JP2012108707A - Control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センサ類等から入力された信号に基づいてコンピュータ処理を行い、種々の機器制御を行う制御装置に関する。 The present invention relates to a control device that performs computer processing based on signals input from sensors and the like and performs various device controls.
従来、オブジェクト指向設計されたプログラムを制御プログラムに適用することにより、ハードウエアの変更に伴うソフトウエアの開発工数を低減することを目的とした車両用制御装置についての発明が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an invention relating to a vehicle control device intended to reduce software development man-hours associated with hardware changes by applying an object-oriented designed program to a control program has been disclosed (for example, , See Patent Document 1).
この装置におけるマイクロコンピュータは、制御プログラムを搭載し、センサ類からの検出信号を受ける入力回路部からの信号を受け車両の状態に基づき最適な制御量を演算し、アクチュエータ類を駆動する制御信号を発生する。 The microcomputer in this apparatus is equipped with a control program, receives a signal from an input circuit unit that receives a detection signal from sensors, calculates an optimal control amount based on the state of the vehicle, and outputs a control signal for driving the actuators. appear.
そして、制御プログラムは、ハードウエアに依存しない制御量算出ロジックを記述した第1の階層と、ハードウエアに依存する制御量算出ロジックを記述した第2の階層とを有し、第2の階層には、ハードウエアの内のセンサ類やアクチュエータ類等の個々の物理的な構成を、個々の論理的な構成に変換しモデル化して記述したモデル化プログラムを含んでいる。 The control program has a first layer describing control amount calculation logic that does not depend on hardware, and a second layer describing control amount calculation logic that depends on hardware. Includes a modeling program in which individual physical configurations such as sensors and actuators in the hardware are converted into individual logical configurations and modeled.
また、上記特許文献1の図3には、バーチャルMPU(VM)レイヤというソフトウエア階層が記載されている。特許文献1に記載の車両用制御装置は、このソフトウエア階層によってマイコン(CPU)をバーチャル化し、マイコンの違いを吸収している。
Also, FIG. 3 of
しかしながら、センサ類や制御対象機器等(デバイス)が接続された制御装置においては、マイコンの種類が変更される場合のみならず、デバイスの種類が変更される場合も想定される。 However, in a control device to which sensors, devices to be controlled, etc. (devices) are connected, not only the type of microcomputer is changed, but also the type of device is assumed to be changed.
特に、近年の車両用制御装置の分野においては、異なる技術分野の機能を一の制御装置に統合する動きが加速しつつある。この結果、一の制御装置に入力される信号の種類が増加したり、汎用マイコンでは処理しづらい処理を拡張ICにより実現したり、仕向け地に応じた異なるハードウエア構成が接続されたりするという状況が続いている。 In particular, in the field of vehicle control devices in recent years, the movement to integrate the functions of different technical fields into one control device is accelerating. As a result, the number of types of signals that are input to one control device increases, processing that is difficult to perform with general-purpose microcomputers is realized by an extension IC, or different hardware configurations depending on the destination are connected It is continuing.
この点、上記特許文献1に記載の装置では、マイコンの違いを吸収することはできるものの、センサ類、拡張IC、制御対象といったデバイスの違いを吸収することができない。
In this regard, the apparatus described in
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、装置に接続されるデバイスの変更に柔軟に対応することが可能な制御装置を提供することを、主たる目的とする。 The present invention is to solve such problems, and a main object of the present invention is to provide a control apparatus that can flexibly cope with a change in a device connected to the apparatus.
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
入力された信号に基づいてコンピュータ処理を行い、制御対象を制御する制御装置であって、
前記コンピュータが実行するソフトウエア、及び該ソフトウエアにより扱われるデータは、
アプリケーションソフトウエアが属する第1の階層と、
デバイスドライバが属する第2の階層と、
前記第1の階層及び前記第2の階層の中間層となる第3の階層と、
を含むように階層分けされており、
前記第3の階層は、
前記第2の階層から提供される割付情報を束ねて公開する割付情報公開部と、
該割付情報公開部により公開された割付情報に基づいて前記第1の階層に対して入力サービス及び/又は出力サービスを提供するサービス部と、
を含むことを特徴とする、
制御装置である。
In order to achieve the above object, one embodiment of the present invention provides:
A control device that performs computer processing based on an input signal and controls a control target,
Software executed by the computer and data handled by the software are:
A first layer to which the application software belongs;
A second hierarchy to which the device driver belongs;
A third layer that is an intermediate layer between the first layer and the second layer;
Is divided into hierarchies to include
The third hierarchy is
An allocation information disclosing unit that bundles and distributes the allocation information provided from the second hierarchy;
A service unit for providing an input service and / or an output service to the first layer based on the allocation information disclosed by the allocation information disclosure unit;
Including,
It is a control device.
この本発明の一態様によれば、アプリケーションソフトウエアが属する第1の階層とデバイスドライバが属する第2の階層との中間層として、第2の階層から提供される割付情報を束ねて公開する割付情報公開部と、公開された割付情報に基づいて第1の階層に対して入力サービス及び/又は出力サービスを提供するサービス部とを含む第3の階層を備えるため、装置に接続されるデバイスの変更に柔軟に対応することができる。 According to this aspect of the present invention, as an intermediate layer between the first layer to which the application software belongs and the second layer to which the device driver belongs, the allocation that bundles and discloses allocation information provided from the second layer Since a third layer including an information disclosure unit and a service unit that provides an input service and / or an output service to the first layer based on the published allocation information, a device connected to the apparatus is provided. It can respond flexibly to changes.
