KR20140030159A - Control device having a digital interface - Google Patents

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KR20140030159A
KR20140030159A KR1020137027580A KR20137027580A KR20140030159A KR 20140030159 A KR20140030159 A KR 20140030159A KR 1020137027580 A KR1020137027580 A KR 1020137027580A KR 20137027580 A KR20137027580 A KR 20137027580A KR 20140030159 A KR20140030159 A KR 20140030159A
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psi5
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KR1020137027580A
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Inventor
프란츠 주엑스
잉고 프리메르
슈테판 도에렌
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 제어 장치(10)와 제어 장치(10)를 위한 마이크로 컨트롤러(40)에 관한 것이다. 제어 장치(10)는 마이크로 컨트롤러(40)와 디지털 인터페이스를 포함하고, 디지털 인터페이스는 트랜스시버 유닛(44)과 하나 이상의 인터페이스 컨트롤러(46)를 포함하며, 디지털 인터페이스의 하나 이상의 인터페이스 컨트롤러(46)는 마이크로 컨트롤러 내에 집적되어 있다.The present invention relates to a control device 10 and a microcontroller 40 for the control device 10. The control device 10 includes a microcontroller 40 and a digital interface, the digital interface comprising a transceiver unit 44 and one or more interface controllers 46, wherein the one or more interface controllers 46 of the digital interface are micro It is integrated in the controller.

Figure P1020137027580
Figure P1020137027580

Description

디지털 인터페이스를 구비한 제어 장치{CONTROL DEVICE HAVING A DIGITAL INTERFACE}CONTROL DEVICE HAVING A DIGITAL INTERFACE

본 발명은 특히 자동차용 제어 장치와 그러한 제어 장치용 마이크로 컨트롤러에 관한 것이다.The present invention relates in particular to control devices for automobiles and microcontrollers for such control devices.

인터페이스는 예컨대 센서와 이에 할당된 제어 장치 사이의 데이터 교환에 사용된다. 특히 자동차에는 데이터의 안전하고 빠른 교환을 가능케 하는 디지털 인터페이스가 사용된다. PSI5(주변 센서 인터페이스 5)는 센서용 디지털 인터페이스이며, 상기 디지털 인터페이스는 2선식 선로에 기초하며, 자동차 전자공학에서 장착된 센서를 전자 제어 장치에 연결하기 위해 이용된다. 이때 점대점 구성과 버스 구성이 동시적인 통신과 비동시적인 통신으로 보조된다.The interface is used for example for data exchange between the sensor and the control device assigned to it. In particular, automobiles use digital interfaces to enable safe and fast exchange of data. PSI5 (Peripheral Sensor Interface 5) is a digital interface for sensors, which is based on a two-wire track and is used to connect sensors mounted in automotive electronics to electronic control devices. Point-to-point and bus configurations are assisted with concurrent and asynchronous communications.

이때 PSI5는 송신 전류의 전류 인터페이스 변조의 원리에 따라 공급 라인으로 데이터를 전송하기 위해 작동된다. 비교적 높은 신호 전류와 맨체스터 코드에서 비트 코딩을 통해 고도의 간섭 저항이 달성되고, 이로써 배선을 위해 비용이 저렴한 2선식 선로를 이용해도 충분하다.PSI5 is then operated to transmit data to the supply line according to the principle of current interface modulation of the transmit current. Higher coherence resistance is achieved through relatively high signal currents and bit coding in Manchester code, which is enough to use inexpensive two-wire lines for wiring.

몇 년 전부터 자동차 산업 분야에서는 PSI5-인터페이스를 구비한 센서 및 상응하는 센서 데이터 수신용 리시버와 트랜스시버도 사용된다. 마찬가지로 양방향의 통신은 동기화 펄스를 통해 가능한데, 이때 제어 장치로부터 센서로의 데이터는 존재하거나 존재하지 않는 동기화 펄스를 통해 이루어진다. 따라서 "존재하는"의 정보는 논리상 "1"에 상응하고, "존재하지 않는"의 정보는 논리상 "0"에 상응한다.For several years, the automotive industry has also used sensors with PSI5-interfaces and corresponding receiver data receivers and transceivers. Similarly bidirectional communication is possible via synchronization pulses, where data from the control device to the sensor is via synchronization pulses, with or without the presence. Thus, the information of "exists" corresponds logically "1" and the information of "not present" logically corresponds to "0".

