動車組中央控制單元多線程處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，具體的說，涉及一種動車組中央控制單元多線程處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為軌道車輛的核心部件之一，列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是一套分布式計算機控制系統(tǒng)，通過貫穿列車的通訊總線將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備和各子系統(tǒng)設(shè)備的車載設(shè)備連接在一起，是聯(lián)系軌道車輛各分系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，是協(xié)調(diào)各車載設(shè)備協(xié)同工作的基礎(chǔ)平臺。
[0003]網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通常由三部分構(gòu)成:中央控制單元(以下簡稱CCU)、被控對象和通信網(wǎng)絡(luò)。其中，CCU是網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的大腦，并在列車網(wǎng)絡(luò)通訊過程中作為總線管理者，主要負責(zé)列車控制、監(jiān)視和故障診斷等功能。所有列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的子系統(tǒng)均通過車輛總線與CCU進行實時通訊并交換數(shù)據(jù)。
[0004]中國現(xiàn)存的CRH1/CRH 3/CRH 3/CRH 5型動車組中，僅在CRH 5型動車組中實現(xiàn)中央控制單元的國產(chǎn)化和大規(guī)模應(yīng)用。
[0005]國產(chǎn)化的CRH 5型動車組的中央控制單元在軟件架構(gòu)上分為底層通信軟件和應(yīng)用層控制邏輯軟件。其中，底層通信軟件主要功能為:MVB板卡驅(qū)動、MVB通信、軟件調(diào)度、MPU冗余管理、MPU故障存儲、MPU自診斷功能實現(xiàn)、通訊協(xié)議配置等；應(yīng)用層控制邏輯軟件主要功能為:根據(jù)編程指令控制邏輯運算、判斷輸入信號、給出邏輯操作輸出信號、控制、監(jiān)控和保護列車通信網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、完成列車整車控制邏輯及故障診斷等各項管理工作。
[0006]目前，國產(chǎn)化的CRH 5型動車組通過在軟件設(shè)計層面上為不同的任務(wù)分配相應(yīng)的時間片。但由于現(xiàn)有的列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)缺少操作系統(tǒng)的支持，所有功能均存于同一線程內(nèi)，致使同一時間只能執(zhí)行一項任務(wù)，其它任務(wù)均處于等待狀態(tài)，大大降低CCU程序執(zhí)行效率和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)的實時性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種動車組中央控制單元多線程處理方法，可實現(xiàn)傳力桿套管的快捷精確定位，提高了傳力桿套管的安裝效率和安裝可靠性。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是:動車組中央控制單元多線程處理方法，包括CCU主進程和CCU輔助進程，包括以下方法步驟:
[0009](I) CCU主進程創(chuàng)建MVB任務(wù)調(diào)度線程、MVB信息板卡初始化線程、MVB牽引板卡初始化線程和邏輯運算線程；
[0010](2) MVB任務(wù)調(diào)度線程發(fā)送初始化信號至MVB信息板卡初始化線程和MVB牽引板卡初始化線程，發(fā)送讀寫信號至MVB信息板卡讀寫線程和MVB牽引板卡讀寫線程；
[0011](3)MVB信息板卡初始化線程等待初始化信號，一旦初始化信號接收成功，則創(chuàng)建MVB信息板卡讀寫線程;MVB牽引板卡初始化線程等待初始化信號，一旦初始化信號接收成功，則創(chuàng)建MVB牽引板卡讀寫線程，且MVB信息板卡讀寫線程和MVB牽引板卡讀寫線程為兩個獨立線程，且兩者可同時運行；
[0012](4)MVB信息板卡和MVB牽引板卡等待讀寫信號，一旦讀寫信號接收成功，發(fā)出讀寫完成信號，執(zhí)行過程變量與邏輯變量更新線程；
[0013](5)邏輯運算線程與邏輯變量更新線程之間設(shè)有互斥鎖信號，兩者互斥運行；
[0014]^)(XU主進程和CXU輔助進程之間通過共享內(nèi)存實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互.