本発明の一態様において、
前記サービス部は、接続された機器に共通するサービスを提供する固定サービス部と、接続された機器の違いに応じて変化する可変サービス部と、に分離していることを特徴とするものとしてもよい。
In one embodiment of the present invention,
The service unit may be separated into a fixed service unit that provides a service common to connected devices, and a variable service unit that changes according to a difference between the connected devices. Good.
この場合、
前記可変サービス部は、例えば、前記固定サービス部に割り当てる信号IDが列挙された信号IDリストである。
in this case,
The variable service unit is, for example, a signal ID list in which signal IDs assigned to the fixed service unit are listed.
また、本発明の一態様において、
前記割付情報は、信号IDとチャネルの対応関係を規定しているものとしてもよい。
In one embodiment of the present invention,
The allocation information may define the correspondence between signal IDs and channels.
また、本発明の一態様において、
前記サービス部は、電圧値、ON/OFF値、変化有無、デューティ、タイムドエッジ、ワンショットパルスの少なくとも一部の入力及び/又は出力のためのサービスを前記第1の階層に対して提供することを特徴とするものとしてもよい。
In one embodiment of the present invention,
The service unit provides a service for inputting and / or outputting at least a part of a voltage value, an ON / OFF value, presence / absence of change, duty, timed edge, and one-shot pulse to the first layer. It is good also as what is characterized by this.
また、本発明の一態様において、
前記デバイスドライバは、端子操作用インターフェースを有し、
前記サービス部は、前記アプリケーションソフトウエアから信号IDとサービス要求を受け取ると、前記割付情報と前記サービス要求から呼び出す端子操作用インターフェースを特定し、該特定した端子操作用インターフェースに端子操作を指示することを特徴とするものとしてもよい。
In one embodiment of the present invention,
The device driver has a terminal operation interface,
When the service unit receives a signal ID and a service request from the application software, the service unit specifies a terminal operation interface to be called from the allocation information and the service request, and instructs the specified terminal operation interface to perform a terminal operation. It is good also as what is characterized by.
本発明によれば、装置に接続されるデバイスの変更に柔軟に対応することが可能な制御装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the control apparatus which can respond flexibly to the change of the device connected to an apparatus can be provided.
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
以下、図面を参照し、本発明の一実施例に係る制御装置について説明する。 Hereinafter, a control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本発明の制御装置における構成の概略について説明する。本発明の制御装置は、AD入力やポート入力等、マイコン(CPU)から直接操作可能な一以上の周辺装置、拡張IC(Integrated Circuit)とアクセスするためのハードウエアインターフェース、このインターフェースで送信及び受信の完了タイミングを通知可能な割り込み機能、ROM(Read Only Memory)やRAM(Read Only Memory)等の記憶装置等を搭載している。 First, an outline of the configuration of the control device of the present invention will be described. The control device of the present invention includes one or more peripheral devices that can be directly operated from a microcomputer (CPU) such as AD input and port input, a hardware interface for accessing an extended IC (Integrated Circuit), and transmission and reception using this interface. It is equipped with an interrupt function that can notify the completion timing of the memory, a storage device such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Read Only Memory).
図1は、本発明の一実施例に係る制御装置1のシステム構成例である。本図においては、制御装置1の入力系についてのみ示したが、出力系に関しても同様に構成されてよい(入力系と出力系が一対一に対応している必要はない)。入力系と出力系が対称であると仮定すると、以下の説明において入力を出力に読み替えることができる。
FIG. 1 is a system configuration example of a
拡張IC10は、マイコンとアクセスするためのハードウエアインターフェースを搭載し、例えばシリアル通信によってマイコンと通信を行う。また、拡張IC10は、AD入力やポート入力等、ハードウエアインターフェースを介してマイコンから操作可能な機能12、13を有している。
The extension IC 10 is equipped with a hardware interface for accessing the microcomputer, and communicates with the microcomputer by, for example, serial communication. The extended IC 10 has
本実施例の制御装置1が実行するソフトウエア、及びソフトウエアによって扱われるデータは、主に、アプリケーションレイヤ(階層)20、一以上のデバイスドライバを含むデバイスドライバレイヤ30、その中間層となるI/Oサービスレイヤ40に階層分けされている。
The software executed by the
[アプリケーションレイヤ]
アプリケーションレイヤ20は、アプリケーションソフトウエア21を含む。アプリケーションソフトウエア21は、I/Oサービスレイヤ40を介して入力された信号に基づいて種々の機器制御を行うための処理を行う。
