車載系統的電源狀態及遷移

2021-10-04 09:28:35 字數 2588 閱讀 4440

車載系統的電源狀態遷移

在車載系統開發過程中,無論是軟體開發還是硬體開發,都會涉及到「電源狀態遷移」,這個是乙個最基礎的知識,但是往往在實際工作中,即使有過幾年車載開發經驗的人,也不能夠很透徹地說清楚「電源狀態遷移」,的確很尷尬,這裡詳細講解一下。

目前我們的汽車中有各種各樣的用電裝置,如下圖:車載系統電源布局圖,這裡只標註了部分用電裝置,實際上汽車中的用電裝置要遠遠超過這些,各種用電器由蓄電池供電,而每個用電裝置都由專用的車載ecu控制,從而形成乙個複雜的車載控制系統。

下面介紹一下狀態遷移的基礎知識,讓大家了解什麼是狀態及狀態遷移。

狀態機

狀態機4個要素:現態、條件、動作、次態。主要是出於對狀態機的內在因果關係的考慮。「現態」和「條件」是因,「動作」和「次態」是果。

①現態:是指當前所處的狀態。

②條件:又稱為「事件」。當乙個條件被滿足,將會觸發乙個動作,或者執行一次狀態的遷移。

③動作:條件滿足後執行的動作。動作執行完畢後,可以遷移到新的狀態,也可以仍舊保持原狀態。動作不是必需的,當條件滿足後,也可以不執行任何動作,直接遷移到新狀態。

④次態:條件滿足後要遷往的新狀態。「次態」是相對於「現態」而言的,「次態」一旦被啟用,就轉變成新的「現態」了。

把「現態」和「次態」統一起來,而把「動作」忽略(降格處理),則只剩下兩個最關鍵的要素,即:狀態、遷移條件。

狀態遷移

狀態遷移圖(std)或狀態遷移表被用來描述系統或物件的狀態,以及導致系統或物件的狀態改變的事件,從而描述系統的行為。屬於結構化分析方法使用工具。

狀態遷移圖

狀態遷移圖(std),是一種描述系統的狀態、以及相互轉化關係的圖形方式,如下圖(a)。

狀態遷移表

用**的形式來表示狀態之間的關係。這種表一般稱為狀態遷移表,如下圖(b)。

狀態遷移工具

車載的狀態遷移可以通過c編寫**,建立狀態遷移表來實現,也可以通過專用的工具來建立狀態遷移,自動生成狀態遷移的**,如:zipc。

汽車的鑰匙孔與電源狀態對應關係

不同的車這4個檔位會有微小的差異,基本差不多,請參考「汽車電源狀態」圖。

lock檔:鎖止檔,此位置是鑰匙插入和拔出的位置,此時車輛除了防盜系統和車內小燈以外,電路完全關閉。

acc檔:附件通電檔,將鑰匙擰到此位置時,部分車載附屬裝置供電,如視聽系統,儀表燈,燈光等。也就是說,車停在**,發動機不轉,除了空調不能用外,車內的裝置基本都可以用。

on檔:接通檔,將鑰匙擰到此位置時,全車電路接通,系統會為啟動發動機做必要的準備工作和自檢工作,車輛正常行駛時鑰匙會保持在這個位置。這時全車所有電路都處於工作狀態。on是汽車點火檔,在保證acc供電的基礎上,增加了發動機的點火功能。

start檔:啟動檔,將鑰匙擰到此位置時,啟動機電路接通,會帶動發動機運轉並啟動。鬆開後鑰匙會自動回到on檔。而start檔是發動機啟動檔位,啟動後會自動恢復正常狀態也就是on檔,在汽車打火的一瞬間會進入「start」擋。主要給發動機啟動系統供電,這時一般會切斷acc檔的電路,已保證發動機順利啟動。

車載電源狀態及遷移關係

車載電源有三種基本狀態:battery狀態、acc狀態和ig狀態,每種狀態有分為「off」和「on」狀態,各種狀態之間可以相互遷移,參考「車載電源狀態遷移圖」。

1、battery on,簡稱+b on,指車輛的蓄電池接通。

2、battery off,簡稱+b off,指車輛的蓄電池斷開。

3、acc on:蓄電池接通並且有點的情況下,將車鑰匙擰到acc的位置,進入acc on狀態。

4、acc off:車鑰匙沒有進入acc檔之前的狀態。

5、ig on:汽車打火完成後,就進入ig on狀態,對應實車中的on檔。

6、ig off:汽車熄火後,進入該狀態。

sleep和weakup狀態

sleep:在系統滿足一定條件的情況下(例如:電壓、電流過低,長期間沒有訊號輸入,長期間沒有使用者操作等),系統進入休眠狀態,以節省電力,避免蓄電池虧點。

weakup:就是系統正常執行時的狀態,在系統滿足一定條件的情況下,從sleep遷移到weakup。

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