[0001] 本实用新型涉及电控设备调试技术领域，特别是涉及一种电控设备调试数据监控与记录装置。

[0002] 随着电力电子及自动化控制等行业的发展，越来越多的电控设备进入到相关市场中得到应用。在这些电控设备的研发、调试及现场问题定位过程中，其内部控制的关键信息数据的监控和记录尤为重要，特别在研发过程中，需要对内部大量的数据进行监控分析，以确定设备功能、逻辑等设计是否正确。

[0003] 在这些电控设备中，主控制器一般选择单片机或DSP等处理芯片，处理器内部烧录的程序控制着电控设备的运行及对外通讯等全部或主要功能，其开发和调试过程关系着整个电控设备工作是否正常，而在应用过程中的问题定位分析及排查关系着电控设备的运行安全及设备产品改进等方面，因而电控设备的调试与监控是电控产品设计、生产、应用中非常关键且不可缺少的环节。

[0004] 目前，在对电控设备及内部程序进行开发与调试的过程，常采用以下两种方式：

[0005] 一是依赖仿真器进行数据观测及程序在线调试，但此方式对程序运行过程的不断干预可能会造成程序异常，甚至在涉及强电的应用场合中，可能造成器件损坏甚至炸机等严重后果，因此无法适用于带强电的调试。

[0006] 另一种是基于处理器对外通讯接口进行，但往往需要修改程序代码，将要监控的变量以合适的方式上传，如果需要对不同的变量进行监控，需要添加大量的特定观测代码，并需要不断修改代码，更换上传的变量，在产品开发初期，监控变量存在不确定性，因而在进行变量的监控时，相关的工作量是十分巨大的，并且在调试完毕后，这些特定的观测代码也就失去了价值，又需要从代码中去除，调试效率比较低下。实用新型内容

[0007] 本实用新型提供了一种电控设备调试数据监控及记录装置，通过串口和总线常见的通讯接口连接处理器和终端设备使两者之间进行数据交互，根据输入的监控变量进行兼并变量地址的检索并结合输入的监控类型获得通讯信息，同时根据输入的变量类型以及接受的实时通讯信息进行对应的解析获得相关的监控变量数据并在终端设备的显示器中进行显示，同时终端设备在与处理器进行数据交互时，处理器会将接收到的数据信息进行解析并进行缓存。

[0008] 本实用新型提供了一种电控设备调试数据监控及记录的装置，装置包括：

[0009] 终端设备、微控制器和相关电控设备；

[0010] 所述终端设备用来接收用户的指令操作进行变量数据的输入，包括：变量地址检索处理单元、监控信息地址下发通讯处理单元和监控信息解析单元；

[0011] 所述变量地址检索处理单元用来接收输入的监控变量名和调用执行微控制器内部存储程序编译的结果文件，并检索输出监控变量地址。

[0012] 所述监控信息地址下发通讯处理单元用来将接收的监控变量地址数据同时接收输入的监控变量的类型，将监控变量地址数据信息和监控变量类型数据信息进行打包处理获得通讯信息并下发到微控制器中；

[0013] 所述监控信息解析单元用来接收微控制器发送的监控变量实时数据通讯信息并对接收的数据信息进行解析获得监控变量数据发送到终端设备中进行显示输出。

[0014] 所述微控制器通过端口线路与所述终端设备连接，与终端设备之间进行数据交互，并通过内部程序控制相关电控设备运行以及和外部设备进行通讯，所述为控制器包括监控地址解析单元、监控信息缓存处理单元及监控信息上传通讯处理单元；

[0015] 所述监控地址解析单元用来接收终端设备下发的打包好的监控变量地址通讯信息，并解析获得监控变量地址；

[0016] 所述监控信息缓存处理单元根据接收到的监控变量地址获得监控变量数据信息进行缓存；

[0017] 所述监控信息上传通讯处理单元用来接收监控变量数据并打包成监控变量数据通讯信息通过通讯端口上传至终端设备中。

[0018] 进一步的，所述终端设备包括智能终端或PC端设备，所述终端设备能够进行指令输入操作和数据显示。

[0019] 进一步的，所述微控制器采用单片机或DSP等处理芯片，作为处理器单元。

[0020] 进一步的，所述终端设备通过串行通讯接口和CAN总线与所述微控制器连接，进行数据交互，所述微控制器通过线路电缆连接相关的所述电控设备，控制电控设备的操作并发送通讯信息。

[0021] 进一步的，所述变量地址检索处理单元和所述监控信息地址下发通讯处理单元与所述终端设备的外部输入设备连接，所述监控信息解析单元与所述终端设备的外部显示设备连接。

[0022] 上述装置的数据监控与记录的具体过程如下：

[0023] S1，监控变量地址的获得：根据用户在终端设备上的指令操作获取监控变量名和微控制器程序编译的结果文件，并传输至所述变量地址检索处理单元中进行检索并获得监控变量地址，再将得到的监控变量地址传输至监控信息地址下发通讯处理单元；

[0024] S2，获得通讯信息：通过在终端设备上的指令操作输入监控变量的类型信息，并与获得的监控变量地址信息进行打包获得通讯信息发送至微控制器中；

[0025] S3，数据缓存：微控制器接收终端设备的通讯信息后进行解析获得监控变量的地址，所述微控制器中的监控信息缓存处理单元根据得到的监控变量的地址将获得的监控变量数据进行缓存；

[0026] S4，数据输出显示，将监控变量数据通过通讯处理单元打包成通讯信息上传至终端设备中，再结合相应的变量数据类型进行解析，得到监控变量的数据信息并在终端设备的显示器中进行显示输出。

