DE102011117383A1

DE102011117383A1 - Verfahren und Systeme zum Messen von E/A-Signalen

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Publication number: DE102011117383A1
Application number: DE102011117383A
Authority: DE
Inventors: Simon Brewerton; Patrick Leteinturier; Oreste Bernardi; Antonio Vilela; Jens Barrenscheen; Klaus Scheibert
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2012-05-03
Also published as: US20120110374A1; CN102455967B; US8539278B2; US20140019805A1; CN102455967A; US8799703B2

Abstract

Einige erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele betreffen ein eingebettetes Verarbeitungssystem. Das System umfasst eine Speichereinheit, um eine Vielzahl von Betriebsanweisungen zu speichern, und eine mit der Speichereinheit gekoppelte Verarbeitungseinheit. Die Verarbeitungseinheit kann logische Operationen ausführen, die den jeweiligen Betriebsanweisungen entsprechen. Eine Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle (E/A-Schnittstelle) empfängt eine erste zeitlich veränderliche Wellenform und stellt ein E/A-Signal bereit, das auf der ersten zeitlich veränderlichen Wellenform basiert. Eine Vergleichseinheit ist mit der Verarbeitungseinheit gekoppelt und geeignet, ein Fehlersignal selektiv zuzusichern, je nachdem, ob das E/A-Signal eine vorbestimmte Beziehung zu einem Referenzsignal aufweist, wobei sich die vorbestimmte Beziehung während des Normalbetriebs als wahr erweist, sich aber nicht als wahr erweist, wenn ein unerwartetes Ereignis eintritt und eine unerwartete Änderung von wenigstens einem von dem E/A-Signal und dem Referenzsignal verursacht.

Description

Sicherheitstechnik ist ein Wachstumsbereich, in dem die Ingenieure Redundanztechniken verwenden, um nachteilige Folgen abzumildern, wenn ein Fehler auftritt. So umfassen zum Beispiel Raumfahrzeuge und viele Luftfahrzeuge redundante Systeme, sodass in dem Fall, dass zum Beispiel eine Komponente der Triebwerkssteuerung während des Flugs ausfällt, eine andere Komponente der Triebwerkssteuerung aktiviert werden kann, damit das Luftfahrzeug sicher landen kann.
In ähnlicher Hinsicht können zeitgesteuerte Eingangs-/Ausgangssignale in sicherheitsrelevanten Systemen generiert und anschließend geprüft werden, um sicherzustellen, dass sie tatsächlich ordnungsgemäß übermittelt wurden. Dies kann in einer Vielzahl von Anwendungen nützlich sein. Wenn zum Beispiel bei einem Automobilsystem ein Ausgangs-Fahrbetriebssignal (zum Beispiel ein Zündkerzensignal einer Motorsteuerung) dem Motor eines Automobils bereitgestellt wird, kann ein Rückmeldesignal (das aus dem tatsächlich an den Motor übermittelten Ausgangssignal abgeleitet wird) mit dem ursprünglichen Ausgangs-Fahrbetriebssignal verglichen werden, um zu bestimmen, ob das Ausgangs-Fahrbetriebssignal wirklich ordnungsgemäß übermittelt wurde. Falls eine „schlechte” Verbindung zwischen der Motorsteuerung und dem Motor selbst vorliegt (oder wenn ein anderes Fehlerereignis auftritt), kann somit ein Vergleich des ursprünglichen Fahrbetriebssignals mit dem Rückmeldesignal diesen Fehler erkennen, wodurch es einem Steuersystem erlaubt wird, den Fahrer zu benachrichtigen, beispielsweise, indem das Aufleuchten einer Motorkontrollleuchte auf dem Armaturenbrett des Fahrers bewirkt wird. Auf diese Weise kann ein Fahrer darüber informiert werden, dass ein Motorproblem aufgetreten ist (zum Beispiel eine Fehlzündung der Zündkerze), und er kann dann sein Fahrzeug in eine Werkstatt bringen, um jegliche entsprechenden Probleme beheben zu fassen.
Obwohl herkömmliche zeitgesteuerte E/A-Techniken in einigen Fällen ausreichend sind, haben die Erfinder erkannt, dass sie in vielen Fällen nicht ideal sind. So vergleicht beispielsweise in früheren zeitgesteuerten E/A-Lösungen Software in Form einer ISR (Interrupt-Service-Routine, Unterbrechungs-Dienst-Routine) das Ausgangs-Fahrbetriebssignal und das Rückmeldesignal an jeder einzelnen Flanke des Ausgangs-Fahrbetriebssignals. Da die ISR für jede einzelne Flanke des Ausgangs-Fahrbetriebssignals ausgeführt wird, stellen die wiederholten ISRs eine beträchtliche Belastung für den Mikroprozessor des Systems dar. Salchermaßen haben die Erfinder erkannt, dass die ISRs einen Verarbeitungsengpass in vielen derzeit vorhandenen Steuersystemen erzeugen. Aus diesem Grund haben die Erfinder verbesserte Techniken zum Generieren und Messen zeitgesteuerter E/A-Signale erdacht.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verarbeitungssystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist:
eine Speichereinheit zum Speichern einer Vielzahl von Betriebsanweisungen;
eine mit der Speichereinheit gekoppelte Verarbeitungseinheit, wobei die Verarbeitungseinheit geeignet ist, jeweiligen Betriebsanweisungen entsprechende logische Operationen auszuführen;
eine Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle (E/A-Schnittstelle), um eine erste zeitlich veränderliche Wellenform zu empfangen und ein E/A-Signal bereitzustellen, das auf der ersten zeitlich veränderlichen Wellenform basiert;
eine Vergleichseinheit, die mit der Verarbeitungseinheit gekoppelt ist und geeignet ist, ein Fehlersignal selektiv zuzusichern bzw. zu aktivieren, je nachdem, ob das E/A-Signal eine vorbestimmte Beziehung zu einem Referenzsignal aufweist, wobei sich die vorbestimmte Beziehung während des Normalbetriebs als wahr erweist bzw. gilt, aber sich nicht als wahr erweist bzw. nicht gilt, wenn ein unerwartetes Ereignis eintritt und eine unerwartete Änderung von wenigstens einem von dem E/A-Signal und dem Referenzsignal verursacht.
