用于监控电子电路的计时器模块的方法与流程

本发明涉及一种用于监控电子电路的计时器模块(taktgebermodul)的方法、监控模块以及用于执行该方法的计算单元和计算机程序。

背景技术：

1、为了支持针对时间和位置相关的过程的处理单元，例如微控制器或cpu(centralprocessing unit(中央处理单元))而已知所谓的定时器，即计时器单元或计时器模块。这种计时器模块可以被设计为处理单元的单独组件或外围模块，并且在此提供用于以与计时器模块的一个或多个内部时钟在时间上相关的方式记录和生成信号的功能。例如，可以设置输入通道和/或输出通道，其关于至少一个内部时钟来检测或生成pwm信号。

技术实现思路

1、根据本发明，提出了具有独立专利权利要求的特征的用于监控电子电路的计时器模块的方法和用于执行该方法的计算机程序、监控模块以及计算单元。有利的设计方案是从属权利要求和以下描述的主题。

2、根据一方面，本发明利用该措施来监控电路的生成多个时钟信号的计时器模块的功能，其方式为，从这些时钟信号中交替地选择其中之一来作为选择信号，其中基于该选择信号来生成pwm信号，针对所述pwm信号，在电子电路之外确定至少一个测量结果，并且如果所述至少一个测量结果与相应的至少一个比较结果不一致，则确定出功能故障。根据另一方面，可以同时或并行(即在多个输出端处)输出和测量多个pwm信号。

3、通过使用外部时钟信号(称为监控时钟信号)在电路外部确定测量结果，其中该外部时钟信号与该电路的内部时钟信号(称为电路时钟信号)无关。与在电路内部的监控相比，通过该方法实现了改进的错误诊断。

4、计时器模块的监控特别涉及到时钟生成，即由计时器模块生成时钟信号，或者根据时钟信号产生pwm信号。

5、术语“pwm信号”(pwm：脉宽调制，也称为脉冲持续时间调制，pdm)如常见地那样来使用，例如，pwm信号是如下信号，该信号分别在被称为周期长度的时间段开始时从低电平变换为高电平，保持在高电平的一段时间(该时间段被称为保持时长(haltedauer)或接通时长或启动时长(anzeitdauer))，并且在经过该保持时长之后再次变换回低电平。pwm信号的周期时长和保持时长可以特别是被预给定为(选择信号的)相应数目的时钟周期，例如，周期时长被预给定为数目p个时钟周期，其中p是大于一的整数，并且保持时长被预给定为数目h个时钟周期，其中h是大于或等于1且小于p的整数。

6、术语“输出通道”旨在表示特别设置用于生成pwm信号的电路模块，其中周期长度和保持时长是可配置的。

7、通常，术语“时钟信号”如常见的那样旨在特别是表示具有特定频率的周期性信号，其例如在每个周期中变换到高电平并变换回到低电平。占空比(einschaltgrad)、即在一个周期内占据高电平的时间比例，可以但不必须为50％左右。

8、特别是，当交替选择时钟信号之一时，分别所选择的时钟信号可以在与所选择的时钟信号相对应的特定选择时间间隔内保持被选择。即，在选择时间间隔之后，可以进行：下一次选择时钟信号之一。随着所述时间间隔过去，可以立即进行所述下一次选择，即，在选择信号中，两个相继被选择的时钟信号彼此立即接连，或者可以规定：等待一定时间段(zeitspanne)。也可以设想多种组合，例如可以规定：立即进行选择，直到所有时钟信号都已被选择一次或特定次数(例如，循环地)，然后等待一定时间段(例如，几秒或几分钟)直到这被重新执行(相应地，不会对计时器模块进行不中断的监控，而是以一定时间间隔进行监控，以便例如将资源用于其他目的)。例如，相应选择时间间隔的时间长度对于所有被选择的时钟信号可以是相同的。

9、根据本发明的监控模块连接或可连接到电子电路的控制接口和至少一个输出端(用于pwm信号；或输出通道)，其中该电子电路具有计时器模块，该计时器模块被配置为生成针对电子电路的多个时钟信号。监控模块被设置为执行根据本发明的方法，或者如果在计时器模块中执行方法步骤，则促使执行这些方法步骤。监控模块或其部分(例如控制器和/或测量模块)可以例如在与电子电路相同的芯片上实现，和/或在其外部在通过适当的接口连接到或可连接到电子电路的另一芯片上实现。

10、监控模块可以具有连接到或可连接到控制接口的控制器和连接到或可连接到至少一个输出端的测量模块。控制器被设置为，促使对电路中的时钟信号之一进行交替选择，其中，测量模块被设置为接收所述一个或多个pwm信号并且确定所述至少一个测量结果。控制器被设置为将所述至少一个测量结果与至少一个比较结果或比较结果范围进行比较，并且如果所述至少一个测量结果与所述至少一个比较结果或比较结果范围不一致，则确定计时器模块的功能故障。

11、监控模块或如果适用的话控制器(也称为控制模块或控制器模块)和测量模块均可以由硬件电路和/或计算机程序来实现。特别地，可以规定，通过在处理器中执行至少一个相应的计算机程序模块来实现与监控模块相关的方法步骤，其中该处理器在包括所述电子电路的计算单元中实现。在此，所述电子电路可以通过接口连接到处理器，这些接口一方面使得pwm信号能够从电子电路传送到处理器，另一方面使得电子电路能够被处理器控制。通过后者，特别是可以通过计算机程序模块来进行电子电路的配置(例如，通过设置配置寄存器)，使得所述电子电路被设置为，实施所执行的方法步骤。特别地，该输出通道可以被配置为生成pwm信号并且可以配置选择电路(多路复用器)。

