CN112947275B - 一种手持编程器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种手持编程器，包括控制解析单元、数据存储单元和人机交互设备，手持编程器通过引出线束引出与充电检测线相适配的对外接口，手持编程器通过所述对外接口与待编程设备电连接和通信连接，并针对上述连接方式对手持编程器的通信和控制作出改进，提出了一种节省通信资源的控制方法，手持编程器不需专用硬件，利用设备的充电检测线即可与设备连接，在通信时不影响设备的充电检测。

Description

一种手持编程器及其控制方法
技术领域
本发明涉及编程器技术领域，尤其涉及一种用于电动汽车的手持编程器及其控制方法。
背景技术
手持编程器是在工业自动化领域广泛使用的编程设备，有着体积小，易携带和操作简单的优点。手持编程器对设备进行调试时，需要通过usb或者其他通信线与电脑连接，使用专用软件进行调试，或采用专用硬件实现蓝牙、WiFi等无线连接方式，使得操作流程繁琐，调试设备不够便携。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种能够适配多种目标设备且不需专用硬件即能够与待调试设备直接连接的手持编程器。
技术方案：本发明的手持编程器包括控制解析单元、数据存储单元和人机交互设备，其特征在于，所述手持编程器通过引出线束引出与充电检测线相适配的对外接口，手持编程器通过所述对外接口与待编程设备电连接和通信连接。
控制解析单元包括用于解析和处理通信信号和响应控制指令的处理器、用于存储数据或文件的数据存储单元、用于连接给编程器各组成部分供电的外部电源的电源管理电路以及用于增强电磁抗扰能力并防止由于正负极反接而损坏设备的接口防护电路，通信信号通过接口防护电路传递至处理器。
一种手持编程器的控制方法，包括如下步骤：
(1)建立与待编程的目标设备之间的通信连接；
(2)通过协议指令获取目标设备的参数，对参数进行修改并在数据存储单元中生成参数配置文件；
(3)向目标设备发送请求写入配置文件指令，当目标设备接收指令后，根据配置文件修改自身参数或状态。
步骤(1)包括如下步骤：
(11)与目标设备物理连接后，手持编程器发起请求连接电平信号，
(12)目标设备接收到请求连接电平后检测总线是否空闲，当总线不为空闲时对手持编程器发出的后续电平信号进行检测；
(13)当电平信号的变化符合预设的连接规范时，目标设备判断自身状态决定是否允许连接并产生同意连接信号或拒绝连接信号；
(14)编程器获得同意连接信号后，进入连接状态，当获得拒绝连接信号后通过人机交互设备发出设备未连接的提示。
步骤(1)中电平信号的发送频率为微秒级，步骤(2)和步骤(3)中电平信号的发送频率为毫秒级。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：通信资源占用少，安全性和完整性好。连接确认和通信时序的时间级别不同，有效合理利用通信资源，对不同的数据类型进行加密同时校验或不加密同时校验，只需产品程序做小部分的改动，就可以实现充电检测和通信功能的相互兼容，互不影响，参数变更可以形成配置文件一键读取和写入，减少了调试人员的重复劳动，稳定性好、安全性高，便携，使用无需额外准备，易操作，功能多样。
附图说明
图1为本发明与目标设备连接示意图；
图2手持编程器连接不同的电源接口示意图
图3手持编程器通信连接规则示意图
图4手持编程器通信数据传输规则示意图
图5手持编程器存储空间分配示意图
图6手持编程器连接设备进行升级示意图
图7手持编程器连接设备进行出厂恢复示意图
图8手持编程器连接设备进行配置文件写入示意图
图9手持编程器连接设备进行配置文件读取示意图
图10手持编程器多语言选择和功能选项
图11手持编程器连接设备进行升级示意图
图12手持编程器参数配置和配置文件管理示意图
图13手持编程器对设备状态监测和故障排查界面示意图
图14手持编程器给目标设备升级界面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1所示，本发明的手持编程器包括控制解析单元、数据存储单元和人机交互设备，手持编程器通过引出线束引出与充电检测线相适配的对外接口，手持编程器通过所述对外接口与待编程设备电连接和通信连接，如图2所示，对于包括电源、地和可以同时用于通信和检测的接口的不同形式的充电线，可引出不同形式的对外接口与其连接。控制解析单元包括处理器、数据存储单元、电源管理电路以及接口防护电路，处理器接收通信信号进行解析和处理，实现控制指令的响应和通信数据、待升级程序、配置文件的存储，将获取到的数据或者文件按照一定规则存入数据存储单元中，同时控制人机交互设备，获取用户的指令动作以及进行界面显示；如图3所示，通信信号通过接口防护电路传递至处理器，外部电源接入电源管理电路，用以给手持编程器中的各个部分供电，防反接器件1串在通信接口中防止电源检测接口与电源接口短路或反接造成硬件损坏，静电防护器件2并在通信接口与地之间增强电磁抗扰能力以提升信号质量。
使用者通过人机交互设备输入指令将配置文件读取或写入电控产品中，或升级电控产品的固件，由控制解析单元控制充电检测线电平和时序实现和电控产品的底层通信，同时在底层通信的基础上实现单帧校验、整包校验和文件校验，保证数据和文件的完整性，对于重要数据进行单帧加密，防止数据被破译和文件的盗版，编程器通过协议指令控制电控产品执行调节参数、升级等操作，通过协议指令获取电控产品内部参数以读取和修改电控产品相关功能、状态等信息。
图3展示了手持编程器通信过程中的连接方式：通过判断总线电平的高低，判定总线是否处于空闲状态，手持编程器作为主设备，连接后主动发起请求连接电平，待编程的目标设备检测到总线不为空闲时，检测后续信号是否符合连接要求；如果检测到符合连接规范的电平变化信号，则判断自身状态，依据自身状态决定是否允许连接，同时产生对应的连接信号，编程器获得同意连接信号后，进入连接状态，否则显示设备未连接等故障。连接过程中的信号变化都是毫秒级的，从而降低连接确认对处于轮询状态的从设备资源的占用。
图4展示了手持编程器通信过程中的数据传输方式：连接完成后，通过判断总线电平的高低，判定总线是否处于空闲状态。主设备通过不同的电平和时序组合分别实现写0、写1、读0以及读1，从设备遵循相应的时序实现数据传输。数据传输的过程是微秒级别的，微秒级通信保证了数据传输速率，减少了对程序正常运行产生影响的总时间。
图5展示了编程器存储空间的分配，在可供开发者使用存储空间依次存储编程器自身的程序、目标设备的程序、配置文件、目标设备的出厂程序以及管理信息，编程器自身的程序使用生产调试工具直接写入，以实现编程器的基础功能；目标设备的程序以及按编号为1到n依次存储，配置文件按编号为1到n依次存储目标设备的配置信息；目标设备的出厂程序用于在特殊情况下对目标设备的还原，管理信息包括升级或读写配置文件的记录信息。当处理器内部的存储空间较小时，设备程序、配置文件也将会按照相同的顺序存储在外置的数据存储器中。
图6至9为编程器与控制器连接时不同行为下的数据流向。如图6所示，进行设备升级时编程器将从设备程序存储区选择相应的程序提取程序运行空间中暂存，编程器向设备发送请求升级指令，目标设备的引导程序接收来自编程器的数据，处理后写入目标程序运行空间中，完成升级行为；如图7所示，恢复出厂状态时编程器从目标设备出厂程序存储区读取程序至代码运行空间中暂存，编程器向设备发送请求恢复出厂设置指令，目标设备的引导程序接收来自编程器的数据，处理后吸入目标程序运行空间中，同时从出厂配置文件保存区读取数据写入至配置文件存储区和配置文件备份区；如图8所示，写入配置文件时，编程器从配置文件存储区读取配置文件至代码运行空间中暂存，编程器向设备发送请求写入配置文件指令，目标设备的主程序接收来自编程器的数据，处理后写入配置文件保存区和配置文件备份区中；如图9所示，进行配置文件读取时，编程器向设备发送请求读取配置文件指令，目标设备从参数保存区读取配置文件发送至手持编程器，手持编程器将其保存在配置文件保存区以供使用。
图10至13为手持编程器的人机交互界面。图10左侧为手持编程器的语言选择界面，右侧为手持编程器的功能表界面；图11左侧为手持编程器的参数调节功能，通过这个界面，可以实现对单一参数的读取和修改，右侧为配置文件的管理界面，当使用者调节了多个参数，此时将当前所有参数读取为配置文件并存储，用于在修改其他目标设备时直接写入；图12左侧为状态监测界面，通过对目标设备动态参数的读取，可以监测电控系统的运行状态，包括但不限于图中所示的电压、档位等状态信息，右侧为故障诊断界面，通过对动态参数的读取，可以实时获取故障码，同时将故障码对应的故障信息以文字和图标的形式显示在人机交互界面中；图14为程序升级界面，使用者可以在此界面选择不同的程序升级至设备中。

