CN102799154A

CN102799154A - 一种臂架泵车智能控制装置的用户程序远程多点更新方法

Info

Publication number: CN102799154A
Application number: CN2012102587285A
Authority: CN
Inventors: 胡炎良; 戴侃; 邓君; 陆坚
Original assignee: Hunan Super Information Co Ltd
Current assignee: Hunan Super Information Co Ltd
Priority date: 2012-07-25
Filing date: 2012-07-25
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2032-07-25
Also published as: CN102799154B

Abstract

本发明公开了一种臂架泵车智能控制装置的用户程序远程多点更新方法，基于臂架泵车中通过CAN总线连接了多台智能控制装置的控制系统，通过上位机连接这个控制系统中的任何一台智能控制装置将最新的用户程序同时或有选择的更新到该系统其它所有的智能控制装置中。本发明提供了一种简单、节约维护成本、使用方便、可靠性好、稳定性强的用户程序远程更新方法。

Description

一种臂架泵车智能控制装置的用户程序远程多点更新方法

技术领域

本发明涉及一种臂架泵车智能控制装置的用户程序远程多点更新方法。

背景技术

当前的臂架泵车控制系统中主要是采用了CAN总线网络的控制技术，如图1所示，系统中的分布智能控制装置用于实现本区域的逻辑控制功能，这些分布智能控制装置本身都装载了用户应用程序，来根据用户的需求完成一些特定的逻辑控制功能。

通常，系统中的分布智能控制装置在需要升级用户程序时就存在程序更新的问题。若要更新所有分布智能控制装置的用户程序，就需要技术人员跑到各个分布智能控制装置前利用现有的串口以一对一的通信方式，进行用户程序的更新。但是在臂架泵车上安装的分布智能控制装置的放置地点非常分散，有些甚至安装在有一定高度的臂架上，这样一来，操作人员除了一次只能更新一台分布智能控制装置的用户程序外，在更新安装在臂架上的控制器时还需要进行攀爬，这就给现场操作人员带来了极大的不便和繁琐。

因此，需要针对该控制系统设计一种利用CAN总线网络的通讯对所有智能控制装置进行用户程序更新的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种臂架泵车智能控制装置的用户程序远程多点更新方法，该臂架泵车智能控制装置的用户程序远程多点更新方法设计巧妙、能方便地为多个分布式智能控制装置升级用户程序。

发明的技术解决方案如下：

一种臂架泵车智能控制装置的用户程序远程多点更新方法，其特征在于，在臂架泵车中，多台智能控制装置通过CAN总线相连，上位机与其中一台智能控制装置通信连接；与上位机直接相连的智能控制装置记为第一智能控制装置；

将每一个智能控制装置的RAM划分出了4个缓冲区，分别是缓冲区A，缓冲区B，缓冲区C和缓冲区D；缓冲区A用于数据信息的接收缓存，缓冲区B用于数据信息的发送缓存，缓冲区C用于确认信息的接收缓存，缓冲区D用于确认信息的发送缓存；

用户程序远程多点更新方法的步骤如下：

步骤1：从上位机接收串口报文：

上位机向与上位机连接的智能控制装置发送串口报文，该智能控制装置接收到串口报文后，首先比较串口报文中的设备ID号是否与本智能控制装置的ID相同，如果相同，说明本串口报文是发送给本智能控制装置的，转步骤2；如果不同，转步骤3；

步骤2：与上位机连接的智能控制装置的程序更新：

通过报文中的数据类型标示符【报文的第一个字节，程序更新报文为0X18，停止用户程序运行为：0X19等】来判定接收到的报文是否是程序更新报文，如果是程序更新报文，则程序更新报文通过缓冲区A解析处理后获得用户程序更新数据，并将用户程序更新数据写入本智能控制装置的FLASH中，再进行本智能控制装置的用户程序更新；返回步骤1;如果不是程序更新报文，则不进行后续的程序更新步骤，并返回步骤1等待接收下一个串口报文；【即第一个字不是0X18，就按照第一个字节的内容执行不同的程序代码段，完成其他功能】。

