专利名称：调试程序监控方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明实施例涉及软件调试技术，尤其涉及一种调试程序监控方法与装置。
背景技术：
随着我国国民经济的发展，电力电子技术得到广泛应用，电气设备使用的功率也 越来越大。电力电气设备在出厂前或者使用中，需要通过调试以检测故障。现有技术中，一 是采用示波器测量电气设备的电流或电压，经过处理后以波形形式显示给技术人员，这种 方法受示波器特性的影响精度有限，并且示波器处理过程中的数据无法被获取进行二次利 用；二是通过专门的调试设备，例如数字信号处理器(digital signal processor ；简称为 DSP)，对电气设备进行调试，而基于数字信号处理技术的优势，第二种方式被越来越广泛的 应用。在调试过程中，为监控调试程序的运行状态，工程技术人员需要进行反复测量、获 取调试过程中的数据或者更改调试参数等操作。对于弱电设备，可以直接在调试程序中设 置断点读取数据或者更改调试参数，也可以通过仿真软件的观测窗口读取数据，以监控调 试程序的运行状态。但是在调试程序中设置断点的方式不适于大功率电气设备，因为程序进入中断子 程序，例如读取数据或修改调试参数时，会使电气设备处于未知状态，同时，还有可能扰乱 调试设备(例如DSP)的运行，而当电气设备的功率较大时，上述情况容易造成重大事故。但 是，随着千瓦级或兆瓦级大功率机车或风机等电气设备的普遍应用，对大功率电气设备的 调试过程进行监控变的越来越重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种调试程序监控方法与装置，能够在大功 率电气设备调试程序的运行过程中，实现对调试程序运行状态的监控。为解决上述问题，本发明实施例提供一种调试程序监控方法，包括调试设备在运行内嵌调试程序的过程中接收控制器发送的符合预约格式的操作 指令；所述调试设备解析所述操作指令，识别所述操作指令的类型；若所述调试设备识别出所述操作指令的类型为读操作类型，则获取所述操作指令 中的第一地址，以读取所述第一地址对应存储的第一数据，将所述第一数据封装成符合所 述预约格式的数据帧，返回给所述控制器，以供所述控制器根据所述第一数据监控所述调
试程序。为解决上述问题，本发明实施例提供一种调试程序监控装置，包括接口模块，用于连接控制器；操作指令接收模块，用于在调试程序运行过程中，接收所述控制器发送的符合预 约格式的操作指令；
解析识别模块，用于解析所述操作指令，并识别所述操作指令的类型；第一获取模块，用于 在识别出所述操作指令的类型为读操作类型时，获取所述操 作指令中的第一地址；读取模块，用于读取所述第一地址对应存储的第一数据；封装模块，用于将所述第一数据封装为符合所述预约格式的数据帧；发送模块，用于将所述数据帧通过所述接口模块返回给所述控制器，以使所述控 制器根据所述第一数据监控所述调试程序。本发明实施例的调试程序监控方法与装置，控制器通过向大功率电气设备的调试 设备发送预约格式的操作指令，以获取调试过程中的处理数据，并根据获取的处理数据和 写操作参数实现对调试程序运行状态的监控和调整，无须中断调试程序的运行，保证调试 过程中的安全性。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例一的调试程序监控方法流程图；图2为本发明实施例二的读取调试程序数据的方法流程图；图3为本发明实施例三提供的写调试程序数据的方法流程图；图4为本发明实施例四的调试程序监控装置结构示意图。
具体实施例方式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 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图1为本发明实施例一的调试程序监控方法流程图，本实施例的执行主体为对大 功率电气设备进行调试的调试设备，例如DSP，如图1所示，本实施例的调试程序监控方法 包括以下步骤步骤11，调试设备在运行内嵌调试程序的过程中接收控制器发送的符合预约格式 的操作指令；首先，调试设备需要与控制器进行连接并约定通信协议，双方使用约定的通信协 议以及数据格式进行通信，其中控制器是指具有控制、处理能力的计算机。控制器将要对调 试设备进行的操作按照预约格式生成操作指令后，发送给调试设备，而不影响调试设备中 内嵌的调试程序的运行。