μC/OS-II实时操作系统在混合动力整车控制器中的应用
4整车控制器软件多任务设计
整车控制器软件设计以实时操作系统作为开发平台,将应用程序分解成多任务,简化了系统软件的设计,保证了整车控制系统的实时性,提高了系统的稳定性与可靠性。整个系统的主程序流程如图3所示。
4.1 定时器模块
定时器的主要功能是为软件程序提供基准时钟。本应用选择T5作为时钟基准,在初始化函数void GPT_vInit()中完成模块寄存器配置;中断服务程序设置为OSTicklSR(),中断向量为0x25。通过建立时钟任务函数 Timer_Int(),调用时钟节拍函数OSTimeTick(),实现定时器与系统时钟的连接。系统时钟节拍编程为1 ms,可以减少中断服务时间,提高实时性。
4.2 CAN通信模块
CAN通信模块功能是实现整车控制器与其他节点间的信息传输。周期性传输,传输周期为20 ms,通信速率为250 kbps,中断调用CAN通信服务程序。
创建CAN通信模块任务 CAN_Trans,任务优先级3:
4.3 A/D模块
A/D模块功能是完成读取蓄电池电压、加速踏板传感器和节气门位置传感器信号,并进行模数转换,被其他函数调用。
创建A/D转换模块任务ADC_Cony,任务优先级4:
4.4 整车控制主程序模块
在混合动力汽车系统各模块自检成功后,整车控制器要求启动电池,进入正常EV工作模式。然后通过判断档位,钥匙开关和油门踏板等信息,进入不同的处理模块。控制策略包括整车控制策略和能量流管理策略,实现基于扭矩算法的控制输出。
创建整车控制主程序任务Drive_Ctr,优先级9:
OSTaskCreate(Drive_Ctr, (void*)&Drive_Ctr[OS_TASK_STK],9)
这里限于篇幅不再介绍其他模块,大体过程相似。
结语
随着汽车整车技术的不断发展和法规日益严格的要求,汽车电子系统会变得越来越复杂,采用操作系统来实现对复杂任务的管理和协调,将成为不可避免的趋势。
本文通过混合动力整车控制器的软硬件设计,详细说明了μC/OS-II系统移植过程,优化了系统软件设计,充分满足了系统的需求。经实车试验测试取得了很好的效果。
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