[Application layer]
The
[デバイスドライバレイヤ]
デバイスドライバレイヤ30は、マイコン内蔵の周辺装置から拡張IC10までを含む機器に対するドライバとして機能する。本実施例では、マイコン内蔵の周辺装置としてAD変換器を例示する。
[Device driver layer]
The
デバイスドライバレイヤ30は、対象デバイスの全チャネルについてI/O割付情報(信号名からチャネルに変換するための情報)を有している。例えば、デバイスドライバレイヤ30は、マイコンAD入力割付情報31A、拡張IC割付情報31Bを有する。
The
マイコンAD入力割付情報31Aは、マイコンのAD変換器に接続される全信号についての割付情報である。図2は、マイコンAD入力割付情報31Aの一例である。I/O割付情報31Aは、例えば、信号IDに対応し、デバイスID、ポート番号、チャネル番号、ハード回路論理等を格納している。拡張IC割付情報31Bは、拡張IC10のAD変換器に接続される全信号についての割付情報である。図3は、拡張IC割付情報31Bの一例である。拡張IC割付情報31Bは、例えば、信号IDに対応し、デバイスID、ポート番号、チャネル番号、ハード回路論理等を格納している。
The microcomputer AD
また、デバイスドライバレイヤ30は、入力データバッファにI/Oサービスレイヤからアクセスするための端子操作インターフェースを有する。例えば、デバイスドライバレイヤ30は、マイコンAD入力I/F(インターフェース)32A、拡張ICAD入力I/F32B、拡張IC機能BI/F32C、拡張IC機能CI/F32Dを有する。
The
マイコンAD入力I/F32Aは、AD入力用のI/Oサービスがマイコンからデータを取得するためのインターフェースである。拡張ICAD入力I/F32Bは、AD入力用のI/Oサービスが拡張IC10からデータを取得するためのインターフェースである。拡張IC機能BI/F32C、拡張IC機能CI/F32Dは、拡張IC10の機能B、及び機能C用のI/Oサービスが、拡張IC10からデータを取得するためのインターフェースである。
The microcomputer AD input I /
また、デバイスドライバレイヤ30は、上記インターフェース用の入力データバッファを有する。例えば、デバイスドライバレイヤ30は、マイコンADデータバッファ33A、拡張ICADデータバッファ33B、拡張IC機能Bデータバッファ33C、拡張IC機能Cデータバッファ33Dを有する。
The
マイコンADデータバッファ33Aは、マイコンのAD変換結果(AD値)をチャネル順に格納する。拡張ICADデータバッファ33Bは、拡張IC10のAD変換結果(AD値)をチャネル順に格納する。拡張IC機能Bデータバッファ33C、及び拡張IC機能Cデータバッファ33Dは、拡張IC10の機能B、及び機能Cの入力値を格納する。
The microcomputer
また、デバイスドライバレイヤ30は、マイコンADレシーバ34A、拡張IC通信部34Bを有する。
The
マイコンADレシーバ34Aは、定期的にAD変換をマイコンAD変換Obj51に指示し、AD変換結果をマイコンADデータバッファ33Aに格納する。
The
拡張IC通信部34Bは、定期的に拡張IC10との通信を行う。そして、受信フレームからデータ部分を抽出し、機能毎のバッファ(33C、33D)に格納する。また、拡張IC通信部34Bは、送信バッファ34Ba、及び受信バッファ34Bbを内蔵している。
The extended IC communication unit 34B periodically communicates with the
デバイスドライバレイヤ30において、マイコンAD入力割付情報31A、マイコンAD入力I/F(インターフェース)32A、マイコンADデータバッファ33A、及びマイコンADレシーバ34Aが、マイコンのAD変換器に対応するソフトウエアパッケージである。また、これら以外の構成が、拡張IC10に対応するソフトウエアパッケージである。制御装置1が内蔵する周辺装置や接続される拡張IC10に変更、追加、削除等が生じた場合には、上記のようなソフトウエアパッケージ単位で変更、追加、削除等が行われることになる。
In the
[I/Oサービスレイヤ]
I/Oサービスレイヤ40は、周辺装置及び拡張IC10を含む機器に対するI/O機能をバーチャル化してI/Oサービスとして固定するという概念を実現するためのものであり、各種機器に共通するサービス(例えば複数の信号で使い回せるサービス)を提供するためのAD入力サービス(固定部)41、機器の違いに応じて変化するAD入力サービス(可変部)42、デバイスドライバレイヤ30から供給される割付情報を束ねてAD入力サービス(固定部)41に公開する割付情報公開部43を有する。
[I / O service layer]
The I /
AD入力サービス(固定部)41は、機器毎の変更が不要な固定ロジックである。AD入力サービス(可変部)42は、例えばAD入力サービス(固定部)41に割り当てる信号IDが列挙された信号IDリストである。割付情報公開部43は、全てのドライバパッケージの割付情報を束ねて一定形式のデータブロック(以下、I/O割付情報と称する)とした上で、AD入力サービス(固定部)41に公開する。これによって、AD入力サービス(固定部)41は、信号がどのデバイスに対応しているのかを意識する必要がなくなる。
The AD input service (fixed unit) 41 is a fixed logic that does not require a change for each device. The AD input service (variable unit) 42 is a signal ID list in which signal IDs assigned to the AD input service (fixed unit) 41 are listed, for example. The allocation
[その他のレイヤ]
また、本実施例の制御装置1は、上記説明した各レイヤの他に、MCAL(Microcontroller Abstraction Layer)、ハードウエアとしてのマイコン、デバイス等を備える。
[Other layers]
In addition to the above-described layers, the
MCALは、マイコンAD変換器ブロック52Aのアクセス用モジュールであるマイコンAD変換器Obj(オブジェクト)51Aと、マイコンシリアル通信ブロック52Bのアクセス用モジュールであるマイコンシリアル通信Obj51Bと、を有する。
The MCAL includes a microcomputer AD converter Obj (object) 51A that is an access module of the microcomputer
マイコンAD変換器ブロック52Aには、各種信号群が入力される。ここでは、信号ZZZ、及びYYYが入力されているものとする。
Various signal groups are input to the microcomputer
マイコンシリアル通信ブロック52Bは、AD変換器ブロック11を内蔵する拡張IC10との通信を行う。拡張IC10のAD変換器ブロック11には、信号VVV、WWWが入力されているものとする。
The microcomputer serial communication block 52 </ b> B performs communication with the
[信号の流れ]
以上のような構成を有する制御装置1における、アプリケーションソフトウエア21からデバイスまでの信号の流れについて説明する。
[Signal flow]
The flow of signals from the
アプリケーションソフトウエア21は、信号IDを指定してI/Oサービスレイヤ40を呼び出す。
The
I/Oサービスレイヤ40のAD入力サービス41では、割付情報公開部43を参照して信号IDに該当するデバイスやチャネル番号を抽出し、デバイスドライバレイヤ30において該当する入力インターフェース(32A〜32D)を呼び出す。
In the
デバイスにデータを出力する際には、データを入力インターフェース(32A〜32D)に出力する。デバイスドライバレイヤ30の入力インターフェースでは、入力されたデータをデータバッファ(33A〜33D)に書き込む。そして、周辺装置や拡張IC10の指定チャネルにデータを出力する。
