CN1922579A - 用于检测故障时钟的电子电路装置 - Google Patents

用于检测故障时钟的电子电路装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1922579A
CN1922579A CNA2005800057973A CN200580005797A CN1922579A CN 1922579 A CN1922579 A CN 1922579A CN A2005800057973 A CNA2005800057973 A CN A2005800057973A CN 200580005797 A CN200580005797 A CN 200580005797A CN 1922579 A CN1922579 A CN 1922579A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electronic
circuit device
clock
circuit
processor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2005800057973A
Other languages
English (en)
Inventor
弗朗西斯库斯·J.·克洛斯特斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN1922579A publication Critical patent/CN1922579A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/24—Resetting means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/0703—Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation
    • G06F11/0751—Error or fault detection not based on redundancy
    • G06F11/0754—Error or fault detection not based on redundancy by exceeding limits
    • G06F11/0757—Error or fault detection not based on redundancy by exceeding limits by exceeding a time limit, i.e. time-out, e.g. watchdogs
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/04—Generating or distributing clock signals or signals derived directly therefrom
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/22—Detection or location of defective computer hardware by testing during standby operation or during idle time, e.g. start-up testing
    • G06F11/26—Functional testing
    • G06F11/267—Reconfiguring circuits for testing, e.g. LSSD, partitioning

Abstract

本发明涉及一种电子电路装置(300)，该装置包括时钟故障电路(302)，安排用于接收时钟发生电路(303)产生的时钟信号，并当时钟信号缺失时，产生出错信号。该电子电路装置(300)还包括异步处理器(301)，安排用于在中断输入端INT接收所述出错信号，并当在中断输入端INT检测到的出错信号时，通过执行中断例行程序，将该电子电路装置带入预定义状态。

