KR20190014387A - Mcu 동작 감시 시스템 및 제어방법 - Google Patents

Mcu 동작 감시 시스템 및 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 MCU 동작 감시 시스템 및 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일회성 비밀번호를 사용하여 이벤트 카운트를 동기화하는 MCU 동작 감시 시스템 및 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 MCU 동작 감시 시스템 및 제어방법은, 에러 카운트를 미리 설정된 값으로 초기화하는 단계, MCU로부터 시드값 및 이벤트 카운트를 수신하는 단계, 미리 설정된 해시함수 및 상기 시드값과 상기 이벤트 카운트를 사용하여 감시 키값을 산출하는 단계, 상기 MCU로부터 상기 시드값 및 상기 이벤트 카운트에 대응되는 MCU 키값을 수신하는 단계 및 상기 MCU로부터 수신한 MCU 키값과 상기 감시 키값을 비교하여 상기 MCU의 동작 상태를 판단하는 단계를 포함한다.

Description

MCU 동작 감시 시스템 및 제어방법{MCU OPERATION MONITORING SYSTEM AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 MCU 동작 감시 시스템 및 제어방법에 관한 것으로, 상세하게는 일회성 비밀번호를 사용하여 이벤트 카운트를 동기화하는 MCU 동작 감시 시스템 및 제어 방법에 관한 것이다.
임베디드 시스템은 제어를 수행하기 위한 MCU(Micro Controller Unit) 및 MCU의 동작을 감시하는 워치독 타이머(Watchdog Timer, WDT)를 포함하는 것이 일반적이다. 워치독 타이머는 컴퓨터 또는 임베디드 시스템의 오작동을 탐지하고 복구하기 위해 쓰이는 전자 타이머이다.
정상 작동 중인 시스템은 워치독 타이머의 에러 카운트 증가로 인한 타임 아웃이 발생하는 것을 막기 위해 미리 설정된 주기에 따라 워치독 타이머를 리셋시킨다. 즉, 의도치 않은 오류로 인해 시스템이 비정상적으로 동작할 경우, 워치독 타이머의 카운트는 리셋되지 않고 미리 설정된 카운트에 도달하여 타임 아웃이 발생하게 된다. 이때 워치독 타이머는 시스템의 오작동이 발생한 것으로 판단하여 해당 시스템을 정지시키거나 리셋(Reset) 시킬 수 있다.
기존의 워치독 타이머는 모노펄스 방식, 질의/응답 방식 또는 시드/키 전송 방식 등을 사용한다. 도 1은 질의/응답 방식을 사용하는 기존의 워치독 타이머의 감시 동작 과정을 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 질의/응답 방식을 사용하는 기존의 워치독 타이머(12)는 에러 카운트를 초기화한 이후(101), 질의(Query)를 순차적으로 생성한다(102). 이때 질의는 질의에 대한 응답과 1대1로 대응되며, 워치독 타이머(12)는 질의에 대한 MCU(10)의 응답의 정답 여부를 판단하여 MCU의 정상 동작 여부를 확인할 수 있다.
워치독 타이머(12)는 생성한 질의를 MCU(10)에게 전송한다(103). MCU(10)는 워치독 타이머(12)로부터 제1 질의를 수신한뒤(104), 제1 질의에 대한 제1 응답을 생성한다(105). 이와 같은 제1 응답 생성은 MCU에 미리 포함된 질의/응답 시스템을 통해 이루어질 수 있다. MCU(10)는 생성한 제1 응답을 워치독 타이머(12)에게 전송한다(106).
MCU(10)로부터 제1 응답을 수신(107)한 워치독 타이머는 제1 응답의 정답 여부를 확인한다(108). 확인(108) 결과, 제1 응답이 정답인 경우, 워치독 타이머는 다음 질의를 위한 제2 질의를 생성한다(110). 확인(108) 결과, 만약 제1 응답이 정답이 아닌 경우, 워치독 타이머의 에러 카운트는 증가한다(109).
이처럼 질의/응답 방식을 사용하는 기존의 워치독 타이머(12)는 질의에 대한 응답의 정답 여부를 확인하여 에러 카운트의 증가 여부를 결정한다. 이러한 질의/응답 방식을 사용하는 워치독 타이머(12)의 문제점은, 오실레이터의 이상 또는 마이크로프로세서(CPU)의 이상으로 인하여 질의/응답에 불규칙적인 시간 지연이 발생할 경우 에러 카운트가 누적되어 에러 카운트의 오차로 인해 시스템이 리셋될 수 있다는 것이다. 이와 유사하게, 질의/응답에 대한 불규칙적인 시간 지연이 발생할 경우 에러 카운트가 일시적으로 증가 및 감소되어 에러 자체가 판별되지 않을 수 있는 문제점도 존재한다.