Vorteilhaft weist die Vergleichseinheit Folgendes auf:
eine Analyseschaltung, um ein Zeitfenster festzulegen, das an einer steigenden oder fallenden Flanke des Referenzsignals beginnt und zu einem vorbestimmten Zeitpunkt endet, der von der steigenden bzw. fallenden Flanke aus gemessen wird;
wobei die Analyseschaltung das Fehlersignal selektiv zusichert, je nachdem, ob das E/A-Signal seinen Zustand auf eine vorbestimmte Weise im Hinblick auf das Zeitfenster ändert.
Vorteilhaft wird das Fehlersignal selektiv zugesichert, je nachdem, ob wenigstens eine von einer vorbestimmten Anzahl von Zustandsänderungen für das E/A-Signal vor dem Ende des Zeitfensters auftritt.
Vorteilhaft wird das Fehlersignal selektiv zugesichert, je nachdem, ob wenigstens eine von einer vorbestimmten Anzahl von Zustandsänderungen für das E/A-Signal nach dem Ende des Zeitfensters auftritt.
Vorteilhaft weist die Vergleichseinheit Folgendes auf:
eine Analyseschaltung, um selektiv zu bestimmen, ob das E/A-Signal und das Referenzsignal die vorbestimmte Beziehung zueinander zeigen, indem eine Differenz zwischen einem Strom- oder Spannungspegel des E/A-Signals und einem Strom- oder Spannungspegel des Referenzsignals integriert wird und indem überwacht wird, ob die integrierte Differenz in ein vorbestimmtes Fenster fällt, das durch einen oberen und einen unteren Integrations-Schwellenwert begrenzt ist.
Vorteilhaft sichert die Analyseschaltung das Fehlersignal zu, wenn die integrierte Differenz den oberen Integrations-Schwellenwert überschreitet oder den unteren Integrations-Schwellenwert unterschreitet.
Vorteilhaft weist die Vergleichseinheit Folgendes auf:
eine Analyseschaltung, um selektiv zu bestimmen, ob das E/A-Signal und das Referenzsignal die vorbestimmte Beziehung zeigen, indem ein Zeitfenster festgelegt wird, das von einer Flanke des Referenzsignals aus gemessen wird, und indem bestimmt wird, ob das E/A-Signal eine entsprechende Flanke innerhalb des Zeitfensters aufweist.
Vorteilhaft weist die Vergleichseinheit Folgendes auf:
einen Logik-Analysator, um das E/A-Signal und das Referenzsignal zu vergleichen und auf der Grundlage des Vergleichs wenigstens eine von einer Vielzahl von Fehlerbedingungen selektiv auszugeben.
Vorteilhaft weist das Verarbeitungssystem ferner Folgendes auf:
eine E/A-Ereignisbehandlungsroutine, um die wenigstens eine Fehlerbedingung zu empfangen und der wenigstens einen Fehlerbedingung einen Zeitstempel zuzuordnen.
Vorteilhaft weist das Verarbeitungssystem ferner Folgendes auf:
einen Verlaufspuffer, um die wenigstens eine Fehlerbedingung zusammen mit dem Zeitstempel zu speichern.
Vorteilhaft stellt der Logik-Analysator Datenwerte bereit, welche die wenigstens eine Fehlerbedingung ausgelöst haben, und wobei die Datenwerte in dem Verlaufspuffer zusammen mit der wenigstens einen Fehlerbedingung und dem Zeitstempel gespeichert werden.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, das eine E/A-Vergleichseinheit gemäß einigen Ausführungsbeispielen veranschaulicht.
2 bis 4 veranschaulichen Blockdiagramme von eingebetteten Systemkonfigurationen gemäß einigen Ausführungsbeispielen, wobei jede eingebettete Systemkonfigurationseinheit eine E/A-Vergleichseinheit umfasst.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren darstellt, in dem eine Integration gemäß einigen Ausführungsbeispielen verwendet wird.
6A und 6B zeigen beispielhafte Wellenformen, um das Ablaufdiagramm von 5 zu veranschaulichen.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren darstellt, in dem ein minimales Zeitfenster, wie es ausgehend von einer steigenden oder fallenden Flanke gemessen wird, gemäß einigen Ausführungsbeispielen verwendet wird.
8 zeigt einige beispielhafte Wellenformen, um das Ablaufdiagramm von 7 zu veranschaulichen.
9 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren darstellt, in dem ein maximales Zeitfenster, wie es ausgehend von einer steigenden oder fallenden Flanke gemessen wird, gemäß einigen Ausführungsbeispielen verwendet wird.
10 zeigt einige beispielhafte Wellenformen, um das Ablaufdiagramm von 9 zu veranschaulichen.
11 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren darstellt, in dem ein E/A-Signal und ein Referenzsignal unter Verwendung eines Zeitfensters verglichen werden, wie es ausgehend von einer steigenden oder fallenden Flanke gemäß einigen Ausführungsbeispielen gemessen wird.
12 zeigt einige beispielhafte Wellenformen, um das Ablaufdiagramm von 11 zu veranschaulichen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Der beanspruchte Gegenstand wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei sich gleiche Bezugszeichen durchgehend auf gleiche Elemente beziehen. In der folgenden Beschreibung sind zum Zwecke der Erläuterung zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein besseres Verständnis des beanspruchten Gegenstands zu ermöglichen. Es kann jedoch offensichtlich sein, dass der beanspruchte Gegenstand auch ohne diese spezifischen Details in die Praxis umgesetzt werden kann.
Einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung betreffen eine E/A-Vergleichseinheit zum Messen von E/A-Signalen. Die E/A-Vergleichseinheit ist als Hardware-Modul innerhalb eines eingebetteten Systems implementiert, wie beispielsweise einem Automobil- oder Industriesystem, und sie überwacht zeitgesteuerte E/A-Signale auf Fehler. Während bei einigen früheren Lösungen ein Interrupt (bzw. eine Unterbrechung) bei jeder einzelnen Flanke des Ausgangssignals verarbeitet wurde (was nach Erkenntnis der Erfinder als Verarbeitungsengpass in vieler Hinsicht wirkt), kann die erfindungsgemäße E/A-Vergleichseinheit zeitgesteuerte E/A-Signale auf eine relativ autonome Weise überwachen und einen Interrupt nur zusichern, wenn die E/A-Vergleichseinheit einen Fehler in den E/A-Signalen entdeckt. Dies kann im Vergleich zu früheren Lösungen zu einer Verringerung des Umfangs der Interrupt-Verarbeitung führen.