Description

用于检测故障时钟的电子电路装置
本发明涉及如权利要求1的前序部分定义的电子电路装置。
本发明也涉及一种集成电路、一种总线站、以及一种将电子电路装置带入预定状态的方法。
在US6343334中公开了这样一种电子电路装置。它包括时钟故障电路，安排用于接收外部时钟信号。该公开的电子电路装置是微型计算机，其中该微型计算机还包括复位发生电路以及在外部时钟信号控制下运行的同步微处理器。在故障时钟信号，例如时钟信号的频率太低或者缺失时钟信号的情况下，时钟故障电路产生复位信号，使得微型计算机复位或将外部时钟信号和内部时钟信号交换，其中该内部时钟信号由时钟电路产生，该时钟电路是微型计算机的一部分。
在缺失时钟信号的情况下，微处理器停止运行。因此，需要附加的硬件，诸如内部时钟电路或复位电路，以复位微处理器和关闭微型计算机的输出。这样，增加了电子电路装置设计的复杂性。
本发明的其中一个目的是提供一种电子电路装置，其复杂性降低。
为此，本发明提供在首段落中定义的电子电路装置，其中该电子电路装置的特征在于权利要求1的特征部分的特征。
通过提供包括异步处理器的电子电路装置，处理器的运行不需要存在时钟信号。所以，异步处理器可以当检测到出错信号时，将电子电路装置带入预定义状态，因此，可以避免需要附加的硬件，诸如内部时钟电路，用于接管故障的外部时钟的功能，或者复位电路，用于复位电子电路装置。这样，减少了电子电路装置设计的复杂性。
使用异步处理器的另一优势在于，它可以使得功率损耗减小。异步处理器的运行是事件触发。只要没有事件，处理器的状态就不变，因此它也不消耗功率。只有一旦接收到的触发事件，例如出错信号，它才启动或继续运行。
本发明的上述和其他目的以及特征将在下面详细的描述中，并参照附图，变得显而易见，其中：
图1表示现有技术的电子电路装置，用于检测时钟故障；
图2表示另一现有技术的电子电路装置，用于检测时钟故障；
图3表示根据本发明的电子电路装置，用于检测时钟故障；
图4表示集成电路，该集成电路包括电子电路装置；
图5表示具有总线站的总线系统，其中该总线站包括根据本发明的电子电路装置；
在这些附图中，相同的部分由相同的参考标记识别。
图1表示现有技术的电子电路装置，用于检测时钟故障。该电子电路装置100包括同步处理器101和监视计时器(WDT)102。处理器101在时钟信号的控制下运行，其中该时钟信号由时钟发生电路103产生。监视计时器102包括可复位的计时器，例如可复位的计数器或可复位的积分器，其中该积分器对参考信号积分。如果计数器或积分的参考信号超过了预定的阈值，那么监视计时器产生复位信号，该复位信号被处理器101的复位输入端(RES IN)接收，由此触发处理器101复位。在正常运行中，处理器101在输出端(WDT OUT)周期性地产生监视器触发信号。监视器触发信号将计时器复位，由此防止监视计时器102产生复位信号。如果由于某种原因，例如处理器101运行的程序中的缺陷，或使得处理器中的硬件暂时停止运行的干扰，使得处理器101停止运行，那么通过监视计时器102，可以重启动或复位处理器101，即将它带入预定义的状态。在时钟故障，即完全故障，或者例如由于运行频率太低而故障的情况下，也产生复位信号。
电子电路装置100具有几个不足之处。例如，它不可能区分故障时钟和处理器101中使该处理器停止运行的出错状况。并且，如果时钟故障，且电子电路装置必须进入预定义状态，其中在该预定义状态中，例如处理器101的输入/输出端子(IO)必须关闭或图1中未示出的其他电子电路必须停止运行，那么该电子电路装置100需要附加的硬件。因为该处理器的运行停止是由于时钟信号缺失而引起的，所以在处理器100上只应用复位信号是不够的。
图2表示另一现有技术的电子电路装置，用于检测时钟故障。该电子电路装置200包括同步处理器201、时钟故障检测电路(CLKFAIL)202和复位发生电路(RES)203。处理器201在时钟发生电路204产生的时钟信号的控制下运行，其中该处理器在时钟输入端(CLK IN)接收该时钟信号。处理器201还包括一个或多个输入端和输出端，用于和其他电子电路通信。时钟故障检测电路202监视时钟发生电路204产生的时钟信号。如果时钟发生电路204故障，故障原因是产生的时钟频率太低，或者根本没有时钟信号产生，那么它将产生出错信号。复位发生电路203接收该出错信号，并相应的产生复位信号，其中该复位信号例如通过引起复位或关闭外部输入端和输出端，将电子电路装置200带入预定义状态。这在图2未示出。或者，它可以提供例如由内部时钟电路产生的另一时钟信号至处理器201和电子电路装置的其他部分，以恢复正常操作。这在图2未示出。
时钟故障检测电路202与图1所示的监视计时器102相同或相似。
电子电路装置200与电子电路装置100相比，具有的优势是，它可以区分故障时钟发生电路和故障处理器。但是，该电子电路装置还是相当复杂，这是因为它需要附加的硬件来看管故障时钟状况。