When outputting data to the device, the data is output to the input interfaces (32A to 32D). In the input interface of the
一方、デバイスからデータを入力する際には、マイコンADレシーバ34Aや拡張IC通信部34Bによってデータバッファ(33A〜33D)に書き込まれたデータがI/Oサービスレイヤ40に出力される。I/Oサービスレイヤ40に出力されたデータは、アプリケーションソフトウエア21に出力される。
On the other hand, when data is input from the device, data written to the data buffers (33A to 33D) by the
[処理フロー]
以下、本実施例の制御装置1が有する各構成要素によって実行される処理の流れについて説明する。
[Processing flow]
Hereinafter, the flow of processing executed by each component included in the
図4は、マイコンADレシーバ34Aにより実行される処理の流れを示すフローチャートである。本フローは繰り返し実行される。
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of processing executed by the
まず、マイコンADレシーバ34Aは、定期トリガが発生するまで待機する(S110)。
First, the
定期トリガが発生すると、全チャネルのAD変換要求をマイコンAD変換器Obj51に発行する(S120)。 When a periodic trigger occurs, an AD conversion request for all channels is issued to the microcomputer AD converter Obj51 (S120).
次に、AD変換が完了するまで待機する(S130)。 Next, it waits until AD conversion is completed (S130).
AD変換が完了すると、全チャネルのAD変換結果をマイコンAD変換器Obj51から取得し、マイコンADデータバッファ33Aに格納し(S140)、本フローの1ルーチンを終了する。これによって、マイコンADデータバッファ33Aが最新のAD変換結果で更新される。
When AD conversion is completed, AD conversion results for all channels are acquired from the microcomputer AD converter Obj51, stored in the microcomputer
図5は、拡張IC通信部34Bにより実行される処理の流れを示すフローチャートである。本フローは繰り返し実行される。 FIG. 5 is a flowchart showing a flow of processing executed by the extended IC communication unit 34B. This flow is repeatedly executed.
まず、拡張IC通信部34Bは、定期トリガが発生するまで待機する(S210)。 First, the extended IC communication unit 34B waits until a regular trigger occurs (S210).
定期トリガが発生すると、全チャネルのAD変換コマンドを送信バッファ34Baにライトする(書き込む)(S220)。 When a periodic trigger occurs, AD conversion commands for all channels are written (written) to the transmission buffer 34Ba (S220).
そして、機能Bのコマンドを送信バッファ34Baにライトし(S230)、次に機能Cのコマンドを送信バッファ34Bbにライトする(S235)。 Then, the function B command is written to the transmission buffer 34Ba (S230), and then the function C command is written to the transmission buffer 34Bb (S235).
これらのコマンドを送信バッファ34Bbにライトすると、送信バッファの全コマンドについての送信要求を、マイコンシリアル通信Obj51Bに発行する(S240)。 When these commands are written to the transmission buffer 34Bb, a transmission request for all commands in the transmission buffer is issued to the microcomputer serial communication Obj51B (S240).
送信要求を発行すると、通信が完了するまで待機する(S250)。なお、係る通信の間に、拡張IC10からAD変換結果等が受信され、受信バッファ34Bbに格納されている。
If a transmission request is issued, it waits until communication is completed (S250). During the communication, an AD conversion result or the like is received from the
通信が完了すると、全チャネルのAD変換結果を受信バッファ34Bbから抽出し、拡張ICADデータバッファ33Bに格納する(S260)。同様に、拡張IC10の機能Bからの受信データを受信バッファ34Bbから抽出して拡張IC機能Bデータバッファ33Cに格納し(S270)、次に、拡張IC10の機能Cからの受信データを受信バッファ34Bbから抽出して拡張IC機能Cデータバッファ33Dに格納し(S275)、本フローの1ルーチンを終了する。
When the communication is completed, AD conversion results for all channels are extracted from the reception buffer 34Bb and stored in the extended ICAD data buffer 33B (S260). Similarly, the reception data from the function B of the
図6は、AD入力サービス(固定部)41により実行される処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、アプリケーションソフトウエア21により、信号IDを指定してAD値の取得が指示された際に実行される。
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of processing executed by the AD input service (fixed unit) 41. This flow is executed when the
まず、AD入力サービス(固定部)41は、エラーを表す値を「AD値」に代入しておく(S310)。係る処理は、アプリケーションソフトウエア21により指定された信号IDが存在しない場合に備えて、予めデフォルト値としてエラー値をセットしておくものである。
First, the AD input service (fixed unit) 41 substitutes a value representing an error into the “AD value” (S310). Such processing is to set an error value as a default value in advance in case the signal ID specified by the
次に、指定された信号IDを信号IDリストからサーチする(S320)。 Next, the designated signal ID is searched from the signal ID list (S320).