한편, 도 1에 도시된 것과 같이 질의/응답 방식을 사용하는 기존의 워치독 타이머(12)의 MCU(10) 감시 과정에서 워치독 타이머(12)는 제1 질의를 MCU(10)에게 전송하고(103), MCU(10)는 제1 질의에 대한 제1 응답을 워치독 타이머(12)에게 전송한다(106). 즉, MCU(10)는 워치독 타이머(12)의 각각의 질의에 대해 연산 동작을 수행하고 응답을 송신하는 연산 과정을 반복해야 하며, 워치독 타이머(12)와 MCU(10)가 제1 질의 및 제1 응답을 주고받는 과정(103, 106)은 양방향 통신 수단의 사용을 필요로 한다.
따라서, 질의/응답 방식을 사용하는 워치독 타이머(12)는 질의 및 응답을 주고받는 통신을 수행하는 통신 수단 및 마이크로프로세서의 연산 부담이 비교적 크다는 단점이 존재한다. 또한, 이와 같은 연산 부담은 전술한 것과 같은 응답 시간의 지연을 초래할 수도 있다.
본 발명은 MCU의 응답 시간 지연이 생기는 경우, 응답 시간 오차를 측정하여 에러 카운트를 보정함으로써 MCU 감시 동작의 신뢰성을 높일 수 있는 MCU 동작 감시 시스템 및 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 키값을 전송하는 단방향 통신을 사용함으로써 통신 수단 및 마이크로프로세서의 연산 부담을 줄일 수 있는 MCU 동작 감시 시스템 및 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, 에러 카운트를 미리 설정된 값으로 초기화하는 단계, MCU로부터 시드값 및 이벤트 카운트를 수신하는 단계, 미리 설정된 해시함수 및 상기 시드값과 상기 이벤트 카운트를 사용하여 감시 키값을 산출하는 단계, 상기 MCU로부터 상기 시드값 및 상기 이벤트 카운트에 대응되는 MCU 키값을 수신하는 단계 및 상기 MCU로부터 수신한 MCU 키값과 상기 감시 키값을 비교하여 상기 MCU의 동작 상태를 판단하는 단계를 포함하는 MCU 동작 감시 시스템의 제어방법을 제공할 수 있다.
상기 MCU 키값은 상기 미리 설정된 해시함수 및 상기 시드값과 상기 이벤트 카운트를 기초로 상기 MCU에 의해서 산출될 수 있다.
또한 본 발명의 상기 MCU의 동작 상태를 판단하는 단계는, 상기 MCU 키값과 상기 감시 키값이 동일할 경우, 상기 에러 카운트를 감소시키고 상기 이벤트 카운트를 증가시키는 단계 및 상기 MCU 키값과 상기 감시 키값이 동일하지 않을 경우, 상기 에러 카운트를 증가시키고 상기 이벤트 카운트를 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 에러 카운트가 미리 설정된 에러 카운트 기준값 이상일 경우 상기 MCU에 문제가 발생한 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 감시 키값을 산출하는 단계는 현재 이벤트 카운트에 대응되는 감시 키값을 포함하는 다수의 감시 키값을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 MCU 키값과 상기 감시 키값을 비교하는 단계는 상기 MCU 키값을 상기 다수의 감시 키값과 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 다수의 감시 키값 중 상기 MCU 키값과 동일한 감시 키값이 존재할 경우, 상기 MCU 키값과 동일한 감시 키값에 대응되는 이벤트 카운트 및 상기 현재 이벤트 카운트의 차이를 기초로 상기 MCU의 응답 시간 오차를 계산하는 단계, 상기 응답 시간 오차를 기초로 상기 이벤트 카운트를 보정하거나 상기 MCU에 이벤트 카운트 보정 신호를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면은, 에러 카운트를 미리 설정된 값으로 초기화하는 제어부, MCU로부터 시드값 및 이벤트 카운트를 수신하고, 미리 설정된 해시함수 및 상기 시드값과 상기 이벤트 카운트를 사용하여 감시 키값을 산출하는 키값 생성부 및 상기 MCU로부터 수신한 MCU 키값과 상기 감시 키값을 비교하여 상기 MCU의 동작 상태를 판단하는 키값 비교부를 포함하는 MCU 동작 감시 시스템을 제공할 수 있다.
