CN104516788B - 看门狗装置及看门狗装置的控制方法 - Google Patents

看门狗装置及看门狗装置的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明是一种主微控制单元与副微控制单元以串行外设接口通信连接的看门狗装置，其包括：令牌产生部，其生成种子值，并利用生成的所述种子值产生至少两个令牌；看门狗信号生成部，其分别生成对应于产生的所述令牌的看门狗信号；以及信号判断部，其判断生成的所述看门狗信号是否为正常状态。根据本发明利用可实现软件逻辑的单元能够感测微控制单元是否异常。

Description

看门狗装置及看门狗装置的控制方法
技术领域
本发明涉及一种看门狗装置及看门狗装置的控制方法，尤其涉及判断MCU是否为正常状态的看门狗装置及看门狗装置的控制方法。
背景技术
车辆电子控制的重要部分在微控制单元(Micro Control Unit,以下称为MCU)中执行。因此，当MCU发生故障时会给车辆、驾驶员及乘客带来致命后果。
因此，感测MCU是否异常在提高车辆的稳定性方面非常重要。能够感测MCU是否异常的装置有看门狗(Watchdog)装置。
看门狗装置发送和接收看门狗信号，并判断接收到的看门狗信号是否在预定时间内以预定的数据接收到。
韩国公开专利第10-2013-0009086号(2013.01.23，以下称为该文献)中记载了这样的看门狗装置。该文献中记载了一种初始化看门狗状态后，使其从000至状态转换至111，若接收到正常的看门狗信号，则使看门狗状态前进一格，若接收到非正常的看门狗信号，则使看门狗状态后退两格，以提高看门狗信号可靠性的结构。
然而，这样的结构无法确认MCU运算工作的安全性，是依赖外部输出值的反馈信号的方式。这样的方式具有判断逻辑造成物理时间浪费和延迟的问题。并且这样的结构难以获取故障区域的具体信息。
发明内容
技术问题
本发明为解决上述问题，目的在于提供一种利用可实现实现软件逻辑的单元,能够感测MCU是否异常的看门狗装置及看门狗装置的控制方法。
并且，本发明的目的在于提供一种能够告知MCU故障区域的具体信息的看门狗装置及看门狗装置的控制方法。
技术方案
为达成上述目的的本发明可提供一种看门狗装置，其作为主微控制单元(以下称为MCU)与副MCU以串行外设接口(SPI：Serial Peripheral Interface)通信连接的看门狗装置，包括：令牌产生部，其生成种子值(Seed Value)，并利用生成的所述种子值产生至少两个令牌；看门狗信号生成部，其对应于产生的所述令牌分别生成看门狗信号；以及信号判断部，其判断生成的所述看门狗信号是否为正常状态。
优选的是，所述令牌产生部可利用伪随机数生成算法产生所述令牌。
优选的是，所述看门狗信号生成部可根据各所述令牌，按时间序列生成所述看门狗信号。
优选的是，所述看门狗信号生成部可以分别生成对应于分配到初始化MCU的模块的第一令牌、分配到执行信号输入及判断逻辑的模块的第二令牌、分配到执行驱动及自动防故障的模块的第三令牌以及分配到存储和结束诊断故障代码(DTC：diagnostic troublecode)的模块的第四令牌的所述看门狗信号。
为达成上述目的的其他发明可提供一种看门狗装置的控制方法，其作为主MCU与副MCU以SPI通信连接的看门狗装置的控制方法，包括a)步骤：生成种子值，并利用生成的所述种子值产生至少两个令牌；b)步骤：分别生成对应于产生的所述令牌的看门狗信号；以及c)步骤：判断生成的所述看门狗信号是否为正常状态。
优选的是，所述a)步骤中，可利用伪随机数(PSEUDO-RANDOM NUMBERS)生成算法产生所述令牌。
优选的是，所述b)步骤中，可以按时间序列分别生成所述看门狗信号。
优选的是，所述b)步骤中，可以分别生成对应于分配到初始化MCU的模块的第一令牌、分配到执行信号输入及判断逻辑的模块的第二令牌、分配到执行驱动及自动防故障的模块的第三令牌以及分配到存储及结束诊断故障代码(DTC)的模块的第四令牌的所述看门狗信号。
技术效果
根据本发明的看门狗装置及看门狗装置的控制方法，具有生成至少两个令牌，并生成对应于各令牌分别生成看门狗信号，进而判断生成的看门狗信号是否为正常状态的结构，从而仅利用可实现实现软件逻辑的单元,能够感测MCU是否异常的有益效果。
并且，根据本发明的看门狗装置及看门狗装置的控制方法，按照软件的结构划分分配令牌，从而提供能够掌握MCU故障区域的具体信息的有益效果。
附图说明
图1为显示以SPI通信连接的主MCU与副MCU的示意图；
图2为显示本发明一优选实施例的看门狗装置的框图；
图3为显示伪随机数生成算法的示意图；
图4为显示令牌产生部的示意图；
图5为显示各令牌的看门狗信号值的表格；
图6为显示分配到各软件循环模块的令牌的示意图；
图7为显示本发明一优选实施例的看门狗控制方法的流程图。
附图标记说明
100：看门狗装置 110：令牌产生部
120：看门狗信号生成部 130：信号判断部
