車載終端多處理器通信接口系統及通信方法

2023-05-31 13:18:51

專利名稱：車載終端多處理器通信接口系統及通信方法
技術領域：
本發明涉及車載設備，尤其涉及一種車載終端多處理器通信接口系統及通信方法。
背景技術：
現有技術的車載終端設備中，通常採用單個處理器從諸如控制器區域網(CAN)總線之類的汽車總線上接收消息並進行處理，比如接收汽車狀態信息、視頻、音頻控制等信息並將處理結果通過圖形用戶界面(⑶I)顯示在屏幕上。但是，單個處理器(如ARM處理器)的處理效率較慢，需要等車載終端的整個系統啟動之後才能輸出處理結果，而系統啟動一般需要一定的時間，而在某些情況下用戶需要及時了解某些信息，二者形成了矛盾。例如在車輛剛剛啟動時，需要在屏幕上顯示汽車的啟動信息(如車門開/關狀態)，而此時由於系統還未完全啟動，因而車載終端的處理器還不能獲取汽車總線上的信息，導致汽車的異常狀態無法提示，造成使用的不便。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種車載終端多處理器通信接口系統及通信方法，能夠實現多處理器之間的通信從而實時地從汽車總線獲取數據。為解決上述技術問題，本發明提供了一種車載終端多處理器通信接口系統，包括:與汽車總線相耦合的第一處理器；與所述第一處理器相連的第二處理器，所述第二處理器包括:從所述第一處理器接收讀數據包並向所述第一處理器發送寫數據包的埠驅動模塊；與所述埠驅動模塊相連、基於預設的通信協議對所述讀數據包進行拆包生成讀數據、並基於所述預設的通信協議對寫數據進行打包生成所述寫數據包的協議處理模塊；與所述協議處理模塊相連、接收所述讀數據並發出所述寫數據的虛擬設備模塊，所述虛擬設備模塊映射至一個或多個外部設備。可選地，所述第二處理器還包括:對通信參數、所述通信協議進行配置和加載的通信服務模塊；與所述通信服務模塊相連、根據所述通信參數和通信協議啟動所述協議處理模塊的通信啟動模塊。可選地，所述協議處理模塊包括:對所述寫數據進行打包以生成寫數據包的打包子模塊；對所述讀數據包進行拆包以生成讀數據的拆包子模塊。可選地，所述打包子模塊包括:根據所述寫數據生成校驗位的校驗位生成器；
將所述寫數據和校驗位封裝在寫數據包中的數據包封裝器。可選地，所述拆包子模塊包括:對所述讀數據包進行解析並從中提取讀數據和校驗位的數據包解析器；根據所述校驗位對所述讀數據進行校驗的校驗器。可選地，所述拆包子模塊還包括:與所述校驗器相連、校驗出錯後產生失敗應答信號的應答器。本發明還提供了一種車載終端多處理器通信方法，所述車載終端包括與汽車總線相耦合的第一處理器以及與所述第一處理器相連的第二處理器，所述通信方法包括:在讀過程中:所述第二處理器從所述第一處理器接收讀數據包；基於預設的通信協議對所述讀數據包進行拆包生成讀數據；將所述讀數據傳輸至所述第二處理器中的虛擬設備模塊；在寫過程中:所述虛擬設備模塊發出寫數據；基於所述預設的通信協議對所述寫數據進行打包生成寫數據包；將所述寫數據包發送至所述第一處理器；其中，所述虛擬設備模塊映射至一個或多個外部設備。可選地，對所述寫數據進行打包生成寫數據包包括:根據所述寫數據生成校驗位；將所述寫數據和校驗位封裝在所述寫數據包中。可選地，對所述讀數據包進行拆包生成讀數據包括:對所述讀數據包進行解析並從中提取讀數據和校驗位；根據所述校驗位對所述讀數據進行校驗。可選地，對所述讀數據進行校驗後還包括:校驗出錯後產生失敗應答信號。與現有技術相比，本發明具有以下優點:本發明實施例的車載終端多處理器通信接口系統及通信方法中，採用第一處理器來從汽車總線上獲取數據，並傳送至第二處理器，第二處理器基於預設的通信協議對接收到的數據包進行拆包，並將拆包獲得的讀數據傳輸至虛擬設備模塊以供進一步的處理，從而使得第二處理器能夠接近實時地獲取車輛數據並進行相應的處理，有利於改善用戶體驗。