图3表示根据本发明的电子电路装置，用于检测时钟故障。根据本发明的电子电路装置300包括异步处理器301和时钟故障检测电路(CLK FAIL)302。异步处理器的运行由事件触发，因此，不依赖于时钟信号的存在。它包括中断输入端INT和一个或多个输入端和输出端(IO)。时钟故障电路302监视时钟发生电路303产生的时钟信号。它的运行与监视计时器102的运行类似。它包括可复位的计时器，例如可复位的计数器或可复位的积分器，其中该积分器用于对参考信号积分。如果计数器或积分的参考信号超过预定义的阈值，那么时钟故障检测电路302产生中断信号，其中该中断信号由处理器301的中断输入端(INT)接收，并由此触发软件例行程序的执行，该例行程序在无需附加硬件的情况下，处理故障时钟电路的状况，而在图1和图2所示的公知的电子电路装置的情况下，需要附加的硬件。
该电子电路装置的另一优势是它的运行可以通过改变中断处理软件例行程序来更改，而无需更改硬件。这增加了电子电路装置300的灵活性，这是由于相同的硬件可以应用于不同的应用，这些应用对于故障时钟发生电路的处理，具有不同的需求。
图4表示一种集成电路，该电路包括电子电路装置。该集成电路400包括根据本发明的电子电路装置450。该电子电路装置450包括异步处理器451和时钟故障检测电路(CLK FAIL)451。该集成电路还包括时钟发生电路404和附加的电子电路装置HW1 401、HW2 402和HW3 403。
异步处理器451包括中断输入端(INT)，用于接收输入信号。它还包括一个或多个输入端和/或输出端IO1、IO2和IO3，分别用于和其他电子电路装置HW1、HW2和HW3通信。它还包括一个或多个输入端和/或输出端IO4，用于和其他电子电路，例如系统处理器通信。
电子电路装置HW1是同步电子电路，并在时钟信号的控制下运行，其中该时钟信号由时钟信号发生电路404产生。它包括时钟输入端CLK IN，用于接收时钟信号，一个或多个输入端和/或输出端HW1IO1，用于和处理器451通信，一个或多个外部输入端和/或输出端HW1 IO2，用于和其他电子元件通信。
电子电路装置HW2是异步的，因此它的运行不需要时钟信号。为了和处理器451通信，它包括一个或多个输入端和/或输出端HW2IO。
电子电路装置HW3也是异步的，因此它的运行不需要时钟信号。为了和处理器451通信，它包括一个或多个输入端和/或输出端HW3IO。
时钟故障电路452，在故障时钟的情况下，以和电子电路装置400类似的方式，在处理器451的中断输入端INT产生中断。
在典型的应用中，电子电路装置HW1可以用于处理时间上要求严格的或实时的任务，例如经由输入/输出端子HW1 IO2处理和其他电子电路的通信，其中需要确定脉冲的长度或脉冲之间的延迟。在这样的应用中，有利的是，将异步电子元件用于电路的一部分，会减少功率损耗。如果什么相关事情都没有发生，那么没有事件被触发，异步电子元件的状态不变。因此，异步电子元件不消耗功率。同时，同步电子元件保持运行，用于执行时间上要求严格的或实时的任务。如果需要，同步电子元件HW1可以发起与处理器451的通信，由此，产生事件，通过该事件，处理器451被触发，以执行所需的运行，该运行可能也包括其他异步电子元件HW2和/或HW3。
时钟发生电路的故障将以相同的方式产生事件，通过该事件触发处理器。该处理器例如可以通过以下方式做出响应：复位时钟发生电路，或关闭HW1的外部输入/输出端子HW1 IO2，或者经由该处理器自身的输入/输出端子IO4向其他电子元件发出故障信号。
在完全的同步环境中，需要附加的手段关闭不需要运行的部分，以保存能量或减少功率损耗。另一方面，在完全的异步环境中，不可能执行时间上要求严格的或实时的任务。
图5表示具有总线站的总线系统，其中该总线站包括根据本发明的电子电路装置。该总线系统500包括总线站501和其他的总线站511、512和513。安排总线站经由总线520，彼此互相通信。总线站501包括集成电路400和其他的硬件502。该其他的硬件例如是，总线站501的系统处理器。总线系统500例如是，在汽车应用中使用的LIN总线系统。在这样的系统中，节约能量非常重要，这是由于一旦汽车的发动机关闭，所有的电子元件不得不依靠电池运行。同时，总线系统的运行需要是实时的，这是由于需要保证某些响应时间。
总之，本发明涉及电子电路装置，该电子电路装置包括时钟故障电路，安排用于接收时钟发生电路产生的时钟信号，也用于当时钟信号缺失时产生出错信号。该电子电路装置还包括异步处理器，安排用于在中断输入端接收所述出错信号，并当在中断输入端检测到出错信号时，通过执行中断例行程序，将电子电路装置带入预定义状态。
这里描述的本发明实施例的目的是用于列举，并不起限制作用。在不脱离后附权利要求定义的本发明保护范围的情况下，本领域技术人员可以对这些实施例做各种修改。
例如，在结合图3、图4和图5讨论的实施例中，处理器可以是微处理器或微控制器，用于执行在存储器中作为软件存储的指令。或者，该指令可以被硬编码在处理器自身中，这与例如在状态机中的情况一样。
并且，图3和图4所示的实施例中，时钟发生电路不是电子电路装置300和450的一部分。或者，这些可以包含在电子电路装置中。
并且，虽然图4的实施例以集成电路的形式示出，但是很明显，各个部分：电子电路装置450、其他电子电路装置401、402和403、以及时钟发生电路404，可以作为单独的集成电路实现，而整个装置400通过将各个部分放置到印刷电路板上，并将它们彼此互连来实现。