모든 리시버와 트랜스시버는 마이크로 컨트롤러로 데이터를 전송하기 위해 맨체스터 디코더와 SPI 인터페이스를 제공한다. 동기화 펄스의 생성을 위해 시판중인 리시버와 트랜스시버는 센서 대기 전류(VAS)를 위해 센서 공급 전압보다 더 높은 전압(Vsync)을 필요로 한다. 그러나 타임 스탬프가 없고 이로 인해 수신된 데이터들이 얼마나 오래되었는지에 대한 정보가 없다.All receivers and transceivers provide a Manchester decoder and SPI interface for transferring data to the microcontroller. Commercially available receivers and transceivers for generating synchronization pulses require a higher voltage (Vsync) than the sensor supply voltage for sensor standby current (VAS). However, there is no time stamp and no information on how old the received data is.

현재 이용되는 엔진 제어 장치는 맨체스터 코딩된 데이터의 측정과 PSI5 센서와의 양방향의 통신을 위한 전체적인 솔루션을 전혀 제공하지 않거나, 적어도 저비용의 전체적인 솔루션을 제공하지 않는 것에 유의해야 한다. 그러므로 엔진 성능 조정 인지의 가능성도 존재하지 않는다.It should be noted that currently used engine control devices provide no overall solution or at least a low cost overall solution for measurement of Manchester coded data and bidirectional communication with PSI5 sensors. Therefore, there is no possibility of recognizing engine performance tuning.

이러한 배경에서 청구범위 제1항에 따른 제어 장치와, 제9항의 특징을 가지는 마이크로 컨트롤러가 제공된다. 실시예들은 종속항들과 명세서를 통해 제공된다.In this context, a control device according to claim 1 and a microcontroller having the features of claim 9 are provided. Embodiments are provided through the dependent claims and the specification.

제공된 제어 장치에 의해 엔진 제어 장치를 위한 저렴한 비용의 하드웨어적 솔루션이 제공된다. 상기 기능은 시동 시 3V까지의 낮은 배터리 전압에서도 보장된다. 또한 논리상 "1"과 "0"에 대한 다양한 길이를 가지는 동기화 펄스의 사용 시 양방향의 통신이 가능하다.The provided control device provides a low cost hardware solution for the engine control device. This feature is ensured even at low battery voltages up to 3V at start-up. Logic also allows bidirectional communication when using synchronization pulses of varying lengths for "1" and "0".

Vsync 전압의 생성은 트랜스시버에 집적된 회로(부트 스트랩)로 실행될 수 있다. 또한 시간 임계적인 센서 데이터의 빠른 데이터 전송 및 센서 데이터의 생성 시간의 결정이 가능하다. 또한 엔진 성능 조정의 인지는 센서 데이터의 왜곡을 통해 가능하다. 이는 양방향의 통신을 통해 가능해진다.The generation of the Vsync voltage can be implemented with a circuit (boot strap) integrated in the transceiver. In addition, fast data transmission of time-critical sensor data and generation of sensor data can be determined. In addition, recognition of engine performance adjustments is possible through distortion of the sensor data. This is made possible by bidirectional communication.

상술된 하드웨어는 PSI5 센서 데이터의 측정과 PSI5 센서와의 양방향 통신을 위해 저렴한 비용의 솔루션이다. 적어도 몇몇의 구현예들에서 공지된 솔루션에 비해 현저한 장점들이 제공된다. 따라서, 스텝업 컨버터를 사용하는 솔루션에 비해 Vsync 전압의 생성을 위해 트랜스시버 내부의 부트 스트랩 회로의 사용 시 저렴한 비용의 솔루션이 가능하다. 또한 트랜스시버(CRC 계산, PSI5 프레임의 에러 관리 등)로부터 마이크로 컨트롤러로 대부분의 디지털 기능을 이동함으로써, 이는 규소의 면적 축소를 초래하기 때문에, 비용 축소가 달성될 수 있다.The hardware described above is a low cost solution for the measurement of PSI5 sensor data and bidirectional communication with PSI5 sensors. Significant advantages are provided over known solutions in at least some embodiments. This allows a lower cost solution when using a bootstrap circuit inside the transceiver to generate Vsync voltages than a solution using a step-up converter. In addition, by moving most of the digital functions from the transceiver (CRC calculations, error management of PSI5 frames, etc.) to the microcontroller, cost reduction can be achieved since this results in a reduction in the area of silicon.

