一种芯片、实时控制器及基于单芯片的实时控制方法与流程

本发明创造属于工业实时控制器的，具体涉及了一种芯片、实时控制器及基于单芯片的实时控制方法。

背景技术：

1、工业实时控制器是一个高实时性的数字控制系统，在该系统中通常要实现逻辑控制与实时通信、四象限控制以及逆变控制。当前常用方案是采用多个控制芯片或者多核芯片，且每个功能单元分别在一个控制芯片或一个芯片内核里面实现，导致控制芯片的使用成本较大。

技术实现思路

1、为解决背景技术中存在的技术问题，本申请提出了一种芯片、实时控制器及基于单芯片的实时控制方法，实现逻辑控制与实时通信、四象限控制以及逆变控制的效率需求的同时降低芯片成本。

2、本申请的第一方面，提供一种芯片，所述芯片架构包括：

3、第一内核，用于处理逻辑控制以及对外通信；

4、第二内核，用于ad采样和处理逆变控制；

5、第一内核的协处理器，用于在所述第一内核处理实时性要求相对高的逻辑控制或预处理ad采样数据时，并行处理四象限控制；

6、所述第一内核分别与所述第二内核、所述第一内核的协处理器进行数据交互。

7、在一些实施例中，所述第一内核与所述第二内核之间设有防止读写冲突的双口ram。

8、在一些实施例中，所述第一内核与所述第一内核的协处理器之间设有防止读写冲突的双口ram。

9、在一些实施例中，所述第一内核内置有中断控制函数，用于周期性地触发所述第一内核中断；

10、所述第一内核在未被触发中断的周期内处理实时性要求相对低的逻辑控制；

11、所述第一内核在被触发中断的周期内处理实时性要求相对高的逻辑控制、预处理所述第二内核采集到的ad采样数据，以及触发所述第一内核的协处理器自启动和处理四象限控制。

12、在一些实施例中，所述第一内核在被周期性地触发中断后，所述第一内核还用于向所述第一内核的协处理器发送触发指令；

13、所述第一内核的协处理器接收到所述第一内核发送的触发指令时进行自启动，并在自启动后处理四象限控制。

14、在一些实施例中，所述第一内核的协处理器还用于在处理完四象限控制时，触发所述第一内核产生中断，并与所述第一内核进行数据交互。

15、在一些实施例中，所述第一内核的协处理器还用于在处理完四象限控制时，向所述第一内核发送触发指令；

16、所述第一内核接收到所述第一内核的协处理器发送的触发指令时产生中断，与所述第一内核的协处理器进行数据交互；

17、所述第一内核的协处理器在与所述第一内核完成数据交互后，停止运行，等待所述第一内核再次发送的触发指令。

18、本申请的第二个方面，提供了一种基于单芯片的实时控制方法，该方法应用上述的芯片实现，该方法包括：

19、周期性地对第一内核产生控制中断，在产生中断时，控制所述第一内核中止处理实时性要求相对低的逻辑控制；并控制所述第一处理器转入处理实时性要求相对高的逻辑控制和/或ad采样数据，以及触发所述第一内核的协处理器自启动并处理四象限控制；

20、在中断周期结束后，控制所述第一内核恢复并继续处理实时性要求相对低的逻辑控制。

21、本申请的第三个方面，提供了一种存储介质，该存储介质存储的计算机程序，可被一个或多个处理器执行，用以实现如上所述的基于单芯片的实时控制方法。

22、本申请的第四个方面，提供了一种实时控制器，包括如上所述的芯片。

23、与现有技术相比，本申请技术方案采用协处理器并行处理技术，使单芯片内的一个内核及其协处理器实现并行处理逻辑控制和四象限控制，从而仅需一个内核及其协处理器即可实现逻辑控制和四象限控制，将原本需要两块控制芯片才能实现的逻辑控制与实时通信、四象限控制以及逆变控制等功能在一片双核的控制芯片内实现，在保证了逻辑与通信功能逻辑与实时通信、四象限控制以及逆变控制等功能的基础上，节省了芯片成本。

技术特征：

1.一种芯片，其特征在于，所述芯片的架构包括：

2.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述第一内核与所述第二内核之间设有防止读写冲突的双口ram。

3.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述第一内核与所述第一内核的协处理器之间设有防止读写冲突的双口ram。

4.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述第一内核内置有中断控制函数，用于周期性地触发所述第一内核中断；

5.根据权利要求4所述的芯片，其特征在于，所述第一内核在被周期性地触发中断后，所述第一内核还用于向所述第一内核的协处理器发送触发指令；

6.根据权利要求5所述的芯片，其特征在于，所述第一内核的协处理器还用于在处理完四象限控制时，触发所述第一内核产生中断，并与所述第一内核进行数据交互。

7.根据权利要求6所述的芯片，其特征在于，所述第一内核的协处理器还用于在处理完四象限控制时，向所述第一内核发送触发指令；

8.一种基于单芯片的实时控制方法，其特征在于，该方法应用如权利要求1至7中任一项所述的芯片实现，该方法包括：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储的计算机程序，当被一个或多个处理器执行时，实现如权利要求8所述的基于单芯片的实时控制方法。

10.一种实时控制器，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的芯片。

技术总结本申请涉及工业实时控制器技术领域，具体涉及一种芯片、实时控制器及基于单芯片的实时控制方法，所述芯片的架构包括：第一内核用于处理逻辑控制以及对外通信；第二内核用于AD采样和处理逆变控制；第一内核的协处理器用于在所述第一内核处理实时性要求相对高的逻辑控制或预处理AD采样数据时，并行处理四象限控制；所述第一内核分别与所述第二内核、所述第一内核的协处理器进行数据交互。通过实现芯片内的第一内核及其协处理器并行处理逻辑控制和四象限控制，四象限控制功能无需单独占用一个控制芯片或者内核，从而节省了芯片成本。技术研发人员：付建国,李益,李程,胡亮,王跃,周斌,邢云龙,王成杰,史世友,廖丽诚,徐钊,周振邦,梁锡凡受保护的技术使用者：中车株洲电力机车研究所有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23