DE102017203486A1 - Method for monitoring a counter of a data transmission device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Zählers für eine Datenübertragungseinrichtung (10), die mindestens eine Datenübertragung pro Zeiteinheit ermöglicht und bei der der Zähler nacheinander Module für die Datenübertragung adressiert, wobei die Schaltungsanordnung mindestens einen Speicher aufweist, in dem der Zählerstand mit einem Systemtakt periodisch zu speichern ist, wobei mindestens ein Vergleicher vorgesehen ist, der dazu eingerichtet ist, den aktuellen Zählerstand mit dem einen Systemtakt zuvor gespeicherten Zählerstand zu vergleichen, wobei die Schaltungsanordnung dazu eingerichtet ist, anhand dieses Vergleichs einen Fehler zu erkennen.The invention relates to a circuit arrangement for monitoring a counter for a data transmission device (10), which allows at least one data transmission per unit time and in which the counter successively addressed modules for data transmission, wherein the circuit arrangement has at least one memory in which the count with a system clock is to be stored periodically, wherein at least one comparator is provided which is adapted to compare the current count with the one system clock previously stored counter reading, wherein the circuit arrangement is adapted to detect an error based on this comparison.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Zählers einer Datenübertragungseinrichtung und eine Anordnung zum Durchführen des Verfahrens.The invention relates to a method for monitoring a counter of a data transmission device and to an arrangement for carrying out the method.
Stand der TechnikState of the art
Zur Unterstützung einer Verarbeitungseinheit, wie bspw. einer CPU (Central Processing Unit), für zeit- und positionsbezogene Prozesse sind sogenannte Timer, d. h. Zeitgeber-Einheiten, bekannt. Solche Zeitgeber-Einheiten können als Einzelkomponenten oder als Peripheriebausteine der Verarbeitungseinheit ausgebildet sein und dabei mehr oder weniger wichtige Funktionen zur Signalaufnahme und -erzeugung in zeitlicher Abhängigkeit von einem oder mehreren Takten zur Verfügung stellen.To support a processing unit, such as a CPU (Central Processing Unit), for time and position related processes are called timers, d. H. Timer units, known. Such timer units can be designed as individual components or as peripheral components of the processing unit and thereby provide more or less important functions for signal recording and generation in dependence on one or more clocks.
Nach derzeitigem Stand der Technik kommen in Verarbeitungseinheiten, wie bspw. in Mikrocontrollern, unterschiedliche Architekturen zur Realisierung von Zeitgeber-Einheiten bzw. -Modulen zum Einsatz.According to the current state of the art, different architectures for realizing timer units or modules are used in processing units, such as, for example, in microcontrollers.
In einem bekannten generischen Zeitgeber-Modul, das auch als GTM (Generic Timer Module) bezeichnet wird, sind eine oder mehrere Datenübertragungseinrichtungen bzw. Routing-Einheiten, die hierin auch als ARUs (Advanced Routing Units) bezeichnet werden, enthalten. Unter einer solchen Datenübertragungseinrichtung ist ein Modul zu verstehen, das Daten, die von einer Datenquelle bereitgestellt werden, zu einer Datensenke überträgt. Daher hat eine solche Datenübertragungseinrichtung eine zentrale Bedeutung für die Verteilung der Daten. In a known generic timer module, which is also referred to as GTM (Generic Timer Module), one or more data transmission devices or routing units, which are also referred to herein as ARUs (Advanced Routing Units), are included. Such a data transmission device is to be understood as a module which transmits data provided by a data source to a data sink. Therefore, such a data transmission device has a central importance for the distribution of the data.
