CN102968159B

CN102968159B - 用于读入输入信号的方法

Info

Publication number: CN102968159B
Application number: CN201210317397.8A
Authority: CN
Inventors: A.默克
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-09-01
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2018-08-03
Anticipated expiration: 2032-08-31
Also published as: FR2989184A1; FR2979721A1; CN102968159A; DE102011081989A1

Abstract

本发明涉及用于读入输入信号的方法。介绍了用于将输入信号通过一些输入（44、46）读入微控制器（10）的方法、用于微控制器（10）的定时器单元（12）和微控制器（10）。在该方法中，所述输入信号通过至少一个组件被读入，该组件能够选择所述输入（44、46）之一，其中所述至少一个组件通过定时器单元（12）的选通单元（32）被选通并且读入的输入信号在定时器单元（12）中被处理。

Description

用于读入输入信号的方法

技术领域

本发明涉及用于将输入信号读入微控制器和微控制器的定时器单元的方法，所述微控制器尤其是用于执行所介绍的方法。此外，本发明还涉及具有定时器单元的微控制器。

背景技术

在机动车中，由不同传感器所接收的数据被转发给用于控制和调节功能流程的控制设备。在此，这些数据由设置在控制设备中的微控制器读入。出于位置和成本原因，微控制器的输入和输出是受限的，从而需要也即由多个传感器多次占据输入和输出。为此，例如设置多路复用器，其将多个传感器的多个输入转发给较少数量的微控制器输入。

在已知的微控制器中，设置在微控制器中的中央计算单元（CPU）必须选通该或这些外部的多路复用器，使得所希望的数据或信号能够被读入。这导致，CPU被强烈地满负荷。读入的数据经常被存储在微控制器的RAM中。此外需要CPU来处理被读入的数据。

传感器的信息在此以模拟方式或数字方式被传输。在数字传输情况下，通常通过脉宽调制（PWM）来传送信息例如温度、压力等等。如果PWM信号直接被导送到微控制器上用于处理，那么对于每个信号都需要PWM分析单元和端子。

所力求实现的是，节省分析单元和在微控制器上引脚的数量。

发明内容

在该背景下，介绍了具有权利要求1的特征的用于读入输入信号的方法、按照权利要求6的定时器单元以及根据权利要求9的微控制器。本发明的其它扩展从从属权利要求和说明书中得到。

因此，将多个信号（通常是PWM信号）通过附加的组件、经常是多路复用器组合。为了不形成用于在控制设备中的软件的附加的花费，进行在定时器模块中的完整的选通（Ansteuerung）和分析，包括信号监视和处理以及必要时对读入信号的分析。所设置的组件能够通过多个输入读入信号并且选择出这些输入之一并且续传相应信号。

通过这种方式能够减轻微控制器中CPU的负荷，这不仅对微控制器的功能性而且对于总的控制设备的功能性是有益的。为此，规定，首先在定时器单元中处理读入的信号。此外，将组合输入信号的该组件或这些组件由定时器单元选通。为此，在定时器单元中设置至少一个选通单元。所述信号在定时器单元中的处理在此可以是信号的测量、分析、解释也以及监视。

本发明的其它优点和扩展由说明书和附图得到。

可以理解，上述的并且下面还要阐述的特征不仅可以以分别说明的组合、而且可以以其它组合或单独地被应用，而不脱离本发明的范畴。

附图说明

图1示出了所介绍的定时器模块的实施的示意性示图；

图2示出了所描述的方法的实施的流程图。

具体实施方式

本发明借助在附图中的实施方式被示意性示出并且接着参照附图被详细描述。

在图1中再现了微控制器的实施，其总体上用参考标号10来表示。在微控制器10中设置有定时器单元或者定时器模块12、CPU14、CPU14的RAM16和用于直接存储器存取（DMA：直接存储器存取）的块18。

在定时器单元12中，设置有第一分析单元20、第二分析单元22、处理单元24、定时器单元12的输出26、控制单元28、控制单元28特有的存储器30（通常是RAM）、和选通单元32。连接单元24将分析单元20、22、控制单元28和选通单元32彼此连接。

此外，该示图还示出了第一多路复用器40和第二多路复用器42，它们分别实施为n:1多路复用器。每个多路复用器40和42拥有n个输入44或46，通过它们PWM输入信号被读入或输入。此外，每个多路复用器40和42还拥有输出48或50以及选通输入52或54。在此，给第一多路复用器40分配第一分析单元20，给第二多路复用器42分配第二分析单元22。n:1多路复用器40和42例如能够被构造为4:1，8:1或16:1多路复用器。这是标准组件，其存在许多不同变型。

在该附图中示出了，通过输入44和46读入的PWM输入信号如何通过n:1多路复用器40和42被组合。并行运行多于两个多路复用器组件同样是可能的。多路复用器40和42的选通仅仅需要一次。这通过选通单元32来实现。