[0027] 进一步的，所述数据缓存步骤如下：

[0028] 首先判断是否存在缓存锁止，如果不存在，根据预设的缓存周期判断待缓存数据是否达到缓存周期条件，当到达缓存周期时进行数据的缓存并将数据下标加1；

[0029] 其次对进行数据下标加1后的缓存数据进行判断，判断换存量是否超出最大缓存，如果超出最大缓存量N，则对数据下标进行减去最大缓存量N的运算来实现监控数据缓存区的覆盖更新；

[0030] 最后判断是否触发缓存锁止条件，如果没有触发则继续进行数据的缓存，如果触发了缓存锁止，则缓存区停止更新并记录当前数据下标，根据终端设备的指令上传缓存区的数据。

[0031] 进一步的，数据缓存时所述缓存锁止条件根据需求可设置为变量的大小或者故障信号等条件。

[0032] 区别现有技术的情况，本实用新型的有益效果是：

[0033] 1、系统装置结构简单，所述终端设备和所述微控制器之间通过串行端口和CAN总线等电控设备常见的通讯接口进行连接实现数据交互，成本低廉，配置灵活。

[0034] 2、根据监控变量的地址进行检索，对所需监控的变量进行信息通讯，并按照监控变量的类型进行针对性解析，能够根据需求的不同对各种监控变量灵活配置。

[0035] 3、在数据缓存时，根据需求设定有缓存周期，能够实现在特定时刻或特定时间间隔对监控信息进行缓存，便于软件调试和数据分析，提高了电控设备在软件调试及故障定位分析的效率。

[0041] 在下面的描述中对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0042] 本实用新型的实施例一提供了一种电控设备调试数据监控及记录装置，如图2所示，该装置包括终端设备、微控制器和电控设备，本实施例中采用PC端和MCU分别作为终端设备和处理器，所述PC端的通讯端口通过CAN总线与MCU处理器的通讯端口连接，所述MCU处理器通过线路电缆连接并控制相关的电控设备。

[0043] 所述PC端设备设有显示器和键盘，进行指令数据的输入和数据结果的输出显示；

[0044] 所述PC端设备包括变量地址检索处理单元、监控信息地址下发通讯处理单元和监控信息解析单元；

[0045] 所述PC端来接收用户的指令操作输入的监控变量名和监控变量类型等数据信息，根据输入内容完成对变量地址的检索和数据信息的处理，并与MCU处理器进行数据的交互，接收的数据信息通过解析单元处理解析后传输到显示器中进行显示。

[0046] 所述MCU处理器包括监控地址解析单元、监控信息缓存处理单元及监控信息上传通讯处理单元；

[0047] 所述MCU处理器通过端口连接的各种电控设备，控制电控设备的运行，并通过CAN总线接口接收并上传数据，所述MCU处理器还能够对接收的数据进行缓存。

[0048] 本实用新型的实施例二基于实施利一的电控设备调试数据监控及记录装置提供了一种电控设备调试数据监控及记录方法，如图2和图3所示，具体步骤如下：

[0049] 首先通过在PC端上进行指令操作向变量地址检索处理单元中输入要监控的变量名，并向监控信息地址下发通讯处理单元中所述PC端中的变量地址检索单元通过接收监控变量名和读取的MCU中程序编译的结果文件对监控变量进行检索获得监控变量在MCU中的地址信息。

[0050] 同时将得到的监控变量在MCU处理器中的地址信息与用户在PC端输入的变量的类型打包成通讯信息，通过PC端的通讯端口发送到MCU处理器中。

[0051] 如图4所示，所述MCU处理器的地址解析单元接收到监控变量地址通讯信息后解析出变量地址，根据变量地址获取监控变量数据进行缓存。

[0052] 如图5所示，在对获取的监控变量数据进行缓存时，首先进行第一次缓存锁止条件的判断，满足所述缓存锁止条件后，进行缓存周期的判断，所述缓存周期根据需要进行设定，来对缓存信息进行锁存，实现特定时刻特定时间间隔对监控信息进行缓存，以方便软件调试及数据分析，提高电控设备在软件调试及故障定位分析的效率，所述缓存锁止条件可采用变量大小或者故障信号等条件作为缓存锁止条件，本实施例将变量大小作为缓存锁止条件，根据监控变量数据信息判断所需缓存的变量大小是否超出预设变量大小，即是否触发了缓存单元程序设定的缓存锁止条件，当满足缓存锁止条件后，则进行预设周期的判断，判断是否在缓存周期，如果不在则等待下一个缓存周期，如果达到缓存周期则对当前锁存数据进行缓存，将待缓存数据下标P加1，并进行数据下标的判断，根据下标判断缓存数据量是否超出最大缓存量N，如果超出最大数据量N，则将数据下标P重新进行赋值，即P＝P-N，将超出的数据量重新调整下标，作为下一周期缓存时的缓存数据量，以此实现监控数据缓存区的不断覆盖更新，当数据完成缓存后，下标重新赋值的数据量再进行第二次缓存锁止条件的判断，如果满足条件则进行上述是否到达缓存周期的判断，如果触发了缓存锁止条件则停止缓存区的更新并记录当前的数据下标P。

[0053] 当进行第一次缓存锁止条件的判断时，如果触发了缓存锁止，则不进行数据的缓存；

[0054] 缓存结束后，所述MCU处理器通过通讯处理单元将监控量数据打包成通讯数据，通过MCU处理器的通讯端口将数据上传至所述PC端设备中。

[0055] 所述PC端设备接收来MCU处理器上传的通讯信息并根据用户在PC端的通过指令输入的监控变量类型进行解析获得监控变量数据，并将数据在显示器中呈现。

[0056] 以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。