そして、信号IDが信号IDリスト上に存在するか否かを判定する(S330)。信号IDが信号IDリスト上に存在しない場合は、「AD値」を呼び出して元のアプリケーションソフトウエア21に返却する(S380)。この場合、S310で代入されたエラーを表す値が「AD値」としてアプリケーションソフトウエア21に返信される。これによって、指定された信号IDが存在しない場合には、不正アクセスであることをアプリケーションソフトウエア21、ひいてはユーザに知らせることができる。
Then, it is determined whether or not the signal ID exists on the signal ID list (S330). If the signal ID does not exist on the signal ID list, the “AD value” is called and returned to the original application software 21 (S380). In this case, the value representing the error substituted in S310 is returned to the
信号IDが信号IDリスト上に存在する場合は、I/O割付情報から該当する信号IDの割付情報(例えばデバイスID、ポート番号、チャネル)を取得する(S340)。 If the signal ID exists on the signal ID list, allocation information (for example, device ID, port number, channel) of the corresponding signal ID is acquired from the I / O allocation information (S340).
次に、デバイスIDから呼び出すAD入力I/Fの名前を組み立てる(S350)。具体的には、AD入力I/F(端子操作I/F)の名前を、例えば“[デバイスID]_
get_ad()“と取り決めておく。該当信号のデバイスIDが“micom”であれば、“micom_
get_ad()“というIFに展開され、デバイスIDが“extic”であれば、“extic_get_ad()“というIFに展開される。
Next, an AD input I / F name to be called from the device ID is assembled (S350). Specifically, the name of the AD input I / F (terminal operation I / F) is, for example, “[device ID] _
If the device ID of the corresponding signal is “micom”, “micom_
If the device ID is “extic”, it is expanded to an IF of “extic_get_ad ()”.
S340、及びS350の処理は、プリプロセッサを用いて静的に展開してもよい。 The processes of S340 and S350 may be statically expanded using a preprocessor.
次に、ポート番号とチャネル番号を入力データとして組み立てたAD入力I/F(マイコンAD入力I/F32A又は拡張ICAD入力I/F32B)を呼び出す(S360)。
Next, an AD input I / F (microcomputer AD input I /
そして、呼び出したAD入力I/Fからのリターン値を「AD値」に代入し(S370)、「AD値」を呼び出して元のアプリケーションソフトウエア21に返却する(S380)。 Then, the return value from the called AD input I / F is substituted into the “AD value” (S370), and the “AD value” is called and returned to the original application software 21 (S380).
図7は、マイコンAD入力I/F32Aにより実行される処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、アプリケーションソフトウエア21からAD入力サービス(固定部)41を介してAD値の取得が指示された際に実行される。
FIG. 7 is a flowchart showing a flow of processing executed by the microcomputer AD input I /
まず、マイコンAD入力I/F32Aは、指示されたポート番号やチャネルに該当するAD値をマイコンADデータバッファ33Aから取り出す(S410)。この際に、I/F名を例えば“micom_get_ad()”とし、関数インターフェースとすることで、AD入力サービス(固定部)41やアプリケーションソフトウエア21に対してデータ構造を隠蔽することができる。
First, the microcomputer AD input I /
そして、取り出したAD値を、I/Oサービスレイヤ40を介してAD入力サービス(固定部)41にリターンする(返信する)(S420)。 Then, the extracted AD value is returned (returned) to the AD input service (fixed unit) 41 via the I / O service layer 40 (S420).
図8は、拡張ICAD入力I/F32Bにより実行される処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、アプリケーションソフトウエア21からAD入力サービス(固定部)41を介してAD値の取得が指示された際に実行される。
FIG. 8 is a flowchart showing a flow of processing executed by the extended ICAD input I / F 32B. This flow is executed when an acquisition of an AD value is instructed from the
まず、拡張ICAD入力I/F32Bは、指示されたポート番号やチャネルに該当するAD値を拡張ICADデータバッファ33Bから取り出す(S510)。この際に、I/F名を例えば“Extic_get_ad()”とし、関数インターフェースとすることで、AD入力サービス(固定部)41やアプリケーションソフトウエア21に対してデータ構造を隠蔽することができる。
First, the extended ICAD input I / F 32B extracts the AD value corresponding to the instructed port number or channel from the extended ICAD data buffer 33B (S510). At this time, the data structure can be hidden from the AD input service (fixed part) 41 and the
そして、取り出したAD値を、I/Oサービスレイヤ40を介してAD入力サービス(固定部)41にリターンする(返信する)(S520)。 Then, the extracted AD value is returned (returned) to the AD input service (fixed unit) 41 via the I / O service layer 40 (S520).
[比較例]
ここで、本実施例の制御装置1と従来構成の制御装置との比較について説明する。図9は、従来構成の制御装置700のシステム構成例である。この従来構成の制御装置700は、本実施例の制御装置1が有するI/Oサービスレイヤ40に相当する構成要素を備えていない。
[Comparative example]
Here, a comparison between the
制御装置700には、制御装置1と同様、拡張IC710が接続される。
Similarly to the
従来構成の制御装置700が実行するソフトウエア、及びソフトウエアによって扱われるデータは、主に、アプリケーションレイヤ(階層)720、デバイスドライバレイヤ730に階層分けされている。
Software executed by the
アプリケーションレイヤ720は、アプリケーションソフトウエア721を含む。アプリケーションソフトウエア721は、デバイスドライバレイヤ730を介して入力された信号に基づいて種々の機器制御を行うための処理を行う。
The
デバイスドライバレイヤ730は、マイコン内蔵の周辺装置(例えばAD変換器)から拡張IC710までを含む機器に対するドライバとして機能する。デバイスドライバレイヤ730は、対象デバイスの全チャネルについてのI/O割付情報(信号名からチャネルに変換するための情報)731を有している。 The device driver layer 730 functions as a driver for devices including a peripheral device (for example, an AD converter) with a built-in microcomputer to an extended IC 710. The device driver layer 730 has I / O allocation information (information for converting signal names into channels) 731 for all channels of the target device.
