CN113381668A - 用于电机控制器的控制方法、电机控制器及电动车用电机 - Google Patents

用于电机控制器的控制方法、电机控制器及电动车用电机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电机控制技术领域，具体公开了一种用于电机控制器的控制方法，其中，电机控制器执行的任务包括前台任务和后台任务，前台任务包括多个中断任务，每个后台任务均被划分为多个弹出式中断任务，每个弹出式中断任务均设置有标志位，用于电机控制器的控制方法包括：在执行前台任务的间歇判断弹出式中断任务的标志位是否有效；若弹出式中断任务的标志位有效，则执行该弹出式中断任务，并在执行完后退出该弹出式中断任务；若该弹出式中断任务的标志位无效，则退出该弹出式中断任务。本发明还公开了一种电机控制器及电动车用电机。本发明提供的用于电机控制器的控制方法避免延时造成后台任务阻塞迟滞，提高了系统后台任务实时性和时间准确性。

Description

用于电机控制器的控制方法、电机控制器及电动车用电机
技术领域
本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种用于电机控制器的控制方法、电机控制器及电动车用电机。
背景技术
在电动自行车行驶中，根据电机运行原理，电机控制器的控制软件需要极高的实时性，因此软件运行时间被中断密集中断，如果电机控制器软件中需要加入另外的需要高速实时处理的功能的话，就需要开启更多的中断，或者在原有中断中加入更多的处理代码。
这两个实现手段都会造成之前电机控制软件运行延迟过大，电机实时响应速度欠佳的问题：开更多的中断，面临着中断抢断，低优先级的中断无法保证既定的执行时间准确度，对于时序要求严格的设计功能来说，将会造成时序错乱的问题。
而在原有电机控制中断中加入更多执行代码的话，则可能造成当前中断没有执行完成，又到达新的中断产生时间节点，造成程序失步甚至阻塞。
因此，传统架构的电机控制器软件工程中无法同时处理多个高实时性的快速任务，也无法加入过多的后台低实时性任务。
发明内容
本发明提供了一种用于电机控制器的控制方法、电机控制器及电动车用电机，解决相关技术中存在的无法同时处理多个高实时性的快速任务的问题。
作为本发明的第一个方面，提供一种用于电机控制器的控制方法，其中，所述电机控制器执行的任务包括前台任务和后台任务，所述前台任务的响应优先级高于所述后台任务的响应优先级，所述前台任务包括多个中断任务，每个后台任务均被划分为多个弹出式中断任务，每个所述弹出式中断任务均设置有标志位，每个后台任务的多个弹出式中断任务之间设置标志指引，所述用于电机控制器的控制方法包括：
在执行所述前台任务的间歇判断弹出式中断任务的标志位是否有效；
若弹出式中断任务的标志位有效，则执行该弹出式中断任务，并在执行完后退出该弹出式中断任务；
若该弹出式中断任务的标志位无效，则退出该弹出式中断任务。
进一步地，所述在执行所述前台任务的间歇判断弹出式中断任务的标志位是否有效，包括：
在执行所述前台任务的间隙判断当前弹出式中断任务的标志位是否有效；或者，
在执行所述前台任务的间隙根据所述标志指引进入到下一个弹出式中断任务，并判断下一个弹出式中断任务的标志位是否有效。
进一步地，若弹出式中断任务的标志位有效，则执行该弹出式中断任务，并在执行完后退出该弹出式中断任务，包括：
针对同一个后台任务的多个弹出式中断任务：
若当前弹出式中断任务的标志位有效，则将当前弹出式中断任务的变量减1后退出当前弹出式中断任务；
若下一个弹出式中断任务的标志位有效，则将下一个弹出式中断任务的变量减1后退出下一个弹出式中断任务。
进一步地，若弹出式中断任务的标志位有效，则执行该弹出式中断任务，并在执行完后退出该弹出式中断任务，包括：
若当前弹出式中断任务的标志位有效，将当前弹出式中断任务的变量减1后为0时，则将当前弹出式中断任务的标志位设置为失效，并将下一个弹出式中断任务的标志位设置为有效。