步骤12，调试设备解析操作指令，并识别操作指令的类型；调试设备接收到操作指令后，按照约定的通信协议和数据格式对操作指令进行解 析，根据解析后的结果判断操作指令的类型，具体包括写操作和读操作。因此，需要先判断出操作指令的类型，根据操作指令的类型，获取相应的参数信息，然后根据参数信息调用相 应的程序，执行相应的操作。若操作指令为读操作，则执行步骤13，反之执行相应的写操作， 如步骤14所述。步骤13，获取操作指令中的第一地址，以读取第一地址对应存储的第一数据，将第 一数据封装成符合预约格式的数据帧，返回给控制器，以供控制器根据第一数据监控调试 程序，并结束该次读操作； 步骤14，根据操作指令，执行相应的写操作，并结束该次写操作。具体的，操作指令的类型不同，操作指令中包含的参数信息不相同，例如，写操作 指令中包括要写入的数据和要写入的地址，而读操作指令中包括要读取的数据所在的地 址，即第一地址。具体的，工程技术人员可以根据读取的数据，结合调试程序本身的设置，判 断出调试程序是否处于正常运行状态，一旦发现运行状态不佳可以进行调整，或者发现运 行不正常时可以进行故障诊断。本实施例提供的调试程序监控方法，控制器和调试设备预先约定通信协议，通过 向调试设备发送预约格式的操作指令，调试设备解析并执行控制器发送的读操作，在不中 断调试程序的情况下，可以使控制器读取调试过程中的处理数据，解决了在调试大功率设 备时，现有技术无法直接根据调试程序的处理数据对调试程序进行监控的缺陷。具体的，本发明技术方案可以通过下述方式，实现控制器和调试设备之间通信协 议的预约。一种方式是控制器和调试设备采用自己定义的通信协议和数据格式，其中，对通 信协议和数据格式的要求是保证控制器和调试设备能够识别，两者之间能够通信。另一种方式是采用现有的通信协议，由于在电力电子技术领域，ModBus通信协议 是一种公开的、使用最普遍的协议，所以本实施例及以下各实施例均以此为例。具体的控制器采用VB (Visual Basic，简称为VB)或其他软件按照ModBus协议编写控制 器的通信接口程序，该通信接口程序是一种类似于串口调试助手的软件，可以收发固定格 式的数据帧，其中数据帧为一串字符的组合，该通信接口程序用于根据工程技术人员的操 作目的形成操作指令，发送给调试设备，对调试程序进行操作；或者接收并处理调试设备发 送的数据帧，提取其中的关键信息，并显示在控制器的屏幕上。调试设备嵌入支持ModBus协议的处理程序，该处理程序与控制器的通信接口程 序相应，也只能识别固定格式的数据帧，用于识别解析来自控制器的操作指令，解析并提取 其中的关键信息，按照预先约定的方法执行控制器发送的指令。通过上述方法，控制器和调试设备之间可以进行交互，实现通信，实现控制器读取 调试程序的处理数据，进而使控制器根据读取的数据监控调试程序的运行状态。由于第二 种方式更加简单易于实现，因此，以下各实施例以第二种方式为例。图2为本发明实施例二的读取调试程序数据的方法流程图，本实施例的执行主体 为调试大功率电气设备的调试设备，例如DSP，本实施例基于实施例一实现，在假设已知操 作指令的类型为读操作类型的情况下，具体说明本发明技术方案，如图2所示，本实施例的 读取调试程序数据的方法包括步骤21，调试设备在内嵌调试程序运行过程中接收控制器发送的符合预定格式的 读指令；
具体的，控制器将第一地址送入通信接口程序，由通信接口程序生成符合ModBus 协议的读操作指令，通过控制器与调试设备之间的RS232 (recommeded standard-232,简称 为RS232)或者 RS485(recommededstandard-485，简称为RS485)接口发送给 DSP。其中第一地址是指要读取的数据所在的地址，该地址是根据通信协议预先约定好 的，例如，地址100用于存储DSP处理后的大功率电气设备的电流数据，地址300用于存储 DSP处理后的大功率电气设备的电压数据，当读指令中包括地址100时，说明要读取电流 数据；又例如，当采集并存储的数据较多时，也可以用数组来存储数据，此时通过数组名称 也可以达到读取数据的目的，具体的，数组名在DSP中也被编译成某个地址，读操作指令中 包含要读取的数据的相对地址(即相对偏移量)和读命令码，通过数组名对应的地址和相 对地址完成数据的读取，例如，假设数组a的地址为400，一条读操作指令中的相对地址为 100，则读取数据的存储地址为地址400和地址100的加和，即地址500，进而读取地址500 中存储的数据。