[发明专利]一种基于异构双核的提花手套机控制装置及控制方法

说明书

本发明涉及一种基于异构双核的提花手套机控制装置及控制方法。在以往的提花手套机控制系统中因手套机实际编织过程中控制器需要实时向各从机板下发控制命令。为确保编织过程中严格的时序性采用MCU作为核心控制器运行实时操作系统，但MCU受限片内的FLASH和RAM容量，其运算处理能力有限，故手套机的显示屏需另外处理器驱动显示，这使得控制器和显示屏需要额外的通信交互。本发明充分利用单芯片内置的核间共享内存通信方式，实现主处理器与协处理器之间的大数据量快速通信，避免复杂的总线通信协议，大幅提高了控制器的执行效率。

技术领域

本发明属于提花手套机技术领域，具体为基于异构双核的提花手套机控制装置及控制方法。

背景技术

近年来，人们对于手套品质和外形的个性化要求不断提高，国内手套需求量越来越大，手套已经成为人们日常生活的必需品。自动提花手套机控制器的设计成为当前国内智控纺织行业重点的研究对象。自动提花手套机拉动传统纺织行业朝智能制造的方向升级，从而满足市场更快速、个性化的需求响应，提高手套机的自动化程度以及编织效率。目前提花手套机控制器硬件设计方案主要有：1)基于DSP的手套机控制器；2)基于ARM的手套机控制器：

基于DSP的手套机控制器，该方案利用DSP作为处理器，DSP拥有浮点型数据计算函数库，运算执行效率高，此外片内含有串口通信和CAN标准通信接口，方便于上位机进行调试并通过CAN总线与从机板进行通信。但DSP没有丰富的外设接口，操作人员无法通过U盘、SD卡等设备导入文件信息，满足手套编织个性化需求。

基于ARM的手套机控制器，该方案采用ARM芯片作为核心处理器，负责整个手套编织工作流程的控制，并通过CAN总线向其他控制单板下达控制命令。采用MCU作为核心处理器，执行任务效率高，能够满足高速手套编织过程中的强实时性的控制要求。但MCU本身存在无法支持复杂的图形界面显示以及丰富的外设接口扩展。实际应用中往往需要显示屏以及控制器两块单板，两块单板之间存在大量的数据通信，造成不必要的总线占用，影响总线通信效率。基于MCU的嵌入式开发平台，由于工作频率、内存以及存储都不大，难以运行较大的应用程序，开发人员在开发应用程序难度大，花费时间多。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种基于异构双核的手套机控制装置。

本发明采用的技术方案是：一种基于异构双核的手套机控制装置，包括异构双核微处理器、电源模块、数据存储模块、数据传输模块、实时控制模块、人机交互模块、总线通信模块，其中实时控制模块包括主伺服机头控制模块、电磁铁选针器控制模块、度目参数控制模块、信号传输模块；异构双核微处理器中主处理器的第一信号端与数据存储模块的信号端双向连接，第二信号端与数据传输模块的第一信号端双向连接，第三信号端与人机交互模块的信号端双向连接；异构双核微处理器中协处理器的信号端与总线通信模块的第一信号端双向连接；总线通信模块的第二信号端与实时控制模块的信号端双向连接；数据传输模块的第二信号端与本地服务器的信号端双向连接；电源模块为其他模块供电。总线通信模块的第二至五信号输出端分别伺服电机控制模块的信号端、电磁铁选针器控制模块的信号端、度目参数控制模块的信号端、信号传输模块的信号端双向连接；

所述异构多核微处理器采用STM32MP157作为核心控制器，片内含有双核CortexA7主处理器、Cortex M4协处理器。主处理器与协处理器之间信息交互采用核间共享内存的方式，其中一个处理器将需要交互的信息存入共享内存中，另一个处理器从共享内存中获取信息，完成一次信息交互。

所述的数据存储模块包括DDR3L存储器、EMMC存储介质，用于存储手套机控制程序以及编织花型文件；

所述的数据传输模块采用千兆以太网电路。

所述人机交互模块，包括显示屏；用于显示手套机机型参数，编织花型文件的选择，以及显示编织进度的实时手套图案；