양방향의 커뮤니케이션을 위해 "0"과 "1"에 대한 다양한 길이를 가지는 동기화 펄스가 사용되면서, 존재하지 않는 동기화 펄스를 통해 야기되는 센서 데이터의 부가적인 지터의 방지가 추가로 달성될 수 있다. 불연속형 컴퓨터 포트를 통한 동기화 펄스 출력의 직접적인 트리거링으로 인해 센서 데이터에 대한 대기 시간과 대기 시간 지터는 단축될 수 있다. 최대로 달성 가능한 데이터 전송은 시간 임계적인 센서 데이터(레일 압력 센서)의 검출에 있어서 특히 중요하다.While synchronization pulses having various lengths for "0" and "1" are used for bidirectional communication, the prevention of additional jitter of sensor data caused by nonexistent synchronization pulses can be further achieved. Direct triggering of the sync pulse output through discrete computer ports can reduce latency and latency jitter on sensor data. The maximum achievable data transmission is particularly important for the detection of time critical sensor data (rail pressure sensors).

또한 레일 압력 센서 데이터의 "나이(age) 결정"은, 다시금 EURO 6 규정 또는 OBDII의 달성을 보장하는 소프트웨어 기능의 발전을 가능케 하는 것임을 유념해야 한다. 양방향의 통신은, 예컨대 센서 조작을 통한 엔진 조정을 인지하고 이를 통해 부당한 보증 사례들을 적발할 수 있도록(예컨대, 엔진 손상 시 보증 조사), 자동차 제조사에 매우 유용하다.It should also be noted that the "age determination" of the rail pressure sensor data, in turn, enables the development of software functions that ensure the achievement of the EURO 6 regulations or OBDII. Bi-directional communication is very useful for automakers, for example, to be able to recognize engine coordination via sensor manipulation and thereby detect unwarranted warranty cases (eg, warranty investigation in case of engine damage).

또한 소프트웨어 자원 수요는 하드웨어 인터페이스를 통해 수명과, RAM 수요와, 중단 처리에 의해 감소될 수 있다. 디지털 인터페이스는 진단 정보의 전송을 위한 인터페이스로서 반드시 필요한 것은 아니다. 진단은 ADC 입력을 통해 모든 3개(또는 더 많은 개수)의 트랜스시버에 대해 이루어질 수 있다. ASIC 내에 집적된 모든 PSI5 트랜스시버에 있어서 진단은 UBAT와 GND에 따라 이루어질 수 있다. 또한 부하 감소도 진단될 수 있다. 모든 에러의 사례들은 분명히 구별 가능하다.Software resource demand can also be reduced by lifetime, RAM demand, and interruption processing through hardware interfaces. The digital interface is not necessarily required as an interface for transmitting diagnostic information. Diagnostics can be made for all three (or more) transceivers via the ADC input. For all PSI5 transceivers integrated in the ASIC, diagnostics can be made according to UBAT and GND. Load reduction can also be diagnosed. All cases of error are clearly distinguishable.

본 발명의 다른 장점들과 구현예들은 명세서와 첨부된 도면에서 제공된다.Other advantages and embodiments of the present invention are provided in the specification and the accompanying drawings.

이전에 명시되고 하기에 더 설명될 특징들은, 각각 제공된 조합 뿐만 아니라, 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서, 다른 조합들이나 단독으로도 사용 가능하다.The features previously specified and further described below, as well as the combinations provided respectively, may be used alone or in other combinations without departing from the scope of the invention.