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明的优选实施例。首先需要注意的是，在对各图的构成要素赋予附图标记方面，即使在不同的附图上显示，对于相同的构成要素尽可能赋予相同的附图标记。另外以下将说明本发明的优选实施例，但本发明的技术思想并不限定或限制于此，所属技术领域的技术人员可多样地变形实施，这是不言而喻的。
图1为显示以SPI通信连接的主微控制单元(以下称为MCU)与副MCU的示意图。
如图1所示，主MCU1与副MCU2以SPI通信连接。
图2为显示本发明一优选实施例的看门狗装置的框图。
如图2所示，本发明一优选实施例的看门狗装置100可包括令牌产生部110、看门狗信号生成部120以及信号判断部130。这种看门狗装置100可在主MCU1中实现。
图3为显示伪随机数生成算法的示意图，图4为显示令牌产生部的示意图，图5为显示各令牌的看门狗信号值的表格。
令牌产生部110生成种子值，并利用生成的种子值产生至少两个令牌(TOKEN)。此时，令牌可如图3所示，可通过伪随机数生成算法产生，并可通过Y＝X4+X3+1的运算逻辑进行运算。
其中随机产生的数字通过图2所示的看门狗信号生成部120生成如图5表格中所示的看门狗信号。
信号判断部130判断生成的各看门狗信号是否为正常状态。图5所示表格中的数字通过SPI通信发送和接收，当预定时间内以预定的序列和预定的数据发送和接收时，可判断相应看门狗信号为正常状态。而当预定时间内无法接收到相应看门狗信号或接收和发送的是错误数据时，可判断为非正常状态，并使安全状态降低一级。
一方面，看门狗信号生成部120可根据各令牌，按时间序列生成看门狗信号。进一步地，各令牌可分配到软件逻辑的重要序列步骤中生成。图6为显示分别分配到各软件循环模块的令牌的示意图。
具体而言，令牌产生部110可生成共四个令牌，即，分配到初始化MCU的模块的第一令牌T1、分配到执行信号输入及判断逻辑的模块的第二令牌T2、分配到执行驱动及自动防故障的模块的第三令牌T3以及分配到存储及结束诊断故障代码(DTC)的模块的第四令牌T4。
并且，看门狗信号生成部120可分别生成对应于第一令牌T1、第二令牌T2、第三令牌T3及第四令牌T4的看门狗信号WD0、WD1、WD2和WD3。
图7为显示本发明一优选实施例的看门狗装置的控制方法的流程图。
如图7所示，本发明一优选实施例的看门狗装置的控制方法首先在步骤S100中，令牌产生部110生成种子值，并利用生成的种子值产生至少两个令牌T1、T2、T3和T4。
然后在步骤S200中，看门狗信号生成部120分别生成对应于产生的令牌T1、T2、T3和T4的看门狗信号WD0、WD1、WD2和WD3。
然后在步骤S310至步骤S340中，信号判断部130依次判断各看门狗信号WD0、WD1、WD2和WD3是否为正常状态。
因此即使执行自动防故障，也能够判断出看门狗信号发送到何处时停滞，从而能够立即得知软件的哪一区域中发生了问题。
例如，在看门狗信号WD2处被判断为非正常状态，并执行自动防故障的情况下，可得知驱动及自动防故障区域T3处发生了问题。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种看门狗装置，位于主微控制单元，其中所述主微控制单元与副微控制单元以串行外设接口通信连接，其特征在于，包括：
令牌产生部，其生成种子值，并利用生成的所述种子值产生至少两个令牌；
看门狗信号生成部，其对于产生的各所述令牌分别相应地生成看门狗信号；以及
信号判断部，其判断生成的所述看门狗信号是否为正常状态，
所述看门狗信号生成部根据各所述令牌，按时间序列生成所述看门狗信号，
所述看门狗信号生成部分别生成对应于分配到初始化微控制单元的模块的第一令牌、分配到执行信号输入及判断逻辑的模块的第二令牌、分配到执行驱动及自动防故障的模块的第三令牌以及分配到存储和结束诊断故障代码的模块的第四令牌的所述看门狗信号。
2.根据权利要求1所述的看门狗装置，其特征在于：
所述令牌产生部利用伪随机数生成算法产生所述令牌。
3.一种看门狗装置的控制方法，是位于主微控制单元的看门狗装置的控制方法，其中所述主微控制单元与副微控制单元以串行外设接口通信连接，其特征在于，包括：
a)步骤，生成种子值，并利用生成的所述种子值产生至少两个令牌；
b)步骤，对于产生的各所述令牌分别相应地生成看门狗信号；以及
c)步骤，判断生成的所述看门狗信号是否为正常状态，
所述b)步骤中，按时间序列分别生成所述看门狗信号，
所述b)步骤中，分别生成对应于分配到初始化微控制单元的模块的第一令牌、分配到执行信号输入及判断逻辑的模块的第二令牌、分配到执行驱动及自动防故障的模块的第三令牌以及分配到存储和结束诊断故障代码的模块的第四令牌的所述看门狗信号。
4.根据权利要求3所述的看门狗装置的控制方法，其特征在于：
所述a)步骤中，利用伪随机数生成算法产生所述令牌。
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