[发明专利]基于CAN通讯的软件示波器系统及其控制方法

说明书

本发明实施例公开了一种基于CAN通讯的软件示波器系统及其控制方法，所述系统包括：CAN硬件初始化模块：初始化芯片上的CAN底层配置；示波器指令接收模块：接收上位机的示波器参数配置指令；示波器参数配置模块：通过这些参数来控制数据的采样和缓冲发送开始和停止；变量采样模块：根据上位机写入的采样间隔、采样通道数来采样示波数据，并将采样的数据保存在内存的缓冲队列中；数据缓冲发送模块：按照顺序写入CAN底层硬件寄存器并发送到CAN总线。本发明可以作为软件专业开发人员调试电机控制器的控制策略、观测软件内部变量的工具，能够快速便捷的方式监测软件在实际的运行过程中内部变量的变化过程和趋势。

技术领域

本发明涉及汽车电机控制器观测技术领域，尤其涉及一种基于CAN通讯的软件示波器系统及其控制方法。

背景技术

随着半导体芯片的飞速发展，微型计算机应用越来越广泛，嵌入式软件为实现各种功能应用被集成在各类硬件系统中，嵌入式软件前期的调试对开发人员来说也是一项复杂精细的工作，在各种MCU上通常都有JTAG调试口，开发人员通常使用这个接口实现前期的软件功能调试、FLASH编程，然而在实际的硬件系统中，如变频器、伺服、汽车电机控制器等，需要根据电机或者应用工况监测控制系统的内部变量，以实现最优的控制策略，在这些实时控制系统的前期开发带电机运行时，通常不允许在软件的调试中有断点，因为断点位置不合适可能造成功率器件IGBT开关控制处于常开状态损坏控制器，或者控制程序突然停滞而导致电机飞车等等意外，同时汽车控制器在前期的调试过程中都是密封装配在车辆内部，不能通过JTAG口来调试和观测内部软件变量，这给车辆调试带来极大的不方便。整车上通常预留了CAN通讯调试接口用来调试和刷写软件。

现有的JTAG调试口在这些实时控制系统的前期开发带电机运行时，通常不允许在软件的调试中有断点，因为断点位置不合适可能造成功率器件IGBT开关控制处于常开状态损坏控制器，或者控制程序突然停滞而导致电机飞车等等意外，同时汽车控制器在前期的调试过程中都是密封装配在车辆内部，不能通过JTAG口来调试和观测内部软件变量。对这种无法使用JTAG口观测内部变量的场合，利用CAN通讯实现的软件示波器可将内部变量值反馈至总线上，再通过通用的USB接口的CAN卡将数据送至PC，经过上位机处理成波形显示，这种示波器不受外部硬件系统的限制，在软件处于正常运行时可随时监控内部变量，给软件调试人员分析问题带来了极大的方便。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于CAN通讯的软件示波器系统及其控制方法，以作为软件专业开发人员调试电机控制器的控制策略、观测软件内部变量的工具。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种基于CAN通讯的软件示波器系统，包括：

CAN硬件初始化模块：初始化芯片上的CAN底层配置，保证示波数据传输的物理通道连通；

示波器指令接收模块：接收上位机通过CAN总线发送来的示波器参数配置指令；

示波器参数配置模块：将接收的配置参数保存在MCU本地内存中，通过这些参数来控制数据的采样和缓冲发送开始和停止；

变量采样模块：根据上位机写入的采样间隔、采样通道数来采样示波数据，采样时间的控制由MCU内部的定期器控制，对配置的采样通道变量进行周期性的采样，并将采样的数据保存在内存的缓冲队列中；

数据缓冲发送模块：在数据缓冲完成后将采样的数据按照顺序写入CAN底层硬件寄存器并发送到CAN总线。

进一步地，CAN硬件初始化模块在初始化时将通讯的波特率配置为500Kbit/s。

进一步地，示波器配置参数包括示波通道数、通道变量采样时间间隔、示波器数据传输启动、示波器数据传输停止、示波器数据传输复位中的一种或多种。

进一步地，变量采样模块中采样的缓冲数据根据采样的时间先后入队，采用先进先出的模式。

相应地，本发明实施例还提供了一种基于CAN通讯的软件示波器系统的控制方法，包括：