도 1은 제공된 제어 장치의 실시예의 개략도이다.
도 2는 제공된 제어 장치의 다른 실시예의 블록 회로도이다.
1 is a schematic diagram of an embodiment of a provided control device.
2 is a block circuit diagram of another embodiment of a provided control apparatus.

본 발명은 도면에서 실시예들에 의해 개략적으로 도시되고 하기와 같이 도면과 관련하여 상세히 기술된다.The invention is schematically illustrated by the embodiments in the drawings and described in detail in connection with the drawings as follows.

도 1에서 상술된 제어 장치의 실시예는 전체적으로 도면부호 "10"으로 표시되어 개략도로 도시된다. 상기 제어 장치(10)는 2선식 선로(26)를 통해 제1 센서(12)와, 제2 센서(14)와, 제3 센서(16)와, 제4 센서(18)와, 제5 센서(20)와, 제6 센서(22)와, 제7 센서(24)의 복수의 센서들과 연결되어 있다.The embodiment of the control device described above in FIG. 1 is shown in schematic diagram and generally indicated by reference numeral 10. The control device 10 has a first sensor 12, a second sensor 14, a third sensor 16, a fourth sensor 18, and a fifth sensor via a two-wire line 26. And a plurality of sensors of the 20, the sixth sensor 22, and the seventh sensor 24.

제어 장치(10)는 마이크로 컨트롤러(40)와, 다시금 디지털 인터페이스용 트랜스시버 유닛(44)이 제공되어 있는 전용형 집적 회로(ASIC)(42)를 포함한다. 디지털 인터페이스용 인터페이스 컨트롤러(46)는 마이크로 컨트롤러(40) 내에 집적되어 있다. 트랜스시버 유닛(44)과 인터페이스 컨트롤러(46)를 통해 실현되어 있는 상기 디지털 인터페이스를 통해, 제어 장치(10)와 센서(12 내지 24)와의 통신이 이루어진다.The control device 10 includes a microcontroller 40 and a dedicated integrated circuit (ASIC) 42 which is again provided with a transceiver unit 44 for a digital interface. The interface controller 46 for digital interface is integrated in the microcontroller 40. Through the digital interface realized through the transceiver unit 44 and the interface controller 46, communication between the control device 10 and the sensors 12 to 24 takes place.

마이크로 컨트롤러(40)와 트랜스시버 유닛(44)은 인터페이스를 통해, 상기의 경우에서는 SPI 인터페이스(48)를 통해, 서로 연결되어 있다. 이를 통해 필요한 데이터들이 교환된다. 마찬가지로 트랜스시버와 마이크로 컨트롤러 사이의 통신에 이용될 수 있는 ASC 인터페이스 및/또는 병렬 인터페이스가 대안으로 사용될 수 있다.The microcontroller 40 and the transceiver unit 44 are connected to each other via an interface, in this case via an SPI interface 48. This exchanges the necessary data. Similarly, an ASC interface and / or a parallel interface that can be used for communication between the transceiver and the microcontroller can alternatively be used.

트랜스시버 유닛(44)과 인터페이스 컨트롤러(46)를 통해 구현되는 제어 장치(10)의 디지털 인터페이스는 센서(12 내지 24)와의 양방향의 통신과, 당연히 예컨대 자동차 엔진의 기능 유닛의 진행을 폐회로 제어 및 개회로 제어하기 위한 (도시되지 않은) 액츄에이터와의 양방향의 통신도 가능케 한다.The digital interface of the control device 10, which is implemented via the transceiver unit 44 and the interface controller 46, bidirectionally communicates with the sensors 12 to 24 and, of course, the closed circuit control and the opening of the progress of the functional unit of the automobile engine, for example. It also allows bi-directional communication with actuators (not shown) for control.

도 2는 마이크로 컨트롤러(52)와 ASIC(54) 내에 구현되어 있는 트랜스시버 유닛(53)을 구비한 제어 장치(50)를 블록 회로도로 도시한다. 제어 장치(50)는 제1 PSI5 트랜스시버(130)를 통해 제1 센서(56)와, 제2 센서(58)와, 제3 센서(60)와 통신한다.FIG. 2 shows a block circuit diagram of a control device 50 having a microcontroller 52 and a transceiver unit 53 implemented in an ASIC 54. The control device 50 communicates with the first sensor 56, the second sensor 58, and the third sensor 60 via the first PSI5 transceiver 130.