要注意的是，对于每个多路复用器40、42需要一个PWM分析单元20、22。在所述的实施中，因此对于n个PWM信号输入需要一个PWM分析单元20、22。多路复用器40和42的选通以及从而输入44或46的选择、也即相应n个输入44或46中的哪个被读入，通过选通单元32来进行。该选择出的PWM输入44或46被导送给分析单元20或22。

在分析单元20和22中，信息被抽取，为此，经常在分析单元20和22中设置有用于测量输入信号大小的测量单元。所抽取的信息然后被存储例如直接存储到CPU的RAM16中或者存储到控制单元28的特有的存储器30中。因此，数据或信息可以被中间存储在控制单元28的特有的存储器30中。

如果流程通过在定时器单元12中的控制单元28被控制，为此在控制单元28中执行流程程序。控制单元28将PWM数据存储在特有的存储器30中。如果数据应该被提供给CPU14，例如可以通过触发控制单元28的触发器来实现数据至CPU14的RAM16中的DMA转移（块18）。为此，设置有定时器单元12的输出26。该定时器单元12的输出26是定时器单元12至“剩余的”微控制器10的接口。

控制单元28必须在开始时被初始化一次并且然后完全独立地运行。为此，CPU14可以在控制单元28中或者在特有的存储器30中或在控制单元28的为此特有地设置的存储器中存储流程程序。原则上，也可以规定：该流程程序固定地或持久地存储在控制单元28处例如在只读存储器中。在控制单元28中的流程程序确定，输入44或46中的哪些何时被读入。该时间的流程在此可以是固定地预先给定的或者是按需确定的。这意味着，输入的选择也可以根据外部边缘条件和/或根据事先读入的量来确定。要注意的是，输入44和46的数量可以被标定。此外，在各个输入之间的切换过程可以被考虑，在此固定地预先给定该切换过程的持续时间或者可以以智能方式确定该切换过程的持续时间。

信号的处理（其如前所述可以包括测量、分析、解释和监视）可以仅仅由分析单元20、22来进行。代替地，可以规定，这至少部分由控制单元28来承担。重要的是，信号的所需的处理至少部分地在定时器单元12中进行。通过这种方式，微控制器10的CPU14可以被减轻负荷。自然可以理解的是，在定时器单元12中处理的信号由CPU14进一步处理。

在图2中以流程图描述了用于读入信号的所描述的方法的一种可能的流程。在该情况下，执行PWM信号测量。图1中的参考标号用于说明在这些图中的关联。

在第一步骤60中，通过多路复用器40、42的选通选择出输入并且由此将其置于定时器单元12的分析单元20、22上。在第二步骤62中，当测量结束时，从控制单元28取出数据并且将其存储在控制单元28的特有存储器30中。在接着的步骤64中，控制单元28将选通单元32切换到下一个输入并且由此到下一信号例如PWM信号。

在下一步骤66中，其可选地规定，控制单元28触发DMA块18，以便取出数据。当分析结束时，在中间时间中，分析单元28变换新的信号并且通知给控制单元28。控制单元28必须丢弃头两个变换结果，因为它们可能由于切换多路复用器40、42而是错误的。

在接着的步骤68中，控制单元的第三变换又被存储在特有的存储器30中。然后又接着步骤64。

要注意的是，整个流程不需要CPU14的支持。信号的监视和可信化直接借助控制单元28来执行。当信号不再出现（这例如可能由短路或开路线路所引起），这可以用所谓的超时功能来截获。

所描述的方法原则上可以被使用在所有具有微控制器的控制设备中，所述微控制器使用定时器单元。借助该方法，CPU可以利用数据，而该CPU不必被激活。

Claims

1.用于在机动车中将输入信号通过一些输入（44、46）读入微控制器（10）的方法，其中所述输入信号通过至少一个组件被读入，该组件能够选择所述输入（44、46）之一，其中所述至少一个组件通过定时器单元（12）的选通单元（32）被选通并且被读入的输入信号在定时器单元（12）中被处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多路复用器（40、42）用作所述至少一个组件。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法的流程借助在定时器单元（12）中的控制单元（28）上执行的流程程序来控制。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对被读入的信号的分析在至少一个分析单元（20、22）中进行。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，被读入的数据被中间存储在定时器单元（12）中。

6.用于微控制器（10）的定时器单元，具有用于选通至少一个对一些输入（44、46）进行组合的组件的选通单元（32），以及至少一个用于分析被读入的信号的分析单元（20、22）。

7.根据权利要求6所述的定时器单元，其特征在于，设置有用于控制流程的控制单元（28）。

8.根据权利要求6所述的定时器单元，其特征在于，给该控制单元（28）分配特有的存储器（30）。

9.微控制器，具有CPU（14）、RAM（16）和根据权利要求6至8之一所述的定时器单元（12）。

10.根据权利要求9所述的微控制器，其特征在于，该微控制器具有用于直接存储器存取的块（18）。