務(wù)調(diào)度線程與邏輯運(yùn)算線程之間的數(shù)據(jù)交互。
[0040]其中，線程(1)、線程⑶和線程(5)為順序執(zhí)行；線程⑶和線程⑷的端口讀取操作運(yùn)行可同時(shí)運(yùn)行，解決單一線程順序讀取、執(zhí)行周期長(zhǎng)的問(wèn)題。
[0041]邏輯運(yùn)算線程，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)與列車邏輯運(yùn)算有關(guān)的線程，在邏輯運(yùn)算線程中，主要實(shí)現(xiàn)以下功能:
[0042]功能(I):控制邏輯運(yùn)算，包括對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行判斷、邏輯操作給出輸出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)列車通信網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的控制、監(jiān)控和保護(hù)，完成列車整車控制邏輯以及故障診斷等各項(xiàng)管理工作，列車通信網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)包括牽引、制動(dòng)、輔助、充電機(jī)、照明、旅客信息、軸溫、空調(diào)、門(mén)、煙火等子系統(tǒng)；
[0043]功能(2):故障存儲(chǔ)功能、故障觸發(fā)記錄功能和變量記錄功能，支持車輛運(yùn)行狀態(tài)等關(guān)鍵變量和故障數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，用于故障分析與定位。
[0044]邏輯運(yùn)算線程與線程(5)之間為互斥關(guān)系，確保線程對(duì)變量資源訪問(wèn)的互斥性，達(dá)到對(duì)變量的保護(hù)。
[0045]CXU輔助進(jìn)程通過(guò)以太網(wǎng)接口與CXU服務(wù)軟件實(shí)現(xiàn)信息交互。在CXU輔助進(jìn)程中，由單一線程通過(guò)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)收發(fā)完成如下任務(wù):
[0046]任務(wù)⑴:列車網(wǎng)絡(luò)變量相關(guān)的在線監(jiān)控；
[0047]任務(wù)⑵:網(wǎng)絡(luò)變量的在線強(qiáng)制:
[0048]任務(wù)(3):列車運(yùn)行配置文件的修改、上傳和下載:
[0049]任務(wù)⑷:程序的在線更新。
[0050]與現(xiàn)有技術(shù)不同，該中央控制單元的CXU輔助進(jìn)程獨(dú)立運(yùn)行，且與CXU主進(jìn)程通過(guò)共享內(nèi)存的方式實(shí)現(xiàn)信息交互，即CXU輔助進(jìn)程通過(guò)共享內(nèi)存將CXU服務(wù)軟件中需要監(jiān)控和強(qiáng)制的變量傳遞至CCU主進(jìn)程，CCU主進(jìn)程定時(shí)將更新的數(shù)據(jù)傳送到共享內(nèi)存中，完成兩進(jìn)程之間的數(shù)據(jù)交互。
[0051]參見(jiàn)圖2，上述CCU主進(jìn)程和CCU輔助進(jìn)程中的線程和執(zhí)行順序劃分明確，并基于QNX操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)線程的同步與互斥機(jī)制，動(dòng)車組中央控制單元的CCU主進(jìn)程和CCU輔助進(jìn)程的多線程處理方法為:
[0052](I) CCU主進(jìn)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(yùn)算線程；
[0053](2) MVB任務(wù)調(diào)度線程發(fā)送初始化信號(hào)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(xiě)信號(hào)至MVB信息板卡讀寫(xiě)線程和MVB牽引板卡讀寫(xiě)線程；
[0054](3)MVB信息板卡初始化線程等待初始化信號(hào)，一旦初始化信號(hào)接收成功，則創(chuàng)建MVB信息板卡讀寫(xiě)線程;MVB牽引板卡初始化線程等待初始化信號(hào)，一旦初始化信號(hào)接收成功，則創(chuàng)建MVB牽引板卡讀寫(xiě)線程，且MVB信息板卡讀寫(xiě)線程和MVB牽引板卡讀寫(xiě)線程為兩個(gè)獨(dú)立線程，且兩者可同時(shí)運(yùn)行；
[0055](4)MVB信息板卡和MVB牽引板卡等待讀寫(xiě)信號(hào)，一旦讀寫(xiě)信號(hào)接收成功，發(fā)出讀寫(xiě)完成信號(hào)，執(zhí)行過(guò)程變量與邏輯變量更新線程；
[0056](5)邏輯運(yùn)算線程與邏輯變量更新線程之間設(shè)有互斥鎖信號(hào)，確保兩者互斥運(yùn)行；
[0057]￠) CXU主進(jìn)程和C⑶輔助進(jìn)程之間通過(guò)共享內(nèi)存實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。
[0058]其中，CXU主進(jìn)程中，設(shè)置同步運(yùn)行的MVB信息板卡讀寫(xiě)線程和MVB牽引板卡讀寫(xiě)線程，以及設(shè)置互斥運(yùn)行的邏輯運(yùn)算線程與邏輯變量更新線程，既采用同步操作，亦包括互斥操作，提高運(yùn)行變量的可靠性，且線程的同步執(zhí)行，大大提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的讀取速度和數(shù)據(jù)操作的實(shí)時(shí)性。
