在主程序无限循环中轮询，实时性不强，一旦某个任务占用CPU时间过长，就将影响到其他任务的执行效率。2、采用嵌入式RTOS实时操作系统的多任务调度技术，增加了系统的开销和软件成本，同时嵌入式RTOS对运行平台一MCU的性能要求也比较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供，来解决ECU软件采用主循环任务轮询机制实时性不强的缺陷和采用嵌入式RTOS实时操作系统的ECU软件带来的系统开销和成本问题。本专利技术的目的是通过如下技术方案来完成的。这种基于汽车电控控制系统的多任务控制方法，汽车电控控制系统由硬件系统和嵌入式软件系统组成，硬件系统包括CPU内核、RTI实时时钟、MCU外设，嵌入式软件系统输入输出、模数转换、整形滤波、运算、判断处理、驱动输出和通信的不同任务模块；包括实现步骤如下:I)、汽车电控控制系统上电启动后，首先完成硬件系统的初始化工作，这些硬件系统的初始化工作完成后，紧接着需要完成嵌入式软件系统的初始化工作，系统的硬件软件初始化工作完成后打开全局中断向量，软件即开始进入主函数循环执行各个任务模块；2)、将嵌入式软件系统根据任务功能一次分解成输入输出、模数转换、整形滤波、运算、判断处理、驱动输出和通信的不同任务模块；并根据各个任务模块的属性进行二次分解成连续任务集合和离散任务集合，其中输入输出、驱动输出和通信模块为离散任务集合，模数转换、整形滤波、运算、判断处理模块为连续任务集合；3)、主函数循环最先开始进行对RTI实时时钟产生的时基定时标志判断，如果时基定时中断发生了，则进入时基调度，将重新计算和分配本次循环的任务执行规律；如时基并没有发生，将按照前一次循环的调度规律执行本次循环；4)、完成时基调度模块的执行后，将开始按照任务调度的要求执行各项任务模块的功能函数，首先进行连续任务的优先级判断，把连续任务在本执行循环中被赋予了动态的任务优先级，并按照优先级从高到低线性执行，如有的连续任务如果在本次循环中条件不具备了，就将挂起推出本次循环，直到条件满足后的循环中从新赋予任务优先级；5)、执行完连续任务集合后进入离散任务状态机轮询，按照时间片和时基定时将不同频率的离散任务进行划分，再在主程序循环中通过状态机来处理不同频率的离散任务分支，处理完成离散任务后返回主循环重新进入下一次循环处理。作为优选，所述的软件主函数循环主要运行调度算法、连续任务集合和离散任务集合三个模块；其中调度算法是对RTI实时时钟的时基定时标志、任务标志和时间片标志进行判断和重新分配，以决定本次循环的连续任务和离散任务的执行。作为优选，所述的连续任务集合按照微秒级进行轮询，而离散任务集合按照毫秒级时间片处理。本专利技术的有益效果为:1、解决了汽车电控ECU系统多任务实时控制采用的主循环任务轮询机制的所有功能模块轮流执行，无法根据不同任务的属性进行实时性动态调度；2、解决了汽车电控ECU系统的软硬件开销，降低ECU软件开发成本。【附图说明】图1是本专利技术的汽车电控控制系统多任务控制实现流程图。图2是本专利技术的汽车电控控制系统多任务实现原理框图。图3是本专利技术的一种多任务实时控制在汽车电控控制系统中的应用方法的主循环执行流程图。图4是本专利技术的离散任务时间片划分图。【具体实施方式】下面将结合附图对本专利技术做详细的介绍:如附图1至4所示，这种基于汽车电控控制系统的多任务控制方法，汽车电控控制系统由硬件系统和嵌入式软件系统组成，硬件系统包括CPU内核、RTI实时时钟、MCU外设，嵌入式软件系统输入输出、模数转换、整形滤波、运算、判断处理、驱动输出和通信的不同任务模块；包括实现步骤如下:I)、汽车电控控制系统上电启动后，首先完成硬件系统的初始化工作，这些硬件系统的初始化工作完成后，紧接着需要完成嵌入式软件系统的初始化工作，系统的硬件软件初始化工作完成后打开全局中断向量，软件即开始进入主函数循环执行各个任务模块；2)、将嵌入式软件系统根据任务功能一次分解成输入输出、模数转换、整形滤波、运算、判断处理、驱动输出和通信的不同任务模块；并根据各个任务模块的属性进行二次分解成连续任务集合和离散任务集合，其中输入输出、驱动输出和通信模块为离散任务集合，模数转换、整形滤波、运算、判断处理模块为连续任务集合；3)、软件主函数循环最先开始进行对RTI实时时钟产生的时基定时标志判断，如果时基定时中断发生了，则进入时基调度，将重新计算和分配本次循环的任务执行规律；如时基并没有发生，将按照前一次循环的调度规律执行本次循环；4)、完成时基调度模块的执行后，将开始按照任务调度的要求执行各项任务模块的功能函数，首先进行连续任务的优先级判断，把连续任务在本执行循环中被赋予了动态的任务优先级，并按照优先级从高到低线性执行，如有的连续任务如果在本次循环中条件不具备了，就将挂起推出本次循环，直到条件满足后的循环中从新赋予任务优先级；5)、执行完连本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于汽车电控控制系统的多任务控制方法，汽车电控控制系统由硬件系统和嵌入式软件系统组成，硬件系统包括CPU内核、RTI实时时钟、MCU外设，嵌入式软件系统输入输出、模数转换、整形滤波、运算、判断处理、驱动输出和通信的不同任务模块；其特征在于：包括实现步骤如下：1)、汽车电控控制系统上电启动后，首先完成硬件系统的初始化工作，这些硬件系统的初始化工作完成后，紧接着需要完成嵌入式软件系统的初始化工作，系统的硬件软件初始化工作完成后打开全局中断向量，软件即开始进入主函数循环执行各个任务模块；2)、将嵌入式软件系统根据任务功能一次分解成输入输出、模数转换、整形滤波、运算、判断处理、驱动输出和通信的不同任务模块；并根据各个任务模块的属性进行二次分解成连续任务集合和离散任务集合，其中输入输出、驱动输出和通信模块为离散任务集合，模数转换、整形滤波、运算、判断处理模块为连续任务集合；3)、主函数循环最先开始进行对RTI实时时钟产生的时基定时标志判断，如果时基定时中断发生了，则进入时基调度，将重新计算和分配本次循环的任务执行规律；如时基并没有发生，将按照前一次循环的调度规律执行本次循环；4)、完成时基调度模块的执行后，将开始按照任务调度的要求执行各项任务模块的功能函数，首先进行连续任务的优先级判断，把连续任务在本执行循环中被赋予了动态的任务优先级，并按照优先级从高到低线性执行，如有的连续任务如果在本次循环中条件不具备了，就将挂起推出本次循环，直到条件满足后的循环中从新赋予任务优先级；5)、执行完连续任务集合后进入离散任务状态机轮询，按照时间片和时基定时将不同频率的离散任务进行划分，再在主程序循环中通过状态机来处理不同频率的离散任务分支，处理完成离散任务后返回主循环重新进入下一次循环处理。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李霖，资小林，谌文思，邱宝象，莫小波，林安伟，
申请(专利权)人：万向钱潮股份有限公司，万向集团公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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