[發明專利]具有計算單元和邏輯電路的微控制器以及用于通過微控制器執行計算來用于車輛中的調節或控制的方法

有效

• 申請號: 201110104919.1
• 申請日: 2011-04-26
• 公開（公告）號: CN102236325B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: F·施特賴歇特;T·朗;H·馬克特;A·奧厄;T·克魯澤;U·舒爾茨;T·里夏森;M·澤茨勒;U·舒爾邁斯特;N·班諾;H·烏爾默;M·施賴伯
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G05B15/00;B60R16/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李少丹,李家麟

技術領域

本發明基于一種具有計算單元和邏輯電路的微控制器以及一種用于通過微控制器執行計算來用于車輛中的調節或控制的方法。

背景技術

在汽車領域內的控制設備中的計算強度大的數學問題可以從多方面地得到求解。標準處理器不能用在嵌入式領域中。諸如高成本、有限溫度范圍、差的可預測性和安全要求的原因不利于標準處理器的使用。因此在嵌入式領域中使用專用的微控制器。在這些微控制器上的計算明顯更緩慢，因為一般來說時鐘頻率更低，可供使用的高速緩存存儲器更少，流水線級不轉換高的并行性，不進行推測性的計算等等。出于該原因在嵌入式領域中在計算要求高的情況下使用多核計算單元或附加的數字信號處理器（DSP）。在EP-1456720中描述了一種用于在汽車領域中使用的多核系統。在DE?102005022247中描述了一種在汽車領域中的具有數字信號處理器的系統控制器。

發明內容

由此所建議的微控制器的邏輯電路可以通過提供所計算的指數函數來執行微控制器的計算，并且因此實現對微控制器的任務的更快速的、更為有利的（成本和面積需求）、能量更有效的以及更可靠的計算，對于這些任務來說指數函數的計算就是一種子任務。一個特殊的優點在于，通過將指數函數計算轉移到邏輯電路上減輕了微控制器的計算單元進行計算和訪問的負擔。通過這種配置邏輯電路的可能，可以實現特別靈活但是還特別有效的計算支持。

由于邏輯電路作為單獨的硬件部件而位于處理器之外，因此對該處理器沒有直接的依賴性。由此避免了對其它處理器功能的實施速度的相互影響。軟件的實施不會受到直接影響。盡管功能有限，但是所實施的功能可以盡可能靈活地使用并且為此受到軟件處理器的控制。

此外，利用該解決方案還可以滿足在嵌入式領域中的嚴格的實時要求。

其它優點和改進通過從屬權利要求的特征得到。

如果邏輯電路可被配置為例如為了配置該邏輯電路的目的而可以從配置數據存儲器讀取配置數據，則該邏輯電路可以特別靈活地用在微控制器中。這樣的數據可以涉及應當計算哪些指數函數，也就是例如涉及指數函數的自由參數或常數。還可以確定，所述邏輯電路計算總和的指數函數，并且規定要相加的相加項的數量是可配置的。此外還可以規定對不同的指數函數求和，其中對每個要求和的指數函數可以對要求和的指數函數的參數以及數量進行配置。此外，例如如果通過邏輯電路來實現不同的計算途徑或者如果在該邏輯電路內例如實現計算的并行化，則該配置還可以涉及指數函數的計算的類型。可選地，該邏輯電路還可以計算要求和的值本身，這些值通過計算內部項而形成。

合適的是，配置數據可以通過微控制器或通過微控制器的計算單元優選依據要計算的任務或所確定的車輛信息來產生，并且寫入能被邏輯電路訪問的配置數據存儲器中。由此，所述邏輯電路能夠靈活地與要計算的任務匹配，但是也可以與其它條件匹配。

為了有效地轉換該配置，所述邏輯電路可以具有所連接的（本地）存儲器，在該存儲器中存儲所述配置數據。

如果要節省本地存儲器的使用，則有利的還可以將配置數據存放在全局存儲器中，邏輯電路例如可以對該全局存儲器進行直接存儲器訪問（DMA），以便在該解決方案中也實現快速和可靠的配置。

特別有利的是，所建議的微控制器可以被用于基于輸入參數和訓練值來通過貝葉斯回歸來計算輸出參數，其中由專門化的邏輯電路來執行為了執行貝葉斯回歸而需要的指數函數計算。由此使得微控制器在特別有效地構成微控制器的情況下可以對車輛功能進行更有效和更精確的控制。

附圖說明

本發明的實施例在附圖中示出并且在下面的描述中更詳細地解釋。

圖1示意性示出微控制器的部件以及這些部件的連接。

具體實施方式

在本發明的描述中，用邏輯電路表示純粹的、尤其是固定連線的邏輯電路，該邏輯電路不具有軟件實施的處理器。

圖1示意性示出微控制器的部件以及這些部件的連接。在此，計算單元或計算單元的處理器核11、第一全局存儲器單元12、第二全局存儲器單元13和邏輯電路14分別與通信連接10連接，并且可以通過該通信連接10分別相互通信。通信連接10可以例如設置為總線系統。并且在圖1中例如用總線橋16將通信連接10劃分為兩個分開的總線。邏輯電路14可以與局部存儲器單元15連接。