[0059]C⑶主進(jìn)程與C⑶輔助進(jìn)程通過(guò)共享內(nèi)存實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，即在C⑶輔助進(jìn)程出現(xiàn)故障時(shí)，不影響CCU主進(jìn)程的程序執(zhí)行，與現(xiàn)有的列車網(wǎng)絡(luò)控系統(tǒng)相比，不會(huì)因CCU服務(wù)軟件出現(xiàn)故障而影響列車CCU主進(jìn)程的執(zhí)行，提高中央控制單元程序執(zhí)行的穩(wěn)定性和可靠性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.動(dòng)車組中央控制單元多線程處理方法，包括CCU主進(jìn)程和CCU輔助進(jìn)程，其特征在于，包括以下方法步驟: (1)CCU主進(jìn)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(yùn)算線程； (2)MVB任務(wù)調(diào)度線程發(fā)送初始化信號(hào)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(xiě)信號(hào)至MVB信息板卡讀寫(xiě)線程和MVB牽引板卡讀寫(xiě)線程； (3)MVB信息板卡初始化線程等待初始化信號(hào)，一旦初始化信號(hào)接收成功，則創(chuàng)建MVB信息板卡讀寫(xiě)線程;MVB牽引板卡初始化線程等待初始化信號(hào)，一旦初始化信號(hào)接收成功，則創(chuàng)建MVB牽引板卡讀寫(xiě)線程，且MVB信息板卡讀寫(xiě)線程和MVB牽引板卡讀寫(xiě)線程為兩個(gè)獨(dú)立線程，且兩者可同時(shí)運(yùn)行； (4)MVB信息板卡和MVB牽引板卡等待讀寫(xiě)信號(hào)，一旦讀寫(xiě)信號(hào)接收成功，發(fā)出讀寫(xiě)完成信號(hào)，執(zhí)行過(guò)程變量與邏輯變量更新線程； (5)邏輯運(yùn)算線程與邏輯變量更新線程之間設(shè)有互斥鎖信號(hào)，兩者互斥運(yùn)行； (6)CXU主進(jìn)程和CXU輔助進(jìn)程之間通過(guò)共享內(nèi)存實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)車組中央控制單元多線程處理方法，其特征在于:所述CCU主進(jìn)程包括負(fù)責(zé)與MVB相關(guān)的MVB任務(wù)調(diào)度線程和負(fù)責(zé)與列車邏輯運(yùn)算相關(guān)的邏輯運(yùn)算線程，MVB任務(wù)調(diào)度線程通過(guò)MVB總線實(shí)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。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)車組中央控制單元多線程處理方法，其特征在于: 所述MVB任務(wù)調(diào)度線程包含5個(gè)子線程， 線程⑴:MVB信息板卡初始化線程，負(fù)責(zé)完成MVB信息板卡初始化任務(wù)，上電后運(yùn)行一次； 線程(2):MVB牽引板卡初始化線程，負(fù)責(zé)完成MVB牽引板卡初始化任務(wù)，上電后運(yùn)行一次； 線程(3):MVB信息板卡讀寫(xiě)線程，負(fù)責(zé)完成MVB信息板卡的讀寫(xiě)操作； 線程(4):MVB牽引板卡讀寫(xiě)線程，負(fù)責(zé)完成MVB牽引板卡的讀寫(xiě)操作； 線程(5):過(guò)程變量與邏輯變量更新線程，負(fù)責(zé)完成MVB任務(wù)調(diào)度線程與邏輯運(yùn)算線程之間的數(shù)據(jù)交互； 線程(1)、線程(3)和線程(5)為順序執(zhí)行；線程(3)和線程(4)的端口讀取操作運(yùn)行可同時(shí)運(yùn)行。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)車組中央控制單元多線程處理方法，其特征在于:所述邏輯運(yùn)算線程與線程(5)之間為互斥運(yùn)行。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)車組中央控制單元多線程處理方法，其特征在于:所述CCU輔助進(jìn)程通過(guò)以太網(wǎng)接口與CCU服務(wù)軟件實(shí)現(xiàn)信息交互，在CCU輔助進(jìn)程中，由單一線程通過(guò)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(qiáng)制、列車運(yùn)行配置文件的修改、上傳和下載和程序的在線更新4項(xiàng)任務(wù)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，具體的說(shuō)，涉及一種動(dòng)車組中央控制單元多線程處理方法，按照進(jìn)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(guò)將整個(gè)程序劃分為兩個(gè)進(jìn)程，即CCU主進(jìn)程和CCU輔助進(jìn)程，CCU主進(jìn)程與CCU輔助進(jìn)程通過(guò)共享內(nèi)存實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，避免CCU輔助進(jìn)程出現(xiàn)故障而影響CCU主進(jìn)程的程序執(zhí)行，提高CCU線程執(zhí)行的可靠性；在CCU主進(jìn)程中設(shè)置同步運(yùn)行的MVB信息板卡讀寫(xiě)線程和MVB牽引板卡讀寫(xiě)線程，以及設(shè)置互斥運(yùn)行的邏輯運(yùn)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(shí)時(shí)性。
【IPC分類】B61L27/04
【公開(kāi)號(hào)】CN104890703
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510368418
【發(fā)明人】田學(xué)文, 殷培強(qiáng), 王偉, 馬翔宇
【申請(qǐng)人】青島四方車輛研究所有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年6月29日