一種列車網絡控制系統(tǒng)軟件開發(fā)方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種軌道車輛領域，特別地涉及一種列車網絡控制系統(tǒng)軟件開發(fā)方法。
【背景技術】
[0002]列車網絡控制系統(tǒng)是一個大型、復雜、高度集成化的系統(tǒng)。因此，采用統(tǒng)一的平臺對系統(tǒng)軟件進行開發(fā)對列車網絡控制系統(tǒng)進行高效集成是重要的。雖然現(xiàn)有技術中存在西門子的SIBAS G平臺、龐巴迪的MITRAC平臺等開發(fā)平臺；但是，這些開發(fā)平臺都是封閉的，僅能應用于其所針對的西門子的系統(tǒng)或龐巴迪系統(tǒng)。因此，本領域中迫切需要一種應用更為廣泛的列車網絡控制系統(tǒng)軟件代碼的集成開發(fā)方法。

【發(fā)明內容】

[0003]針對以上技術問題，本申請?zhí)岢隽艘环N目標機代碼開發(fā)方法，其包括:進行邏輯編程，獲得應用功能程序；定義應用功能程序的變量與驅動程序的變量之間的關聯(lián)關系；以及利用應用功能程序的變量與驅動程序的變量之間的關聯(lián)關系，根據(jù)應用功能程序生成目標機代碼。
[0004]如上所述的方法，其中應用功能程序包括基礎進程和一個或多個功能進程，其中基礎進程用于調度和/或監(jiān)控一個或多個功能進程。
[0005]如上所述的方法，進一步包括根據(jù)通信網卡驅動子部分和硬件驅動子部分生成通信網卡驅動程序代碼和專用硬件驅動程序代碼。
[0006]如上所述的方法，進一步包括根據(jù)通信網卡驅動子部分生成動態(tài)鏈接庫，根據(jù)硬件驅動子部分生成專用硬件驅動程序代碼。
[0007]如上所述的方法，進一步包括根據(jù)變量配置部分生成變量關聯(lián)管理代碼，所述變量關聯(lián)管理代碼定義應用功能程序與驅動程序之間的變量映射、端口映射和/或消息數(shù)據(jù)的交互。
[0008]如上所述的方法，進一步包括針對一個或多個目標機的多個應用功能程序進行集成。
[0009]如上所述的方法，進一步包括:對于MVB過程數(shù)據(jù)通信的代碼，按如下方式生成:在應用功能程序調用MVB網卡的驅動動態(tài)鏈接庫，并生成一個MVB網卡驅動線程；根據(jù)應用功能程序變量與MVB過程數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)信息，建立一塊共享內存，完成應用功能程序相關變量與MVB網卡驅動間的變量內存映射；并且應用功能進程和MVB網卡驅動線程根據(jù)不同的過程數(shù)據(jù)端口配置，周期的更新及讀取其與共享內存間接口的變量。
[0010]如上所述的方法，進一步包括:對于MVB消息數(shù)據(jù)的代碼，按如下方式生成:應用功能程序調用MVB網卡的驅動動態(tài)鏈接庫并生成一個MVB網卡驅動進程；根據(jù)應用功能程序變量與MVB消息數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)信息，在應用功能程序和MVB網卡驅動進程間建立接收消息隊列和發(fā)送消息隊列；實時更新或讀取消息隊列中的消息。
[0011]如上所述的方法，進一步包括:對于目標機專用硬件，按如下方式生成:根據(jù)應用功能程序變量與專用硬件數(shù)據(jù)關聯(lián)信息，在應用功能程序和目標機專用硬件的驅動進程間建立一塊共享內存，完成應用功能程序相關變量與目標機專用硬件的驅動進程間的變量內存映射；都根據(jù)不同的硬件端口和寄存器配置，周期的更新及讀取其與共享內存間接口的變量。
[0012]如上所述7的方法，進一步包括:應用功能程序實時檢測其配置的變量周期是否已到，若已經到達，則從共享內存中讀取相關地址的數(shù)值并對所映射變量進行更新，同時向共享內存相關地址寫入需要更新的變量的數(shù)值；以及與此同時或之前后或之后，MVB驅動線程實時檢測其配置的變量周期是否已到，若已經到達，則從共享內存中讀取相關地址的數(shù)值并根據(jù)映射配置發(fā)送到MVB總線上，同時將從MVB總線上接收的變量根據(jù)映射配置寫入共享內存的相關地址。
[0013]如上所述的方法，進一步包括:將由MVB驅動線程從MVB總線讀取變量數(shù)據(jù)，然后寫入共享內存，再由應用功能程序從共享內存讀??；以及應用功能程序將變量數(shù)據(jù)寫入共享內存，然后由MVB驅動線程從共享內存讀取，并映射到相關端口發(fā)送到MVB總線上。
[0014]如上所述的方法，進一步包括:當應用功能程序有消息發(fā)送時，將相關變量打包成符合標準的消息格式，然后將消息發(fā)送到發(fā)送消息隊列；MVB網卡驅動檢測發(fā)送消息隊列中是否有消息；如果有消息，則將該消息取出并發(fā)送到MVB總線上；以及與此同時或之前后或之后，當MVB網卡驅動接收到MVB總線上的消息時，將該消息發(fā)送到接收消息隊列中；應用功能程序檢測接收消息隊列中是否有消息；如果有消息，將該消息取出然后根據(jù)關聯(lián)關系將消息中的數(shù)據(jù)映射到功能進程的相關變量上。
[0015]如上所述的方法，進一步包括:應用功能程序實時檢測其配置的變量周期是否已到，若已經到達，則從共享內存中讀取相關地址的數(shù)值并對所映射變量進行更新，同時向共享內存相關地址寫入需要更新的變量的數(shù)值；以及與此同時或之前后或之后，專用硬件驅動線程實時檢測其配置的變量周期是否已到，若已經到達，則從共享內存中讀取相關地址的數(shù)值并根據(jù)映射配置發(fā)送到目標機專用硬件，同時將從目標機專用硬件接收的變量根據(jù)映射配置寫入共享內存的相關地址。