步骤22，解析读指令，获取读指令中的第一地址；具体的，第一地址可以是DSP内部存储器中的存储单元，也可以是外挂存储器中 的存储单元 。步骤23，读取第一地址中存储的第一数据；第一数据为调试程序运行过程中生成的数字电流值或数字电压值，具体的数字电 流值或数字电压值是由调试程序处理调试设备通过传感器采集的大功率电气设备的模拟 电流值或者电压值所产生的，其中，调试程序会将生成的数字电流值或电压值存储到预先 分配的变量地址空间，以便控制器进行读取。步骤24，将第一数据封装为符合预约格式的数据帧，并发送给控制器。嵌入调试设备内的调试程序在读取第一数据后，将第一数据和其他交互信息进行 封装处理，生成符合与控制器约定的预约格式的数据帧，然后通过RS232或者RS485接口将 该数据帧发送给控制器。控制器通过通信接口程序接收该数据帧，并根据预约通信协议对该数据帧进行处 理，提取其中的第一数据，可以通过屏幕显示该第一数据，也可以存储该第一数据，以结合 读取的其他数据进行分析处理，以判断调试程序的状态是否正常。本实施例提供的读取调试程序数据的方法，控制器向调试设备发送符合预先约定 的通信协议的读操作指令，实现控制器对调试过程中处理数据的读取，而无须中断调试过 程，既实现了控制器对调试程序的监控，又保证了调试设备在调试大功率电气设备过程中 的安全性，提高了调试效率。进一步，当工程技术人员根据读取的数据，结合调试程序本身的设置，判断出调试 程序运行状态不佳时，可以对调试程序进行调整，具体通过向调试设备发送写操作指令，将 调整参数送入调试程序。图3为本发明实施例三提供的写调试程序数据的方法流程图，本实施例的执行主 体为调试大功率电气设备的调试设备，以电力电子行业常用的DSP为例，本实施例可以基 于实施例一或实施例二实现，且假设已知操作指令为写操作，如图3所示，本实施例的方法 包括步骤31，调试设备在内嵌调试程序运行的同时接收控制器发送的符合预约格式的写指令；具体的，控制器将第二地址和第二数据送入通信接口程序，由通信接口程序生成 符合ModBus协议的写操作指令，通过RS232或者RS485接口发送给调试设备，此时调试设 备内的调试程序也在运行，两个过程是并行的。在本实施例中，第二数据为调试程序的控制 参数，第二地址为存储第二参数的地址，且该地址也是控制器和调试设备约定的通信协议 中的一部分。 例如，地址400存储倍率参数，其中，倍率参数用于调整DSP采集大功率电气设备 的电流值或电压值的频率，通过写指令中的地址400和给定的倍率值，可以调整调试过程 中的采样速率；又例如，地址500存储模式参数，其中模式参数用于控制调试程序的运行模 式，通过写指令中的地址500和具体的模式值，可以调整调试程序的运行模式，上述只是用 于说明本发明技术方案的具体举例，并不是对地址和参数意义进行的限制。步骤32，解析写指令，获取写指令中的第二地址和第二数据；第二地址是根据控制器和调试设备预约的通信协议，分配的变量地址，可以是调 试设备内部的存储器也可以是外挂存储器中的存储单元，根据实际应用情况而定。步骤33，将第二数据写入第二地址中，提供新的参数，以调整调试程序的运行状 态。本步骤实现对调试程序运行状态的调整，根据具体运行状态的不同，所调整的控 制参数不同，例如采样频率、运行模式等，以达到调整调试程序运行状态的目的。进一步，基 于对步骤32的描述可知，本实施例不仅可以对控制参数进行修改，所有可以被改变(具体 指有意义的改变)的数据均可以通过本实施例提供的方法以实现改变。本实施例提供的写调试程序数据的方法，控制器向内嵌调试程序正在运行的调试 设备发送符合预约的通信协议的写操作指令，实现控制器对调试程序的控制参数的更改， 进而改善调试程序性能，该方法无须反复下载程序即可修改参数，简单、可靠易于实现，且 实现过程中无须中断调试程序，既保证了参数修改过程，对大功率电气设备调试过程的安 全性，又提高了调试效率。在上述技术方案的基础上，当工程技术人员根据读取的数据，结合调试程序本身 的设置，判断出调试程序运行状态不正常时，可以进行故障诊断，具体通过向调试设备发送 诊断指令，该诊断指令指示调试设备关闭调试程序，以停止对大功率电气设备的调试，启动 诊断程序，对故障原因进行诊断，具体通过对存储有特定预设值的寄存器进行诊断，其中特 定预设值与故障原因相对应，例如当诊断出某一寄存器中的数据异常时，可获知该寄存器 中的特定预设值所对应的原因即为导致调试程序异常的原因。