进一步地，所述后台任务包括童锁按钮长按任务，所述童锁按钮长按任务能够被划分为：童锁执行弹出式中断任务、童锁延时常量弹出式中断任务、童锁延时步骤1弹出式中断任务和童锁延时步骤2弹出式中断任务。
进一步地，所述后台任务包括低电量报警灯光显示任务，所述低电量报警灯光显示任务能够被划分为：低电量报警灯光显示弹出式中断认为、当前灯光开弹出式中断任务、当前灯光灭弹出式中断任务、灯光开启时长弹出式中断任务和灯光熄灭时长弹出式中断任务。
作为本发明的另一个方面，提供一种电机控制器，其中，包括：存储器和处理器，所述存储器和处理器通信连接，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于加载并执行所述计算机程序以实现前文所述的用于电机控制器的控制方法。
作为本发明的另一个方面，提供一种电动车用电机，其中，包括前文所述的电机控制器。
优选地，所述电机控制器包括单片机。
本发明提供的用于电机控制器的控制方法，通过将后台任务划分为多个弹出式中断任务，并在执行前台任务的间歇时间执行弹出式中断任务，这样可以在每次只执行一个弹出式中断任务，并根据弹出式中断任务的标志位以及标志指引来跳转相应的执行步骤，从而可以实现将低速、需要大量延时的阻塞类任务分解为最小化模块，每次最快速弹出，这样可以避免开延时造成后台任务阻塞迟滞，提高了系统后台任务实时性和时间准确性。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
图1为本发明提供的用于电机控制器的控制方法的流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本实施例中提供了一种用于电机控制器的控制方法，图1是根据本发明实施例提供的用于电机控制器的控制方法的流程图，如图1所示，所述电机控制器执行的任务包括前台任务和后台任务，所述前台任务的响应优先级高于所述后台任务的响应优先级，所述前台任务包括多个中断任务，每个后台任务均被划分为多个弹出式中断任务，每个所述弹出式中断任务均设置有标志位，每个后台任务的多个弹出式中断任务之间设置标志指引，所述用于电机控制器的控制方法包括：
S110、在执行所述前台任务的间歇判断弹出式中断任务的标志位是否有效；
在本发明实施例中，具体可以包括：
在执行所述前台任务的间隙判断当前弹出式中断任务的标志位是否有效；或者，
在执行所述前台任务的间隙根据所述标志指引进入到下一个弹出式中断任务，并判断下一个弹出式中断任务的标志位是否有效。
应当理解的是，在电机控制器执行的任务中，所述后台任务具体可以指，电机控制器运行开始后，一直不停执行的死循环中的代码；所述前台任务具体指，中断发生，例如io翻转、定时器计时到达等，产生中断事件，打断后台执行，插入中断代码执行的事件。
S120、若弹出式中断任务的标志位有效，则执行该弹出式中断任务，并在执行完后退出该弹出式中断任务；
在本发明实施例中，针对同一个后台任务的多个弹出式中断任务：
若当前弹出式中断任务的标志位有效，则将当前弹出式中断任务的变量减1后退出当前弹出式中断任务；
若下一个弹出式中断任务的标志位有效，则将下一个弹出式中断任务的变量减1后退出下一个弹出式中断任务。
进一步具体地，若弹出式中断任务的标志位有效，则执行该弹出式中断任务，并在执行完后退出该弹出式中断任务，包括：
若当前弹出式中断任务的标志位有效，将当前弹出式中断任务的变量减1后为0时，则将当前弹出式中断任务的标志位设置为失效，并将下一个弹出式中断任务的标志位设置为有效。
S130、若该弹出式中断任务的标志位无效，则退出该弹出式中断任务。
本发明实施例提供的用于电机控制器的控制方法，通过将后台任务划分为多个弹出式中断任务，并在执行前台任务的间歇时间执行弹出式中断任务，这样可以在每次只执行一个弹出式中断任务，并根据弹出式中断任务的标志位以及标志指引来跳转相应的执行步骤，从而可以实现将低速、需要大量延时的阻塞类任务分解为最小化模块，每次最快速弹出，这样可以避免开延时造成后台任务阻塞迟滞，提高了系统后台任务实时性和时间准确性。