[0016]如上所述所述的方法，進一步包括:運行系統(tǒng)仿真模型，提供仿真信號；以及通過平臺信號接口將仿真信號提供到應用功能程序，測試應該功能程序。
[0017]如上所述所述的方法，進一步包括:將目標機代碼下載到目標機；以及在目標機運行目標機代碼。
[0018]如上所述所述的方法，進一步包括:運行系統(tǒng)仿真模型，提供仿真信號；以及通過通信信號接口將仿真信號提供到目標機，測試目標機代碼。
【附圖說明】
[0019]下面，將結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行進一步詳細的說明，其中:
[0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的集成軟件開發(fā)平臺的結構示意圖；
[0021]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的配置模塊示意圖；
[0022]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的代碼生成模塊示意圖；
[0023]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的集成軟件開發(fā)平臺與目標機關系示意圖；
[0024]圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的生成代碼的流程圖；
[0025]圖6根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的MVB過程數(shù)據(jù)通信的代碼生成機制示意圖；
[0026]圖7根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的MVB過程數(shù)據(jù)通信的代碼生成機制原理圖；
[0027]圖8根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的目標機硬件控制代碼生成機制示意圖；
[0028]圖9根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的功能進程與驅動進程間變量交互方法流程圖；
[0029]圖10根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的MVB過程數(shù)據(jù)通信的代碼生成機制示意圖；以及
[0030]圖11是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的功能進程與驅動進程間變量交互方法流程圖。
【具體實施方式】
[0031]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0032]本發(fā)明涉及系統(tǒng)集成技術，屬于軌道車輛關鍵技術之一。在本文中“列車”與“軌道車輛”具有相同的含義而可以相互替換使用。
[0033]列車網絡控制系統(tǒng)是軌道車輛的神經中樞，承擔著整個列車的控制、監(jiān)視、診斷與保護等任務。列車網絡控制系統(tǒng)的控制范圍涉及列車上的牽引系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)、輔助供電、空調、行車安全設備、車門、照明等多個子系統(tǒng)。
[0034]對于列車而言，不但各子系統(tǒng)之間的網絡通訊協(xié)議非常復雜，更重要的是基于網絡通訊的邏輯控制算法和故障診斷策略也非常復雜。由于列車網絡控制系統(tǒng)是一個大型、復雜、高度集成化的系統(tǒng)，因此，采用一種可視化、模塊化的平臺對系統(tǒng)的軟件進行開發(fā)是對列車網絡控制系統(tǒng)進行安全、可靠、高效集成的重要保證。
[0035]更進一步地，由于列車網絡控制系統(tǒng)涉及多個子系統(tǒng)并且由多個不同功能的軟件集成而成；如果針對列車控制網絡系統(tǒng)的軟件開發(fā)與仿真測試都采用了不同的平臺，就會導致軟件功能仿真測試需要等待所有的功能軟件全部編寫完成并集成后才能進行。而且，一旦檢測到軟件缺陷，就需要進行較長時間的分析才能定位原因。這種方式效率非常低下，使得軟件開發(fā)的周期大大增加。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的各個實施例，以通用軟件平臺為基礎，將系統(tǒng)硬件驅動與軟件平臺相結合，使軟件平臺生成的目標代碼能夠完成列車網絡控制系統(tǒng)的集成控制功能，并實現(xiàn)對系統(tǒng)硬件驅動和通信控制功能，從而提出一種列車網絡控制系統(tǒng)集成開發(fā)平臺。
[0037]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的集成軟件開發(fā)平臺的結構示意圖。如圖1所示，集成軟件開發(fā)平臺100包括邏輯編程模塊101、配置模塊102和代碼生成模塊103。邏輯編程模塊101包括基礎進程以及一個或多個由基礎進程起始的功能進程的編程部分；其中至少一個功能進程是周期任務，其中基礎進程用于調度包括周期任務的功能進程。由于列