圖1是本發明實施例的車載終端多處理器通信接口系統的結構框圖；圖2是本發明實施例的車載終端多處理器通信接口系統中所採用的數據包的包結構示意圖；圖3是本發明實施例的車載終端多處理器通信方法中讀過程的流程示意圖；圖4是本發明實施例的車載終端多處理器通信方法中寫過程的流程示意圖。
具體實施方式
現有技術的車載終端內，往往需要等整個系統啟動之後，主處理器才能輸出數據的處理結果，在一些應用場景下無法滿足用戶需求。本發明實施例的車載終端多處理器通信接口系統及通信方法中，採用第一處理器來從汽車總線上獲取數據，並傳送至第二處理器，第二處理器基於預設的通信協議對接收到的數據包進行拆包，並將拆包獲得的讀數據傳輸至虛擬設備模塊以供進一步的處理，從而使得第二處理器能夠接近實時地獲取車輛數據並進行相應的處理，有利於改善用戶體驗。下面結合具體實施例和附圖對本發明作進一步說明，但不應以此限制本發明的保護範圍。圖1示出了車載終端多處理器通信接口系統的結構框圖，包括:與汽車總線(未示出)相耦合的第一處理器11，與第一處理器11相連的第二處理器12。其中，汽車總線可以是控制器區域網(CAN)總線之類汽車總線，第一處理器11可以通過各種適當的通信接口與汽車總線相耦合，從而可以從汽車總線上獲取各種車輛數據，如車速、車門狀態、油耗等等。第一處理器11可以採用各種專用或者通用的處理器，例如可以是適當型號的單片機等。第二處理器12與第一處理器11相連，例如可以採用通用異步接收/發送裝置(UART)接口相連。第二處理器12可以通用的處理器來實現，例如ARM處理器，也可以採用專用的處理器來實現，第二處理器12具體可以包括:埠驅動模塊121、協議處理模塊122、虛擬設備模塊123、通信服務模塊124以及通信啟動模塊125，但並不限於此。其中，埠驅動模塊121與第一處理器11相連，在讀取過程(即，第二處理器12從第一處理器11讀取數據)中從第一處理器11接收讀數據包；在寫入過程(即，第二處理器12向第一處理器11寫入數據)中向第一處理器11發送寫數據包。埠驅動模塊121可以採用硬體模塊來實現，也可以採用位於作業系統(例如android)的內核(kernel)層的軟體模塊來實現。協議處理模塊122與埠驅動模塊121相連，在讀取過程中，基於預設的通信協議對讀數據包進行拆包從而生成讀數據；在寫入過程中，基於預設的通信協議對寫數據進行打包從而生成寫數據。協議處理模塊122可以採用硬體模塊來實現，也可以採用位於作業系統(例如android)的內核層的軟體模塊來實現。協議處理模塊122可以具體包括將寫數據進行打包以生成寫數據包的打包子模塊，以及對讀數據包進行拆包以生成讀數據的拆包子模塊。作為優選的實施例，打包子模塊具體可以包括:根據寫數據生成校驗位的校驗位生成器，例如可以根據循環冗餘校驗(CRC)算法來生成校驗位；將寫數據和生成的校驗位封裝在寫數據包中的數據包封裝器。拆包子模塊具體可以包括:對讀數據包進行解析並從中提取讀數據和校驗位的數據包解析器；以及根據校驗位對茶包產生的讀數據進行校驗的校驗器，例如根據CRC算法來進行校驗。拆包子模塊中還可以包括與校驗器相連的應答器，在校驗出錯後產生失敗應答信號，要求發送方重新發送。虛擬設備模塊123與協議處理模塊122相連，虛擬設備模塊122映射至一個或多個外部設備，即對於第二處理器12中的其他模塊、程序而言，虛擬設備模塊122被當作是對應的外部設備。在讀取過程中，虛擬設備模塊123從協議處理模塊122處接收拆包獲得的讀數據以供後續進一步的處理；在寫入過程中，虛擬設備模塊123向協議處理模塊122發出上述寫數據。