마이크로 컨트롤러(52) 내에는, RAM 모듈(72)과 컴퓨터 코어(74)를 구비한 블록(70)이 제공되어 있다. 또한 마이크로 컨트롤러(52)는 SPI 모듈(76)과, ADC(78)와, 직접적인 액세스 메모리(DMA)를 위한 블록(80)과 GTM(82)을 포함한다. 또한 마이크로 컨트롤러(52) 내에는 제1 인터페이스 컨트롤러(84)와, 제2 인터페이스 컨트롤러(86)와, 제3 인터페이스 컨트롤러(88)가 제공되어 있다. PSI5 컨트롤러로서 형성되어 있는 3개의 인터페이스 컨트롤러(84, 86, 88) 중에서 간소화를 위해 제1 인터페이스 컨트롤러(84)만이 상세하게 도시되어 있다. 기본적으로 소수의 인터페이스 컨트롤러도 집적되어 있을 수 있다.In the microcontroller 52, a block 70 having a RAM module 72 and a computer core 74 is provided. The microcontroller 52 also includes an SPI module 76, an ADC 78, a block 80 and a GTM 82 for direct access memory (DMA). In the microcontroller 52, a first interface controller 84, a second interface controller 86, and a third interface controller 88 are provided. Of the three interface controllers 84, 86, 88 formed as PSI5 controllers, only the first interface controller 84 is shown in detail for simplicity. Basically, a few interface controllers can also be integrated.

제1 인터페이스 컨트롤러(84)는, 수신된 PSI5 프레임 및 이 프레임에 귀속된 시간 스탬프와 진단 비트를 저장하기 위한 RAM 레지스터(100)와, 바로 수신된 PSI5 프레임 및 이 프레임에 귀속된 시간 스탬프를 중간 저장하기 위한 RAM 수신 레지스터(102)와, 맨체스터 디코더(104)와, 임의의 직렬 데이터 프레임(PSI5 스펙 V2.0: 직렬 채널 참고)을 위한 RAM 레지스터(106)와, 바로 수신된 PSI5 프레임의 진단 비트를 중간 저장하기 위한 진단 레지스터(108)와, 동기화 펄스를 생성하기 위한 트리거 펄스의 출력을 위한 유닛(110)과, 센서나 액츄에이터(112)로 송신할 데이터의 준비와 중간 저장을 위한 상류 데이터 레지스터와, 구성 레지스터(114)를 포함한다.The first interface controller 84 intermediates the received PSI5 frame, the time registers attributed to the frame and the RAM register 100 for storing the diagnostic bits, and the immediately received PSI5 frame and the time stamps attributed to the frame. RAM receive register 102 for storage, Manchester decoder 104, RAM register 106 for any serial data frame (PSI5 specification V2.0: see serial channel), and diagnostics of the immediately received PSI5 frame. Diagnostic register 108 for intermediate storage of bits, unit 110 for the output of trigger pulses for generating synchronization pulses, and upstream data for the preparation and intermediate storage of data to be sent to sensors or actuators 112 Register and configuration register 114.

트랜스시버 유닛(53) 내에는, 멀티플렉서(120)와, 제1 부트 스트랩 회로(122)와, 제2 부트 스트랩 회로(124)와, 제1 PSI5 트랜스시버(130)와, 제2 PSI5 트랜스시버(132)와, 제3 PSI5 트랜스시버(134)와, 부하 펌프(136)가 제공되어 있다. 전압 공급을 위해서는 전압 조정기(140)가 제공되어 있다. 소수의 PSI5 트랜스시버와 부트 스트랩 회로들도 집적되어 있을 수 있다.In the transceiver unit 53, the multiplexer 120, the first bootstrap circuit 122, the second bootstrap circuit 124, the first PSI5 transceiver 130, and the second PSI5 transceiver 132 are provided. And a third PSI5 transceiver 134 and a load pump 136 are provided. The voltage regulator 140 is provided for the voltage supply. A few PSI5 transceivers and bootstrap circuits may also be integrated.

