[發(fā)明專利]一種鍋爐控制器串行通訊方法、存儲裝置及移動終端

在審

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• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112579279A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳政武
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州威茨熱能技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F9/50;G06F9/451
• 代理公司: 廣州圣理華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44302
• 代理人: 董覺非

本發(fā)明公開了一種帶優(yōu)選級別的鍋爐控制器串行通訊方法，包括以下步驟：將操作終端發(fā)送到鍋爐控制器的操作命令設(shè)置成任務(wù)池和任務(wù)發(fā)送過程兩部分；在操作終端預(yù)留M+N個(gè)字的地址區(qū)，每個(gè)地址對應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)采樣或者操作命令；步驟3：任務(wù)發(fā)送過程進(jìn)行操作指令發(fā)送：將選擇的操作命令按照鍋爐通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換成16個(gè)字節(jié)通訊幀，并根據(jù)優(yōu)選級別發(fā)送到串口；步驟4：步驟3中操作指令發(fā)送完成后，把該操作指令對應(yīng)的任務(wù)池的地址清零。本發(fā)明接收操作指令時(shí)，通過輸出通訊任務(wù)到任務(wù)池，根據(jù)每個(gè)任務(wù)相關(guān)的代表優(yōu)先級的數(shù)值，由發(fā)送程序統(tǒng)一調(diào)度，通過任務(wù)池和數(shù)據(jù)發(fā)送過程的配合，擺脫了操作系統(tǒng)調(diào)度的缺點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通訊技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鍋爐控制器串行通訊方法、存儲裝置及移動終端。

背景技術(shù)

鍋爐控制器是帶Open Therm通訊協(xié)議的單片機(jī)，人機(jī)界面需要對它進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)讀取，這就需要建立串行連接。數(shù)據(jù)波特率19200，數(shù)據(jù)位8，停止位1，無奇偶校驗(yàn)。由于有各個(gè)溫度，風(fēng)機(jī)速度，各個(gè)狀態(tài)點(diǎn)，內(nèi)部控制參數(shù)等，數(shù)據(jù)量較大，為了提高實(shí)時(shí)性，需要增大采樣頻率，同時(shí)用戶輸入的操作指令，啟動采暖需求，生活熱水需求，周期時(shí)間表等必須及時(shí)響應(yīng)，每次串口只能發(fā)出一個(gè)命令，這樣就出現(xiàn)了合理分配通訊任務(wù)的問題，

為了解決這個(gè)問題，需要在程序內(nèi)部進(jìn)行通訊任務(wù)的調(diào)度，通過給每個(gè)通訊任務(wù)分配通訊優(yōu)先級別，通過這個(gè)方式去平衡周期性任務(wù)，不定時(shí)任務(wù)的需求，保證每個(gè)通訊需求都得到滿足。

雖然人機(jī)界面操作系統(tǒng)是一個(gè)多任務(wù)操作系統(tǒng)，按照時(shí)間片來分配運(yùn)行時(shí)間，由于存在大量的數(shù)據(jù)周期性采集任務(wù)，有些采集周期還比較短，如風(fēng)機(jī)速度，這些任務(wù)就會占有較多的時(shí)間片，導(dǎo)致用戶輸入的需求指令，參數(shù)修改指令，無法及時(shí)得到響應(yīng)，為了提升操作效率，需要人機(jī)界面提供一個(gè)任務(wù)調(diào)度算法。

目前解決這個(gè)問題的方法主要有兩類：

增加發(fā)送次數(shù)：

按照一定的順序依次通過串口訪問不同的數(shù)據(jù)。為了提升數(shù)據(jù)通訊的實(shí)時(shí)性，使用重復(fù)發(fā)送的方式以優(yōu)化特定的數(shù)據(jù)讀取的效率，以使得在沒有優(yōu)先級的情況下盡可能提升所有的數(shù)據(jù)讀取有效性，例如迫切需要響應(yīng)快的數(shù)據(jù)發(fā)送次數(shù)多一些。

基于數(shù)據(jù)分類周期性執(zhí)行的調(diào)整：

鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)需要周期性執(zhí)行讀取操作，以獲得實(shí)時(shí)性，每種數(shù)據(jù)合理的讀取周期都不同，把周期相近的數(shù)據(jù)組成一組，每一組數(shù)據(jù)按照設(shè)定的采樣周期，由系統(tǒng)調(diào)度去執(zhí)行數(shù)據(jù)讀取操作。變化較快的數(shù)據(jù)組采用較小的執(zhí)行周期，變化緩慢的數(shù)據(jù)采用較大的執(zhí)行周期。

現(xiàn)在的兩種解決辦法均有明顯的缺點(diǎn)：

增加發(fā)送次數(shù)：雖然通過適當(dāng)調(diào)整通訊發(fā)送次數(shù)，可以改善用戶通訊實(shí)時(shí)性的感受，但是調(diào)整發(fā)送次數(shù)，每次發(fā)送之間有100ms的延時(shí)，無法同時(shí)滿足多個(gè)通訊任務(wù)的快速響應(yīng)的要求。因此，這種方法不適應(yīng)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)較多的情形，有些數(shù)據(jù)平均等待時(shí)間長，整體性能不能得到滿足。

基于數(shù)據(jù)分類周期性執(zhí)行的調(diào)整：這個(gè)方法依賴于應(yīng)用程序所在的操作系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度算法。在一般的多任務(wù)操作系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)把CPU時(shí)間劃分為許多時(shí)間片，操作系統(tǒng)根據(jù)每個(gè)可執(zhí)行任務(wù)的表格，按照順序分配運(yùn)行時(shí)間片，系統(tǒng)根據(jù)各任務(wù)的執(zhí)行周期，按照一定的算法生成任務(wù)表。如果采用任務(wù)周期性調(diào)度的方式，則偶發(fā)性任務(wù)，如啟動鍋爐，關(guān)閉鍋等，執(zhí)行存在延時(shí)，原因是系統(tǒng)不保證把偶發(fā)性任務(wù)，放到任務(wù)表的前邊。此外，同一個(gè)通訊任務(wù)內(nèi)的每個(gè)數(shù)據(jù)所需更新時(shí)間也不同。為了解決這個(gè)問題，可以調(diào)整通訊任務(wù)的數(shù)量。這樣的調(diào)整，也總體上減低了系統(tǒng)的效率，因?yàn)橄到y(tǒng)調(diào)度相對占用更多的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的提供一種在鍋爐控制器人機(jī)界面上實(shí)現(xiàn)新的任務(wù)調(diào)度算法，在數(shù)據(jù)采樣周期要求長短不一的情況下，動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)發(fā)送，維持高響應(yīng)度的鍋爐控制器串行通訊方法。