虛擬設備模塊123可以採用硬體模塊來實現，也可以採用位於作業系統(例如android)的內核層的軟體模塊來實現。例如，在一具體實施例中，虛擬設備模塊123可以映射至外部的油耗顯示器，虛擬設備模塊123經由埠驅動模塊121、協議處理模塊122、第一處理器11從汽車總線上獲取了油耗數據後，第二處理器12內部的顯示模塊(圖中未示出)可以直接從虛擬設備123獲取油耗數據進行顯示，即將虛擬設備模塊123當作是油耗顯示器。類似地，在寫入過程中，也可以將想要寫入外部設備的數據首先寫入至虛擬設備模塊123，由虛擬設備模塊123經由協議處理模塊122、埠驅動模塊121、第一處理器11輸出至連接在汽車總線上的外部設備。此外，本實施例中第二處理器12還包括通信服務模塊124和通信啟動模塊125。其中，通信服務模塊124對通信參數和協議處理模塊122所遵循的通信協議進行配置和加載。通信服務模塊124可以採用硬體模塊來實現，也可以採用位於作業系統(例如android)的硬體抽象層(HAL)的軟體模塊來實現。例如，用戶可以通過通信服務模塊124對各種信息進行配置，在系統啟動時，可以加載第一處理器11和第二處理器12之間的通信埠、埠屬性之類的通信參數，並同時可以加載設置的處理器之間的通信協議。其中通信協議的設置包括:讀數據包和寫數據包的包結構格式、佔用空間等。通信啟動模塊125與通信服務模塊124相連，根據通信服務模塊124中的通信參數、通信協議來啟動協議處理模塊122。通信啟動模塊125可以採用硬體模塊來實現，也可以採用位於作業系統(例如android)的內核層的軟體模塊來實現。換言之，協議處理模塊122中所使用的通信協議是通過通信服務模塊124設置和加載的，並由通信啟動模塊125傳遞至協議處理模塊122。圖2示出了本實施例中寫數據包和讀數據包所採用的包格式，包括:數據包頭(例如可以佔用2個字節)、組標識號(Group ID)(例如可以佔用I個字節)、消息標識號(Message ID)(例如可以佔用I個字節)、數據(例如讀數據或者寫數據)(例如可以佔用32個字節)、校驗位(例如可以佔用I個字節)以及數據包尾(例如可以佔用I個字節)。其中，消息標識號可以對應於虛擬設備模塊中特定的功能(即所映射的外部設備的功能)，具有唯一性。採用本實施例的通信接口系統，可以使得第二處理器能夠接近實時地從第一處理器獲取數據並進行後續處理，解決了單個處理器處理效率可能過低的問題，有利於改善用戶體驗。本實施例還提供了車載終端內多處理器之間的通信方法，其中車載終端包括如圖1中所示的第一處理器11和第二處理器12，讀過程的流程示意圖如圖3所示，包括:步驟S21，所述第二處理器從所述第一處理器接收讀數據包；步驟S22，基於預設的通信協議對所述讀數據包進行拆包生成讀數據；步驟S23，將所述讀數據傳輸至所述第二處理器中的虛擬設備模塊。寫過程的流程示意圖如圖4所示，包括:步驟S31，所述虛擬設備模塊發出寫數據；
步驟S32，基於所述預設的通信協議對所述寫數據進行打包生成寫數據包；步驟S33，將所述寫數據包發送至所述第一處理器。關於該通信方法的詳細信息請參見上述實施例中車載終端多處理器通信接口系統的工作過程的描述，這裡不再贅述。本發明雖然以較佳實施例公開如上，但其並不是用來限定本發明，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和範圍內，都可以做出可能的變動和修改，因此本發明的保護範圍應當以本發明權利要求所界定的範圍為準。
權利要求