도시된 제어 장치(50)는 예컨대 자동차의 구동 또는 파워트레인에 적용된다. ASIC(54) 내에서 PSI5 트랜스시버(130)와, PSI5 트랜스시버(132)와, PSI5 트랜스시버(134)의 전압 공급은 전압 조정기(140)의 VPR 전압을 통해 이루어진다. 이를 위해 상기 조정기는 벅 조정기 뿐만 아니라 부스트 조정기를 통해 제공된다.The illustrated control device 50 is applied, for example, to a drive or power train of a motor vehicle. The voltage supply of the PSI5 transceiver 130, the PSI5 transceiver 132, and the PSI5 transceiver 134 in the ASIC 54 is via the VPR voltage of the voltage regulator 140. For this purpose the regulator is provided via a boost regulator as well as a buck regulator.

이를 통해, 엔진 제어 장치의 배터리 공급 전압은 시동 과정 동안 예컨대 3V로 떨어지더라도, VPR 전압은 대략 6V에 존재한다. 센서(56, 58 및 60)에 대해 PSI5 전용으로 특정화된 최소의 공급 전압들을 보장할 수 있도록, 초기 전압 조정기(140)는 SPI 당 6V에서 6.5V로 VPR 전압을 증가시킬 가능성을 제공한다. Vsync 전압의 생성을 위해 두 개의 부트 스트랩 회로(122 및 124)가 사용된다. 이러한 솔루션은 스텝업 컨버터를 사용하는 솔루션보다 더 비용이 절감된다.This allows the VPR voltage to be at approximately 6V, even if the battery supply voltage of the engine control device drops to, for example, 3V during the startup process. In order to ensure minimum supply voltages specific to PSI5 for sensors 56, 58 and 60, initial voltage regulator 140 offers the possibility to increase the VPR voltage from 6V to 6.5V per SPI. Two bootstrap circuits 122 and 124 are used for the generation of the Vsync voltage. These solutions are more cost effective than solutions using step-up converters.

PSI5 트랜스시버(130, 132 및 134)의 주요 기능들은,The main functions of the PSI5 transceivers 130, 132 and 134 are:

- PSI5 트랜스시버(130)에서 예컨대 센서(56, 58 및 60)와 같은 센서들의 전압 공급과,Voltage supply of sensors such as, for example, sensors 56, 58 and 60 in the PSI5 transceiver 130,

- 동기화 펄스의 생성과,Generating a synchronization pulse,

- 전류 변조된 센서 데이터를 전압 변조된 데이터로 전환하는 것이다.To convert current modulated sensor data into voltage modulated data.

트랜스시버 입력(160, 162, 및 164)은 동기화 펄스용 트리거 신호로서 이용된다. 트리거 신호들은 마이크로 컨트롤러(52)의 PSI5 컨트롤러(84, 86 및 88)에서 생성된다. 맨체스터 코딩된 데이터는 각각의 트랜스시버(130, 132 및 134)에 대해 별도의 라인(150, 152 및 154)을 통해 직접 마이크로 컨트롤러(52)로 전송된다. 이는 SPI 또는 ASC를 통한 모든 센서 데이터의 전송보다 더 높은 전송률과 전송의 안정성을 가능케 한다. SPI 데이터 전송에 비해 다른 장점들로는, 대기 시간에 최적화된 전송과 SW 자원에 최적화된 전송이다.Transceiver inputs 160, 162, and 164 are used as trigger signals for synchronization pulses. Trigger signals are generated at PSI5 controllers 84, 86, and 88 of microcontroller 52. Manchester coded data is sent directly to the microcontroller 52 via separate lines 150, 152 and 154 for each transceiver 130, 132 and 134. This enables higher transmission rates and stability of transmission than the transmission of all sensor data via SPI or ASC. Other advantages over SPI data transmission are latency optimized transmission and SW resource optimized transmission.

