动车组中央控制单元多线程处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及列车网络控制系统，具体的说，涉及一种动车组中央控制单元多线程处理方法。
【背景技术】
[0002]作为轨道车辆的核心部件之一，列车网络控制系统是一套分布式计算机控制系统，通过贯穿列车的通讯总线将网络系统设备和各子系统设备的车载设备连接在一起，是联系轨道车辆各分系统的神经中枢，是协调各车载设备协同工作的基础平台。
[0003]网络控制系统通常由三部分构成:中央控制单元(以下简称CCU)、被控对象和通信网络。其中，CCU是网络控制系统的大脑，并在列车网络通讯过程中作为总线管理者，主要负责列车控制、监视和故障诊断等功能。所有列车网络控制系统的子系统均通过车辆总线与CCU进行实时通讯并交换数据。
[0004]中国现存的CRH1/CRH 3/CRH 3/CRH 5型动车组中，仅在CRH 5型动车组中实现中央控制单元的国产化和大规模应用。
[0005]国产化的CRH 5型动车组的中央控制单元在软件架构上分为底层通信软件和应用层控制逻辑软件。其中，底层通信软件主要功能为:MVB板卡驱动、MVB通信、软件调度、MPU冗余管理、MPU故障存储、MPU自诊断功能实现、通讯协议配置等；应用层控制逻辑软件主要功能为:根据编程指令控制逻辑运算、判断输入信号、给出逻辑操作输出信号、控制、监控和保护列车通信网络子系统、完成列车整车控制逻辑及故障诊断等各项管理工作。
[0006]目前，国产化的CRH 5型动车组通过在软件设计层面上为不同的任务分配相应的时间片。但由于现有的列车网络控制系统缺少操作系统的支持，所有功能均存于同一线程内，致使同一时间只能执行一项任务，其它任务均处于等待状态，大大降低CCU程序执行效率和网络数据收发的实时性。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种动车组中央控制单元多线程处理方法，可实现传力杆套管的快捷精确定位，提高了传力杆套管的安装效率和安装可靠性。
[0008]本发明的技术方案是:动车组中央控制单元多线程处理方法，包括CCU主进程和CCU辅助进程，包括以下方法步骤:
[0009](I) CCU主进程创建MVB任务调度线程、MVB信息板卡初始化线程、MVB牵引板卡初始化线程和逻辑运算线程；
[0010](2) MVB任务调度线程发送初始化信号至MVB信息板卡初始化线程和MVB牵引板卡初始化线程，发送读写信号至MVB信息板卡读写线程和MVB牵引板卡读写线程；
[0011](3)MVB信息板卡初始化线程等待初始化信号，一旦初始化信号接收成功，则创建MVB信息板卡读写线程;MVB牵引板卡初始化线程等待初始化信号，一旦初始化信号接收成功，则创建MVB牵引板卡读写线程，且MVB信息板卡读写线程和MVB牵引板卡读写线程为两个独立线程，且两者可同时运行；
[0012](4)MVB信息板卡和MVB牵引板卡等待读写信号，一旦读写信号接收成功，发出读写完成信号，执行过程变量与逻辑变量更新线程；
[0013](5)逻辑运算线程与逻辑变量更新线程之间设有互斥锁信号，两者互斥运行；
[0014]^)(XU主进程和CXU辅助进程之间通过共享内存实现数据交互.
[0015]作为优选，所述CCU主进程包括负责与MVB相关的MVB任务调度线程和负责与列车逻辑运算相关的逻辑运算线程，MVB任务调度线程通过MVB总线实现与列车单元设备以及重联列车单元设备之间的信息传递。
[0016]作为优选，所述MVB任务调度线程包含5个子线程，
[0017]线程⑴:MVB信息板卡初始化线程，负责完成MVB信息板卡初始化任务，上电后运行一次；
[0018]线程⑵:MVB牵引板卡初始化线程，负责完成MVB牵引板卡初始化任务，上电后运行一次；
[0019]线程(3):MVB信息板卡读写线程，负责完成MVB信息板卡的读写操作；
[0020]线程(4):MVB牵引板卡读写线程，负责完成MVB牵引板卡的读写操作；
[0021]线程(5):过程变量与逻辑变量更新线程，负责完成MVB任务调度线程与逻辑运算线程之间的数据交互；
[0022]线程⑴、线程(3)和线程(5)为顺序执行；线程(3)和线程⑷的端口读取操作运行可同时运行。
[0023]作为优选，所述逻辑运算线程与线程(5)之间为互斥运行。
[0024]作为优选，所述CXU辅助进程通过以太网接口与CXU服务软件实现信息交互，在CCU辅助进程中，由单一线程通过以太网数据收发完成列车网络变量相关的在线监控、网络变量的在线强制、列车运行配置文件的修改、上传和下载和程序的在线更新4项任务。
[0025]本发明与现有技术相比的有益效果为:
[0026]动车组中央控制单元的多线程处理方法按照进程和线程划分程序，提高程序执行效率和执行可靠性；通过将整个程序划分为两个进程，即CCU主进程和CCU辅助进程，CCU主进程与CCU辅助进程通过共享内存实现数据交互，避免CCU辅助进程出现故障而影响CCU主进程的程序执行，提高CCU线程执行的可靠性；在CCU主进程中设置同步运行的的MVB信息板卡读写线程和MVB牵引板卡读写线程，以及设置互斥运行的逻辑运算线程与逻辑变量更新线程，有效提高中央控制单元的数据读取速度和数据操作的实时性。
【附图说明】
[0027]图1为本发明CXU主进程和CXU辅助进程的示意图。
[0028]图2为本发明多线程处理方法示意图。
【具体实施方式】
[0029]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。
[0030]实施例1
[0031]参见图1，动车组中央控制单元多线程处理方法，基于QNX操作系统，将程序按照进程和线程进行划分。按照进程划分为CCU主进程和CCU辅助进程，且CCU辅助进程与CCU主进程之间通过共享内存实现数据交互。
[0032]CCU主进程，按照线程将以下任务分为多个线程执行，包括负责与MVB相关的MVB任务调度线程和负责与列车逻辑运算相关的逻辑运算线程。
[0033]MVB任务调度线程，是通过MVB总线实现与列车单元设备之间的信息传递，即通过MVB总线实现与列车单元设备以及重联列车单元设备之间的信息传递，完成列车网络控制系统的总线管理、列车控制、监视和故障诊断的功能。
[0034]上述MVB任务调度线程包含5个子线程，
[0035]线程⑴:MVB信息板卡初始化线程，负责完成MVB信息板卡初始化任务，上电后运行一次；
[0036]线程(2):MVB牵引板卡初始化线程，负责完成MVB牵引板卡初始化任务，上电后运行一次；
[0037]线程(3):MVB信息板卡读写线程，负责完成MVB信息板卡的读写操作；
[0038]线程(4):MVB牵引板卡读写线程，负责完成MVB牵引板卡的读写操作；
[0039]线程(5):过程变量与逻辑变量更新线程，负责完成MVB任