상기 MCU 키값은 상기 미리 설정된 해시함수 및 상기 시드값과 상기 이벤트 카운트를 기초로 상기 MCU에 의해서 산출될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 MCU 키값과 상기 감시 키값이 동일할 경우, 상기 에러 카운트를 감소시키고 상기 이벤트 카운트를 증가시키고, 상기 MCU 키값과 상기 감시 키값이 동일하지 않을 경우, 상기 에러 카운트를 증가시키고 상기 이벤트 카운트를 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 에러 카운트가 미리 설정된 에러 카운트 기준값 이상일 경우 상기 MCU에 문제가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 키값 생성부는 현재 이벤트 카운트에 대응되는 감시 키값을 포함하는 다수의 감시 키값을 생성하고, 상기 키값 비교부는 상기 MCU 키값을 상기 다수의 감시 키값과 비교할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 다수의 감시 키값 중 상기 MCU 키값과 동일한 감시 키값이 존재할 경우, 상기 MCU 키값과 동일한 감시 키값에 대응되는 이벤트 카운트 및 상기 현재 이벤트 카운트의 차이를 기초로 상기 MCU의 응답 시간 오차를 계산하고, 상기 응답 시간 오차를 기초로 상기 이벤트 카운트를 보정하거나 상기 MCU에 이벤트 카운트 보정 신호를 전송할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, MCU의 응답에 지연이 생기는 경우, 지연 시간을 측정하여 에러 카운트를 보정함으로써 MCU 감시 동작의 신뢰성을 높일 수 있는 MCU 동작 감시 시스템 및 제어 방법을 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 키값을 전송하는 단방향 통신을 사용함으로써 통신 수단 및 마이크로프로세서의 연산 부담을 줄일 수 있는 MCU 동작 감시 시스템 및 제어 방법을 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 질의/응답 방식을 사용하는 기존의 워치독 타이머의 감시 동작 과정을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 MCU 동작 감시 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 MCU 동작 감시 시스템이 해시함수를 사용하여 MCU 키값 및 감시 키값을 생성하는 과정을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 MCU 동작 감시 시스템이 MCU 키값 및 감시 키값을 비교하는 과정을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 MCU 동작 감시 시스템이 MCU 키값을 다수의 감시 키값과 비교하여 이벤트 카운트를 보정하는 과정을 나타낸 것이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 MCU 동작 감시 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 MCU 동작 감시 시스템(2)은 제어부(22), 키값 생성부(24) 및 키값 비교부(26)를 포함한다.
제어부(22)는 에러 카운트를 미리 설정된 값으로 초기화한다.
본 발명의 MCU 동작 감시 시스템(2)에서 사용되는 에러 카운트는 기존의 워치독 타이머에서 사용되는 에러 카운트와 동일한 역할을 수행한다. 즉, MCU 동작 감시 시스템(2)의 에러 카운트는 MCU로부터 수신한 키값의 비교 판단 결과에 따라 증가되거나 감소된다.
제어부(22)는 에러 카운트가 미리 설정된 에러 카운트 기준값 이상일 경우 MCU에 문제가 발생한 것으로 판단한다.
본 발명의 일 실시예에서, 제어부(22)는 에러 카운트가 미리 설정된 에러 카운트 기준값 이상이 될 경우 MCU에 문제가 생긴 것으로 판단할 수 있으며, 이때 미리 설정되는 에러 카운트 기준값은 MCU의 종류 및 MCU 동작 방식에 따라 달라질 수 있다.
제어부(22)는 MCU 키값과 감시 키값이 동일할 경우, 에러 카운트를 감소시키고 이벤트 카운트를 증가시킨다. 반면, 제어부(22)는 MCU 키값과 감시 키값이 동일하지 않을 경우 에러 카운트를 증가시키고 이벤트 카운트를 증가시킨다.
본 발명의 MCU 동작 감시 시스템(2)은 에러 카운트를 증가시키거나 감소시키기 위한 기준으로 MCU 키값과 감시 키값을 사용한다. 즉, 기존의 워치독 타이머가 질의/응답 방식 등을 사용하는 것과 달리, 본 발명의 MCU 동작 감시 시스템(2)은 MCU 및 MCU 동작 감시 시스템(2)이 각자 생성한 키값을 비교하는 방식을 사용한다. 이때 MCU가 MCU 키값을 생성하는 과정 및 MCU 동작 감시 시스템(2)이 감시 키값을 생성하는 과정은 키값 생성부(24) 및 키값 비교부(26)에 대한 설명을 통해 후술한다.
본 발명의 일 실시예에서, 이벤트 카운트는 MCU에서 MCU 키값을 생성하는 이벤트 및 MCU 동작 감시 시스템(2)이 감시 키값을 생성하는 이벤트의 발생에 따라 증가한다. 이때 MCU 및 MCU 동작 감시 시스템(2)은 독립적으로 이벤트 카운트를 증가시키고 저장한다. MCU 및 MCU 동작 감시 시스템(2)이 각각 증가시킨 이벤트 카운트는 후술할 키값 비교 과정에서 비교의 대상이 되거나 보정의 대상이 될 수 있다.
키값 생성부(24)는 MCU로부터 시드값 및 이벤트 카운트를 수신하고, 미리 설정된 해시함수 및 시드값과 이벤트 카운트를 사용하여 감시 키값을 산출한다.
키값 생성부(24)가 MCU로부터 수신하는 시드값 및 이벤트 카운트는 MCU에서 생성되며, MCU 키값을 생성하는데 사용되는 시드값 및 이벤트 카운트와 동일한 값을 갖는다. 즉, MCU 동작 감시 시스템(2)의 MCU 동작 감시의 시작과 함께 키값 생성부(24)와 MCU의 시드값 및 이벤트 카운트는 동기화된다.
시드값은 MCU의 MCU 키값 생성 과정과 MCU 동작 감시 시스템(2)의 감시 키값 생성 과정에서 모두 동일하게 사용되므로, MCU는 키값을 생성하고 비교하는 하나의 이벤트가 발생할 때마다 매번 MCU 동작 감시 시스템(2)에 시드값을 전송하지 않아도 된다.