Neben anderen Aspekten erlaubt es diese Verringerung der Interrupt-Verarbeitung dem System, die Frequenz der zeitgesteuerten E/A-Signale zu erhöhen (zum Beispiel, weil der Abstand zwischen den Flanken bei den Signalen jetzt geringer sein kann, ohne dass dadurch der Prozessor überlastet wird). Bei Automobilanwendungen kann diese Erhöhung der Frequenz ein Motor-Fahrbetriebssignal „glätten”, und sie ermöglicht es jedem Impuls des Fahrbetriebssignals, weniger Strom an den Motor zu liefern als bei früheren Implementierungen. Indem bei jedem an den Motor gegebenen Impuls geringfügig weniger Strom gebraucht wird, können in dem Fahrzeug stromsparende Vorrichtungen verwendet werden, was potenziell die Reichweite in Kilometern pro Liter bei Elektro- und Hybridfahrzeugen erhöhen kann sowie weiteren Nutzen in Automobilen und/oder anderen Systemen vorsieht.
Unter Bezugnahme auf 1 wird eine E/A-Vergleichseinheit 100 gemäß einigen Ausführungsbeispielen dargestellt. Die E/A-Vergleichseinheit 100 umfasst eine Analyseschaltung 102, eine Registerbank 104 und einen Verlaufspuffer 106 und ist Bestandteil eines eingebetteten Systems 108, welches eine Speichereinheit 110, eine Verarbeitungseinheit 112 und eine E/A-Schnittstelle 114 umfasst. Ein Steuerbus 116 und ein Datenbus 118 stellen eine Wirkverbindung zwischen diesen Komponenten her, und es versteht sich, dass die veranschaulichte Buskonfiguration jedoch lediglich eine beispielhafte Buskonfiguration ist, und es ist denkbar, dass jede beliebige Anzahl von anderen Buskonfigurationen unter den Schutzumfang dieser Offenbarung fällt. Bei einigen Implementierungen wird das gesamte eingebettete System 108 auf einem einzelnen integrierten Schaltkreis ausgebildet, obwohl das eingebettete System 108 auch auf verschiedene integrierte Schaltkreise verteilt sein kann.
Während des Betriebs speichert die Speichereinheit 110 eine Anzahl von Betriebsanweisungen (zum Beispiel Software- oder Firmware-Anweisungen), die von der Verarbeitungseinheit 112 abgerufen und ausgeführt werden. Diese Anweisungen können bewirken, dass die Verarbeitungseinheit 112 (oder eine andere Komponente) in die Registerbank 104 schreibt, wodurch bewirkt wird, dass die Analyseschaltung 102 ein E/A-Signal 120 auf der E/A-Schnittstelle 114 überwacht. Je nachdem, ob das E/A-Signal 120 eine vorbestimmte Beziehung zu einem Referenzsignal 122 aufweist, sichert die E/A-Vergleichseinheit 100 ein Fehlersignal 124, wie zum Beispiel einen Interrupt, selektiv zu.
In der Regel kann ein unerwartetes Ereignis (zum Beispiel ein Alpha-Teilchen, das die Vergleichseinheit 100 trifft, eine lose Verbindung oder ein defekter Transistor) eine unerwartete Änderung in dem E/A-Signal 120 und/oder in dem Referenzsignal 122 bewirken. Bei normalem Betrieb zeigen das E/A-Signal 120 und das Referenzsignal 122 eine vorbestimmte Beziehung zueinander, allerdings ist als Folge eines unerwarteten Ereignisses die vorbestimmte Beziehung nicht mehr wahr. Je nachdem, ob also die vorbestimmte Beziehung erfüllt wird oder nicht, kann die Analyseschaltung 102 das Fehlersignal 124 auslösen, sodass geeignete Korrekturmaßnahmen ergriffen werden können.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Verlaufspuffer 106, anstatt das Fehlersignal 124 bei jedem unerwarteten Ereignis zuzusichern, eine Anzahl von Vergleichen (zum Beispiel entsprechend einer Anzahl von unerwarteten Ereignissen/Fehlern) zur weiteren Analyse speichern. Die Analyseschaltung 102 kann dann die Anzahl der unerwarteten Ereignisse/Fehler innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls oder innerhalb einer bestimmten Anzahl von Vergleichen untersuchen. Auf diese Weise kann das Fehlersignal 124 auch auf der Grundlage einer Analyse einer Anzahl von unerwarteten Ereignissen und den Beziehungen zwischen diesen zugesichert werden, anstatt nur auf der Grundlage des Auftretens eines einzelnen unerwarteten Ereignisses.
Mehrere detailliertere Verfahren zum Vergleichen von Signalen werden in dem vorliegenden Dokument unter Bezugnahme auf 5 bis 11 erörtert. Vor dem Erörtern dieser detaillierteren Verfahren werden mehrere unterschiedliche Konfigurationen von eingebetteten Systemen, die eine E/A-Vergleichseinheit umfassen (zum Beispiel die E/A-Vergleichseinheit 100 von 1) unter Bezugnahme auf 2 bis 4 beschrieben. Wie unten noch genauer verstanden werden wird, ist in jeder dieser Konfigurationen die E/A-Vergleichseinheit mit dem ersten und mit dem zweiten Wellenformgenerator gekoppelt, die erste bzw. zweite zeitlich veränderliche Wellenformen generieren. Die E/A-Vergleichseinheit sichert ein Fehlersignal selektiv zu, je nachdem, ob sich zwischen der ersten und der zweiten Wellenform eine vorbestimmte Beziehung zeigt. Obwohl jede dieser eingebetteten Systemkonfigurationen in der Regel eine Verarbeitungseinheit und eine Speichereinheit umfasst (zum Beispiel wie in 1 gezeigt), werden diese Komponenten in 2 bis 4 aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen. Zudem können die erste und die zweite Wellenform sowie das E/A- und das Referenzsignal vorteilhafterweise in einer Vielzahl von Arten außer den veranschaulichten untereinander ausgetauscht werden.
Das eingebettete System 200 in 2 umfasst eine E/A-Vergleichseinheit 202, die ein E/A-Signal 204 von einem ersten Signalgenerator 206 mit einem Referenzsignal 208 von einem zweiten Signalgenerator 210 vergleicht. Auf der Grundlage dieses Vergleichs sichert die E/A-Vergleichseinheit 202 ein Fehlersignal 212 selektiv zu, das sich als Interrupt auf der Leitung 214 manifestieren kann, sodass Maßnahmen zum Beheben eines beliebigen erkannten Fehlers ergriffen werden können. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind mehrere der veranschaulichten Komponenten auf einem integrierten Schaltkreis (IC) 215 ausgebildet, während andere (zum Beispiel der Fahrer 216 und der Verbraucher 218) sich außerhalb des ICs befindet und mit diesem über eine E/A-Schnittstelle 220 gekoppelt sind, die eine Anzahl von externen IC-Kontaktstiften 222 umfasst.