また、デバイスドライバレイヤ730は、マイコンADデータバッファ733A、拡張ICADデータバッファ733B、拡張IC機能Bデータバッファ733C、拡張IC機能Cデータバッファ733D等の入力バッファを有する。
The device driver layer 730 includes input buffers such as a microcomputer
マイコンADデータバッファ733Aは、マイコンのAD変換結果(AD値)をチャネル順に格納する。拡張ICADデータバッファ733Bは、拡張IC710のAD変換結果(AD値)をチャネル順に格納する。拡張IC機能Bデータバッファ733C、及び拡張IC機能Cデータバッファ733Dは、拡張IC710の機能B、及び機能Cの入力値を格納する。
The microcomputer
また、デバイスドライバレイヤ730は、マイコンADレシーバ734A、拡張IC通信部734Bを有する。マイコンADレシーバ734Aは、定期的にAD変換をマイコンAD変換Obj751に指示し、AD変換結果をマイコンADデータバッファ733Aに格納する。拡張IC通信部734Bは、定期的に拡張IC710との通信を行う。そして、受信フレームからデータ部分を抽出し、機能毎のバッファ(733C、733D)に格納する。また、拡張IC通信部734Bは、送信バッファ734Ba、及び受信バッファ734Bbを内蔵している。
The device driver layer 730 includes a
更に、デバイスドライバレイヤ730は、AD入力サービス736を備える。AD入力サービス736は、[ADデータ名]−[信号ID]対応テーブル736A、[デバイスID]−[ADデータバッファ名]対応テーブル736Bを有している。[ADデータ名]−[信号ID]対応テーブル736Aは、ADデータ名と信号IDの対応テーブルであり、[デバイスID]−[ADデータバッファ名]対応テーブル736Bは、デバイスIDとADデータバッファ(733A、733B)のソフトウエア変数名の対応テーブルである。AD入力サービス736は、機種毎に変更が必要な部分を含み、複数のデバイスにまたがるAD入力に関連した機能を集約している。
Further, the device driver layer 730 includes an
その他のレイヤについては、第1実施例と同様であるため。説明を省略する。 The other layers are the same as in the first embodiment. Description is omitted.
図10は、従来構成の制御装置700が備えるAD入力サービス736により実行される処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、アプリケーションソフトウエア721により、ADデータ名を指定してAD値の取得が指示された際に実行される。
FIG. 10 is a flowchart showing a flow of processing executed by the
まず、AD入力サービス736は、指定されたADデータ名から、内部データより信号IDを引き当てる(S810)。具体的には、例えば、ADデータ名“addata_zzz”に対して信号ID“ZZZ”を引き当てる。
First, the
次に、I/O割付情報731から該当する信号IDの割付情報(例えば、デバイスID、ポート番号、チャネル番号、ハード回路論理等)を取得する(S820)。 Next, allocation information (for example, device ID, port number, channel number, hardware circuit logic, etc.) of the corresponding signal ID is acquired from the I / O allocation information 731 (S820).
次に、内部データより、デバイスIDから該当するADデータバッファ名を引き当てる(S830)。例えば、デバイスID“micom”からデータバッファ名“micom_adinp_
adbuf[]”を引き当てる。
Next, the corresponding AD data buffer name is assigned from the device ID from the internal data (S830). For example, from the device ID “micom” to the data buffer name “micom_adinp_
Assign adbuf [] ”.
次に、S620において取得したポート番号とチャネル番号を配列インデクスとして、該当するADデータを抽出する(S840)。例えばポート番号なし、チャネル番号0の場合は、“micom_adinp_adbuf[0]”を参照する。
Next, the corresponding AD data is extracted using the port number and channel number acquired in S620 as an array index (S840). For example, when there is no port number and
そして、S640で抽出したADデータをアプリケーションソフトウエア721に返却する(S850)。 Then, the AD data extracted in S640 is returned to the application software 721 (S850).
従来構成の制御装置700では、デバイス毎のデータバッファ、I/O割付情報731、及びアプリケーションソフトウエア721にサービスを提供するAD入力サービス736の三要素によってデバイスドライバレイヤ730を構成している。
In the
ところが、このような構成では、I/O機能までをバーチャル化してI/Oサービスとして固定するという概念と、係る概念を実現するための仕組みが存在しないため、搭載するデバイスによってアプリケーションソフトウエア721に提供するサービスが異なるものとなってしまい、マイコンを含む複数の異なるデバイスの抜き差し(チップセットの違い)に対応するのが困難である。 However, in such a configuration, there is no concept of virtualizing up to I / O functions and fixing them as I / O services, and there is no mechanism for realizing such a concept. The services to be provided are different, and it is difficult to cope with the insertion / extraction (difference between chipsets) of a plurality of different devices including a microcomputer.