在本发明实施例中，电机具体可以为电动车运行的电机，因此电机控制器执行的后台任务可以包括：指示灯亮灭、换挡按钮响应、童锁按钮响应，倒车按键响应等等，在本发明实施例中，具体以后台任务包括童锁按钮长按任务以及低电量报警灯光显示任务为例进行详细说明。
后台任务1为需要检测童锁按钮长按的任务，该任务处理需要定周期的去读取一个按键的状态，从而确定用户将按键按下了足够长的时间，才能解锁童锁。
后台任务2为一个控制低电量报警灯光闪动的任务，该任务处理中不仅需要延续灯光的亮灭足够长的时间，而且要求该时间足够的准确。
传统的执行流程为，在后台程序的无限循环中去读取童锁按键的IO 状态，当按键按下以后，启动一个延时，延时到达后，再次去读该按键，如果还保持按下状态，则按键生效，在程序中解除童锁。 当程序状态需要驱动低电量报警灯光时，后台程序的无限循环中点亮该灯光，并启动延时函数，延时到达后，关闭改灯光，并周而复始，实现灯光一定频率的亮灭。
显然传统的执行流程容易造成程序失步甚至阻塞。
本发明实施例，将所述后台任务1划分为多个弹出式中断任务，具体为童锁执行弹出式中断任务、童锁延时常量弹出式中断任务、童锁延时步骤1弹出式中断任务和童锁延时步骤2弹出式中断任务。
后台只要在标志位池中查询是否有童锁有效标志即可。当查询到童锁有效标志，则执行之后的一些列动作，例如可以识别油门信号，可以行车等。
具体地，在每次的中断执行中读取按键引脚的电平，若为无效电平直接越过按键识别部分代码。
在每次的弹出式中断执行中，单步查询状态标志序列中各个事件是否需要执行的标志，每次进入弹出式中断只查询一个事件标志。
在弹出式中断执行中，查询到童锁按键标识，则使能童锁按键步骤1标志。退出中断。
再次进入中断，根据状态标志指引执行童锁按键步骤1，此时童锁识别有效，步骤1有效，则将童锁延时常量标志减1，并退出中断
再次进入中断，再次将童锁延时常量减1，并退出中断，
进入中断足够多次数以后，童锁延时常量为0，说明延时到达，则设置童锁按键步骤1标志失效，设置童锁按键步骤2有效。
再次进入中断，根据标志指引，执行童锁按键步骤2，此时读取童锁按键引脚电平，若仍为有效电平，则设置童锁有效标志位有效。同时失能步骤2标志。童锁有效标志，会在后面的后台程序执行完成后失能，以供该任务下次执行。
在后台任务1的弹出式中断执行中，每次弹出式中断只执行该任务中的一个小步骤。并根据状态标志阵列中的标志指示去跳转到该任务相应的步骤中。将低速的需要大量延时的阻塞类任务，分解为最小化模块，分散到弹出式中断中，每次最快速弹出，只推进一小步。这样后台程序不用开中断延时，造成系统中断混乱，可以提高系统可靠性。后台程序也不用使用程序空转延时，造成系统后台任务阻塞，可以提高系统的后台任务实时性和时间准确性。
关于后台任务2，具体可以划分为多个弹出式中断任务，包括低电量报警灯光显示任务，所述低电量报警灯光显示任务能够被划分为：低电量报警灯光显示弹出式中断认为、当前灯光开弹出式中断任务、当前灯光灭弹出式中断任务、灯光开启时长弹出式中断任务和灯光熄灭时长弹出式中断任务。
在系统低电量后，应用层使能低电量灯光显示标志。
在每次的中断进入后，会去判断该标志。若该标志有效，则打开灯光，将当前灯光开标志使能，并将灯光开启时长减1；再次进入中断，根据任务2的状态标志阵列指引，执行灯光开启时长减1；再次进入中断，依旧灯光开启时长减1，直到灯光开启时长减为0，则关闭灯光，并使能当前灯光灭标志，并将灯光熄灭时长减1；再次进入中断，灯光熄灭时长减1，弹出。
再次进入中断，灯光熄灭时长减1，直到该数据为0，则打开灯光，失能灯光熄灭标志，并使能灯光打开标志，弹出中断，再次进入中断，打开灯光，灯光开启时长减1，依次循环往复，直到应用层将低电量显示标识失能， 则直接跳过灯光显示处理部分代码。 每次进入中断只做标志判断，而且是依附于中断的长周期执行，而不是在后台代码中的密集执行。