마찬가지로, 후술할 키값 생성 과정에서 사용되는 이벤트 카운트는 MCU와 MCU 동작 감시 시스템(2)에 모두 동일하게 적용된다. 후술할 키값 비교 과정에서 키값의 불일치가 발견될 경우, 제어부(22)는 MCU와 MCU 동작 감시 시스템(2)의 이벤트 카운트 비교를 통해 MCU의 응답 시간의 오차 발생 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 감시 키값 및 MCU 키값은 해시함수를 통해 생성될 수 있다. 즉, MCU가 MCU 키값을 생성하기 위해 사용하는 해시함수와 후술할 키값 생성부(24)가 감시 키값을 생성하기 위해 사용하는 해시함수는 동일한 함수이다. 해시함수는 임의의 데이터를 입력받아 고정된 길이값을 출력하며 같은 입력값에 대해서는 항상 같은 출력값을 산출해 낼 수 있으므로, 동일한 시드값 및 동일한 이벤트 카운트에 대해 항상 동일한 키값을 출력할 수 있다.
키값 생성부(24)는 현재 이벤트 카운트에 대응되는 감시 키값을 포함하는 다수의 감시 키값을 생성한다.
본 발명의 일 실시예에서, 키값 생성부(24)는 순차적으로 다수의 감시 키값을 생성하고 저장할 수 있다. 즉, 이벤트 카운트의 증가와 함께 순차적으로 생성되는 다수의 감시 키값은 키값 생성부(24)에 저장될 수 있으며, 다수의 감시 키값에 포함된 각각의 감시 키값은 후술할 키값 비교 과정에서 MCU 키값과 비교될 수 있다.
키값 비교부(26)는 MCU로부터 수신한 MCU 키값과 감시 키값을 비교한다. MCU 키값은 미리 설정된 해시함수 및 시드값과 이벤트 카운트를 기초로 MCU에서 산출된다.
전술한 것과 같이, 시드값 및 이벤트 카운트는 MCU에서 생성되고 키값 생성부(24)로 전달되어 동기화된다. 또한 MCU 키값에 사용되는 해시함수는 MCU 동작 감시 시스템(2)의 키값 생성부(24)에서 사용되는 해시함수와 동일한 함수이다. 따라서 MCU가 정상 동작 할 경우, 동일한 이벤트 카운트에 대해 MCU에서 생성되는 MCU 키값과 키값 생성부(24)에서 생성되는 감시 키값은 동일하다. 이때 제어부(22)는 키값 비교부(26)의 MCU 키값 및 감시 키값을 비교 결과를 기초로 MCU의 동작 상태를 판단할 수 있다.
이와 같은 키값 비교 동작은 MCU로부터 수신한 MCU 키값과 키값 생성부(24)가 생성한 감시 키값이 모두 동일한 이벤트 카운트를 기초로 생성되었음을 전제로 이루어진다. 즉, 제어부(22)는 동일한 이벤트 카운트를 기초로 생성된 MCU 키값과 감시 키값이 서로 일치하지 않을 경우, MCU의 MCU 키값에 문제가 있는 것으로 판단할 수 있다.
키값 비교부(26)는 MCU 키값을 다수의 감시 키값과 비교한다.
본 발명의 일 실시예에서 키값 생성부(24)는 순차적으로 다수의 감시 키값을 생성하고 저장할 수 있으며, 키값 비교부(26)는 다수의 감시 키값에 포함된 각각의 감시 키값과 MCU 키값을 비교할 수 있다.
전술한 키값 비교 과정은 MCU로부터 수신한 MCU 키값과 키값 생성부(24)가 생성한 감시 키값이 모두 동일한 이벤트 카운트를 기초로 생성되었음을 전제로 이루어지지만, MCU의 응답 시간 지연이 발생할 경우 서로 다른 이벤트 카운트를 기초로 생성된 MCU 키값 및 감시 키값 사이의 비교가 이루어질 수 있다.
따라서, MCU 키값과 감시 키값이 서로 일치하지 않을 경우 제어부(22)는 에러 카운트 및 이벤트 카운트를 증가시킴과 동시에, MCU의 응답 시간 지연으로 인해 키값 불일치가 발생하였는지 여부를 확인하기 위해 키값 비교부(26)를 통해 다수의 감시 키값과 MCU 키값을 비교할 수 있다.
제어부(22)는 다수의 감시 키값 중 MCU로부터 수신한 MCU 키값과 동일한 감시 키값이 존재할 경우, MCU 키값과 동일한 감시 키값에 대응되는 이벤트 카운트 및 현재 이벤트 카운트의 차이를 기초로 MCU의 응답 시간 오차를 계산한다.
제어부(22)는 응답 시간 오차를 기초로, 이벤트 카운트를 보정하거나 MCU에 이벤트 카운트 보정 신호를 전송한다. 이와 같은 이벤트 카운트 보정 과정은 도 5를 통해 상세히 후술한다.
도 2에 도시되지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 MCU 동작 감시 시스템(2)은 MCU 키값을 수신하기 위한 통신부를 더 포함할 수 있다. 즉, MCU 동작 감시 시스템(2)은 MCU로 질의 등을 송신할 필요 없이 단방향 통신을 통해 MCU로부터 MCU 키값을 수신하여 MCU의 동작 감시를 수행할 수 있으므로, 통신 수단의 연산 부담을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.