So sind verschiedene Module mit der ARU verbunden, die untereinander Daten austauschen können. Es wird in diesem Zusammenhang auf
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund werden eine Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 6 vorgestellt. Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung.Against this background, a circuit arrangement according to
Die vorgestellte Schaltungsanordnung dient zur Überwachung eines Zählers für eine Datenübertragungseinrichtung. Diese Datenübertragungseinrichtung, die eingangs auch als Routing-Einheit oder ARU bezeichnet wurde, ermöglicht typischerweise eine Datenübertragung pro Zeiteinheit. Dabei werden Daten von einer Datenquelle zu einer Datensenke übertragen. Hierzu adressiert in einer Ausführung die ARU bzw. deren Zähler die Datensenken nacheinander und fragt an, ob diese Daten benötigen bzw. bereit sind, Daten von einer Datenquelle zu empfangen. Erklärt eine der Datensenken die Bereitschaft, so spricht die Datenübertragungseinrichtung anschließend die Datenquelle, deren Adresse in einem Speicher hinterlegt ist an, um die Datenübertragung vorzunehmen.The presented circuit arrangement serves to monitor a counter for a data transmission device. This data transmission device, which was initially also referred to as a routing unit or ARU, typically allows a data transmission per unit of time. Data is transferred from a data source to a data sink. For this purpose, in one embodiment, the ARU or its counter addresses the data sinks in succession and asks whether they require or are ready to receive data from a data source. If one of the data sinks declares readiness, then the data transmission device subsequently addresses the data source whose address is stored in a memory in order to carry out the data transmission.
Selbstverständlich kann die Datenübertragung auch zunächst die Datenquellen nacheinander mittels Adressierung durch den Zähler ansprechen, um zu erfragen, ob Daten für eine Datenübertragung bereitstehen und wohin, bestimmt durch die Adresse einer Datensenke, diese Daten zu übertragen sind.Of course, the data transmission can also initially address the data sources one after the other by means of addressing by the counter in order to inquire whether data is available for data transmission and where, determined by the address of a data sink, this data is to be transmitted.
Der Zähler dient somit dazu, nacheinander Module, d. h. Datensenken oder Datenquellen, zu adressieren, denen die Ressourcen der Datenübertragungseinrichtung zugeordnet werden.The counter thus serves to successively modules, d. H. Data sinks or data sources, to which the resources of the data transmission device are assigned.
Die vorgestellte Schaltungsanordnung weist mindestens einen Speicher auf, in dem der Zählerstand mit einem Systemtakt periodisch zu speichern bzw. zwischenzuspeichern ist. Es ist weiterhin mindestens ein Vergleicher vorgesehen, der dazu eingerichtet ist, den aktuellen Zählerstand mit dem einen Systemtakt zuvor zwischengespeicherten Zählerstand zu vergleichen, Anhand dieses Vergleichs kann die Schaltungsanordnung einen Fehler erkennen.The presented circuit arrangement has at least one memory in which the counter reading is to be periodically stored or buffered with a system clock. Furthermore, at least one comparator is provided, which is set up to compare the current counter reading with the counter value previously stored temporarily in the system clock. Based on this comparison, the circuit arrangement can detect an error.
Es wird in Ausgestaltung vorgeschlagen, den Zähler mit dem Systemtakt in einer Pipeline zu speichern (siehe
Mit der vorgesehenen Zwischenspeicherung des Zählerwerts besteht die Möglichkeit, den „alten“ Stand bzw. Wert, nach der Pipeline-Stufe, mit dem „neuen“ Stand bzw. Wert, vor der Pipeline-Stufe, typischerweise über zusätzliche Hardware, zu vergleichen. Der neue Zählerstand kann höchstens um den Wert ‚1‘ abweichen, wenn der Takt der Pipeline entweder der Systemtakt SYS_CLK ist, der Takt mit der höchsten Frequenz im System, oder ein Takt ist, der nicht langsamer ist als der Takt, mit dem der Zähler betrieben wird. Auch das Anhalten des Zählers bei einem dynamischen Routing stellt kein Problem dar, weil dann der Unterschied zwischen alt und neu 0 ist.With the envisaged temporary storage of the counter value, it is possible to compare the "old" state or value, after the pipeline stage, with the "new" state or value, before the pipeline stage, typically via additional hardware. The new count can deviate at most by the value '1' when the clock of the pipeline is either the system clock SYS_CLK, the clock with the highest frequency in the system, or a clock that is not slower than the clock at which the counter is operated. Also, stopping the counter on a dynamic routing is not a problem because then the difference between old and new is zero.
