實時操作系統(tǒng)在混合動力整車控制器中的應用
在 OS_CPU_C.C文件中可以創(chuàng)建5個鉤子函數(shù),使用的前提是配置文件中常量OS_CPU_HOOKS_EN使能。
至此,μC/OS- II操作系統(tǒng)的移植基本完成。
4 整車控制器軟件多任務設計
整車控制器軟件設計以實時操作系統(tǒng)作為開發(fā)平臺,將應用程序分解成多任務,簡化了系統(tǒng)軟件的設計,保證了整車控制系統(tǒng)的實時性,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。整個系統(tǒng)的主程序流程如圖3所示。
4.1 定時器模塊
定時器的主要功能是為軟件程序提供基準時鐘。本應用選擇T5作為時鐘基準,在初始化函數(shù)void GPT_vInit()中完成模塊寄存器配置;中斷服務程序設置為OSTicklSR(),中斷向量為0x25。通過建立時鐘任務函數(shù) Timer_Int(),調(diào)用時鐘節(jié)拍函數(shù)OSTimeTick(),實現(xiàn)定時器與系統(tǒng)時鐘的連接。系統(tǒng)時鐘節(jié)拍編程為1 ms,可以減少中斷服務時間,提高實時性。
4.2 CAN通信模塊
CAN通信模塊功能是實現(xiàn)整車控制器與其他節(jié)點間的信息傳輸。周期性傳輸,傳輸周期為20 ms,通信速率為250 kbps,中斷調(diào)用CAN通信服務程序。
創(chuàng)建CAN通信模塊任務 CAN_Trans,任務優(yōu)先級3:
4.3 A/D模塊
A/D模塊功能是完成讀取蓄電池電壓、加速踏板傳感器和節(jié)氣門位置傳感器信號,并進行模數(shù)轉(zhuǎn)換,被其他函數(shù)調(diào)用。
創(chuàng)建A/D轉(zhuǎn)換模塊任務ADC_Cony,任務優(yōu)先級4:
4.4 整車控制主程序模塊
在混合動力汽車系統(tǒng)各模塊自檢成功后,整車控制器要求啟動電池,進入正常EV工作模式。然后通過判斷檔位,鑰匙開關(guān)和油門踏板等信息,進入不同的處理模塊。控制策略包括整車控制策略和能量流管理策略,實現(xiàn)基于扭矩算法的控制輸出。
創(chuàng)建整車控制主程序任務Drive_Ctr,優(yōu)先級9:
OSTaskCreate(Drive_Ctr, (void*)&Drive_Ctr[OS_TASK_STK],9)
這里限于篇幅不再介紹其他模塊,大體過程相似。
結(jié)語
隨著汽車整車技術(shù)的不斷發(fā)展和法規(guī)日益嚴格的要求,汽車電子系統(tǒng)會變得越來越復雜,采用操作系統(tǒng)來實現(xiàn)對復雜任務的管理和協(xié)調(diào),將成為不可避免的趨勢。
本文通過混合動力整車控制器的軟硬件設計,詳細說明了μC/OS-II系統(tǒng)移植過程,優(yōu)化了系統(tǒng)軟件設計,充分滿足了系統(tǒng)的需求。經(jīng)實車試驗測試取得了很好的效果。
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