CN101258056B - 具有经由串行多线总线互相连接的计算设备和外围模块的控制设备 - Google Patents
具有经由串行多线总线互相连接的计算设备和外围模块的控制设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种控制设备(20)，该控制设备具有至少一个计算设备(2)和至少一个单独的经由串行多线总线(4)与计算设备(2)连接的外围模块(21)，该外围模块具有至少一个用于将串行数据转交给控制设备(20)之外的装置的输出级(9)。为了将外围模块(3)上所需要的管脚(10)的数量保持尽可能小，以便由此能够降低整个控制设备(20)的成本，建议：外围模块(21)在用于串行多线总线(4)的接口(8)和输出级(9)之间具有异步单线接口(22)。该异步单线接口(22)优选地被构造为UART(通用异步接收机发射机)接口。串行多线总线(4)优选地被构造为微秒总线。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制设备，该控制设备具有至少一个计算设备和至少一个单独的经由串行多线总线与所述计算设备连接的外围模块，该外围模块具有至少一个输出级，用于将串行数据转交给用于实现汽车功能的装置。
背景技术
从现有技术中，尤其是在汽车领域中，已知简单构建的且低成本的控制设备。这些控制设备用于控制和/或调节汽车功能、例如内燃机的功能。这些已知的控制设备包括两个集成电路(所谓的“integratedcircuits”)，即计算设备或微控制器的模块和外围模块或外围芯片。在外围模块上尤其安置有控制设备的电源、一个或多个输出级和接口模块。
按照现有技术，计算设备和外围模块经由所谓的微秒总线(μs总线)互相通信。在此涉及一种具有大约3至4个线路的串行总线。该总线具有与SPI(串行外围接口)总线的相似性。经由微秒总线尤其进行计算设备和外围模块之间的安全通信(例如问答通信)。此外，在计算设备和外围模块之间设置有例如用于计算设备的电压供给的其它线路。
此外，已知的控制设备的计算设备拥有所谓的UART(通用异步接收机发射机)接口，通过该UART接口，串行数据经由其它线路被传输到外围模块，从该外围模块出发该串行数据经由外围模块的输出级被转发给控制设备之外的装置。该装置例如是用于实现汽车的要控制或要调节的功能的装置。这些装置例如尤其是传感器、诊断测试器、驶离阻止器等等。
已知的控制设备的缺点是以下事实，即在计算设备和外围设备之间必须设置用于经由UART接口的通信的单独的线路。该线路此外还必须被连接到外围模块的单独的管脚上，由此减少外围模块上可供使用的管脚的数量。然而，由于成本原因，应保持外围模块上所需要的管 脚的数量尽可能小。
发明内容
从该现有技术出发，本发明所基于的任务在于创造一种保持外围模块上所需要的管脚的数量尽可能小的可能性，以便由此能够降低整个控制设备的成本。
为了解决该任务，从开头所述类型的控制设备出发建议：外围模块在用于串行多线总线的接口和输出级之间具有异步单线接口。
优选地将用于串行多线总线的接口构造为微秒接口或SPI接口。优选地将异步单线接口构造为UART接口。由于该附加地被设置在外围模块中的接口，针对输出级和到控制设备之外的外部装置上的转发所设置的数据能够经由已经存在的串行多线总线来传输。传输这些数据的信号在外围设备中被输入之后经由串行多线总线接口在异步单线接口中被转换成针对输出级的相应的信号，并且被转发给该输出级。输出级觉察不到与现有技术的差别，因为它像迄今为止那样也从UART接口或另一种异步单线接口获得信号。
特别有利的是，利用本发明可以节省计算设备中的UART接口和外围设备之间的线路。至少同样重要的是，此外可以节省外围模块上的管脚。现在可以将外围模块上变成空闲的管脚用于另外的任务或功能。替代地，在相同的任务或功能范围的情况下，也可以在控制设备中采用少一个管脚的更便宜的外围模块。
根据本发明的有利的扩展方案，所述外围模块具有所述控制设备的电源和/或所述控制设备的向外部的接口。
根据本发明的有利的扩展方案，所述外围模块具有装置，用于从所述串行多线总线的时钟导出对于所述异步单线接口的运行来说所需要的时钟信号。
附图说明
以下借助附图更详细地阐述本发明。从附图说明中可以获悉本发明的附加的特征和优点。
图1以示意图展示本发明控制设备；以及
图2展示一种从现有技术中已知的控制设备。
具体实施方式