Es ist lediglich zu beachten, dass der Zähler, nachdem er seinen maximalen Wert erreicht hat, auf 0 zurückgesetzt wird. Die Differenz zwischen alt und neu ist dann dieser maximale Wert max. Zu beachten ist weiterhin, dass der Zähler nur vorwärts zählen kann. Die Abweichungsmöglichkeiten sind:
Das vorgestellte Verfahren wird insbesondere mit einer Schaltungsanordnung, wie diese hierin beschrieben ist, durchgeführt.The proposed method is carried out in particular with a circuit arrangement as described herein.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuterten Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Figurenlistelist of figures
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1 zeigt in einem Blockschaltbild eine Routing-Einheit zur Verdeutlichung des Round-Robin-Konzepts.1 shows in a block diagram a routing unit for clarification of the round-robin concept. -
2 zeigt eine Paritäts-Überprüfung in einer Routing-Einheit.2 shows a parity check in a routing unit. -
3 zeigt eine Paritäts-Überprüfung von Adressen in jeder Datenquelle.3 shows a parity check of addresses in each data source. -
4 zeigt in einem Blockschaltbild eine Ausführung einer Schaltung für eine Paritäts-Überprüfung.4 shows a block diagram of an embodiment of a circuit for a parity check.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.The invention is schematically illustrated by means of embodiments in the drawings and will be described in detail below with reference to the drawings.
Wie bereits ausgeführt wurde, ist die Überwachung der Datenübertragungseinrichtung
Zu berücksichtigen ist, dass die Zähler der Datenübertragungseinrichtung durch transiente oder auch permanente Fehler gestört sein können. Ein transienter Fehler im Zähler führt dazu, dass ein oder mehrere Tasks bei der Bedienung übersprungen werden. Bei dem nächsten Umlauf der Datenübertragungseinrichtung
Weitaus gravierender ist es, wenn ein permanenter Fehler im Zähler vorliegt. Dann werden permanent bestimmte Tasks übersprungen. Eine Feststellung eines solchen Fehlers ist erst an den Auswirkungen möglich. Dabei werden Daten an einzelnen Modulen permanent nicht abgeholt und überschrieben und andere Module erhalten keine neuen Daten. Es ist deshalb wichtig, solche Fehler unmittelbar zu erkennen, um auf den Datenfluss Einfluss nehmen zu können und damit das Sicherheitsziel einhalten zu können.It is far more serious if there is a permanent error in the meter. Then permanently certain tasks are skipped. A determination of such an error is only possible at the impact. Data on individual modules are not permanently fetched and overwritten and other modules receive no new data. It is therefore important to be able to recognize such errors immediately in order to be able to influence the data flow and thus be able to comply with the safety objective.
Es wird somit vorgeschlagen, den Zähler mit dem Systemtakt in einer Pipeline bzw. dem Pipeline-Register
Zu berücksichtigen ist, dass der neue Zählerwert höchstens um den Wert ‚1‘ abweichen kann, wenn der Takt der Pipeline entweder dem Systemtakt SYS_CLK, d. h. der Takt mit der höchsten Frequenz im System, oder einem Takt entspricht, der nicht langsamer ist als der Takt, mit dem der Zähler betrieben wird. Ebenso ist das Anhalten des Zählers bei einem dynamischen Routing unproblematisch, da dann der Unterschied zwischen alt und neu 0 ist. Es ist lediglich zu beachten, dass der Zähler, nachdem er seinen maximalen Wert erreicht hat, auf 0 zurückgesetzt wird. Die Differenz zwischen alt und neu ist dann dieser maximale Wert max. Zu beachten ist weiterhin, dass der Zähler nur vorwärts zählen kann. Die Abweichungsmöglichkeiten sind:
Durch eine Differenzbildung zwischen dem Wert Zähler_alt 110, nach der Pipeline-Stufe als Minuend, und Zähler_neu 112, vor der Pipeline-Stufe als Subtrahend, dürfen nur die Werte
Ergibt einer der drei Vergleiche eine 1, so liefert der Ausgang
Typischerweise ist das Fehlersignal (Bezugsziffer
In einer weiteren Ausführungsform des vorgestellten Verfahrens kann der Zähler auch rückwärts zählen. Dabei ändern sich die Vorzeichen der Vergleichswerte entsprechend, oder man vertauscht die Eingänge des Subtrahierers (Bezugsziffer
Bei allen Ausführungen kann vorgesehen sein, dass ein erkannter Fehler gespeichert wird.In all embodiments, it can be provided that a detected error is stored.
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