[効果]
これに対し、本実施例の制御装置1では、I/Oサービスとして普遍的なI/O機能をAD入力サービス(固定部)41に固定しているため、ハード仕様だけでI/Oサービスを開発することができ、アプリケーションソフトウエアの開発期間を短縮することができる。
[effect]
On the other hand, in the
また、機種により変わらない部分(AD入力サービス(固定部)41)と、機種により変わる部分(AD入力サービス(可変部)42)を分離しているため、ソフトウエアの部品点数を低減することができ、ROMの使用量及び結合の手間を低減することができる。 In addition, since the part that does not change depending on the model (AD input service (fixed part) 41) and the part that changes depending on the model (AD input service (variable part) 42) are separated, the number of software components can be reduced. In addition, the amount of ROM used and the labor of coupling can be reduced.
また、同じ機能(例えばAD入力)が複数のデバイスに搭載される場合、各デバイスの入力バッファにアクセスする端子操作インターフェースが標準化されているため、I/O割付情報により接続先の切り替えロジックを容易に実現することができる。なお、標準化とは、インターフェース名の中に含まれるデバイス名のみが異なり、その他の部分は同一となっていることをいう。 In addition, when the same function (for example, AD input) is installed in multiple devices, the terminal operation interface for accessing the input buffer of each device is standardized, so the connection destination switching logic is easy using the I / O assignment information. Can be realized. The standardization means that only the device name included in the interface name is different, and the other parts are the same.
また、デバイスドライバレイヤ30におけるソフトウエアパッケージは、デバイス毎に作成されているため、デバイスの抜き差しを容易に実現することができる。従って、様々なハードウエア構成に容易に対応することができる。
In addition, since the software package in the
以上説明した本実施例の制御装置1によれば、接続されるデバイスの変更に柔軟に対応することができる。
According to the
[実装例]
本発明に係る制御装置は、以下のような機能を実現することができる。
[Example of implementation]
The control device according to the present invention can realize the following functions.
例えば、入力系機能として、AD入力、HI/LO入力(ON/OFF入力)、入力ラッチ機能等を実現することができる。この場合、デバイス毎にデータバッファを定期的に更新することができる。アプリケーションソフトウエアに更新タイミングを通知するため、デバイス毎の更新タイミングをアプリケーションソフトウエアに通知してもよいし、複数デバイスのうち最も遅い更新タイミングをアプリケーションソフトウエアに通知してもよい。 For example, AD input, HI / LO input (ON / OFF input), input latch function, etc. can be realized as input system functions. In this case, the data buffer can be periodically updated for each device. In order to notify the update timing to the application software, the update timing for each device may be notified to the application software, or the latest update timing among a plurality of devices may be notified to the application software.
出力系機能としても同様に、AD出力、HI/LO出力(ON/OFF出力)機能等を実現することができる。 Similarly, output functions such as AD output and HI / LO output (ON / OFF output) functions can be realized.
また、出力系機能として、パルス出力系機能を実現することができる。この場合、デューティ、周期パルス、ワンショットパルス、タイムドエッジ等の出力を行うように出力サービスが機能する。I/Oサービス固定部(実施例における「AD入力サービス(固定部)41」を出力サービスに置換し、汎用化したもの)における各関数は、異なる信号であれば再入可(リエントラント)とする。信号毎のデータはI/Oサービス可変部(実施例における「AD入力サービス(可変部)42」を出力サービスに置換し、汎用化したもの)に配置し、I/Oサービス固定部からアクセス可能とする。同一信号の再入可(リエントラント)は複雑となるためI/Oサービスレイヤ40では保証せず、アプリケーションソフトウエア21において実行しないように設定する。
Further, a pulse output system function can be realized as an output system function. In this case, the output service functions to output a duty, a periodic pulse, a one-shot pulse, a timed edge, and the like. Each function in the I / O service fixing unit (the “AD input service (fixed unit) 41” in the embodiment is replaced with an output service and generalized) is reentrant if it is a different signal. . Data for each signal is placed in the I / O service variable part ("AD input service (variable part) 42" in the embodiment is replaced with an output service and generalized) and can be accessed from the I / O service fixed part. And Since reentrancy (reentrant) of the same signal is complicated, it is not guaranteed by the I /
I/Oサービス可変部は、信号IDリスト、サポートする信号の数に相当する常数や変数の記憶領域(信号数分の配列とする)を備える。そして、信号が変化したタイミングを、必要に応じて、マイコンの割り込み機能を用いてアプリケーションソフトウエア21に通知する。
The I / O service variable unit includes a signal ID list, a constant corresponding to the number of signals to be supported, and a variable storage area (arranged for the number of signals). Then, the timing at which the signal has changed is notified to the
また、入力系機能としても同様に、パルス入力系機能を実現することができる。この場合、デューティ、周期パルス、ワンショットパルス、タイムドエッジ等の入力を行うように入力サービスが機能する。この場合、信号が変化したタイミングを、必要に応じて、マイコンの割り込み機能を用いてアプリケーションソフトウエア21に通知する。そして、通知するタイミングで、パルスに含まれるデータ(デューティ[%]、パルス周期[us]、エッジ発生時刻[us]等)を引数にして関数コールし、アプリケーションソフトウエア21にタイミングとデータを同時に通知する。
Similarly, a pulse input system function can be realized as an input system function. In this case, the input service functions to input a duty, a periodic pulse, a one-shot pulse, a timed edge, and the like. In this case, the timing at which the signal has changed is notified to the
[変形等]
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
[Deformation etc.]
The best mode for carrying out the present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. And substitutions can be added.
