[發明專利]分層任務系統的SPI與Eeprom異步通訊方法

有效

• 申請號: 201711450274.0
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN109976898B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 肖浩;王雙全;黃洪劍
• 申請（專利權）人: 上海大郡動力控制技術有限公司
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50;G06F9/48;G06F9/54
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 沈國良

本發明公開了一種分層任務系統的SPI與Eeprom異步通訊方法，本方法通過應用層下發任務，驅動層以任務接收函數實現周期性接受任務，將應用層發送的任務分解為驅動子任務，每個驅動子任務擁有一個或者多個時序子任務，SPI發送和接收完成均觸發DMA中斷，由DMA直接進行驅動子任務數據搬運，發送中斷時，DMA將指定的RAM數據搬運到SPI發送BUFF，接收中斷時DMA將SPI發送的BUFF搬運到指定的RAM數據，該過程無需CPU干預，DMA接收完成時觸發DMA發送中斷，通知CPU完成任務，進行狀態機切換。本方法利用中斷觸發DMA進行數據直接搬移以及狀態機的切換，在保證SPI與Eeprom通訊實時性的前提下，提高CPU的利用率，達到降低CPU負載的目的。

技術領域

本發明涉及一種分層任務系統的SPI與Eeprom異步通訊方法。

背景技術

目前電動汽車交流電機控制系統中，主控單片機控制著整個通訊網絡、系統狀態機、電機運行狀態機、數據快照的存儲等，一個安全、可靠、穩定、高效的軟件架構是電機運行控制有效的保障，可縮短軟件迭代周期，加快行業的發展。

電動汽車交流電機控制系統中所使用的主控單片機具有強大的外設，例如：SPI（Synchronous Peripheral Interface，同步外設接口）、ADC（Analog-to-DigitalConverter，模數轉換器）、DMA（Direct Memory Access，內存之間訪問）、IR（InterruptRouter，中斷路由）以及形形色色的PWM（Pulse-Width Modulation，脈寬調制）等模塊，強大的硬件資源為電動汽車軟件控制實現方式提供了更多的可能。

電機控制系統中主控單片機外部的Eeprom（Electrically ErasableProgrammable read only memory，電可擦可編程只讀存儲器）常用于存儲軟件版本信息、故障快照數據、參數標定等信息，Eeprom與主控單片機通過SPI實現數據交互，傳統SPI與Eeprom同步通訊軟件架構中，由于物理傳輸介質等條件的限制，導致SPI數據傳輸時間相對較長（5M的波特率，8bit傳輸時間1.6個us），當存在大量數據需要讀寫時，傳統同步通訊方式通過不間斷檢查SPI硬件寄存器相關標志位來判斷目前SPI是否通訊完成，從而判斷是否可以往SPI數據緩存區寫入數據，繼續與Eeprom實現數據交換。該方式的優點是保證了通訊的同步性與實時性，卻犧牲了主控單片機cpu的效率，對周期任務以及事件任務的實時性可能會造成干擾，特別是對于日益復雜的軟件架構以及日益龐大的Eeprom存儲量，SPI與Eeprom的同步實時數據交互對系統軟件架構的可靠性、穩定性提出了更高的要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種分層任務系統的SPI與Eeprom異步通訊方法，本方法利用中斷觸發DMA進行數據直接搬移以及狀態機的切換，在保證SPI與Eeprom通訊實時性的前提下，提高CPU的利用率，達到降低CPU負載的目的。

為解決上述技術問題，本發明分層任務系統的SPI與Eeprom異步通訊方法包括如下步驟：

步驟一、SPI與Eeprom進行全雙工模式通訊，在進行Eeprom讀寫任務時，將Eeprom劃分成塊，并指定每塊區域的起始地址、數據長度及對應的RAM地址；

步驟二、將應用層任務系統劃分為臨時任務和系統任務，臨時任務為在系統運行過程中臨時要寫入Eeprom的任務，系統任務為上電讀任務和下電寫任務，臨時任務擁有任務隊列深度，僅當任務隊列有空位時才能繼續接收新的臨時任務，系統任務無任務隊列深度，當上電讀任務或下電寫任務下發時，按照Eeprom塊的索引號依次下發任務，僅當該索引號系統任務完成時才能進行下一個索引號對應的系統任務；