12、根据本发明的计算单元，例如车辆的控制设备(其具有计时器模块)，具有带有计时器模块的电子电路和根据本发明的监控模块，其中该计时器模块被配置为生成针对所述电子电路的多个时钟信号。

13、以具有用于执行所有方法步骤的程序代码的计算机程序或计算机程序产品的形式实施根据本发明的方法也是有利的，因为这导致特别低的成本，特别是如果进行执行的控制设备还用于其他任务并且因此无论如何都存在的话。最后，提供一种机器可读存储介质，其上存储有如上所述的计算机程序。用于提供计算机程序的合适的存储介质或数据载体特别是磁、光和电存储器，例如硬盘、闪存、eeprom、ram、dvd等。还可以通过计算机网络下载程序(互联网、内联网等)。这样的下载在此可以以有线的或有缆线的方式或以无线的方式(例如，通过wlan网络、3g、4g、5g或6g连接等等)进行。

14、本发明的进一步优点和设计方案从说明书和附图中得出。

15、根据实施例在附图中示意性地示出本发明，并且下面参考附图进行描述。

技术特征：

1.一种用于监控电子电路(2)的计时器模块(4)的方法，所述计时器模块被配置为生成针对所述电子电路的多个时钟信号(101、102、103、...10n)；

2.根据权利要求1所述的方法，其中当交替地选择所述多个时钟信号(101、102、103、...10n)之一时，分别所选择的时钟信号在与所选择的所述时钟信号相对应的特定选择时间间隔(t)内保持被选择。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，相应的所述选择时间间隔(t)的时间长度对于所有被选择的时钟信号而言是相同的。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，根据所述多个时钟信号的特定顺序、特别是循环地进行对所述多个时钟信号(101、102、103、……10n)之一的选择。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述交替选择以这样的方式进行，使得所述多个时钟信号(101、102、103、...10n)中的每一个被选择至少一次，特别是被选择多次。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一个测量结果(40)基于所述pwm信号(22)分别在对应的测量时间段(s)期间被确定；其中，所述至少一个测量结果特别是包括以下一项或多项：在对应的测量时间段期间的pwm信号的上升沿的数目、在对应的测量时间段期间的pwm信号的下降沿的数目、在对应的测量时间段期间的pwm信号的周期长度、在对应的测量时间段期间的pwm信号的保持时长、在对应的测量时间段期间的pwm信号的占空比。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述测量时间段(s)被包括在所述时钟信号之一被选择的时间间隔内，特别是，在从属于权利要求2的情况下被包括在与被选择的时钟信号对应的所述选择时间间隔(t)内。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述电子电路(2)由所述监控模块(6)配置或编程(100)用于，确定所述选择信号(18)和基于所述选择信号的所述pwm信号(22)，其中特别是对所述周期时长和所述保持时长进行配置。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述周期时长和所述保持时长分别被预给定为一定数目的时钟周期，特别是当生成(120)所述pwm信号(22)时通过所述选择信号对所述数目的时钟周期进行计数。

10.一种用于监控电子电路(2)的计时器模块(4)的方法，所述计时器模块被配置为生成针对所述电子电路的多个内部时钟信号(101、102、103、...10n)；

11.一种监控模块(6)，所述监控模块连接或可连接到电子电路(2)的控制接口和至少一个输出端，其中所述电子电路具有计时器模块(4)，所述计时器模块(4)被配置为生成针对所述电子电路的多个时钟信号(101、102、103、.......10n)，并且所述监控模块被设置为执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的所有方法步骤，或者如果在计时器模块中执行方法步骤，则促使执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的所有所述方法步骤。

12.根据从属于权利要求1至9中任一项的权利要求11所述的监控模块，所述监控模块具有：连接到或可连接到所述控制接口的控制器(30)；以及连接到或可连接到所述至少一个输出端的测量模块(32)，其中所述控制器被设置为，促使对所述电路中的时钟信号之一进行交替选择，其中，所述测量模块被设置为接收所述pwm信号(22)并且确定所述至少一个测量结果(40)，并且其中所述控制器被设置为，将所述至少一个测量结果与至少一个比较结果或比较结果范围进行比较，并且如果所述至少一个测量结果与所述至少一个比较结果或比较结果范围不一致，则确定所述计时器模块的功能故障。

13.一种计算单元(8)，所述计算单元包括带有计时器模块(4)的电子电路(2)和根据权利要求11或12所述的监控模块(6、50)，其中所述计时器模块(4)被配置为生成针对所述电子电路的多个时钟信号(101、102、103、...10n)。

14.一种计算机程序，当所述计算机程序在根据权利要求13所述的计算单元(8)上被执行时，所述计算机程序促使所述计算单元(8)执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的所有方法步骤。

15.一种机器可读存储介质，在其上存储有根据权利要求14所述的计算机程序。

技术总结本发明涉及一种用于监控电子电路(2)的计时器模块(4)的方法，该计时器模块被配置为生成针对所述电子电路的多个时钟信号(101、102、103、…、10N)，其中通过电路外部的监控模块(6)交替地促使(110)：选择所述电路中的所述时钟信号之一作为选择信号(18)；其中，基于所述选择信号，生成并输出(120)PWM信号(22)，其中所述PWM信号的周期时长和保持时长是被预给定的；其中所述PWM信号(22)由所述监控模块从所述电子电路接收并且通过使用监控时钟信号而被测量(130)，以便确定至少一个测量结果(40)，将所述至少一个测量结果与至少一个比较结果或比较结果范围进行比较(140)，并且如果所述至少一个测量结果与所述至少一个比较结果或比较结果范围不一致，则确定(150)所述计时器模块功能故障。技术研发人员：C·米特,S·G·J·普莱姆库玛尔受保护的技术使用者：罗伯特·博世有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29