이하에서는 도 3 내지 도 5를 통해 본 발명의 MCU 동작 감시 시스템의 동작 과정을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 MCU 동작 감시 시스템이 해시함수를 사용하여 MCU 키값 및 감시 키값을 생성하는 과정을 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, MCU 동작 감시 시스템은 제어부를 통해 에러 카운트를 미리 설정된 값으로 초기화한다(301).
본 발명의 MCU 동작 감시 시스템(2)에서 사용되는 에러 카운트는 기존의 워치독 타이머에서 사용되는 에러 카운트와 동일한 역할을 수행한다. 즉, MCU 동작 감시 시스템(2)의 에러 카운트는 MCU(3)로부터 수신한 키값의 비교 판단 결과에 따라 증가되거나 감소되며, 제어부는 에러 카운트가 미리 설정된 에러 카운트 기준값 이상이 될 경우 MCU(3)에 문제가 생긴 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 에러 카운트는 0이 아닌 수로 초기화 될 수 있다. 즉, 키값 비교 과정에서 키값의 불일치가 발견될 경우 에러 카운트는 감소되나, 키값의 일치가 발견될 경우 에러 카운트는 증가될 수 있다. 이와 같은 에러 카운트의 초기화에 사용되는 초기값은 감시 대상이 되는 MCU(3)의 종류 등에 따라 다르게 설정될 수 있다.
다음으로, MCU 동작 감시 시스템(2)의 키값 생성부는 MCU(3)로부터 시드값 및 이벤트 카운트를 수신한다(303). 이때 키값 생성부는 수신한 MCU(3)의 시드값 및 이벤트 카운트를 키값 생성부의 시드값 및 이벤트 카운트로 설정한다(304).
전술한 것과 같이, MCU(3)는 MCU 키값을 생성하기 위한 시드값 및 이벤트 카운트를 설정하고(302), 설정된 시드값 및 이벤트 카운트값을 키값 생성부에게 전송한다. 즉, 키값 생성부가 MCU(3)로부터 수신하는 시드값 및 이벤트 카운트는 MCU(3)에서 생성되며, MCU 키값을 생성하는데 사용되는 시드값 및 이벤트 카운트와 동일한 값을 갖는다.
결국, MCU(3)와 MCU 동작 감시 시스템(2)의 키값 생성 과정에서 모두 동일한 시드값이 사용되므로, MCU(3)는 키값을 비교하는 하나의 이벤트가 발생할 때마다 MCU 동작 감시 시스템(2)에 시드값을 전송하지 않아도 된다.
결국 본 발명의 MCU 동작 감시 시스템은 MCU로 질의 등을 송신할 필요 없이 단방향 통신을 통해 MCU로부터 MCU 키값을 수신하여 MCU의 동작 감시를 수행할 수 있으므로, 통신 수단의 연산 부담을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.
마찬가지로, 후술할 키값 생성 과정에서 사용되는 이벤트 카운트는 MCU와 MCU 동작 감시 시스템(2)에 모두 동일하게 적용된다. 후술할 키값 비교 과정에서 키값의 불일치가 발견될 경우, 제어부는 MCU와 MCU 동작 감시 시스템(2)의 이벤트 카운트 비교를 통해 MCU의 응답 시간의 오차 발생 여부를 판단할 수 있다.
이후, MCU 동작 감시 시스템(2)의 키값 생성부는 미리 설정된 해시함수 및 시드값과 이벤트 카운트를 사용하여 감시 키값을 산출한다(306).
본 발명의 일 실시예에서, 감시 키값 및 MCU 키값은 해시함수를 통해 생성될 수 있다. 즉, MCU가 MCU 키값을 생성하기 위해 사용하는 해시함수와 키값 생성부가 감시 키값을 생성하기 위해 사용하는 해시함수는 동일한 함수이다. 해시함수는 임의의 데이터를 입력받아 고정된 길이값을 출력하며 같은 입력값에 대해서는 항상 같은 출력값을 산출해 낼 수 있으므로, 동일한 시드값 및 동일한 이벤트 카운트에 대해 항상 동일한 키값을 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 감시 키값은 하기 [식 1]과 같이 산출될 수 있다.
[식1]
감시 키값 = f(시드값 + 이벤트 카운트)
[식 1]에서 f는 해시함수를 의미한다. [식 1]을 참조하면, 감시 키값은 해시함수에 시드값 및 이벤트 카운트를 대입하여 얻어진다. 즉, 각 시드값 및 이벤트 카운트에 의해 얻어지는 감시 키값은 해시함수의 해시값에 해당한다. 따라서 키값 생성부는 동일한 시드값 및 이벤트 카운트값에 대해 항상 동일한 감시 키값을 산출할 수 있다.
다음으로, MCU 동작 감시 시스템(2)의 키값 비교부는 MCU(3)로부터 시드값 및 이벤트 카운트에 대응되는 MCU 키값을 수신한다(308).