该方法是本领域技术人员所 熟知的，故在此不再详述其原理。上述技术方案，控制器通过向调试设备发送诊断指令，实现对调试程序故障原因 的诊断，达到监控调试程序运行状态的目的。图4为本发明实施例四的调试程序监控装置结构示意图，本实施例提供的调试程 序监控装置可以设置于调试设备上，也可以独立于调试设备，为便于描述，本实施例独立于 调试设备，如图4所示，本实施例的装置包括接口模块60、操作指令接收模块61、解析识别 模块62、第一获取模块63、读取模块64、封装模块68、和发送模块67。接口模块60，用于与控制器连接，具体可以是支持RS232或RS485协议的电路接
操作指令接收模块61在调试程序运行过程中接收控制器发送来的符合预约格 式的操作指令，调试程序的运行和操作指令的接收两个操作是独立的，其中预约格式可以 是控制器和调试程序监控装置自己定义的通信协议中数据格式，也可以采用现有的通信协 议，进而使操作指令符合其数据格式，本实施例以电力电子领域常用的ModBus协议为例。解析识别模块62与操作指令接收模块61连接，用于根据约定的通信协议对操作 指令进行解析，并识别出操作指令的类型，即判断操作指令是读操作还写操作，并在识别出 读操作的结果时，提供给第一获取模块63。第一获取模块63获取操作指令中的参数信息，具体为读操作中的第一地址，其中 第一地址是要读取的第一数据的存储地址，第一地址可以是调试设备的内部存储器中也可 以是外挂存储器中的地址空间。读取模块64与第一获取模块63连接，从第一获取模块63获取的第一地址中读取 第一数据，并将第一数据发送给封装模块68，将第一数据与其他附加信息进行封装处理，生 成符合预约格式的数据帧，并由发送模块67将生成的数据帧发送给控制器，使控制器根据 获取的调试程序处理后的大功率设备的电流数据或电压数据对调试程序进行监控，其中第 一数据为调试程序运行中生成的数字电流值或数字电压值，是通过对采集到的大功率电气 设备模拟电流电压值进行处理生成的。本实施例提供的读取调试程序数据的装置可用于执行本发明实施例提供的读取 调试程序数据的方法，本实施例的技术方案，在不中断大功率电气设备的调试过程下，通过 接收控制器发送的符合预约格式的读指令，实现对调试过程中数据的读取，以给控制器提 供分析调试过程所需的最直接、最有说服力的数据，以实现控制器对调试程序的监控，同时 保证了调试过程的安全性。进一步，本实施例提供的调试程序监控装置还包括写入模块65、第二获取模块66 和诊断指令接收模块69。第二获取模块66与解析识别模块62连接，用于解析识别模块62提供的写操作指 令的识别结果，获取第二数据和第二地址，其中第二地址是第二数据的存储地址，第二数据 具体为调试程序(例如DSP)的参数信息；写入模块65与第二获取模块66连接，用于将第 二获取模块66获取的第二数据写入调试设备的第二地址中，以给内嵌于调试设备的调试 程序提供新的控制参数，对调试程序的运行状态进行调整，改善调试程序的运行性能。诊断指令接收模块69用于接收控制器发送的诊断指令，并根据诊断指令关闭调 试程序，启动诊断程序，对调试程序进行故障诊断。上述技术方案通过写指令，可以在不中断调试程序的情况下，更改调试程序的参 数，根据监控到的调试程序运行状态不佳或者故障时，对调试程序进行调整或进行故障诊 断，以进一步监控调试程序的运行状态，以保证调试过程中的安全性。基于上述技术方案，在调试设备的调试程序中，只需将所关心的数据、参数或者变 量等按照预先约定的通信协议，存储到预先约定的地址中，当需要读取数据或者需要修改 参数或者变量时，只需在控制器输入地址或者地址和参数以形成操作指令，然后发送给调 试设备，调试设备识别后，执行相应的操作即可，该方法在实现过程中不需要中断调试过程 的运行，就可获取调试过程中的数据或者对参数进行调整，既安全又简单。
同时，使用该方法可以极大的保证工程技术人员的安全，例如，在一些特殊环境下 (例如轮船)，安全设备不易操作，工程技术人员必须在现场监视大功率设备的调试，现有 技术在调试程序中设置断点，一旦出现事故，高达上百安培的电流，将严重威胁工程技术人 员的安全，本发明的技术方案安全可靠，同时保证了工程技术人员的安全。本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过 程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序 在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括R0M、RAM、磁碟或者 光盘等各种可以存储程序代码的介质。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
