用于控制设备的、尤其用于运输工具控制设备的微控制器，包含有中央处理单元（CPU）、至少一个非接口专用的输入模块、至少一个非接口专用的输出模块、至少一个路由单元以及用于处理接口专用信息的至少一个计算单元。在此该微控制器可以如此来配置，使得所述至少一个非接口专用的输入模块、至少一个非接口专用的输出模块、至少一个路由单元以及用于处理接口专用信息的至少一个计算单元满足与多个串行接口、尤其SPI、UART、LIN、CAN、PSI5、FlexRay、SENT、I2C、MSC或Ethernet之一相对应的功能。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】用于控制设备的、尤其用于运输工具控制设备的微控制器，包含有中央处理单元（CPU)、至少一个非接口专用的输入模块、至少一个非接口专用的输出模块、至少一个路由单元以及用于处理接口专用信息的至少一个计算单元。在此该微控制器可以如此来配置，使得所述至少一个非接口专用的输入模块、至少一个非接口专用的输出模±夹、至少一个路由单元以及用于处理接口专用信息的至少一个计算单元满足与多个串行接口、尤其SPI、UART、LIN、CAN、PSI5、FlexRay、SENT、I2C、MSC或Ethernet之一相对应的功能。【专利说明】用于提供通用接口的方法以及具有通用接口的微控制器
本专利技术涉及尤其用于对运输工具中的功能进行控制的电子控制设备，这些电子控 制设备具有对外的接口，以与通信系统的其他用户相通信。 现有技术 运输工具中的控制设备通常具有串行接口，例如SPI、UART、LIN、CAN、PSI5、 FlexRay、SENT、Ethernet (以太网）、I2C、MSC (Micro-Second-Channel，微型第二通道）等， 以与其他的控制设备、传感器、执行器或其他外围设备相连接或相通信。根据现有技术，这 些串行接口在该控制设备的微控制器中通过VHDL代码来实施。在硬件方面，为了实施串行 接口，必须按照接口的类型来实施例如接口专用的通信控制器，其包括协议控制器、采样单 元、存储单元以及收发器(发送器-接收器)。例如在SENT和SPI的情况下不需要总线收发 器。接口专用的硬件单元(例如在SPI情况下的缓冲器、在CAN情况下的协议控制器）另外 还使得这种实施变得耗费且不灵活。 在W0-2006013212 A1中例如公开了将FlexRay通信组件用于在FlexRay网络中 将FlexRay通信连接与分配给FlexRay通信组件的用户耦合的实施。具有典型串行接口 构造的一种微控制器例如可以参见Infineon的文件"16/32-Bit Architecture, XC2387C、 XC2388C,16/32-Bit Single-Chip Microcontroller with 32-Bit Performance,XC2000 Family/High Line, Data Sheet VI. 3 2011-07"。 在针对控制设备或针对这种控制设备的微控制器的不同运输工具应用中，对串行 接口的类型和数量存在极其不同的要求。从而例如可以在一个应用中提出如下的要求：一 个SPI接口、两个LIN接口、5个CAN接口。在另一更复杂的应用中，可能还需要其他的接 口，如FlexRay或Ethernet，或者需要更大数量的现有接口。为了应对该问题，可以采用具 有很多不同类型接口的微控制器，但是该微控制器针对大量的应用来超裕度设计，并从而 太昂贵。替换地，可以针对每种应用来实施一种专用的微控制器，该微控制器对于每种接口 类型都恰好具有所期望的数量，但由此与标准化的期望相违背并造成了高的实施成本。另 外这两种解决方案对于将来还未知的要求是不灵活的。总之，在运输工具控制设备的微控 制器中该串行接口的这种接口专用的硬件实施从而导致了不灵活的解决方案，这些解决方 案仅能够耗费地与不同的要求相匹配。
技术实现思路
本专利技术涉及用于提供至少一个通用接口的一种方法、一种相应的微控制器以及具 有这种微控制器的一种控制设备。 微控制器的一种灵活结构在此具有中央处理单元（CPU)、非接口专用的输入模块、 非接口专用的输出模块、路由单元、以及用于处理接口专用信息的计算单元。该计算单元在 此优选地与该中央处理单元不同。该微控制器的前述电路部件形成通用接口并且可以如此 来配置，使得这些电路部件能够按照配置而提供与多种串行接口、尤其SPI、UART、LIN、CAN、 PSI5、FlexRay、SENT、I2C、MSC 或 Ethernet 之一相对应的功能。 微控制器通常必须具有广泛的应用范围，因为其设计和制造成本高并从而不能针 对每种应用来开发一种独有的微控制器。通过所建议的在微控制器中提供通用接口，在设 计微控制器时在该微控制器的不同应用情况下所需每种类型接口的数量不必是已知的。