[0015]作為優(yōu)選，所述CCU主進程包括負責(zé)與MVB相關(guān)的MVB任務(wù)調(diào)度線程和負責(zé)與列車邏輯運算相關(guān)的邏輯運算線程，MVB任務(wù)調(diào)度線程通過MVB總線實現(xiàn)與列車單元設(shè)備以及重聯(lián)列車單元設(shè)備之間的信息傳遞。
[0016]作為優(yōu)選，所述MVB任務(wù)調(diào)度線程包含5個子線程，
[0017]線程⑴:MVB信息板卡初始化線程，負責(zé)完成MVB信息板卡初始化任務(wù)，上電后運行一次；
[0018]線程⑵:MVB牽引板卡初始化線程，負責(zé)完成MVB牽引板卡初始化任務(wù)，上電后運行一次；
[0019]線程(3):MVB信息板卡讀寫線程，負責(zé)完成MVB信息板卡的讀寫操作；
[0020]線程(4):MVB牽引板卡讀寫線程，負責(zé)完成MVB牽引板卡的讀寫操作；
[0021]線程(5):過程變量與邏輯變量更新線程，負責(zé)完成MVB任務(wù)調(diào)度線程與邏輯運算線程之間的數(shù)據(jù)交互；
[0022]線程⑴、線程(3)和線程(5)為順序執(zhí)行；線程(3)和線程⑷的端口讀取操作運行可同時運行。
[0023]作為優(yōu)選，所述邏輯運算線程與線程(5)之間為互斥運行。
[0024]作為優(yōu)選，所述CXU輔助進程通過以太網(wǎng)接口與CXU服務(wù)軟件實現(xiàn)信息交互，在CCU輔助進程中，由單一線程通過以太網(wǎng)數(shù)據(jù)收發(fā)完成列車網(wǎng)絡(luò)變量相關(guān)的在線監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)變量的在線強制、列車運行配置文件的修改、上傳和下載和程序的在線更新4項任務(wù)。
[0025]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果為:
[0026]動車組中央控制單元的多線程處理方法按照進程和線程劃分程序，提高程序執(zhí)行效率和執(zhí)行可靠性；通過將整個程序劃分為兩個進程，即CCU主進程和CCU輔助進程，CCU主進程與CCU輔助進程通過共享內(nèi)存實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，避免CCU輔助進程出現(xiàn)故障而影響CCU主進程的程序執(zhí)行，提高CCU線程執(zhí)行的可靠性；在CCU主進程中設(shè)置同步運行的的MVB信息板卡讀寫線程和MVB牽引板卡讀寫線程，以及設(shè)置互斥運行的邏輯運算線程與邏輯變量更新線程，有效提高中央控制單元的數(shù)據(jù)讀取速度和數(shù)據(jù)操作的實時性。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明CXU主進程和CXU輔助進程的示意圖。
[0028]圖2為本發(fā)明多線程處理方法示意圖。
【具體實施方式】
[0029]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0030]實施例1
[0031]參見圖1，動車組中央控制單元多線程處理方法，基于QNX操作系統(tǒng)，將程序按照進程和線程進行劃分。按照進程劃分為CCU主進程和CCU輔助進程，且CCU輔助進程與CCU主進程之間通過共享內(nèi)存實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。
[0032]CCU主進程，按照線程將以下任務(wù)分為多個線程執(zhí)行，包括負責(zé)與MVB相關(guān)的MVB任務(wù)調(diào)度線程和負責(zé)與列車邏輯運算相關(guān)的邏輯運算線程。
[0033]MVB任務(wù)調(diào)度線程，是通過MVB總線實現(xiàn)與列車單元設(shè)備之間的信息傳遞，即通過MVB總線實現(xiàn)與列車單元設(shè)備以及重聯(lián)列車單元設(shè)備之間的信息傳遞，完成列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的總線管理、列車控制、監(jiān)視和故障診斷的功能。
[0034]上述MVB任務(wù)調(diào)度線程包含5個子線程，
[0035]線程⑴:MVB信息板卡初始化線程，負責(zé)完成MVB信息板卡初始化任務(wù)，上電后運行一次；
[0036]線程(2):MVB牽引板卡初始化線程，負責(zé)完成MVB牽引板卡初始化任務(wù)，上電后運行一次；
[0037]線程(3):MVB信息板卡讀寫線程，負責(zé)完成MVB信息板卡的讀寫操作；
[0038]線程(4):MVB牽引板卡讀寫線程，負責(zé)完成MVB牽引板卡的讀寫操作；
[0039]線程(5):過程變量與邏輯變量更新線程，負責(zé)完成MVB任