CN108399096A - 一种电池管理系统多任务调度时序监控方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池管理系统多任务调度时序监控方法及系统,属于电池管理技术领域,包括建立各系统任务、各系统任务对应的ID报文、各系统任务对应串口报文发送函数的输入参数之间的一一对应关系,其中ID报文为对应系统任务软件代码的运行时间;电池管理系统中各系统任务在运行结束时,释放一次调度信号量;根据该调度信号量调用串口报文发送函数,获得相应系统任务的ID报文;根据获取的多个系统任务的ID报文,绘制出电池管理系统中各系统任务的整体时序图。通过时序图分析,对相应任务优先级进行调整,将会大大减少对任务划分优先级的难度。
Description
技术领域
本发明涉及电池管理系统技术领域,特别涉及一种电池管理系统多任务调度时序监控方法及系统。
背景技术
随着新能源汽车产业的发展,市场对动力电池的要求越来越高,而作为连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带。电池管理系统所承载的功能越来越复杂,因而通过单纯的单片机裸机运行很难达到系统设计要求。
目前,在电池管理系统中引入了基于可剥夺型实时操作系统嵌入式操作系统,对多个系统任务模块进行控制和管理。各任务模块之间的任务调度完全基于任务优先级进行分配,高优先级任务始终优先获取CPU的使用权,低优先级任务执行时会被高优先级任务打断,因此低优先级的实时性不能保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池管理系统多任务调度时序监控方法及系统,可绘制出系统任务调度时序图,对系统任务优先级分配提供依据。
为实现以上目的,本发明采用的技术方案为:
一方面,采用一种电池管理系统多任务调度时序监控方法,包括:
建立各系统任务、各系统任务对应的ID报文、各系统任务对应串口报文发送函数的输入参数之间的一一对应关系,其中ID报文为对应系统任务软件代码的运行时间;
电池管理系统中各系统任务在运行结束时,释放一次调度信号量;
根据该调度信号量调用串口报文发送函数,获得相应系统任务的ID报文;
根据获取的多个系统任务的ID报文,绘制出电池管理系统中各系统任务的整体时序图。
优选地,在所述建立各系统任务、各系统任务对应的ID报文、各系统任务对应串口报文发送函数的输入参数之间的一一对应关系之前,还包括:
对系统任务的时钟节拍进行设置,并计算出单个节拍时间;
通过操作系统时钟节拍函数,获取系统任务开始运行阶段节拍Tasktime1和任务代码结束节拍Tasktime2;
将起始、结束两次节拍时间进行做差,得到系统任务代码运行时间并作为该系统任务对应的ID报文。
优选地,所述建立各系统任务、各系统任务对应的ID报文、各系统任务对应串口报文发送函数的输入参数之间的一一对应关系,具体包括:
对各系统任务、各系统任务对应的ID报文、各系统任务对应串口报文发送函数的输入参数分别进行编码;
根据各系统任务编码、各系统任务对应的ID报文编码、各系统任务对应串口报文发送函数的输入参数编码,建立三者之间的一一对应关系。
优选地,所述电池管理系统中各系统任务在运行结束时,释放一次调度信号量,具体包括:
各系统任务在运行结束时,将串口报文发送函数的输入参数置位成对应系统任务的编码,并获取对应系统任务的ID报文;
通过预先创建的系统调度信号量TasktestSem,释放一次调度信号量。
优选地,所述根据该调度信号量调用串口报文发送函数,获得相应系统任务的ID报文,具体包括:
在释放一次调度信号量后,根据置位成对应系统任务的编码的输入参数调用相应系统任务的串口报文发送函数;
根据该相应系统任务的串口报文发送函数,获得相应系统任务的ID报文。
优选地,所述根据获取的多个系统任务的ID报文,绘制出电池管理系统中各系统任务的整体时序图,具体包括:
在获取到各系统任务的ID报文时,记录各系统任务为运行状态;
根据各系统任务的运行时间,在运行时间结束时,记录相应系统任务为挂起状态;
根据各系统任务的状态变化,绘制出电池管理系统中各系统任务的整体时序图。
优选地,在所述根据获取的多个系统任务的ID报文,绘制出电池管理系统中各系统任务的整体时序图之后,还包括:
根据电池管理系统中各系统任务的整体时序图,对各系统任务相应的优先级划分进行优化。