1.一種車載終端多處理器通信接口系統，其特徵在於，包括: 與汽車總線相耦合的第一處理器； 與所述第一處理器相連的第二處理器，所述第二處理器包括: 從所述第一處理器接收讀數據包並向所述第一處理器發送寫數據包的埠驅動模塊； 與所述埠驅動模塊相連、基於預設的通信協議對所述讀數據包進行拆包生成讀數據、並基於所述預設的通信協議對寫數據進行打包生成所述寫數據包的協議處理模塊；與所述協議處理模塊相連、接收所述讀數據並發出所述寫數據的虛擬設備模塊，所述虛擬設備模塊映射至一個或多個外部設備。
2.根據權利要求1所述的車載終端多處理器通信接口系統，其特徵在於，所述第二處理器還包括: 對通信參數、所述通信協議進行配置和加載的通信服務模塊； 與所述通信服務模塊相連、根據所述通信參數和通信協議啟動所述協議處理模塊的通信啟動模塊。
3.根據權利要求1所述的車載終端多處理器通信接口系統，其特徵在於，所述協議處理模塊包括: 對所述寫數據進行打包以生成寫數據包的打包子模塊； 對所述讀數據包進行拆包以生成讀數據的拆包子模塊。
4.根據權利要求3所述的車載終端多處理器通信接口系統，其特徵在於，所述打包子模塊包括: 根據所述寫數據生成校驗位的校驗位生成器； 將所述寫數據和校驗位封裝在寫數據包中的數據包封裝器。
5.根據權利要求3所述的車載終端多處理器通信接口系統，其特徵在於，所述拆包子模塊包括: 對所述讀數據包進行解析並從中提取讀數據和校驗位的數據包解析器； 根據所述校驗位對所述讀數據進行校驗的校驗器。
6.根據權利要求5所述的車載終端多處理器通信接口系統，其特徵在於，所述拆包子模塊還包括: 與所述校驗器相連、校驗出錯後產生失敗應答信號的應答器。
7.一種車載終端多處理器通信方法，其特徵在於，所述車載終端包括與汽車總線相耦合的第一處理器以及與所述第一處理器相連的第二處理器，所述通信方法包括: 在讀過程中: 所述第二處理器從所述第一處理器接收讀數據包； 基於預設的通信協議對所述讀數據包進行拆包生成讀數據； 將所述讀數據傳輸至所述第二處理器中的虛擬設備模塊； 在寫過程中: 所述虛擬設備模塊發出寫數據； 基於所述預設的通信協議對所述寫數據進行打包生成寫數據包； 將所述寫數據包發送至所述第一處理器；其中，所述虛擬設備模塊映射至一個或多個外部設備。
8.根據權利要求7所述的車載終端多處理器通信方法，其特徵在於，對所述寫數據進行打包生成寫數據包包括: 根據所述寫數據生成校驗位； 將所述寫數據和校驗位封裝在所述寫數據包中。
9.根據權利要求7所述的車載終端多處理器通信方法，其特徵在於，對所述讀數據包進行拆包生成讀數據包括: 對所述讀數據包進行解析並從中提取讀數據和校驗位； 根據所述校驗位對所述讀數據進行校驗。
10.根據權利要求9所述的車載終端多處理器通信方法，其特徵在於，對所述讀數據進行校驗後還包括:校驗出 錯後產生失敗應答信號。
全文摘要
本發明提供了一種車載終端多處理器通信接口系統及通信方法，所述系統包括與汽車總線相耦合的第一處理器；與所述第一處理器相連的第二處理器，所述第二處理器包括從所述第一處理器接收讀數據包並向所述第一處理器發送寫數據包的埠驅動模塊；與所述埠驅動模塊相連、基於預設的通信協議對所述讀數據包進行拆包生成讀數據、並基於所述預設的通信協議對寫數據進行打包生成所述寫數據包的協議處理模塊；與所述協議處理模塊相連、接收所述讀數據並發出所述寫數據的虛擬設備模塊，所述虛擬設備模塊映射至一個或多個外部設備。本發明能夠提高響應速度，改善用戶體驗。
文檔編號G06F15/163GK103186500SQ20111045323
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者田曙亮, 吳哲 申請人:上海博泰悅臻電子設備製造有限公司