步骤3：更新其余分布的智能控制装置的用户程序：

其余分布的智能控制装置是指不与上位机直接连接的智能控制装置；

与上位机连接的智能控制装置将串口报文拆分成CAN报文组并存放于缓冲区B，再将CAN报文组中所有的CAN报文都通过CAN总线发送给该串口报文中的设备ID号对应的智能控制装置，该智能控制装置记为智能控制装置i；CAN报文组中的每一个CAN报文均有一个字节用于表示该CAN报文在CAN报文组中的序号；【在CAN报文组中的第一个报文（即开始报文中）的第三个字节来表示CAN报文组中的CAN报文的个数。】

智能控制装置i每接收到CAN报文组中一个CAN报文后，首先判断该CAN报文是否是针对本智能控制装置信息的CAN报文，如果是则接收该CAN报文并将该CAN报文放置于缓冲区A，否则丢弃接收到的CAN报文；智能控制装置i在每接收一个CAN报文时记录该CAN报文序号，并根据记录的序号来确定是否有CAN报文丢失，如果有则根据序号要求重传丢失的报文；当所有的CAN报文齐全，则按照该序号的顺序将CAN报文的数据依次存入缓冲区A中；缓冲区A再将CAN报文的数据写入FLASH中，以完成智能控制装置用户程序的更新；返回步骤1，直到每一个智能控制装置的程序或预定的所有智能控制装置都获得更新则停止程序更新过程；

智能控制装置i完成程序更新后，通过缓冲区D回送一个确认报文组给与第一智能控制装置，第一智能控制装置将接收的确认报文组存放于缓冲区C，再通过缓冲区B将确认报文组（即智能控制装置i完成用户程序更新后的确认信息）返回给上位机，使得上位机获知各智能控制装置程序更新的状况。

记录序号的字节位于CAN报文的末尾处。

与上位机相连的智能控制装置完成程序更新后，也发送一个确认报文组给上位机。

有益效果：

本发明的臂架泵车智能控制装置的用户程序远程多点更新方法，基于臂架泵车中通过CAN总线连接了多台智能控制装置的控制系统，通过上位机连接这个控制系统中的任何一台智能控制装置将最新的用户程序同时或有选择的更新到该系统其它所有的智能控制装置中。

与现有技术相比，本发明的优点就在于：

1、技术人员可以在CAN总线网络的任一节点对所有分布智能控制装置进行用户程序的更新，操作方便，避免在操作人员不方便操作的位置（如吊臂的高端）进行升级操作，因此，安全性高。

2、可以在同一时刻指定更新1～N个分控制设备的用户程序。因为通过ID号识别不同分布式智能控制装置，因而各分布式智能控制装置互不干扰。

综上所述，本发明提供了一种简单、节约维护成本、使用方便、可靠性好、稳定性强的用户程序远程更新方法。

附图说明

图1为臂架泵车智能控制装置控制系统的总体结构图；

图2为程序结构图；

图3为串口中断（接收/发送）处理流程图；

图4为CAN中断处理流程图；

图5为串口数据接收任务流程图；

图6为串口接收buffer内部处理流程图；

图7为串口数据发送任务处理流程图；

图8为CAN数据接收任务处理流程图；

图9为CAN数据发送任务处理流程图。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：

实施例1：

用户程序远程多点更新方法的步骤如下：

步骤1：从上位机接收串口报文：

步骤2：与上位机连接的智能控制装置的程序更新：

并通过报文中的数据类型标示符（报文的第一个字节，程序更新报文为0X18，停止用户程序运行为：0X19等）来判定接收到的报文是否是程序更新报文，如果是程序更新报文，则程序更新报文通过缓冲区A解析处理后获得用户程序更新数据，并将用户程序更新数据写入本智能控制装置的FLASH中，再进行本智能控制装置的用户程序更新；返回步骤1;如果不是程序更新报文，则不进行后续的程序更新步骤，并返回步骤1等待接收下一个串口报文；【即第一个字不是0X18，就按照第一个字节的内容执行不同的程序代码段，完成其他功能】。

步骤3：更新其余分布的智能控制装置的用户程序：

与上位机连接的智能控制装置将串口报文拆分成CAN报文组并存放于缓冲区B，再将CAN报文组中所有的CAN报文都通过CAN总线发送给该串口报文中的设备ID号对应的智能控制装置，该智能控制装置记为智能控制装置i；CAN报文组中的每一个CAN报文均有一个字节用于表示该CAN报文在CAN报文组中的序号；在CAN报文组中的第一个报文（即开始报文中）的第三个字节来表示CAN报文组中的CAN报文的个数。