在图2中，一种从现有技术中已知的控制设备在其总体上用附图 标记1来表示。控制设备1优选地用于控制和/或调节汽车中的功能，例如用于控制内燃机。控制设备1具有至少一个计算设备2和至少一个单独的外围模块3。在图2中示例性地分别示出了仅仅一个计算设备2和仅仅一个外围模块3。计算设备2也可以被称为微控制器。计算设备2经由例如被构造为微秒总线的串行多线总线4与外围模块3连接。
计算设备2包括也可以被称为中央处理单元(CPU)的计算核心5。此外，计算设备2具有例如被构造为UART(通用异步接收机发射机)接口的串行异步单线接口6。最后，计算设备2还包括用于串行多线总线4的接口7。
在外围模块3侧，同样设置有用于串行多线总线4的接口8和至少一个输出级9。在图2中仅仅示例性地示出了这些输出级9中的一个输出级。输出级9用于将从计算设备2到达的信号升高到车辆中的电池电压。此外，外围模块3包括多个端口或管脚，在图2中示例性地示出了这些端口或管脚中的一个管脚10。经由管脚10和线路11将计算设备2的异步单线接口6连接到外围模块3上或连接到输出级9上。
此外，外围模块3具有控制设备1的向外部的、即从控制设备1出来通向外部装置的接口。外部装置例如是传感器、诊断测试器、或驶离阻止器。在图2中仅仅示例性地示出了这些接口中的一个接口12。
图2中所示类型的控制设备1是简单构建且低成本的，并且尤其是在汽车领域中被采用。这些已知的控制设备1的缺点是以下事实，即在计算设备2和外围模块3之间必须设置用于经由串行异步单线接口6的通信的单独的线路11。此外，该线路还必须被连接在外围模块3的单独的管脚10上，由此减少外围模块3上可供使用的管脚10的数量。
在图1中示出了具有外围模块21的本发明控制设备20，该外围模块21除了已知的控制设备1的外围模块3的部件之外具有例如被构造为UART接口的串行异步单线接口22。该异步单线接口6被布置在用于串行多线总线4的接口8和输出级9之间。利用本发明，外围模块21上所需要的管脚的数量能够被保持为小，以便由此降低整个控制设备20的成本。
由于该附加地被设置在外围模块21中的接口22，针对输出级9和到控制设备20之外的外部装置上的转发所设置的数据能够经由已经存 在的串行多线总线4被传输。传输这些数据的信号在外围模块21中被输入之后经由串行多线总线接口8在异步单线接口22中被转换成针对输出级9的相应的信号，并且被转发给该输出级9。输出级9觉察不到与现有技术的差别，因为它像迄今为止那样也从UART接口获得信号，更确切地说，从外围模块22的UART接口22而不是(像在现有技术中那样)从计算设备2的UART接口6获得信号。
特别有利的是，利用本发明可以节省计算设备2中的UART接口6和外围设备21之间的线路11。至少同样重要的是，此外可以节省外围模块21上的管脚10。现在可以将外围模块21上变成空闲的管脚用于另外的任务或功能。替代地，在相同的任务或功能范围的情况下，也可以在控制设备20中采用少一个管脚的更便宜的外围模块21。
Claims (7)
1.控制设备(20)，该控制设备具有至少一个计算设备(2)和至少一个单独的经由串行多线总线(4)与所述计算设备(2)连接的外围模块(21)，该外围模块具有至少一个用于将串行数据转交给所述控制设备(20)之外的装置的输出级(9)，其特征在于，所述外围模块(21)在用于所述串行多线总线(4)的接口(8)和所述输出级(9)之间具有异步单线接口(22)。
2.按照权利要求1所述的控制设备(20)，其特征在于，所述外围模块具有所述控制设备(20)的电源和/或所述控制设备(20)的向外部的接口(12)。
3.按照权利要求1或2所述的控制设备(20)，其特征在于，所述异步单线接口(22)被构造为UART(通用异步接收机发射机)接口。
4.按照权利要求1或2所述的控制设备(20)，其特征在于，所述串行多线总线(4)被构造为微秒总线。
5.按照权利要求1或2所述的控制设备(20)，其特征在于，所述串行多线总线(4)被构造为SPI(串行外围接口)总线。
6.按照权利要求1或2所述的控制设备(20)，其特征在于，所述外围模块(21)具有装置，用于从所述串行多线总线(4)的时钟导出对于所述异步单线接口(22)的运行来说所需要的时钟信号。
7.按照权利要求1或2所述的控制设备(20)，其特征在于，所述控制设备(20)用于控制和/或调节汽车中的至少一个功能。
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