Genauer gesagt umfasst der erste Signalgenerator 206 einen (nicht gezeigten) Mikroprozessor, der eine erste Zeitgebereinheit 224 programmiert, um einem ersten E/A-Logikblock 228 ein Befehlssignal 226 bereitzustellen. Auf der Grundlage des Befehlssignals 226 generiert der erste E/A-Logikblock 228 ein Ausgangs-Fahrbetriebssignal 230 (zum Beispiel ein impulsdauermoduliertes Signal), das dann dem Fahrer 216 bereitgestellt wird. Eine erste zeitlich veränderliche Wellenform 232, welche das Fahrbetriebssignal angibt, das von dem Fahrer 216 bereitgestellt wird, wird dann an einem zweiten E/A-Logikblock 234 empfangen. Auf der Grundlage der ersten zeitlich veränderlichen Wellenform 232 stellt der zweite E/A-Logikblock 234 das E/A-Signal 204 bereit, das von der E/A-Vergleichseinheit 202 empfangen wird.
Die E/A-Vergleichseinheit 202 vergleicht dann das E/A-Signal 204 mit dem Referenzsignal 208, das auch als eine zweite zeitlich veränderliche Wellenform bezeichnet werden kann. Es wird erwartet, dass die zweite zeitlich veränderliche Wellenform innerhalb einer tolerierbaren Verzögerung an den Flanken der Wellenform ähnlich geformt ist wie die erste zeitlich veränderliche Wellenform 232, aber sie kann in dem Fall eines unerwarteten Ereignisses (zum Beispiel Alpha-Teilchen oder eine „schlechte” Verbindung) von der ersten zeitlich veränderlichen Wellenform abweichen. Wenn das E/A-Signal 204 und das Referenzsignal 208 sich gemäß einer vorbestimmten Beziehung voneinander unterscheiden, sichert die E/A-Vergleichseinheit 202 das Fehlersignal 212 selektiv zu. In einigen Fällen kann das Fehlersignal 212 verwendet werden, um den Fahrbetrieb 216 zu deaktivieren, während bei anderen Ausführungsbeispielen passivere Maßnahmen ergriffen werden (zum Beispiel wird das Fehlersignal verwendet, um ein akustisches oder optisches Warnsignal zu aktivieren).
Bei einigen Implementierungen kann ein Fehlersignal verwendet werden, um einen auf einer speziell zugewiesenen Interrupt-Leitung bereitgestellten Interrupt zu generieren. Wenn diese Interrupt-Leitung vorhanden ist, kann sie mit der Verarbeitungseinheit gekoppelt werden (zum Beispiel der Verarbeitungseinheit 112 in 1), oder sie kann einem externen IC-Kontaktstift 222 bereitgestellt werden. Da der externe IC-Kontaktstift mittels eines externen Schaltkreises überwacht werden kann, ermöglicht es eine solche Konfiguration, das Fehlersignal zu verarbeiten, selbst wenn eine auf dem Chip befindliche Verarbeitungseinheit (zum Beispiel die Verarbeitungseinheit 112 in 1) ausgelastet ist oder zum Verarbeiten des Fehlersignals nicht zur Verfügung steht.
Obwohl ein veranschaulichendes E/A-Signal 204 und ein veranschaulichendes Referenzsignal 208 oben beschrieben wurden, können vorteilhafterweise das E/A-Signal und das Referenzsignal in anderen Implementierungen aus anderen Teilen des eingebetteten Systems entnommen werden. Statt dass zum Beispiel das E/A-Signal 204 auf einem dem Verbraucher nachgeschalteten Signal (Signal 232) basiert, kann das E/A-Signal 204 auf dem Signal basieren, von dem erwartet wird, dass es an den Verbraucher übermittelt wird (zum Beispiel Signal 234 oder ein anderes Signal, das dem Verbraucher 218 vorgeschaltet ist). Obwohl das veranschaulichte Referenzsignal 208 außerdem so erörtert wurde, als ob es von einem Zeitgebermodul bereitgestellt würde, könnte es sich bei dem Referenzsignal außerdem um das Fahrbetriebssignal oder ein anderes, dem E/A-Signal vorgeschaltetes E/A-Signal handeln (zum Beispiel wie mittels der Leitung 236 gezeigt). In einem solchen Fall kann die E/A-Vergleichseinheit ein Signal, von dem erwartet wird, dass es an den Verbraucher übermittelt wird (zum Beispiel auf Leitung 236), mit einem Signal vergleichen, das tatsächlich an den Verbraucher übermittelt wird (zum Beispiel 232). Andere Abweichungen werden ebenfalls als unter den Schutzumfang dieser Offenbarung fallend betrachtet.
3 zeigt eine weitere eingebettete Systemkonfiguration 300, wobei der erste Signalgenerator 302 einen Radsensor 304 umfasst, der eine erste zeitlich veränderliche Wellenform 306 generiert, die auf einer Kennzahl des Rades 308 basiert (zum Beispiel der Raddrehzahl). Der zweite Signalgenerator 310 in diesem Ausführungsbeispiel befindet sich wiederum auf einem IC 312, der die Vergleichseinheit 314 umfasst, und umfasst eine Zeitgebereinheit, die so programmiert ist, dass sie das Referenzsignal 316 gemäß einigen programmierten Werten übermittelt.
4 zeigt noch eine andere eingebettete Systemkonfiguration 400, wobei der erste und der zweite Signalgenerator (402 bzw. 404) einen ersten bzw. einen zweiten Radsensor (406 bzw. 408) umfassen. In diesem Beispiel übermittelt der erste Signalgenerator 402 eine erste Wellenform 410, die beispielsweise die Drehzahl des Rades 412 angibt, an den ersten E/A-Logikblock 414. Der erste E/A-Logikblock 414 wiederum übermittelt ein entsprechendes E/A-Signal 416 an die E/A-Vergleichseinheit 418. Der zweite Signalgenerator 404 übermittelt eine zweite Wellenform 420, die beispielsweise ebenfalls die Drehzahl des Rades 412 angibt, an einen zweiten E/A-Logikblock 422. Der zweite E/A-Logikblock 422 übermittelt ein entsprechendes Referenzsignal 424 an die E/A-Vergleichseinheit 418. Unter normalen Bedingungen befinden sich entsprechende Flanken des E/A-Signals 416 und des Referenzsignals 424 innerhalb einer vorbestimmten Toleranz, und es wird kein Fehlersignal generiert. In einem solchen Fall überwacht die E/A-Vergleichseinheit 418 weiterhin die Wellenformen, ohne einen Interrupt zu generieren, wodurch die Interrupt-Verarbeitung im Verhältnis zu früheren Lösungen, bei denen bei jedem einzelnen Wellenformimpuls ein Interrupt generiert wurde, verringert wird. Wenn sich hingegen das E/A-Signal 416 und das Referenzsignal 424 gemäß einer vordefinierten Beziehung voneinander unterscheiden, werden ein Fehlersignal 426 und eine entsprechende Interrupt-Anforderung zugesichert.