智能控制装置i每接收到CAN报文组中一个CAN报文后，首先判断该CAN报文是否是针对本智能控制装置信息的CAN报文，如果是则接收该CAN报文并将该CAN报文放置于缓冲区A，否则丢弃接收到的CAN报文；智能控制装置i在每接收一个CAN报文时记录该CAN报文序号，并根据记录的序号来确定是否有CAN报文丢失，如果有则根据序号要求重传丢失的报文；当所有的CAN报文齐全，则按照该序号的顺序将CAN报文的数据依次存入缓冲区A中；缓冲区A再将CAN报文的数据写入FLASH中，以完成智能控制装置用户程序的更新；返回步骤1，直到每一个智能控制装置或预定的所有智能控制装置（比如任选一个或多个智能控制装置进行程序更新）的程序都获得更新则停止程序更新过程；

记录序号的字节位于CAN报文的末尾处。

缓冲区A通过串口中断触发进行下载数据信息的接收，同时缓冲区A将接收到的最新程序数据写入本地的FLASH中，缓冲区B通过CAN中断触发将最新程序数据信息发送到其它的智能控制装置中，缓冲区C通过CAN中断触发接收被更新了用户程序智能控制装置反馈的确认信息，缓冲区D通过串口中断触发将反馈的确认信息发送回上位机。

在智能控制装置内部直接将串口报文拆分成CAN报文，并根据设备信息来确定CAN的ID号。

智能控制装置接收全部CAN报文后，采用智能控制装置中的CAN来虚拟串口，重新将信息组合成完整的串口报文后存入串口缓冲区。

智能控制装置一次可接收最大长度为300个字节的用户程序的串口报文。

在每个标准的CAN报文中添加一个CAN报文在报文组中的序号，在丢失了CAN报文时重传一个CAN报文，从而保证传输效率并在重组时保证了信息的可靠性。

使用高优先级的ID号作为用户程序更新通信的CAN ID号，使其能优先竞争到CAN总线，大大提高了传输速度。

智能控制装置与上位机通信采用询问应答的机制，保证了信息时序正确性。

中断处理和应用处理程序结构如图2所示；

第一层：中断处理，串口数据的接收及发送、CAN报文的接收及TM时钟中断；

串口中断（接收/发送）处理流程图如图3所示

CAN中断处理流程图如图4所示。

第二层：应用处理，循环的执行串口数据接收任务处理、串口数据发送任务处理、CAN数据接收任务处理和CAN数据发送任务处理。任务之间的同步主要使用全局缓冲列表的读写指针来实现。上位机发送串口报文信息给任意一台分布智能控制装置，该智能控制装置接收信息后将其拆分成CAN报文组分发送给其它分布智能控制装置,其它被指定更新了用户程序的智能控制装置再将确认信息通过与上位机连接的那台智能控制装置转化为串口报文返回给上位机。

a.串口数据接收任务处理，如图5和图6所示；

b.串口数据发送任务处理，如图7所示；

c.CAN数据接收任务处理，如图8所示；

d.CAN数据发送任务处理，如图9所示；

（3）信息结构的定义

a.串口接收信息结构(缓冲区A)

UART_MAX_LEN 500 串口报文最大数据长度，一个接收串口报文最大的字节数

STRUCT UartPackStr 串口报文结构，在对串口接收数据时按照要求分类保存不同的数据

{

buf[UART_MAX_LEN];数据报文缓冲接收串口数据保存区

current ;缓冲的当前指针串口接收当前串口缓冲的字节位置（串口一只能接收一个字节）

maxlen ；现有缓冲有效数据最大长度

sign ；读写标识串口当前状态

tick ；通过时间间隔来却一个串口报文接收或完成

}

UART_REV_PACK 10 缓冲串口报文最大个数智能装置最多能缓冲的串口报文的个数

STRUCT UartRevList 串口报文接收列表结构把每个接收的串口报文组合成一个串口报文的循环队列并使用读写指针来实现

{

STRUCT PACKSTR pack[UART_REV_PACK];串口报文列表缓冲

Write 写指针

Read 读指针

}

b.串口发送信息结构(缓冲区B)