第二方面,采用一种电池管理系统多任务调度时序监控系统,包括系统任务区间、任务监控区间以及HIL设备;
系统任务区间,其用于保存电池管理系统中各待调度的系统任务,并建立各系统任务、各系统任务对应的ID报文、各系统任务对应串口报文发送函数的输入参数之间的一一对应关系,其中ID报文为对应系统任务软件代码的运行时间;
任务监控区间,其用于在接收到各系统任务释放的一次调度信号量时,根据该调度信号量调用串口报文发送函数,获得相应系统任务的ID报文;
HIL设备,其用于根据获取的多个系统任务的ID报文,绘制出电池管理系统中各系统任务的整体时序图。
优选地,所述待调度的各系统任务中预先创建有系统调度信号量TasktestSem;
所述任务监控区间内运行信号量的调度机制,且信号量的调节机制为当信号量释放一次,执行一次。
优选地,所述监控任务区中的监控任务具有最高优先级。
与现有技术相比,本发明存在以下技术效果:本发明通过实时监控基于嵌入式软件操作系统电池管理系统的任务调度情况,绘制出系统任务调度时序图。将整个系统任务调度的情况,通过任务调度的时序图绘制出来,直观的反应任务调度的情况。根据系统任务调度时序图进行任务优先级划分,控制任务代码执行时间,对任务执周期偏差大的,根据时序分析,对相应任务优先级进行调整,将会大大减少对任务划分优先级的难度,同时可以根据时序图的状态,对任务的划分进行优化,达到最优状态。
附图说明
下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细描述:
图1是一种电池管理系统多任务调度时序监控方法的流程示意图;
图2是一种电池管理系统多任务调度时序监控系统的结构示意图。
具体实施方式
为了更进一步说明本发明的特征,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用,并非用来对本发明的保护范围加以限制。
如图1所示,本实施例公开了一种电池管理系统多任务调度时序监控方法,包括如下步骤S101至S104:
S101、建立各系统任务、各系统任务对应的ID报文、各系统任务对应串口报文发送函数的输入参数之间的一一对应关系,其中ID报文为对应系统任务软件代码的运行时间;
S102、电池管理系统中各系统任务在运行结束时,释放一次调度信号量;
S103、根据该调度信号量调用串口报文发送函数,获得相应系统任务的ID报文;
S104、根据获取的多个系统任务的ID报文,绘制出电池管理系统中各系统任务的整体时序图。
需要说明的是,在上述步骤S101之前,还包括:
对系统任务的时钟节拍进行设置,并计算出单个节拍时间;
通过操作系统时钟节拍函数,获取系统任务开始运行阶段节拍Tasktime1和任务代码结束节拍Tasktime2;
将起始、结束两次节拍时间进行做差,得到系统任务代码运行时间并作为该系统任务对应的ID报文。
具体举例说明为:设置系统的时钟节拍为1000ticks/second,计算出单个节拍时间为1ms,通过操作系统时钟节拍函数,获取任务开始运行阶段节拍Tasktime1,以及任务代码结束节拍Tasktime2,将两次节拍时间进行做差,获取单个任务代码运行时间Tasktime=Tasktime2-Tasktime1。
作为进一步优选的方案,本实施例中的串口报文发送函数带有输入参数,该函数可以根据输入参数发送对应ID的报文,ID报文信息内容为对应任务软件代码运行时间。
具体地,上述步骤S101中:建立各系统任务、各系统任务对应的ID报文、各系统任务对应串口报文发送函数的输入参数之间的一一对应关系,具体为:
首先,对任务、报文ID、函数输入参数进行编码,如:Task1对应报文ID为0x0CFF0103对应函数输入参数为1;Task2对应报文ID为0x0CFF0203对应函数输入参数为为2。然后,根据任务、报文ID、函数输入参数的编码,构建任务、报文ID、函数输入参数之间的一一对应关系。
作为进一步优选的方案,在上述步骤S101之前,还需创建一个系统调度信号量TasktestSem,信号量的调度机制是等待事件发生,当信号量释放一次,执行一次。
作为进一步优选的方案,本实施例中在各系统任务中增加一个最高优先级任务作为监控任务,该任务优先级高于任何系统任务优先级,该任务中始终等待系统调度信号量TasktestSem,当接受到TasktestSem信号量过来时调度一次串口报文发送函数。