5 bis 12 zeigen verschiedene Verfahren gemäß einigen Ausführungsbeispielen. Obwohl diese Verfahren nachfolgend als eine Reihe von Handlungen oder Ereignissen veranschaulicht und beschrieben werden, ist die vorliegende Offenbarung nicht durch die veranschaulichte Reihenfolge solcher Handlungen oder Ereignisse beschränkt. Dies gilt auch für andere in dem vorliegenden Dokument beschriebene Verfahren. Zum Beispiel können einige Handlungen in anderen Reihenfolgen und/oder gleichzeitig mit anderen Handlungen oder mit Ereignissen außer denjenigen auftreten, die in dem vorliegenden Dokument veranschaulicht und/oder beschrieben sind. Außerdem sind nicht alle veranschaulichten Handlungen erforderlich, und die Formen der Wellenformen sind lediglich veranschaulichend, und andere Wellenformen können erheblich von den veranschaulichten abweichen. Des Weiteren können eine oder mehrere der in dem vorliegenden Dokument dargestellten Handlungen in einer oder mehreren separaten Handlungen oder Phasen ausgeführt werden. Vorteilhafterweise umfassen die eingebetteten Systeme, die oben unter Bezugnahme auf
1 bis 4 beschrieben wurden, geeignete Hardware und/oder Software, um diese Verfahren zu implementieren.
5 bis 6 beziehen sich auf zeitgesteuerte E/A-Messtechniken, die mittels Integration bestimmen, ob ein Fehler aufgetreten ist. 5 zeigt eine Methodik 500 in Form eines Ablaufdiagramms, während 6 eine beispielhafte Wellenform zeigt, die mit der in 5 dargestellten Methodik konsistent ist.
Nachdem bei 502 ein anfänglicher Integratorwert festgelegt wurde, beginnt das Verfahren von 5 bei 504, wo der Spannungs- und/oder der Strompegel eines E/A-Signals und eines Referenzsignals überwacht werden.
Bei 506 ermittelt das Verfahren die Differenz zwischen dem Spannungs- oder Strompegel des E/A-Signals und dem Spannungs- oder Strompegel des Referenzsignals. Die Differenz wird zu einer Anzahl von unterschiedlichen, über einen Zeitraum verteilten Zeitpunkten ermittelt.
Bei 508 integriert das Verfahren die Differenzen zwischen dem E/A-Signal und dem Referenzsignal innerhalb des Zeitraums.
Bei 510 bestimmt das Verfahren, ob die integrierte Differenz einen oberen Integrations-Schwellenwert überschreitet. Wenn dies nicht der Fall ist, („NEIN” bei 510), wird das Verfahren bei Block 512 fortgesetzt und bestimmt, ob die integrierte Differenz einen unteren Integrations-Schwellenwert unterschreitet. Wenn dies nicht der Fall ist („NEIN” bei 512), nimmt das Verfahren an, das keine Fehler vorliegen, und führt die Signalverarbeitung wie in den Blöcken 502 bis 506 gezeigt fort.
Wenn die integrierte Differenz jedoch den oberen Integrations-Schwellenwert überschreitet („JA” bei 508) oder den unteren Integrations-Schwellenwert unterschreitet („NEIN” bei 510), speichert das Verfahren ein Fehlerereignis und den entsprechenden Zeitstempel in dem Verlaufspuffer in Block 514.
Bei 516 analysiert das Verfahren dann das Muster von Fehlerereignissen, um zu bestimmen, ob eine tatsächliche Fehlerbedingung vorhanden ist. So können bei einigen Ausführungsbeispielen zum Beispiel die Zeitstempel von Fehlerereignissen relativ zu den Zeitstempeln von anderen Fehlerereignissen analysiert werden, und es wird nur dann ein Interrupt zugesichert, wenn diese Fehler gemeinsam eine behebbare Fehlerbedingung (zum Beispiel eine „schlechte” elektrische Verbindung oder einen defekten Transistor) angeben, die repariert und in Zukunft vermieden werden kann. Wenn die Zeitstempel hingegen zufällige Fehler angeben (zum Beispiel durch Alpha-Teilchen verursacht), kann das Verfahren dem Fehlerereignis eine andere Prioritätsstufe zuweisen, die angibt, dass das Fehlerereignis wahrscheinlich nicht behebbar oder vermeidbar ist.
Wenn ein behebbarer oder vermeidbarer Fehler erkannt wird, wird bei 518 durch die E/A-Vergleichseinheit eine Interrupt-Anforderung generiert. Beispielsweise durch einen Prozessor kann beim Empfangen des Interrupts eine geeignete Abhilfemaßnahme ergriffen werden.
6A bis 6B zeigen eine Reihe von Wellenformen, die mit der Methodik 500 in 5 konsistent sind. Wie unten noch genauer verstanden werden wird, werden 6A bis 6B nachfolgend unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel in 2 erörtert, wobei das E/A-Signal 602 bzw. das Referenzsignal 604 in 6 dem E/A-Signal 204/234 bzw. dem Referenzsignal 236 in 2 entsprechen.
Wie in 6A bis 6B gezeigt, ermittelt das Verfahren eine Differenz zwischen dem E/A-Signal 602 und dem Referenzsignal 604 und generiert dadurch ein Differenzsignal 606. Das Differenzsignal wird integriert, um eine integrierte Differenz-Wellenform 608 bereitzustellen, und ein Fehlersignal kann generiert werden, je nachdem, ob die integrierte Differenz 608 eine vorbestimmte Beziehung zu einem erwarteten Integrationsfenster 610 aufweist. So kann zum Beispiel ein Fehler zugesichert werden, wenn die integrierte Differenz 608 einen oberen Integrations-Schwellenwert 612 überschreitet oder einen unteren Integrations-Schwellenwert 614 unterschreitet. 6A zeigt den Normalbetrieb, bei dem keine Fehler erkannt werden, während 6B ein Beispiel zeigt, bei dem ein fehlender Impuls 616 in dem E/A-Signal bewirkt, dass das integrierte Differenzsignal 608 zu dem Zeitpunkt 618 den unteren Integrations-Schwellenwert 614 unterschreitet, Somit kann in 6B ein Fehlerereignissignal, wie beispielsweise ein Interrupt, generiert werden, sodass die Fehlerbedingung auf angemessene Weise behandelt werden kann.