다시 도 3을 참조하면, MCU(3)는 키값 생성부에서 사용된 시드값 및 이벤트 카운트와 동일한 시드값 및 이벤트 카운트를 사용하여 MCU 키값을 산출한다(305). 이때 MCU 키값에 사용되는 해시함수 또한 MCU 동작 감시 시스템(2)의 키값 생성부에서 사용되는 해시함수와 동일한 함수이다. 따라서 MCU(3)가 정상 동작 할 경우, 동일한 이벤트 카운트에 대해 MCU(3)에서 생성되는 MCU 키값과 키값 생성부에서 생성되는 감시 키값은 동일하다.
마지막으로, MCU 동작 감시 시스템(2)은 키값 비교부를 통해 MCU(3)로부터 수신한 MCU 키값과 감시 키값을 비교한다(307).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 MCU 동작 감시 시스템이 MCU 키값 및 감시 키값을 비교하는 과정을 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 MCU 동작 감시 시스템의 제어부는 MCU 키값과 감시 키값을 비교한다(401). 본 발명의 MCU 동작 감시 시스템은 에러 카운트를 증가시키거나 감소시키기 위한 기준으로 MCU 키값과 감시 키값을 사용한다. 즉, 기존의 워치독 타이머가 질의/응답 방식 등을 사용하는 것과 달리, 본 발명의 MCU 동작 감시 시스템은 MCU 및 MCU 동작 감시 시스템이 각자 생성한 키값을 비교하는 방식을 사용한다.
본 발명의 MCU 동작 감시 시스템은 미리 설정된 동일한 해시함수를 사용하여 키값을 생성하며, 이러한 해시함수는 MCU가 MCU 키값을 생성하는데 동일하게 사용된다. 따라서 본 발명의 MCU 동작 감시 시스템은 질의를 전송하고 응답을 수신하는 과정을 반복하지 않고, 단방향 통신 수단을 통해 MCU 키값을 수신하여 비교 동작을 수행할 수 있는 장점이 있다.
비교(401) 결과, MCU 키값과 감시 키값이 동일할 경우 제어부는 에러 카운트를 감소시키고 이벤트 카운트를 증가시킨다(402).
반면, 비교(401) 결과 MCU 키값과 감시 키값이 동일하지 않을 경우, 제어부는 에러 카운트를 증가시키고 이벤트 카운트를 증가시킨다(403).
본 발명의 일 실시예에서, 이벤트 카운트는 MCU에서 MCU 동작 감시 시스템으로 키값을 전송하는 이벤트의 발생에 따라 증가한다. 이때 MCU 및 MCU 동작 감시 시스템은 각각 이벤트 카운트를 저장하고 증가시킨다. MCU 및 MCU 동작 감시 시스템이 각각 증가시킨 이벤트 카운트는 이후의 키값 비교 과정에서 비교의 대상이 되거나 보정의 대상이 될 수 있다.
다음으로, 제어부는 에러 카운트가 미리 설정된 에러 카운트 기준값 이상인지 여부를 확인한다(404).
확인(404) 결과, 에러 카운트가 미리 설정된 에러 카운트 기준값 이상일 경우 제어부는 MCU에 문제가 발생한 것으로 판단할 수 있다(405).
반면, 확인(404) 결과 에러 카운트가 미리 설정된 에러 카운트 기준값 이상이 아닐 경우, 제어부는 계속해서 MCU 키값과 감시 키값을 비교한다.
도 5는 본 발명에 따른 MCU 동작 감시 시스템이 MCU 키값을 다수의 감시 키값과 비교하여 이벤트 카운트를 보정하는 과정을 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 키값 생성부는 현재 이벤트 카운트에 대응되는 감시 키값을 포함하는 다수의 감시 키값(52)을 생성한다. 본 발명의 일 실시예에서 키값 생성부는 현재 이벤트 카운트를 기준으로 현재 이벤트 카운트 이전의 이벤트 카운트에 대응되는 감시 키값과, 현재 이벤트 카운트 이후의 이벤트 카운트에 대응되는 감시 키값을 생성할 수 있다. 예를 들어 도 5에 도시된 다수의 감시 키값(52)을 참조하면, 현재 이벤트 카운트(n), 현재 이벤트 카운트 이전의 이벤트 카운트(n-3, n-2, n-1), 현재 이벤트 카운트 이후의 이벤트 카운트(n+1, n+2, n+3)에 각각 대응되는 감시 키값들, 즉 F, C, G, W, Z, I 및 J가 순차적으로 나열되어 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 키값 생성부는 순차적으로 다수의 감시 키값(52)을 생성하고 저장할 수 있다. 즉, 이벤트 카운트의 증가와 함께 순차적으로 생성되는 다수의 감시 키값은 키값 생성부에 저장되고 관리될 수 있으며, 각각의 감시 키값은 후술할 키값 비교 과정에서 MCU 키값(53)과 비교될 수 있다. 도 5를 참조하면, MCU(3)가 생성한 MCU 키값(53)은 이벤트 카운트 m에 대해 C의 키값을 갖는다. MCU 동작 감시 시스템(2)의 키값 비교부는 MCU(3)로부터 MCU 키값(53)을 수신한다(504).