需要说明的是，如果弹出式中断的执行密度依旧过高，还可以在中断中做减计数延时，比如每次进入中断减计数一个变量，100次后，再执行需要执行的事件，则可以实现更大的特定事件查询密度。
作为本发明的另一实施例，提供一种电机控制器，其中，包括：存储器和处理器，所述存储器和处理器通信连接，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于加载并执行所述计算机程序以实现前文所述的用于电机控制器的控制方法。
作为本发明的另一实施例，提供一种电动车用电机，其中，包括前文所述的电机控制器。
优选地，所述电机控制器包括单片机。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于电机控制器的控制方法，其特征在于，所述电机控制器执行的任务包括前台任务和后台任务，所述前台任务的响应优先级高于所述后台任务的响应优先级，所述前台任务包括多个中断任务，每个后台任务均被划分为多个弹出式中断任务，每个所述弹出式中断任务均设置有标志位，每个后台任务的多个弹出式中断任务之间设置标志指引，所述用于电机控制器的控制方法包括：
在执行所述前台任务的间歇判断弹出式中断任务的标志位是否有效；
若弹出式中断任务的标志位有效，则执行该弹出式中断任务，并在执行完后退出该弹出式中断任务；
若该弹出式中断任务的标志位无效，则退出该弹出式中断任务。
2.根据权利要求1所述的用于电机控制器的控制方法，其特征在于，所述在执行所述前台任务的间歇判断弹出式中断任务的标志位是否有效，包括：
在执行所述前台任务的间隙判断当前弹出式中断任务的标志位是否有效；或者，
在执行所述前台任务的间隙根据所述标志指引进入到下一个弹出式中断任务，并判断下一个弹出式中断任务的标志位是否有效。
3.根据权利要求2所述的用于电机控制器的控制方法，其特征在于，若弹出式中断任务的标志位有效，则执行该弹出式中断任务，并在执行完后退出该弹出式中断任务，包括：
针对同一个后台任务的多个弹出式中断任务：
若当前弹出式中断任务的标志位有效，则将当前弹出式中断任务的变量减1后退出当前弹出式中断任务；
若下一个弹出式中断任务的标志位有效，则将下一个弹出式中断任务的变量减1后退出下一个弹出式中断任务。
4.根据权利要求3所述的用于电机控制器的控制方法，其特征在于，若弹出式中断任务的标志位有效，则执行该弹出式中断任务，并在执行完后退出该弹出式中断任务，包括：
若当前弹出式中断任务的标志位有效，将当前弹出式中断任务的变量减1后为0时，则将当前弹出式中断任务的标志位设置为失效，并将下一个弹出式中断任务的标志位设置为有效。
5.根据权利要求1所述的用于电机控制器的控制方法，其特征在于，所述后台任务包括童锁按钮长按任务，所述童锁按钮长按任务能够被划分为：童锁执行弹出式中断任务、童锁延时常量弹出式中断任务、童锁延时步骤1弹出式中断任务和童锁延时步骤2弹出式中断任务。
6.根据权利要求1所述的用于电机控制器的控制方法，其特征在于，所述后台任务包括低电量报警灯光显示任务，所述低电量报警灯光显示任务能够被划分为：低电量报警灯光显示弹出式中断认为、当前灯光开弹出式中断任务、当前灯光灭弹出式中断任务、灯光开启时长弹出式中断任务和灯光熄灭时长弹出式中断任务。
7.一种电机控制器，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和处理器通信连接，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于加载并执行所述计算机程序以实现权利要求1至6中任意一下所述的用于电机控制器的控制方法。
8.一种电动车用电机，其特征在于，包括权利要求7所述的电机控制器。
9.根据权利要求8所述的电动车用电机，其特征在于，所述电机控制器包括单片机。
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