이를 통해 예컨대 레일 압력 센서와 같이 시간 임계적 센서를 위한 장점이 주어진다. 동기 신호(동기 펄스의 형태로)는 최소의 대기 시간 지터로 생성될 수 있다. 데이터들은 마이크로 컨트롤러(52)의 PSI5 컨트롤러(84, 86, 및 88)에서 디코딩되고 시간 스탬프가 제공된다. 이는 센서 데이터의 생성 시간의 결정을 가능케 한다.This gives an advantage for time critical sensors, for example rail pressure sensors. The sync signal (in the form of sync pulses) can be generated with minimal latency jitter. The data are decoded at the PSI5 controllers 84, 86, and 88 of the microcontroller 52 and provided with a time stamp. This makes it possible to determine the generation time of the sensor data.

마이크로 컨트롤러(52) 내에 PSI5 컨트롤러(84, 86, 및 88)는 동기화 펄스용 트리거 신호를 생성하고 동기화 펄스의 길이를 결정한다. 이로 인해 "상류" 통신(센서에 대한 마이크로 컨트롤러)이 가능해진다. 통신의 이러한 유형은 존재하지 않는 동기 펄스를 통한 통신 솔루션에 비해, 상이한 센서 클록과 마이크로 컨트롤러 클록에 의해 야기되는 부가적인 지터가 방지될 수 있는 장점을 가진다.PSI5 controllers 84, 86, and 88 in microcontroller 52 generate a trigger signal for the sync pulse and determine the length of the sync pulse. This enables "upstream" communication (microcontroller to sensor). This type of communication has the advantage that additional jitter caused by different sensor clocks and microcontroller clocks can be avoided, compared to a communication solution via nonexistent sync pulses.

이는, 센서(56, 58 및 60)가 동기 펄스의 상승하는 플랭크에 동기화되고 상기 플랭크의 인지 후 데이터를 송신하는 것에 의해 좌우된다. 마이크로 컨트롤러(52)가 예컨대 세 개의 연속적으로 출력되는 "0"을 포함하는 센서(56, 58 및 60)에 데이터를 송신해야 한다면, 상기 컨트롤러는 세 개의 존재하지 않는 동기화 펄스를 초래한다.This depends on the sensors 56, 58 and 60 being synchronized to the rising flank of the sync pulse and transmitting data after the recognition of the flank. If the microcontroller 52 has to send data to sensors 56, 58 and 60, for example comprising three consecutively output "0s", the controller results in three non-existent synchronization pulses.

센서(56, 58 및 60)는 올바른 기간 내에 데이터의 송신을 가능케 하는 타이머를 제공해야 한다. 타이머에 제공되는 센서 클록이 마이크로 컨트롤러 클록과는 다른 주파수를 가지기 때문에, 이때 추가의 지터가 발생한다.Sensors 56, 58, and 60 must provide a timer that enables the transmission of data within the correct time period. Since the sensor clock provided to the timer has a different frequency than the microcontroller clock, additional jitter occurs at this time.

센서 데이터는 PSI5 컨트롤러(84)의 RAM 레지스터(100)로부터 DMA(80)를 통해 마이크로 컨트롤러(52)의 RAM(72)으로 전송되고 나서 컴퓨터 코어(74)에 제공된다. 상기 블록(70)(RAM(74) + 컴퓨터 코어 또는 μC 코어(74))은 ASIL D에 충족한다.The sensor data is transferred from the RAM register 100 of the PSI5 controller 84 to the RAM 72 of the microcontroller 52 via the DMA 80 and then provided to the computer core 74. The block 70 (RAM 74 + computer core or μC core 74) meets ASIL D.

RAM 레지스터와, 예컨대 동기 펄스용 트리거 신호의 생성과 마이크로 컨트롤러(52)로의 맨체스터 디코딩과 같은 디지털 기능의 집적은 "독립형(stand-alone)" PSI5 트랜스시버를 사용하는 솔루션에 비해 비용절감을 가져온다. 이는 부트 스트랩 회로와 함께 PSI5 적용에 있어서 최적화된 비용의 솔루션이 되게 한다.The integration of RAM registers and digital functions such as generation of trigger signals for sync pulses and Manchester decoding into the microcontroller 52 results in cost savings over solutions using "stand-alone" PSI5 transceivers. This, together with the bootstrap circuit, makes it an optimal cost solution for PSI5 applications.