UART_MAX_LEN 500 串口报文最大数据长度一个发送串口报文最大的字节数

STRUCT UartPackStr 串口报文结构在对串口发送数据时按照要求分类保存不同的数据

{

buf[UART_MAX_LEN];数据报文缓冲

current;缓冲的当前指针串口发送当前串口缓冲的字节位置（串口一只能发送一个字节）

maxlen;现有缓冲有效数据最大长度

sign;读写标识串口当前状态

tick;系统时钟（用于超时重发）

sendnum;发送次数重发一个串口报文的次数

}

UART_SEND_PACK 5 缓冲串口报文最大个数

STRUCT UartSendList 串口报文发送列表结构把每个要发送的串口报文组合成一个串口发送报文的循环队列并使用读写指针来实现

{

STRUCT PACKSTR pack[UART_SEND_PACK];串口报文列表缓冲

Write 写指针

Read 读指针

}

c.CAN接收数据信息结构(缓冲区C)

CAN_GROU_LEN80 CAN报文组中CAN报文的个数一个CAN报文组最多能接收的CAN报文个数

STRUCT CANRevPackStr CAN接收报文组结构接收CAN报文时把CAN报文保存到CAN报文组，并记录CAN报文的一些关键信息

{

Buf[CAN_GROU_LEN][8]; CAN接收的数据每个CAN报文只有8个字节数据，保存整CAN报文中的CAN报文数据

ID ；每个CAN报文组中的CAN报文文的CAN ID是相同的

（保留）表示是否正在处理这CAN报文组或CAN报文组缓冲是否可用

}

UART_LIST_LEN 4 缓冲CAN报文组最大个数

STRUCT CanRevListStr CAN报文列表结构把多个CAN报文组组成一个循环队列，并通过读写指针来实现

{

CANSendPackStr pack[CAN_LIST_LEN];串口报文列表缓冲

Write 写指针

Read 读指针

}

d.CAN发送数据信息结构(缓冲区D)

CAN_SEND_ARRAY_LEN80

STRUCT CANSendDataPack CAN发送数据报文结构发送CAN报文时保存CAN报文相应数据，并记录发送CAN报文的一些关键信息

{

CanTxMsg msg; CAN发送结构（包括数据，ID,格式等成员）

tick ; 系统时钟（用于超时重发）

sendnum ; 重发CAN报文的次数

}

STRUCT CanSendDataArray CAN发送数据报文组结构发送CAN报文组时保存CAN报文到报文组中相应的区域，并记录发送CAN报文的一些关键信息

{

CANSendDataPack pack[CAN_SEND_ARRAY_LEN]; CAN发送数据报文组缓冲CAN报文的缓冲

current ; 当前报文指针当前发送CAN报文在CAN报文组中的位置

}

CAN_SEND_DATA_LEN4

STRUCT CanSendDataList CAN发送数据报文组列表结构把多个CAN报文组组成一个循环队列，并通过读写指针来实现

{

CANSendDataArray array[CAN_SEND_ARRAY_LEN];CAN发送数据报文组

current ; 当前报文指针

Write 写指针

Read 读指针。

Claims

1.一种臂架泵车智能控制装置的用户程序远程多点更新方法，其特征在于，在臂架泵车中，多台智能控制装置通过CAN总线相连，上位机与其中一台智能控制装置通信连接；与上位机直接相连的智能控制装置记为第一智能控制装置；

用户程序远程多点更新方法的步骤如下：

步骤1：从上位机接收串口报文：

步骤2：与上位机连接的智能控制装置的程序更新：

通过报文中的数据类型标示符来判定接收到的报文是否是程序更新报文，如果是程序更新报文，则程序更新报文通过缓冲区A解析处理后获得用户程序更新数据，并将用户程序更新数据写入本智能控制装置的FLASH中，再进行本智能控制装置的用户程序更新；返回步骤1;如果不是程序更新报文，则不进行后续的程序更新步骤，并返回步骤1等待接收下一个串口报文；

步骤3：更新其余分布的智能控制装置的用户程序：

智能控制装置i完成程序更新后，通过缓冲区D回送一个确认报文组给与第一智能控制装置，第一智能控制装置将接收的确认报文组存放于缓冲区C，再通过缓冲区B将确认报文组返回给上位机，使得上位机获知各智能控制装置程序更新的状况。

2.根据权利要求1所述的臂架泵车智能控制装置的用户程序远程多点更新方法，其特征在于，记录序号的字节位于CAN报文的末尾处。

3.根据权利要求1或2所述的臂架泵车智能控制装置的用户程序远程多点更新方法，其特征在于，与上位机相连的智能控制装置完成程序更新后，也发送一个确认报文组给上位机。