作为进一步优选的方案,上述步骤S102:电池管理系统中各系统任务在运行结束时,释放一次调度信号量,具体包括:
各系统任务在运行结束时,将串口报文发送函数的输入参数置位成对应系统任务的编码,并获取对应系统任务的ID报文;
通过预先创建的系统调度信号量TasktestSem,释放一次调度信号量。
上述步骤S103:根据该调度信号量调用串口报文发送函数,获得相应系统任务的ID报文,具体包括:
在释放一次调度信号量后,根据置位成对应系统任务的编码的输入参数调用相应系统任务的串口报文发送函数;
根据该相应系统任务的串口报文发送函数,获得相应系统任务的ID报文。
作为进一步优选的方案,上述步骤S104:根据获取的多个系统任务的ID报文,绘制出电池管理系统中各系统任务的整体时序图,具体包括:
在获取到各系统任务的ID报文时,记录各系统任务为运行状态;
根据各系统任务的运行时间,在运行时间结束时,记录相应系统任务为挂起状态;
根据各系统任务的状态变化,绘制出电池管理系统中各系统任务的整体时序图。
需要说明的是,以绘制出各系统任务的整体时序图为依据,对各系统任务的优先级进行划分和优化,其具体过程为:
(1)在任务划分阶段,首先按各任务功能对时间的要求,进行一次任务划分,根据划分结果,绘制出各任务的时序图,分析任务划分的合理性,若对时间要求高的任务,总是被比其高的某个优先级任务打断,可以考虑将其高优先级任务的延迟时间进行调整或将其与该高优先级任务进行优先级互换。
(2)对任务优先级优化阶段,若某个高优先级任务执行时间过长,会对低优先级任务的时序产生影响,因此可根据任务时序图,若某个任务的代码执行时间过长,可以将该任务再进行拆分优化,保证任务代码时间不能过长。
(3)同时可以结合时序图直观的观看到各系统任务是否都在运行,若某个任务时序图无变化或不进行周期性执行,说明该任务运行存在问题,需对其进行优化处理。
如图2所示,本实施例公开了一种电池管理系统多任务调度时序监控系统,包括系统任务区间、任务监控区间以及HIL设备;
系统任务区间,其用于保存电池管理系统中各待调度的系统任务,并建立各系统任务、各系统任务对应的ID报文、各系统任务对应串口报文发送函数的输入参数之间的一一对应关系,其中ID报文为对应系统任务软件代码的运行时间;
任务监控区间,其用于在接收到各系统任务释放的一次调度信号量时,根据该调度信号量调用串口报文发送函数,获得相应系统任务的ID报文;
HIL设备,其用于根据获取的多个系统任务的ID报文,绘制出电池管理系统中各系统任务的整体时序图。
作为进一步优选的方案,所述待调度的各系统任务中预先创建有系统调度信号量TasktestSem;
所述任务监控区间内运行信号量的调度机制,且信号量的调节机制为当信号量释放一次,执行一次。
作为进一步优选的方案,所述监控任务区中的监控任务具有最高优先级。其中,该监控任务优先级高于任何系统任务优先级,该任务中始终等待系统调度信号量TasktestSem,当接受到TasktestSem信号量过来时调度一次串口报文发送函数。
需要说明的是,本实施例中,监控任务区间通过不断的接受系统任务释放的信号量,将对应任务运行的实时数据发送出去,同时通过HIL设备接受监控任务发送的数据,根据各任务数据将任务的时序图实时的绘制出来。
具体地,以某BMS系统中建立20各系统任务,通过本方案绘制出的任务调度时序图的过程为例,对本方案进行详细说明:
HIL设备根据每个系统任务对应串口ID报文,记录每个系统任务的运行状态,当接受到对应任务的ID报文后,开始记录该任务为运行状态,根据报文数据中包含的对应任务运行时间,绘制该段时间为系统任务的运行时间,时间结束后,记录该任务为挂起状态,等待下次执行该任务。HIL设备可以同时监控多个串口数据,从而绘制出整个系统任务的整体时序图,
需要说明的是,本方案具有如下技术效果:
(1)本发明将整个系统任务调度的情况,通过任务调度的时序图绘制出来,直观的反应任务调度的情况。
(2)本发明绘制的时序图可以分析出各任务运行的执行周期。
(3)本发明绘制的时序图可以分析出单个任务从任务代码开始执行到结束阶段的时间段。
(4)本发明绘制的时序图可以分析出某个时间段那个任务处于运行状态,哪些任务处于挂起状态。
因此,通过对时序图分析,对相应任务优先级进行调整,将会大大减少对任务划分优先级的难度,同时可以根据时序图的状态,对任务的划分进行优化,达到最优状态。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池管理系统多任务调度时序监控方法,其特征在于,包括:
建立各系统任务、各系统任务对应的ID报文、各系统任务对应串口报文发送函数的输入参数之间的一一对应关系,其中ID报文为对应系统任务软件代码的运行时间;
电池管理系统中各系统任务在运行结束时,释放一次调度信号量;
根据该调度信号量调用串口报文发送函数,获得相应系统任务的ID报文;
根据获取的多个系统任务的ID报文,绘制出电池管理系统中各系统任务的整体时序图。
2.如权利要求1所述的一种电池管理系统多任务调度时序监控方法,其特征在于,在所述建立各系统任务、各系统任务对应的ID报文、各系统任务对应串口报文发送函数的输入参数之间的一一对应关系之前,还包括:
对系统任务的时钟节拍进行设置,并计算出单个节拍时间;
通过操作系统时钟节拍函数,获取系统任务开始运行阶段节拍Tasktime1和任务代码结束节拍Tasktime2;
将起始、结束两次节拍时间进行做差,得到系统任务代码运行时间并作为该系统任务对应的ID报文。
3.如权利要求1所述的一种电池管理系统多任务调度时序监控方法,其特征在于,所述建立各系统任务、各系统任务对应的ID报文、各系统任务对应串口报文发送函数的输入参数之间的一一对应关系,具体包括:
对各系统任务、各系统任务对应的ID报文、各系统任务对应串口报文发送函数的输入参数分别进行编码;
根据各系统任务编码、各系统任务对应的ID报文编码、各系统任务对应串口报文发送函数的输入参数编码,建立三者之间的一一对应关系。
4.如权利要求1所述的一种电池管理系统多任务调度时序监控方法,其特征在于,所述电池管理系统中各系统任务在运行结束时,释放一次调度信号量,具体包括:
各系统任务在运行结束时,将串口报文发送函数的输入参数置位成对应系统任务的编码,并获取对应系统任务的ID报文;
通过预先创建的系统调度信号量TasktestSem,释放一次调度信号量。
5.如权利要求4所述的一种电池管理系统多任务调度时序监控方法,其特征在于,所述根据该调度信号量调用串口报文发送函数,获得相应系统任务的ID报文,具体包括:
在释放一次调度信号量后,根据置位成对应系统任务的编码的输入参数调用相应系统任务的串口报文发送函数;
根据该相应系统任务的串口报文发送函数,获得相应系统任务的ID报文。
6.如权利要求4所述的一种电池管理系统多任务调度时序监控方法,其特征在于,所述根据获取的多个系统任务的ID报文,绘制出电池管理系统中各系统任务的整体时序图,具体包括:
在获取到各系统任务的ID报文时,记录各系统任务为运行状态;
根据各系统任务的运行时间,在运行时间结束时,记录相应系统任务为挂起状态;
根据各系统任务的状态变化,绘制出电池管理系统中各系统任务的整体时序图。
7.如权利要求1-6任一项所述的一种电池管理系统多任务调度时序监控方法,其特征在于,在所述根据获取的多个系统任务的ID报文,绘制出电池管理系统中各系统任务的整体时序图之后,还包括:
根据电池管理系统中各系统任务的整体时序图,对各系统任务相应的优先级划分进行优化。
8.一种电池管理系统多任务调度时序监控系统,其特征在于,包括系统任务区间、任务监控区间以及HIL设备;
系统任务区间,其用于保存电池管理系统中各待调度的系统任务,并建立各系统任务、各系统任务对应的ID报文、各系统任务对应串口报文发送函数的输入参数之间的一一对应关系,其中ID报文为对应系统任务软件代码的运行时间;
任务监控区间,其用于在接收到各系统任务释放的一次调度信号量时,根据该调度信号量调用串口报文发送函数,获得相应系统任务的ID报文;
HIL设备,其用于根据获取的多个系统任务的ID报文,绘制出电池管理系统中各系统任务的整体时序图。
9.如权利要求8所述的电池管理系统多任务调度时序监控系统,其特征在于,所述待调度的各系统任务中预先创建有系统调度信号量TasktestSem;
所述任务监控区间内运行信号量的调度机制,且信号量的调节机制为当信号量释放一次,执行一次。
10.如权利要求9所述的电池管理系统多任务调度时序监控系统,其特征在于,所述监控任务区中的监控任务具有最高优先级。
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GR01 | Patent grant | ||
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