마이크로 컨트롤러(52)는 안전한 성능 조정 인지를 가능케 하는 암호화 콘셉을 제공할 수 있고, 양방향 통신을 통한 문답 방법도 가능하다.The microcontroller 52 may provide an encryption concept that enables secure performance tuning recognition, and a question-and-answer method through bidirectional communication is also possible.

Claims (10)

마이크로 컨트롤러(40, 52)와 디지털 인터페이스를 구비한 제어 장치이며, 디지털 인터페이스는 트랜스시버 유닛(44, 53)과 하나 이상의 인터페이스 컨트롤러(46, 84, 86, 88)를 포함하고, 디지털 인터페이스의 하나 이상의 인터페이스 컨트롤러(46, 84, 86, 88)는 마이크로 컨트롤러(40, 52) 내에 집적되어 있는, 제어 장치.A control device with a microcontroller 40, 52 and a digital interface, wherein the digital interface includes transceiver units 44, 53 and one or more interface controllers 46, 84, 86, 88, and one or more of the digital interfaces. The interface controller (46, 84, 86, 88) is integrated in the microcontroller (40, 52). 제1항에 있어서, 디지털 인터페이스로서 PSI5 인터페이스를 포함하는, 제어 장치.The control device of claim 1 comprising a PSI5 interface as a digital interface. 제1항 또는 제2항에 있어서, 트랜스시버 유닛(44, 53)에 전압 공급을 위해 외부의 전압 조정기(140)가 설치되어 있는, 제어 장치.The control device according to claim 1 or 2, wherein an external voltage regulator (140) is provided for supplying voltage to the transceiver unit (44, 53). 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, SPI 인터페이스(48)는 마이크로 컨트롤러(40, 52)와 트랜스시버 유닛(44, 53) 사이의 통신을 위해 제공되어 있는, 제어 장치.4. Control device according to any one of the preceding claims, wherein an SPI interface (48) is provided for communication between the microcontroller (40, 52) and the transceiver unit (44, 53). 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 트랜스시버 유닛(44, 53)은 전용형 집적 회로(ASIC)(42,54) 내에 구현되어 있는, 제어 장치.5. The control device according to claim 1, wherein the transceiver unit (44, 53) is implemented in a dedicated integrated circuit (ASIC). 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 인터페이스 컨트롤러(46, 84, 86, 88) 내에는 맨체스터 디코더(104)가 제공되어 있는, 제어 장치.The control device according to any one of the preceding claims, wherein a Manchester decoder (104) is provided in at least one interface controller (46, 84, 86, 88). 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 트랜스시버 유닛(44, 53) 내에는 전하 펌프(136)가 제공되어 있는, 제어 장치.The control device according to any one of the preceding claims, wherein a charge pump (136) is provided within the transceiver unit (44, 53). 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 마이크로 컨트롤러(40, 52) 내에는 트랜스시버 유닛(44, 53)의 출력 전압의 분석을 위한 ADC(78)가 진단을 위해 제공되어 있는, 제어 장치.8. The control according to claim 1, wherein in the microcontroller 40, 52 an ADC 78 is provided for diagnosis of the output voltage of the transceiver units 44, 53. 9. Device. 제어 장치(10, 50)용 마이크로 컨트롤러이며, 상기 마이크로 컨트롤러들(40, 52) 내에는 디지털 인터페이스의 인터페이스 컨트롤러(46, 84, 86, 88)가 집적되어 있는, 제어 장치용 마이크로 컨트롤러.A microcontroller for a control device (10, 50), wherein an interface controller (46, 84, 86, 88) of a digital interface is integrated in the microcontrollers (40, 52). 제9항에 있어서, 인터페이스 컨트롤러(46, 84, 86, 88)는 PSI5 인터페이스를 위해 제공되어 있는, 제어 장치용 마이크로 컨트롤러.10. The microcontroller of claim 9, wherein an interface controller (46, 84, 86, 88) is provided for a PSI5 interface.
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