而 是提供硬件电路，这些硬件电路按照配置而满足特定串行接口的任务。 在通过微控制器的硬件电路来提供通用接口的一种方法中，在用于对应于多个串 行接口之一的一种协议来接收并处理输入数据的基本上独立的子方法中，所述输入数据通 过非接口专用的输入模块被接收，并通过路由单元被传输到计算单元。尤其通过从该输入 数据中去除该协议的协议细节，由该计算单元从该输入数据中提取有用数据。第一有用数 据最后被提供给该中央处理单元（CPU )。 在用于处理数据并用于发送输出数据的基本上独立的子方法中，中央处理单元的 第二有用数据被计算单元接收。由该计算单元尤其通过把该协议的协议细节添加到该第二 有用数据中而由该第二有用数据来生成输出数据。该输出数据通过该路由单元被传输到非 接口专用的输出模块之一上，并最后对应于多个串行接口之一的协议通过非接口专用的输 出模块而被发送。 该方法是一种特别灵活的数据处理方式，因为为此没有采用接口专用的硬件单 元。与许多串行接口相对应的许多协议的数据可以通过非接口专用的输入和输出模块而被 接收和发送，并且通过配置可以在该计算单元中根据协议信息对所接收的数据进行分析。 这能够按照对微控制器的应用专用的要求对应于特定的串行接口来配置该通用接口。 该协议细节、尤其关于起始位、停止位、奇偶校验信息、控制位、填充位等的信息在 此情况下例如可以通过该微控制器的中央处理单元而被存储在存储器中。通过所述协议细 节可以配置该通用接口、尤其为此所采用的计算单元。该计算单元访问该存储器，并能够读 出与所规定的配置相对应的协议信息。 如果该计算单元还被应用于更高协议层的计算，那么对于该通用接口就获得了更 广泛的应用范围。例如该计算单元可以把多个UART消息帧转变为一个LIN消息帧。 通过该计算单元把有用数据写入到该中央处理单元所访问的存储器中，并例如通 过中断来将此通知该中央处理单元，那么就最简单地实现了有用数据从该计算单元到该中 央处理单元的转发。 在一个更复杂的、但由此给该计算单元和该中央处理单元减负的变化方案中，该 计算单元可以通过直接的存储器访问把该有用数据提供给该中央处理单元。 在该输入模块中，可以给输入数据分配时间信息，其方式是例如在该输入模块的 输入端上给每个边缘变换加上时间戳。由此边缘变换与时间信息相关联，这允许与输入数 据的协议无关地记录输入数据，使得借助计算单元能够根据电平变换的时间信息来提取所 包含的有用数据。为此该边缘变换连同时间戳一起可以分别由该输入模块通过该路由单元 被传输到该计算单元。该路由单元所带来的优点是，在具有许多输入模块、输出模块和计算 单元的情况下，在它们之间也快速而可靠地进行数据传输。 在替换的变化方案中，该输入模块可以把完整的消息进行存储，并(优选通过该路 由单元)提供给该计算单元。因为在此不用单独地传输每个具有时间戳的电平变换，所以该 路由单元被减负，本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于在尤其运输工具的控制设备中提供至少一个通用接口的方法，其中该控制设备具有微控制器（101），该微控制器具有中央处理单元（CPU）、至少一个非接口专用的输入模块（111）、至少一个非接口专用的输出模块（114）、至少一个路由单元（112）、以及具有用于处理接口专用信息的至少一个计算单元（113），并且其中所述至少一个通用接口是能被配置的，以按照配置来提供与多个串行接口、尤其SPI、UART、LIN、CAN、PSI5、FlexRay、SENT、I2C、MSC或Ethernet之一相对应的功能，其特征在于以下的步骤：‑通过所述至少一个非接口专用的输入模块（111）接收与多个串行接口之一的协议对应的输入数据，‑该输入数据通过该路由单元（112）被传输到所述至少一个计算单元（113），‑由所述至少一个计算单元（113）从该输入数据中提取第一有用数据，尤其通过从该输入数据中去除协议的协议细节，‑所述第一有用数据被提供给该中央处理单元（CPU），‑由所述至少一个计算单元（113）接收该中央处理单元（CPU）的第二有用数据，‑由所述至少一个计算单元（113）从该第二有用数据中生成输出数据，尤其通过给该第二有用数据添加协议的协议细节，‑该输出数据通过该路由单元（112）被传输到所述至少一个非接口专用的输出模块（414），‑通过所述至少一个非接口专用的输出模块（114）对应于多个串行接口之一的协议来发送该输出数据。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：A奥厄，E贝克，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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