[發明專利]集成電路、嵌入式系統和機動車

在審

• 申請號: 202110295465.4
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113495868A
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: E·貝克爾;A·奧厄;M·施賴伯
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G06F15/78
• 分類號: G06F15/78;G06F15/76;G06F13/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 杜荔南;劉春元

集成電路、嵌入式系統和機動車。一種集成電路（10），其特征在于如下特征：?所述電路（10）包括具有共同被使用的端口（12）的通信模塊（11）；?所述電路（10）包括用于處理至少一個故障情況（14）的故障收集模塊（13）；?所述電路（10）被設立為在多個內部通信信道（20、21、22、23、24）上經由所述端口（12）來進行通信；并且?所述故障收集模塊（13）具有至少一個硬件路徑（31、32、33、34），用于在所述故障情況（14）下選擇性地切斷各個通信信道（20、21、22、23、24）。

技術領域

本發明涉及一種集成電路、尤其是一種微控制器。本發明還涉及一種具有這種集成電路的嵌入式系統以及一種具有這種集成電路的機動車。

背景技術

根據現有技術的用于嵌入式系統的電路具有多個處理器核以及像以太網接口那樣的復雜的外圍功能。例如在AUTOSAR標準的框架內，為了系統虛擬化并且提供保護邊界，在共同使用的多核（multicore）或多處理器系統上的各個軟件組件通常以邏輯應用分區來被組織。

DE102016211768A1涉及一種用于經由直接存儲器訪問（direct memory access，DMA）來進行媒體訪問控制（media access control，MAC）的集成以太網通信模塊。

發明內容

本發明提供了按照獨立權利要求所述的一種集成電路——尤其是以微控制器（μC）為形式的集成電路、一種具有這種集成電路的嵌入式系統以及一種具有這種集成電路的機動車。

所提出的方案基于如下認識：已知集成以太網MAC通信模塊，所述集成以太網MAC通信模塊具有多個隊列（queues）和用于進行發送和接收的集成DMA信道。這些隊列和DMA可以在多核-微控制器和微處理器架構中被分派給不同的獨立分區或應用程序。分區或應用程序具有自己的存儲器區域，并且可以在CPU上被實施或者被分配到多個CPU上。在此，分區被視為邏輯單元，該邏輯單元可以訪問以太網模塊。也可能在一個CPU上運行多個分區。

在這種情況下，每個分區都經由獨立的邏輯以太網通信信道來進行通信并且允許在被保證的帶寬和等待時間方面不受其它分區的影響，以便確保確定性行為。通信信道的特點在于自己的MAC和/或IP地址，并且通常由在以太網通信控制器（MAC）中的隊列、所屬的一個或多個DMA信道和自己的配置所組成。所有被定義的通信信道的發送和接收都經由同一以太網通信控制器來進行。在MAC層中通過優先級規定或輪詢（round robin）來控制對消息的發送。

按照本發明的設備還考慮到如下事實：μC中的對運行安全（safety）有威脅的硬件故障通常在故障收集模塊（error management module（故障管理模塊），EMM）中被處理。還存在外部故障接點（error pin（故障引腳）），其中在μC中定義的功能可以由外部監控模塊通過EMM切斷或者直接切斷。

針對每個故障，可以在EMM中配置相對應的系統響應。在根據現有技術的通信模塊的情況下，在故障情況下通常整個消息內容都被認為不可信。由于該故障，看似有效的以太網包可能包含損壞的消息。為了阻止對該損壞的消息的發送，在媒體無關接口（media-independent interface，xMII）處的以太網發送功能在故障情況下通過故障收集和控制單元（fault collection and control unit，FCCU）或故障接點通常立即被停用。這樣，可以及時停止發送有錯誤的消息。以這種方式，在具有多個分區的系統中，盡管所形成的故障可能只涉及一個分區并且因此只須停止該分區的通信而其它分區可繼續發送，但是所有通信信道同時被切斷。

在該背景下，提出了來自中央故障收集模塊的獨立的硬件路徑以及從外部可接觸到的用于切斷該模塊的各個以太網通信信道的故障接點。

該解決方案的優點在于開辟了從以太網通信中有針對性地只剔除故障所涉及到的分區的可能性。由此，其它分區可以繼續不受影響地在以太網總線上進行通信。