7 bis 8 beziehen sich auf zeitgesteuerte E/A-Messtechniken, die mittels eines Zeitfensters bestimmen, ob ein zeitgesteuertes Signal unakzeptabel kürzer ist als erwartet. 7 zeigt ein Verfahren 700 in Form eines Ablaufdiagramms, während 8 einige beispielhafte Wellenformen zeigt, die mit der in 7 dargestellten Methodik konsistent sind.
Das Verfahren 700 von 7 beginnt bei 702, wo ein E/A-Signal überwacht wird.
Bei 704 (7) wird durch das Verfahren ein minimales Zeitfenster festgelegt (zum Beispiel T_min in 8), das an einem Flankentyp beginnt (zum Beispiel an einer ersten steigenden oder fallenden Flanke des überwachten E/A-Signals) und zu einem vorbestimmten Zeitpunkt endet, der von der steigenden bzw. fallenden Flanke aus gemessen wird. Das Ende des minimalen Zeitfensters entspricht einer maximalen akzeptablen Zeitabweichung (zum Beispiel 802 in 8) von einer erwarteten E/A-Signalflanke (zum Beispiel 804 in 8). Bei dem Beispiel von 8 ist die überwachte erwartete E/A-Signalflanke entgegengesetzt (zum Beispiel fallend) in Bezug auf die Flanke, die den Anfang des Zeitfensters angibt (zum Beispiel steigend). In einigen Fällen wird derselbe Flankentyp verwendet, um das Fenster zu beginnen und die Flanke zu überwachen, und bei der Impulsüberprüfung handelt es sich um eine Frequenzüberprüfung. Obwohl in 8 nur eine Prüfung gezeigt ist, können vorteilhafterweise eine Reihe dieser Prüfungen parallel zueinander ausgeführt werden, wobei die Dauer des High- bzw. Low-Zustands bzw. die Frequenz unterschiedliche Ausfallmechanismen abdecken.
Bei 706 (7) bestimmt das Verfahren 700, ob das überwachte Signal während des minimalen Zeitfensters eine zweite steigende oder fallende Flanke zeigt. Wenn dies der Fall ist („JA” bei 706), kann bei 708 ein Fehlersignal zugesichert werden, andernfalls kann die Überwachung einfach bei 702 bis 706 fortgesetzt werden. Es sei darauf hingewiesen, dass die zweite Flanke nicht auf die erste Flanke zu folgen braucht, sondern dass sie sich eine vorbestimmte Anzahl von Zustandsänderungen von der ersten steigenden bzw. fallenden Flanke entfernt befinden kann.
Wie in dem ersten Bereich von 8 gezeigt, wird der Wellenform-Impuls als gültiger Impuls betrachtet, wenn eine zweite steigende Flanke innerhalb der maximalen akzeptablen Zeitabweichung 802 auftritt. Wenn jedoch innerhalb des minimalen Zeitfensters T_min (das heißt außerhalb der maximalen akzeptablen Zeitabweichung 802) eine zweite steigende Flanke auftritt, dann wird ein Fehler erkannt. In dem Beispiel von 8 tritt der Fehler auf, weil das überwachte E/A-Signal zu kurz ist.
9 bis 10 beziehen sich auf zeitgesteuerte E/A-Messtechniken, die mittels eines Zeitfensters bestimmen, ob ein zeitgesteuertes Signal unakzeptabel länger ist als erwartet. Das Verfahren 900 von 9 beginnt bei 902, wo ein E/A-Signal überwacht wird.
Bei 904 (9) wird durch das Verfahren ein maximales Zeitfenster festgelegt (zum Beispiel T_max in 10), das an einer ersten steigenden oder fallenden Flanke des überwachten E/A-Signals beginnt und zu einem vorbestimmten Zeitpunkt endet, der von der steigenden bzw. fallenden Flanke aus gemessen wird. Das Ende des maximalen Zeitfensters entspricht einer maximalen akzeptablen Zeitabweichung (zum Beispiel 1002 in 10) von einer erwarteten E/A-Signalflanke (zum Beispiel 1004 in 10).
Bei 906 (9) bestimmt das Verfahren 900, ob das überwachte Signal jenseits des maximalen Zeitfensters eine zweite steigende oder fallende Flanke zeigt. Wenn dies der Fall ist („JA” bei 906), kann bei 908 ein Fehlersignal zugesichert werden, andernfalls kann die Überwachung einfach bei 902 bis 906 fortgesetzt werden. Es sei darauf hingewiesen, dass die zweite Flanke nicht auf die erste Flanke zu folgen braucht, sondern dass sie sich eine vorbestimmte Anzahl von Zustandsänderungen von der ersten steigenden bzw. fallenden Flanke entfernt befinden kann.
Wie in dem ersten Bereich von 10 gezeigt, wird der Wellenform-Impuls als gültiger Impuls betrachtet, wenn eine zweite steigende Flanke innerhalb der maximalen akzeptablen Zeitabweichung 1002 auftritt. Wenn jedoch die zweite steigende Flanke nach dem Ende des maximalen Zeitfensters T_max auftritt (das heißt außerhalb der maximalen akzeptablen Zeitabweichung 1002), dann wird ein Fehler erkannt. In dem Beispiel von 10 tritt der Fehler auf, weil das überwachte E/A-Signal zu lang ist.
11 bis 12 betreffen ein Verfahren 1100, das ein E/A-Signal mithilfe eines Zeitfensters mit einem Referenzsignal vergleicht.
Bei 1102 (11) werden ein E/A-Signal und ein Referenzsignal überwacht.
Bei 1104 wird durch das Verfahren 1100 ein akzeptables Zeitfenster festgelegt, das an einer ersten steigenden oder fallenden Flanke des Referenzsignals beginnt und zu einem vorbestimmten Zeitpunkt endet, der von der ersten steigenden bzw. fallenden Flanke aus gemessen wird. Das Ende des Zeitfensters entspricht einer maximalen akzeptablen Zeitabweichung von einem erwarteten E/A-Signal.