다음으로, 키값 비교부는 MCU 키값(53)과 다수의 감시 키값(52)을 비교한다(505).
전술한 것과 같이, 본 발명의 MCU 키값(53)은 MCU(3)에서 생성되며 시드값 및 이벤트 카운트는 MCU(3)에서 생성되고 키값 생성부로 전달되어 동기화된다. 또한 MCU 키값의 생성에 사용되는 해시함수는 MCU 동작 감시 시스템(2)의 키값 생성부에서 사용되는 해시함수와 동일한 함수이다. 따라서 MCU(3)가 정상 동작 할 경우, 동일한 이벤트 카운트에 대해 MCU(3)에서 생성되는 MCU 키값과 키값 생성부에서 생성되는 감시 키값은 동일하다. 이때 제어부는 키값 비교부의 MCU 키값 및 감시 키값을 비교 결과를 통해 MCU(3)의 동작 상태를 판단할 수 있다.
이와 같은 키값 비교 동작은 MCU(3)로부터 수신한 MCU 키값과 키값 생성부가 생성한 감시 키값이 모두 동일한 이벤트 카운트를 기초로 생성되었음을 전제로 이루어진다. 즉, 제어부는 동일한 이벤트 카운트를 기초로 생성된 MCU 키값과 감시 키값이 서로 일치하지 않을 경우, MCU(3)의 MCU 키값에 문제가 있는 것으로 판단할 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, MCU(3)로부터 수신한 MCU 키값 C와 현재 이벤트 카운트 n에 대응하는 감시 키값 W은 일치하지 않는다. 키값 비교부가 MCU 키값과 감시 키값의 불일치함을 확인할 경우, 제어부는 MCU 키값 C를 생성하는데 사용된 이벤트 카운트와 감시 키값 W를 생성하는데 사용된 이벤트 카운트가 서로 다른 이벤트 카운트인지 여부를 확인한다. 즉, 제어부는 키값 비교부를 통해 MCU 키값(53)과 다수의 감시 키값(52)에 포함된 나머지 감시 키값을 비교하여 이벤트 카운트의 일치 여부를 확인한다.
예를 들어, 도 5에 도시된 것과 같이 다수의 감시 키값(52)에 포함된 감시 키값 중 이벤트 카운트 n-2에 대응하는 감시 키값 C는 MCU(3)가 생성한 MCU 키값 C와 동일하다. 즉, 키값 비교부는 MCU 키값 C를 생성하는데 사용된 MCU의 이벤트 카운트 m과 감시 키값 W를 생성하는데 사용된 키값 생성부의 현재 이벤트 카운트 n이 서로 다른 이벤트 카운트임을 확인할 수 있다. 또한 키값 비교부는 MCU 키값 C를 생성하는데 사용된 MCU의 이벤트 카운트 m이 감시 키값 C를 생성하는데 사용된 키값 생성부의 이벤트 카운트 n-2와 동일한 이벤트 카운트임을 확인할 수 있다.
이처럼 다수의 감시 키값(52)에 포함된 감시 키값 중 MCU(3)로부터 수신한 MCU 키값(53)과 동일한 감시 키값이 존재할 경우, 제어부는 MCU 키값(53)과 동일한 감시 키값에 대응되는 이벤트 카운트 및 현재 이벤트 카운트의 차이를 기초로 MCU(3)의 응답 시간 오차를 계산한다(506).
다시 도 5를 참조하면, MCU(3)로부터 수신한 MCU 키값 C와 다수의 감시 키값(52)에 포함된 감시 키값 중 이벤트 카운트 n-2에 대응되는 감시 키값 C가 동일하므로, 제어부는 감시 키값 C에 대응되는 이벤트 카운트 n-2와 현재 이벤트 카운트 n의 차이인 2를 기초로 MCU(3)의 응답 시간 오차를 계산할 수 있다. 즉, 제어부는 키값이 2번 카운트되는데 소요되는 시간만큼 MCU(3)의 응답 시간이 지연된 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제어부는 응답 시간 오차의 계산을 기초로 키값 생성부의 이벤트 카운트를 자체 보정하거나(507), MCU(3)에 이벤트 카운트 보정 신호를 전송하여 MCU의 이벤트 카운트를 보정할 수 있다(508).
즉, 본 발명의 MCU 동작 감시 시스템은 MCU의 응답에 지연으로 인한 키값 불일치가 발생하는 경우 키값 비교를 통해 응답 지연 발생 여부를 확인할 수 있으며, 다수의 감시 키값을 사용하여 MCU의 응답 시간 오차를 계산하고 MCU의 이벤트 카운트 또는 MCU 동작 감시 시스템 자체의 이벤트 카운트를 보정할 수 있다.