Claims (2)

1.一种手持编程器的控制方法，其特征在于，使用的手持编程器包括控制解析单元、数据存储单元和人机交互设备，所述手持编程器通过引出线束引出与充电检测线相适配的对外接口，手持编程器通过所述对外接口与待编程设备电连接和通信连接，所述控制解析单元包括用于解析、处理通信信号和响应控制指令的处理器以及用于存储数据或文件的数据存储单元，所述控制解析单元包括用于增强电磁抗扰能力并防止由于正负极反接或充电检测线相邻电源接口短路或反接而损坏设备的接口防护电路，通信信号通过接口防护电路传递至处理器，所述控制解析单元包括用于连接给编程器各组成部分供电的外部电源的电源管理电路，所述接口防护电路包括并联在通信接口与地之间的静电防护器件和串联在通信接口中的防反接器件；
所述控制方法包括如下步骤：
(1)建立与待编程的目标设备之间的通信连接；
(2)通过协议指令获取目标设备的参数，对参数进行修改并在数据存储单元中生成参数配置文件；
(3)向目标设备发送请求写入配置文件指令，当目标设备接收指令后，根据配置文件修改自身参数或状态；
所述步骤(1)包括：
(11)与目标设备物理连接后，手持编程器发起请求连接电平信号，
(12)目标设备接收到请求连接电平后检测总线是否空闲，当总线不为空闲时对手持编程器发出的后续电平信号进行检测；
(13)当电平信号的变化符合预设的连接规范时，目标设备判断自身状态决定是否允许连接并产生同意连接信号或拒绝连接信号；
(14)编程器获得同意连接信号后，进入连接状态，当获得拒绝连接信号后通过人机交互设备发出设备未连接的提示。
2.根据权利要求1所述的手持编程器的控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中电平信号的发送频率为微秒级，步骤(2)和步骤(3)中电平信号的发送频率为毫秒级。
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