Bei 1106 bestimmt das Verfahren, ob das überwachte E/A-Signal innerhalb des akzeptablen Zeitfensters eine zweite steigende oder fallende Flanke zeigt. Wenn dies der Fall ist („JA” bei 1106), wird davon ausgegangen, dass kein Fehler vorliegt, und die Überwachung wird fortgesetzt. Wenn dies nicht der Fall ist („NEIN” bei 1106), wird ein Fehlersignal zugesichert.
Zur Veranschaulichung zeigt 12 ein Referenzsignal 1202 und mehrere verschiedene Beispiele für ein E/A-Signal (1204, 1206, 1208). An den Flanken des Referenzsignals werden Zeitfenster (zum Beispiel 1210, 1212) geöffnet. Die Flanken eines bestimmten Zeitfensters können (zum Beispiel gleichmäßig oder ungleichmäßig) räumlich um die entsprechende Referenzsignalflanke herum verteilt sein und einer maximalen Zeitabweichung von dem Referenzsignal entsprechen. In einigen Fällen (in 12 nicht veranschaulicht) kann eine Flanke des Zeitfensters an dem Referenzsignal ausgerichtet sein.
Die Flanken des ersten E/A-Signals 1204 fallen in die Zeitfenster. Somit wird davon ausgegangen, dass das Signal 1204 fehlerfrei ist.
Die erste Flanke des zweiten E/A-Signals 1206 fällt ebenfalls in das Zeitfenster 1210. Die zweite Flanke des zweiten E/A-Signals 1206 tritt jedoch auf, bevor das Zeitfenster 1212 beginnt. Somit tritt die zweite Flanke des zweiten E/A-Signals 1206 zu früh auf, und es kann ein Fehlersignal zugesichert werden.
Die erste Flanke des dritten E/A-Signals 1208 fällt wiederum in das Zeitfenster 1210. Die zweite Flanke des dritten E/A-Signals 1208 tritt auf, nachdem das Zeitfenster 1212 beginnt. Somit tritt die zweite Flanke des dritten E/A-Signals 1208 zu spät auf, und es kann ein Fehlersignal zugesichert werden.
Unter Bezugnahme auf 13 ist nun ein weiteres Beispiel einer E/A-Vergleichseinheit 1300 zu sehen. Wie bei vielen der zuvor bereits erörterten Ausführungsbeispiele vergleicht die E/A-Vergleichseinheit 1300 von 13 ein E/A-Signal 1302 von einem von mehreren E/A-Signalgeneratoren 1304 mit einem Referenzsignal 1306 von einem von mehreren Referenzsignalgeneratoren 1308 und sichert ein Fehlersignal 1310 selektiv zu (zum Beispiel einen Interrupt auf einer speziell zugewiesenen Interrupt-Leitung), je nachdem, ob das E/A-Signal 1302 und das Referenzsignal 1304 eine vorbestimmte Beziehung zueinander zeigen. Ein Logik-Analysator 1312, eine E/A-Ereignisbehandlungsroutine 1314 und ein Verlaufspuffer 1316 sind wie gezeigt wirkverbunden, um diese Funktionalität zu ermöglichen.
Während des Betriebs verarbeitet ein erstes Eingangsbedingungsmodul 1318 (zum Beispiel ein erstes Störimpulsfilter) das E/A-Signal 1302, und ein zweites Eingangsbedingungsmodul 1320 (zum Beispiel ein zweites Störimpulsfilter) verarbeitet das Referenzsignal 1306. Die verarbeiteten Signale werden dann von dem Logik-Analysator 1312 untersucht, um zu bestimmen, ob das E/A-Signal 1302 eine oder mehrere von unterschiedlichen Fehlerbedingungen im Verhältnis zu dem Referenzsignal 1306 zeigt. Zum Beispiel kann der Logik-Analysator 1312 bestimmen, ob das E/A-Signal 1302 eine Impulslänge aufweist, die länger oder kürzer ist als die des Referenzsignals 1306 (zum Beispiel unter Bezugnahme auf eine vordefinierte Impulslänge, in welche die Impulslänge fallen muss), oder er kann bestimmen, ob das E/A-Signal 1302 eine höhere oder niedrigere Frequenz als das Referenzsignal 1306 aufweist. Der Logik-Analysator 1312 kann dann jeweilige Fehlercodes oder Fehlerbedingungen (1324a, 1324b, ...) ausgeben, die beliebige erkannte Fehler angeben.
Die E/A-Ereignisbehandlungsroutine 1314, die einen Zeitstempelzähler 1322 umfasst, gibt jeweilige Zeitstempelwerte 1326 zu jeweiligen Zeitpunkten aus, die den jeweiligen Fehlerbedingungen entsprechen. Auf diese Weise werden dem Verlaufspuffer 1316 ein Fehlercode und der entsprechende Zeitstempel bereitgestellt. Somit gibt ein Zeitstempel für eine bestimmte Fehlerbedingung an, wann die Fehlerbedingung aufgetreten ist.
Der Verlaufspuffer 1316 empfängt den Fehlercode und den Zeitstempel von der E/A-Ereignisbehandlungsroutine 1314 sowie Zeitgeber-Prüfwerte von dem Logik-Analysator 1312. Die Zeitgeber-Prüfwerte stellen oft weitere Einzelheiten zu einem bestimmten Fehlerereignis bereit. Als konkretes Beispiel soll ein Fall betrachtet werden, bei dem eine maximale Impulsfänge des E/A-Signals nicht mehr als 10 ms betragen darf, was der Dauer des Referenzsignals entspricht. Zu dem Zeitpunkt t1 misst der Logik-Analysator eine E/A-Impulslänge, die 10 ms überschreitet. Folglich sichert der Logik-Analysator die Fehlerbedingung 1 zu. Die E/A-Ereignisbehandlungsroutine zeichnet auf, dass die Fehlerbedingung 1 bei dem Zeitstempelwert t1 aufgetreten ist. Die Fehlerbedingung und der entsprechende Zeitstempel werden dann in dem Verlaufspuffer gespeichert. Um die Merkmale des speziellen Fehlerereignisses zu verdeutlichen, können die Zeitgeber-Prüfwerte die spezielle Anfangszeit und Endzeit des E/A-Impulses angeben, der den Fehler verursacht hat. Auf diese Weise wird eine exakte Aufzeichnung des Fehlerereignisses gespeichert. Der Verlaufspuffer kann außerdem ausreichende Logik umfassen, um die aufgezeichneten Fehlerereignisse zu analysieren und in ausgewählten Fällen das Fehlersignal 1310 selektiv zuzusichern.