Claims (6)

1、一种电子电路装置，包括时钟故障电路，安排用于接收时钟信号，并当所述时钟信号缺失时产生出错信号，其特征在于，所述电子电路装置还包括异步处理器，安排用于接收所述出错信号，并当检测到的所述出错信号时，将所述电子电路装置带入预定义状态。
2、如权利要求1所述的电子电路装置，其特征在于，所述异步处理器包括中断输入端，用于接收所述出错信号，并且所述异步处理器还安排用于当接收到的所述出错信号时，执行软件指令。
3、一种集成电路，包括如权利要求1所述的电子电路装置。
4、一种用于总线系统的总线站，包括如权利要求1所述的电子电路装置。
5、如权利要求3所述的总线站，其特征在于，所述总线站是用于LIN总线系统的总线站。
6、一种将电子电路装置带入预定状态的方法，其中所述电子电路装置包括时钟故障电路，用于检测时钟信号的缺失，并相应地产生出错信号，其特征在于，所述电子电路装置还包括异步处理器，其将所述电子电路装置带入预定状态。
CNA2005800057973A 2004-02-27 2005-02-15 用于检测故障时钟的电子电路装置 Pending CN1922579A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04100789 2004-02-27
EP04100789.9 2004-02-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1922579A true CN1922579A (zh) 2007-02-28

Family

ID=34917201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2005800057973A Pending CN1922579A (zh) 2004-02-27 2005-02-15 用于检测故障时钟的电子电路装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20080140890A1 (zh)
EP (1) EP1719055A2 (zh)
JP (1) JP2007525760A (zh)
KR (1) KR20070012351A (zh)
CN (1) CN1922579A (zh)
WO (1) WO2005085978A2 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090115629A1 (en) * 2007-11-06 2009-05-07 Honeywell International Inc. moving and stationary body system interfacing with a communications medium
US8410954B2 (en) * 2007-11-06 2013-04-02 Honeywell International Inc. Moving and stationary body system using telemetry
JP6816345B2 (ja) * 2015-04-24 2021-01-20 富士電機株式会社 駆動制御装置
EP3742295A1 (en) * 2019-05-23 2020-11-25 NXP USA, Inc. Automatic firmware rollback