이와 같은 보정을 통해 MCU 및 MCU 동작 감시 시스템의 이벤트 카운트는 다시 동기화 될 수 있으므로, MCU 동작 감시 시스템은 MCU의 응답 시간 지연 발생으로 인한 키값 불일치가 지속되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 MCU 동작 감시 시스템은 오실레이터의 이상 또는 마이크로프로세서 등의 이상으로 인해 MCU의 응답에 불규칙적인 시간 지연이 발생할 경우, 이벤트 카운트를 보정함으로써 잘못된 에러 카운트가 누적되어 에러 카운트의 오차로 인해 시스템이 리셋되는 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
마찬가지로, 본 발명의 MCU 동작 감시 시스템은 에러 카운트를 보정함으로써 에러 카운트가 일시적으로 증가 및 감소되어 MCU의 에러 자체가 판별되지 않는 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
2: MCU 동작 감시 시스템
22: 제어부
24: 키값 생성부
26: 키값 비교부

Claims (12)

  1. 에러 카운트를 미리 설정된 값으로 초기화하는 단계;
    MCU로부터 시드값 및 이벤트 카운트를 수신하는 단계;
    미리 설정된 해시함수 및 상기 시드값과 상기 이벤트 카운트를 사용하여 감시 키값을 산출하는 단계;
    상기 MCU로부터 상기 시드값 및 상기 이벤트 카운트에 대응되는 MCU 키값을 수신하는 단계; 및
    상기 MCU로부터 수신한 MCU 키값과 상기 감시 키값을 비교하여 상기 MCU의 동작 상태를 판단하는 단계를 포함하는
    MCU 동작 감시 시스템의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 MCU 키값은
    상기 미리 설정된 해시함수 및 상기 시드값과 상기 이벤트 카운트를 기초로 상기 MCU에 의해서 산출되는
    MCU 동작 감시 시스템의 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 MCU의 동작 상태를 판단하는 단계는
    상기 MCU 키값과 상기 감시 키값이 동일할 경우, 상기 에러 카운트를 감소시키고 상기 이벤트 카운트를 증가시키는 단계; 및
    상기 MCU 키값과 상기 감시 키값이 동일하지 않을 경우, 상기 에러 카운트를 증가시키고 상기 이벤트 카운트를 증가시키는 단계를 포함하는
    MCU 동작 감시 시스템의 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 에러 카운트가 미리 설정된 에러 카운트 기준값 이상일 경우 상기 MCU에 문제가 발생한 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는
    MCU 동작 감시 시스템의 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 감시 키값을 산출하는 단계는
    현재 이벤트 카운트에 대응되는 감시 키값을 포함하는 다수의 감시 키값을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 MCU 키값과 상기 감시 키값을 비교하는 단계는
    상기 MCU 키값을 상기 다수의 감시 키값과 비교하는 단계를 포함하는
    MCU 동작 감시 시스템의 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 다수의 감시 키값 중 상기 MCU 키값과 동일한 감시 키값이 존재할 경우, 상기 MCU 키값과 동일한 감시 키값에 대응되는 이벤트 카운트 및 현재 이벤트 카운트의 차이를 기초로 상기 MCU의 응답 시간 오차를 계산하는 단계; 및
    상기 응답 시간 오차를 기초로 상기 이벤트 카운트를 보정하거나 상기 MCU에 이벤트 카운트 보정 신호를 전송하는 단계를 포함하는
    MCU 동작 감시 시스템의 제어 방법.
  7. 에러 카운트를 미리 설정된 값으로 초기화하는 제어부;
    MCU로부터 시드값 및 이벤트 카운트를 수신하고, 미리 설정된 해시함수 및 상기 시드값과 상기 이벤트 카운트를 사용하여 감시 키값을 산출하는 키값 생성부;
    상기 MCU로부터 수신한 MCU 키값과 상기 감시 키값을 비교하는 키값 비교부를 포함하는
    MCU 동작 감시 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 MCU 키값은
    상기 미리 설정된 해시함수 및 상기 시드값과 상기 이벤트 카운트를 기초로 상기 MCU에서 산출되는
    MCU 동작 감시 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 MCU 키값과 상기 감시 키값이 동일할 경우, 상기 에러 카운트를 감소시키고 상기 이벤트 카운트를 증가시키고, 상기 MCU 키값과 상기 감시 키값이 동일하지 않을 경우, 상기 에러 카운트를 증가시키고 상기 이벤트 카운트를 증가시키는
    MCU 동작 감시 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 에러 카운트가 미리 설정된 에러 카운트 기준값 이상일 경우 상기 MCU에 문제가 발생한 것으로 판단하는
    MCU 동작 감시 시스템.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 키값 생성부는 현재 이벤트 카운트에 대응되는 감시 키값을 포함하는 다수의 감시 키값을 생성하고, 상기 키값 비교부는 상기 MCU 키값을 상기 다수의 감시 키값과 비교하는
    MCU 동작 감시 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 다수의 감시 키값 중 상기 MCU 키값과 동일한 감시 키값이 존재할 경우, 상기 MCU 키값과 동일한 감시 키값에 대응되는 이벤트 카운트 및 상기 현재 이벤트 카운트의 차이를 기초로 상기 MCU의 응답 시간 오차를 계산하고, 상기 응답 시간 오차를 기초로 상기 이벤트 카운트를 보정하거나 상기 MCU에 이벤트 카운트 보정 신호를 전송하는
    MCU 동작 감시 시스템.

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