例えば、実施例で説明したAD入力サービス(固定部)41、及びAD入力サービス(可変部)42は、マイコンや拡張IC10が実現する機能毎に設けられるものとしてもよい。また、これらに相当する出力系の機能についても同様である。
For example, the AD input service (fixed unit) 41 and the AD input service (variable unit) 42 described in the embodiments may be provided for each function realized by the microcomputer or the
図11は、出力系のサービスが三系統に分離した場合の制御装置1*のシステム構成例である。図示するように、この場合の制御装置1*は、出力サービス41*_1〜41*_3を備え、それぞれに対応して出力サービス(可変部)42*_1〜42*_3に相当する信号IDリストが設けられ、割付情報公開部43から割付情報が提供されている。
FIG. 11 is a system configuration example of the
このような構成によって、マイコン機能A〜Cに対応した出力処理を実現することができる。 With such a configuration, output processing corresponding to the microcomputer functions A to C can be realized.
また、図12は、出力系のサービスが三系統に分離し、且つ拡張IC10を備える場合の制御装置1**のシステム構成例である。
FIG. 12 is a system configuration example of the
1 制御装置
10 拡張IC
11 AD変換器ブロック
12、13 機能
20 アプリケーションレイヤ
21 アプリケーションソフトウエア
30 デバイスドライバレイヤ
31A マイコンAD入力割付情報
31B 拡張IC割付情報
32A マイコンAD入力I/F
32B 拡張ICAD入力I/F
32C 拡張IC機能BI/F
32D 拡張IC機能CI/F
33A マイコンADデータバッファ
33B 拡張ICADデータバッファ
33C 拡張IC機能Bデータバッファ
33D 拡張IC機能Cデータバッファ
34A マイコンADレシーバ
34B 拡張IC通信部
34Ba 送信バッファ
34Bb 受信バッファ
40 I/Oサービスレイヤ
41 AD入力サービス(固定部)
42 AD入力サービス(可変部)
43 割付情報公開部
51A マイコンAD変換器Obj
51B マイコンシリアル通信Obj
52A マイコンAD変換器ブロック
52B マイコンシリアル通信ブロック
1
11
32B Extended ICAD input I / F
32C Extended IC function BI / F
32D extended IC function CI / F
33A Microcomputer AD Data Buffer 33B Extended
42 AD input service (variable part)
43 Allocation Information Disclosure Department 51A Microcomputer AD Converter Obj
51B Microcomputer serial communication Obj
52A Microcomputer AD converter block 52B Microcomputer serial communication block
Claims (6)
前記コンピュータが実行するソフトウエア、及び該ソフトウエアにより扱われるデータは、
アプリケーションソフトウエアが属する第1の階層と、
デバイスドライバが属する第2の階層と、
前記第1の階層及び前記第2の階層の中間層となる第3の階層と、
を含むように階層分けされており、
前記第3の階層は、
前記第2の階層から提供される割付情報を束ねて公開する割付情報公開部と、
該割付情報公開部により公開された割付情報に基づいて前記第1の階層に対して入力サービス及び/又は出力サービスを提供するサービス部と、
を含むことを特徴とする、
制御装置。 A control device that performs computer processing based on an input signal and controls a control target,
Software executed by the computer and data handled by the software are:
A first layer to which the application software belongs;
A second hierarchy to which the device driver belongs;
A third layer that is an intermediate layer between the first layer and the second layer;
Is divided into hierarchies to include
The third hierarchy is
An allocation information disclosing unit that bundles and distributes the allocation information provided from the second hierarchy;
A service unit for providing an input service and / or an output service to the first layer based on the allocation information disclosed by the allocation information disclosure unit;
Including,
Control device.
前記サービス部は、接続された機器に共通するサービスを提供する固定サービス部と、接続された機器の違いに応じて変化する可変サービス部と、に分離していることを特徴とする、
制御装置。 The control device according to claim 1,
The service unit is separated into a fixed service unit that provides a service common to connected devices, and a variable service unit that changes according to the difference between the connected devices,
Control device.
前記可変サービス部は、前記固定サービス部に割り当てる信号IDが列挙された信号IDリストである、
制御装置。 The control device according to claim 2,
The variable service unit is a signal ID list in which signal IDs assigned to the fixed service unit are listed.
Control device.
前記割付情報は、信号IDとチャネルの対応関係を規定している、
制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 3,
The allocation information defines the correspondence between signal IDs and channels.
Control device.
前記サービス部は、電圧値、ON/OFF値、変化有無、デューティ、タイムドエッジ、ワンショットパルスの少なくとも一部の入力及び/又は出力のためのサービスを前記第1の階層に対して提供することを特徴とする、
制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 4,
The service unit provides a service for inputting and / or outputting at least a part of a voltage value, an ON / OFF value, presence / absence of change, duty, timed edge, and one-shot pulse to the first layer. It is characterized by
Control device.
前記デバイスドライバは、端子操作用インターフェースを有し、
前記サービス部は、前記アプリケーションソフトウエアから信号IDとサービス要求を受け取ると、前記割付情報と前記サービス要求から呼び出す端子操作用インターフェースを特定し、該特定した端子操作用インターフェースに端子操作を指示することを特徴とする、
制御装置。 The control device according to claim 1,
The device driver has a terminal operation interface,
When the service unit receives a signal ID and a service request from the application software, the service unit specifies a terminal operation interface to be called from the allocation information and the service request, and instructs the specified terminal operation interface to perform a terminal operation. Characterized by the
Control device.
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