权利要求
一种调试程序监控方法，其特征在于，包括调试设备在运行内嵌调试程序的过程中接收控制器发送的符合预约格式的操作指令；所述调试设备解析所述操作指令，识别所述操作指令的类型；若所述调试设备识别出所述操作指令的类型为读操作类型，则获取所述操作指令中的第一地址，以读取所述第一地址对应存储的第一数据，将所述第一数据封装成符合所述预约格式的数据帧，返回给所述控制器，以供所述控制器根据所述第一数据监控所述调试程序。
2.根据权利要求1所述的调试程序监控方法，其特征在于，还包括若所述调试设备识 别出所述操作指令的类型为写操作类型，则获取所述操作指令中的第二地址和第二数据， 并将所述第二数据写入所述第二地址，以调整所述调试程序。
3.根据权利要求2所述的调试程序监控方法，其特征在于，所述第二数据为所述调试 程序的控制参数。
4.根据权利要求1所述的调试程序监控方法，其特征在于，还包括所述调试设备接收 到所述控制器发送的诊断指令后，停止所述调试程序，启动诊断程序，以对所述调试程序进 行故障诊断。
5.根据权利要求1所述的调试程序监控方法，其特征在于，将所述第一数据封装成符 合所述预约格式的数据帧，返回给所述控制器，以供所述控制器根据所述第一数据监控所 述调试程序，具体为所述调试设备根据预先约定的通信协议，将所述第一数据封装为符合所述预约格式的 数据帧后，通过RS232或者RS485接口将所述数据帧返回给所述控制器。
6.根据权利要求5所述的调试程序监控方法，其特征在于，所述通信协议为ModBus协 议，所述预约格式为符合所述ModBus协议的数据格式。
7.根据权利要求1-6任一项所述的调试程序监控方法，其特征在于，所述第一数据为 数字电流值或数字电压值。
8.—种调试程序监控装置，其特征在于，包括 接口模块，用于连接控制器；操作指令接收模块，用于在调试程序运行过程中，接收所述控制器发送的符合预约格 式的操作指令；解析识别模块，用于解析所述操作指令，并识别所述操作指令的类型； 第一获取模块，用于在识别出所述操作指令的类型为读操作类型时，获取所述操作指 令中的第一地址；读取模块，用于读取所述第一地址对应存储的第一数据； 封装模块，用于将所述第一数据封装为符合所述预约格式的数据帧； 发送模块，用于将所述数据帧通过所述接口模块返回给所述控制器，以使所述控制器 根据所述第一数据监控所述调试程序。
9.根据权利要求8所述的调试程序监控装置，其特征在于，还包括第二获取模块，用于在识别出所述操作指令的类型为写操作类型时，获取所述操作指 令中的第二地址和第二数据；写入模块，用于将所述第二数据写入所述第二地址中，以调整所述调试程序。
10.根据权利要求8所述调试程序监控装置，其特征在于，还包括 诊断指令接收模块，用于接收所述控制器发送的诊断指令，并根据所述诊断指令停止 所述调试程序，启动诊断程序，以对所述调试程序进行故障诊断。
全文摘要
本发明提供一种调试程序监控方法与装置，方法包括调试设备在运行内嵌调试程序的过程中接收控制器发送的符合预约格式的操作指令；调试设备解析操作指令，识别操作指令的类型；若调试设备识别出操作指令的类型为读操作类型，则获取操作指令中的第一地址，以读取第一地址对应存储的第一数据，将第一数据封装成所述预约格式的数据帧，返回给控制器，以供控制器根据第一数据监控调试程序。装置包括接口模块，操作指令接收模块，解析识别模块，第一获取模块，读取模块，封装模块，发送模块。本发明提供的调试程序监控方法与装置，能够在大功率电气设备调试程序的运行过程中，实现对调试程序运行状态的监控。
文档编号G06F11/30GK101876935SQ20091022617
公开日2010年11月3日 申请日期2009年11月24日 优先权日2009年11月24日
发明者姜涛, 王云声, 王雪迪, 邹代厚, 陈铁年, 高宏洋 申请人:中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心