Obwohl die Offenbarung im Hinblick auf eine oder mehrere Implementierungen gezeigt und beschrieben worden ist, werden den Fachleuten auf diesem Gebiet auf der Grundlage des Lesens und Verstehens dieser Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen gleichwertige Veränderungen und Modifikationen einfallen. Obwohl beispielsweise E/A-Signale in einigen Beispielen oben im Zusammenhang mit Automobilbau-Anwendungen erörtert wurden, können sich E/A-Signale vorteilhafterweise auf praktisch jeglichen Signaltyp beziehen, einschließlich Zeitgeber-Ausgangssignale und Kommunikationssignale (zum Beispiel SPI-Leitungen, UART-Ausgänge, CAN-Leitungen, usw.). Die Offenbarung umfasst alle solchen Modifikationen und Veränderungen und ist nur durch den Schutzumfang der folgenden Ansprüche beschränkt. Mit besonderem Hinblick auf die verschiedenen Funktionen, die von den oben beschriebenen Komponenten (zum Beispiel Elementen und/oder Ressourcen) ausgeführt werden, sollen die zum Beschreiben solcher Komponenten verwendeten Begriffe jeder beliebigen Komponente entsprechen, welche die angegebene Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (die zum Beispiel funktional gleichwertig ist), es sei denn, es ist etwas anderes angegeben, selbst wenn sie nicht strukturell gleichwertig mit der offenbarten Struktur ist, welche die Funktion in den in dem vorliegenden Dokument veranschaulichten, beispielhaften Implementierungen der Offenbarung ausführt. Außerdem kann, während ein bestimmtes Merkmal der Offenbarung im Hinblick auf lediglich eine von mehreren Implementierungen offenbart worden sein kann, ein solches Merkmal mit einem oder mehreren weiteren Merkmalen der anderen Implementierungen kombiniert werden, soweit dies für jede beliebige angegebene oder bestimmte Anwendung wünschenswert und vorteilhaft ist. Zusätzlich sollen die Artikel ”ein”, ”eine” und ”einer”, wie sie in dieser Anmeldung und den angehängten Ansprüchen verwendet werden, so ausgelegt werden, dass sie ”ein oder mehrere”, ”eine oder mehrere” bzw. ”einer oder mehrere” bedeuten.
Außerdem sollen in dem Maße, in dem die Begriffe „umfasst”, „aufweisend”, „aufweist”, „mit” oder Varianten davon entweder in der ausführlichen Beschreibung oder in den Ansprüchen verwendet werden, solche Begriffe auf eine solche Weise einschließend sein, dass sie gleichbedeutend mit dem Begriff „umfassend” sind.

Claims

Verarbeitungssystem, das Folgendes aufweist: eine Speichereinheit zum Speichern einer Vielzahl von Betriebsanweisungen; eine mit der Speichereinheit gekoppelte Verarbeitungseinheit, wobei die Verarbeitungseinheit geeignet ist, jeweiligen Betriebsanweisungen entsprechende logische Operationen auszuführen; eine Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle (E/A-Schnittstelle), um eine erste zeitlich veränderliche Wellenform zu empfangen und ein E/A-Signal bereitzustellen, das auf der ersten zeitlich veränderlichen Wellenform basiert; eine Vergleichseinheit, die mit der Verarbeitungseinheit gekoppelt ist und geeignet ist, ein Fehlersignal selektiv zuzusichern, je nachdem, ob das E/A-Signal eine vorbestimmte Beziehung zu einem Referenzsignal aufweist, wobei sich die vorbestimmte Beziehung während des Normalbetriebs als wahr erweist, aber sich nicht als wahr erweist, wenn ein unerwartetes Ereignis eintritt und eine unerwartete Änderung von wenigstens einem von dem E/A-Signal und dem Referenzsignal verursacht.
Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, wobei die Speichereinheit, die Verarbeitungseinheit und die Vergleichseinheit alle auf einem einzelnen integrierten Schaltkreis (IC) angeordnet sind.
Verarbeitungssystem nach Anspruch 2, wobei die erste zeitlich veränderliche Wellenform an einem ersten externen Kontaktstift des ICs empfangen wird und der erste externe Kontaktstift mit einem ersten Signalgenerator gekoppelt ist, der sich außerhalb des ICs befindet.
Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, wobei der IC ferner Folgendes aufweist: einen Referenzblock, der geeignet ist, eine zweite zeitlich veränderliche Wellenform zu generieren, auf der das Referenzsignal basiert.
Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, das ferner Folgendes aufweist: eine Interrupt-Leitung, die mit der Vergleichseinheit wirkverbunden ist und die dahingehend betriebsfähig ist, dass sie eine auf dem Fehlersignal basierende Interrupt-Anforderung transportieren kann, wobei bei der Abwesenheit eines unerwarteten Ereignisses die Vergleichseinheit mehrere aufeinander folgende Flanken der ersten zeitlich veränderlichen Wellenform antrifft, ohne die Interrupt-Anforderung zuzusichern.
Verarbeitungssystem nach Anspruch 5, wobei die Vergleichseinheit das Fehlersignal der Verarbeitungseinheit als eine Interrupt-Anforderung über die Interrupt-Leitung boreitstellt.
Verarbeitungssystem nach Anspruch 5, wobei die Interrupt-Leitung mit einem externen Kontaktstift des ICs gekoppelt ist, wodurch es einem externen Schaltkreisblock erlaubt wird, den externen Kontaktstift zu überwachen, um zu bestimmen, ob das Fehlersignal zugesichert wird, selbst wenn die Verarbeitungseinheit ausgelastet ist oder zum Verarbeiten des Fehlersignals nicht zur Verfügung steht.
Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, das ferner Folgendes aufweist: eine zweite E/A-Schnittstelle, um eine zweite zeitlich veränderliche Wellenform zu empfangen, auf der das Referenzsignal basiert, wobei die zweite zeitlich veränderliche Wellenform mittels eines zweiten Signalgenerators generiert wird.
Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, das ferner Folgendes aufweist: einen Verlaufspuffer, um eine Vielzahl von Vergleichsergebnissen zu speichern, welche angeben, ob eine Vielzahl von jeweiligen Vergleichen zwischen dem E/A-Signal und dem Referenzsignal die vorbestimmte Beziehung zeigen.
Verarbeitungssystem nach Anspruch 9, das ferner Folgendes aufweist: eine Analyseschaltung, um die Vergleichsergebnisse innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls oder innerhalb einer bestimmten Anzahl von Vergleichen zu analysieren und um das Fehlersignal auf der Grundlage der Analyse der Vergleichsergebnisse selektiv zuzusichern.