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4144448A (en) * 1977-11-29 1979-03-13 International Business Machines Corporation Asynchronous validity checking system and method for monitoring clock signals on separate electrical conductors
US4691126A (en) * 1985-08-29 1987-09-01 Sperry Corporation Redundant synchronous clock system
JPH06332755A (ja) * 1993-05-19 1994-12-02 Mitsubishi Electric Corp ウォッチドッグタイマ回路
US5664636A (en) * 1993-10-29 1997-09-09 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Vehicle with electric motor
US5479648A (en) * 1994-08-30 1995-12-26 Stratus Computer, Inc. Method and apparatus for switching clock signals in a fault-tolerant computer system
DE69430372D1 (de) * 1994-10-27 2002-05-16 St Microelectronics Srl Schaltung zum Nachweis eines Fehlerzustandes eines Taktsignals für elektronische Mikroprozessorschaltungen
GB2318194B (en) * 1996-10-08 2000-12-27 Advanced Risc Mach Ltd Asynchronous data processing apparatus
US5828243A (en) * 1996-10-28 1998-10-27 Mti Technology Corporation Method for detecting clock failure and switching to backup clock
US6301655B1 (en) * 1997-09-15 2001-10-09 California Institute Of Technology Exception processing in asynchronous processor
US7350116B1 (en) * 1999-06-08 2008-03-25 Cisco Technology, Inc. Clock synchronization and fault protection for a telecommunications device
US6292045B1 (en) * 1999-11-29 2001-09-18 Zilog, Inc. Circuit and method for detecting and selecting clock sources
JP2002055830A (ja) * 2000-05-29 2002-02-20 Seiko Epson Corp 割込信号生成装置及び割込信号の生成方法
US6959014B2 (en) * 2001-02-01 2005-10-25 Freescale Semiconductor, Inc. Method and apparatus for operating a communication bus
CN101599034B (zh) * 2001-08-03 2016-03-02 阿尔特拉公司 确定时钟丢失的系统和方法
JP3523225B2 (ja) * 2001-09-18 2004-04-26 Ｎｅｃマイクロシステム株式会社 クロック監視装置及び監視方法
US7089462B2 (en) * 2003-04-17 2006-08-08 International Business Machines Corporation Early clock fault detection method and circuit for detecting clock faults in a multiprocessing system
US7296170B1 (en) * 2004-01-23 2007-11-13 Zilog, Inc. Clock controller with clock source fail-safe logic
US7362739B2 (en) * 2004-06-22 2008-04-22 Intel Corporation Methods and apparatuses for detecting clock failure and establishing an alternate clock lane
JP2006172202A (ja) * 2004-12-16 2006-06-29 Nec Electronics Corp 半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007525760A (ja) 2007-09-06
KR20070012351A (ko) 2007-01-25
US20080140890A1 (en) 2008-06-12
WO2005085978A2 (en) 2005-09-15
EP1719055A2 (en) 2006-11-08
WO2005085978A3 (en) 2006-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6880113B2 (en) Conditional hardware scan dump data capture
US7590890B2 (en) Hot-swap power controller generating sequenced power-good signals
US20070128895A1 (en) Redundant automation system for controlling a techinical device, and method for operating such an automation system
CN111736678B (zh) 一种芯片复位电路、方法以及设备
US7378977B2 (en) Current overload detecting system and method
CN1922579A (zh) 用于检测故障时钟的电子电路装置
EP1095333B1 (en) Fault detection in digital system
US20180144134A1 (en) Detection system and detection method
CN1913689A (zh) 一种基站断电告警的实现方法
EP1676391B1 (en) Lossless transfer of events across clock domains
US20090265581A1 (en) Data system having a variable clock pulse rate
US20140143601A1 (en) Debug device and debug method
US20240012730A1 (en) Program flow monitoring for gateway applications
CN106909382B (zh) 输出不同类型系统启动信息的方法及装置
CN101630278A (zh) 记录电子装置当机异常信息的方法及其电子装置
US11113099B2 (en) Method and apparatus for protecting a program counter structure of a processor system and for monitoring the handling of an interrupt request
CN1787410A (zh) 一种单板故障检测方法
CN103473153B (zh) 用于检测微控制器中的潜在故障的方法和系统
CN105740028A (zh) 一种访问控制方法及装置
CN1682194A (zh) 用于事件同步特别是针对容错系统处理器的方法
US20080059666A1 (en) Microcontroller and debugging method
EP1337923A1 (en) Method and computer device with different criticality
Schneider et al. Basic single-microcontroller monitoring concept for safety critical systems
TWI759208B (zh) 晶片軟失效之防止能力提升電路和方法、控制晶片及資訊處理裝置
CN1725190A (zh) 一种地址总线的故障检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: NXP CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: KONINKLIJKE PHILIPS ELECTRONICS N.V.

Effective date: 20071123

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20071123

Address after: Holland Ian Deho Finn

Applicant after: Koninkl Philips Electronics NV

Address before: Holland Ian Deho Finn

Applicant before: Koninklijke Philips Electronics N.V.

C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20070228