[发明专利]一种用于仿真器的实时数据采集系统

权利要求书

1.一种用于仿真器的实时数据采集系统，其特征在于：该系统包括在上位计算机上采用一块CAN总线通讯适配卡，在下位机上设计了遵循CAN2.0B总线通信协议的数据采集卡，每套系统根据座舱接口系统的接口数量和仪表系统所需使用的控制信号的数量决定下位机中数据采集卡的多少，整个组成一个完整的数据采集系统；所述下位机软件模块主要采用单片机技术完成座舱信号的分类采集处理，然后按照CAN 2.0B的总线标准设计与座舱控制计算机的通讯软件，将数据传输给上位机或从上位机接收数据；该系统通过动态更新软件通讯波特率及动态优先级分配的算法来解决由CAN总线仲裁方式引起的实时性问题；CAN总线传输速率由内部的总线定时寄存器0(BTR0)和总线定时寄存器1(BTR1)共同决定，通过修改BTR0和BTR1值实现CAN总线波特率设置；所述动态优先级分配算法是基于原有CAN总线事件触发协议的基础上，随着时间的推移动态调整各个节点的优先级的一类算法。

2.根据权利要求1所述的用于仿真器的实时数据采集系统，其特征在于：所述动态更新软件运行在上位机，将应用程序代码通过CAN总线发送给下位机节点；运行在下位机节点的引导程序响应下载命令，接受代码，把代码写入程序存储器，引导应用程序。

3.根据权利要求2所述的用于仿真器的实时数据采集系统，其特征在于：所述引导应用程序用于接收来自上位机新的代码，将其烧写到相应的程序存储空间，完成后跳转到应用代码区去执行新的程序，代码比较少，编译生成的映像文件小于4KB，每次系统上电或重启后先执行引导程序；所述应用程序完成CAN总线下位机节点的数据采集和控制；用户数据区用于存储应用程序的一些设置和数据。

4.根据权利要求2所述的用于仿真器的实时数据采集系统，其特征在于：所述引导应用程序的实现流程：当用户需要更新应用代码时，上位机通过CAN总线向各个下位机节点发送升级命令；下位机节点开机后自动运行引导程序，引导程序会检测有没有升级命令，如果有的话，则接收应用程序代码，直到完成整个升级；如果没有，则运行应用程序。

5.根据权利要求1所述的用于仿真器的实时数据采集系统，其特征在于：所述动态更新软件通讯波特率采用基于参数监测的自适应波特率计算方法：根据模拟器各节点通信速率、系统实时性、稳定性及扩展性的需求，通过基于参数监测的CAN总线自适应波特率计算方法实时计算最优波特率值，可在仿真系统程序初始运行、总线错误中断、未接收中断和监控到超阈参数时，通过执行相应的自适应波特率计算程序，设置最优CAN总线波特率参数值。

6.根据权利要求5所述的用于仿真器的实时数据采集系统，其特征在于：所述CAN总线波特率设置为125k bps、250k bps、500k bps和1M bps，满足节点可扩展、响应时间小于10ms、总线负载小于30％要求；当出现仿真系统程序初始运行、总线错误中断、未接收中断和监控到超阈参数条件时，启动自适应波特率计算程序，在当前波特率等级下进行监测试验，启动接收中断监测功能；其中波特率的等级N设置值，N＝1时，波特率为125k bps，N＝2时，波特率为250k bps，N＝3时，波特率为500k bps，N＝4时，波特率为1M bps；如果监测到总线错误中断或总线负载大于30％时，需要降低波特率等级；如果监测到节点未接收中断或相应时间大于10ms时，需要增加波特率等级；当所有中断条件和参数条件都满足的情况下，测试N+1级波特率是否满足上述条件，如果满足继续进行监测试验，如果不满足条件，则当前N值即为最优波特率参数；保存N值并将重置CAN总线波特率。