定時器模塊制造技術

本發明專利技術涉及定時器模塊。描述了一種定時器模塊（12）和一種微控制器（10）。在定時器模塊（12）中集成有自己的計算單元（50），該計算單元（50）被設置為至少一個調節回路（40）的組成部分。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種定時器模塊(Timer)，該定時器模塊可以在微控制器中被采用，并且涉及一種帶有這種定時器模塊的微控制器。
技術介紹
用于實現不同的時間相關的功能的控制部件被稱作定時器(Timer)。定時器模塊或定時器部件通常包括一個或多個不同的定時器，這些定時器能夠彼此獨立地運行。可能的使用領域是脈沖發生器、時鐘發生器、用于時間測量的單元和用于事件計數器的參考定時器。定時器原則上可以用軟件或硬件來實現。出版文獻DE 10 2007 044 803 Al描述了一種電路裝置，所述電路裝置具有至少一個定時器模塊，用于將時基提供給多個與其相連的時間控制模塊。該電路裝置用于信號記錄和信號生成。在該定時器模塊中，一個或多個輸入信號與時鐘無關地被記錄和/或被計數，并且與其相關地生成一個或多個輸出信號。此外，在該電路裝置中還設置有所謂的時間路由單元，該時間路由單元能夠實現有效的基于一個或多個時基的信號分析。微控制器在許多情況下被用于控制技術過程。為此在許多情況下需要進行物理量的調節。為此，采用所謂的調節回路。用于影響過程中的物理量的獨立完整的作用過程被稱作調節回路。在這種情況下，重要的是將當前值反饋給調節器并且進行連續的期望實際比較。公知如下調節回路這些調節回路與定時器結合來使用。在此，使用如下事實公知的定時器具有諸如PWM發生器的部件，這些部件可以被用在調節回路中。這種定時器例如與外圍處理器結合來運行。為此通常特定地針對調節回路設置有獨立的硬件部件。此外， 公知的是，允許中央計算單元(CPU)對定時器的直接訪問，以進行調節。在此要注意的是， 尤其是當AD轉換的結果要一起被包含到定時器結構中時，必須快速地進行CPU對定時器比較值的存取。在帶有定時器的調節回路中應注意的是，調節回路在公知的實現方案中與長的等待時間相聯系，因為每個通道相繼地被執行或CPU或者外圍處理器通過緩慢的總線訪問來訪問定時器。如果由內部AD轉換器觸發這些結果，那么通過觸發AD轉換器不得不一起引入轉換時間和延遲。CPU介入的調節器還需要更長，因為也實施主應用并且一些對于其他實時功能的中斷導致所謂的最壞情況延遲。
技術實現思路
在所述背景下，介紹了一種具有權利要求1的特征的定時器模塊和根據權利要求 9所述的微控制器。實施方案由從屬權利要求和說明書得到。利用所介紹的定時器模塊，短的等待時間是可能的并且因此可以呈現如下調節器所述調節器迄今在外圍設備中必須用硬件來構造或者僅僅利用非常快的微控制器來實現。由此，實現外圍設備的節省，因為對于調節不需要自己的部件。補充地，在微控制器中不使用特定的模塊。現有的輸入模塊、處理模塊和輸出模塊可以滿足這些要求。表述“自己的計算單元”表示在定時器模塊中，與微控制器的CPU無關地或者與其他外部處理器無關地設置有尤其是針對調節所設置的計算單元，該計算單元被集成在定時器模塊中。在此，利用所描述的定時器模塊實現快速調節，該定時器模塊作為組成部分具有自己的計算單元。計算單元在此被裝入通常閉合的調節回路中。定時器模塊的其他構件、 譬如PWM發生器和一個或者必要時多個輸入模塊同樣被一起引入。計算單元又可以擁有多個通道，這意味著利用計算單元彼此獨立地可以執行對應于通道數目的功能。這樣可能同時調節多個量。本專利技術的其他優點和擴展方案由說明書和所附的附圖得到。應理解的是，上面所述的并且下面還要闡述的特征不僅可以以分別說明的組合而且也可以以其他組合或者單獨地被使用，而不離開本專利技術的范圍。附圖說明圖1示出了所描述的微控制器的實施形式。 具體實施例方式在附圖中參照實施形式示意性地示出了本專利技術并且以下在參照附圖的情況下詳細地描述本專利技術。在圖1中以框圖示出了所描述的微控制器的實施方案，該微控制器總體上用附圖標記10來標明。該微控制器具有定時器模塊12，該定時器模塊12包括輸入模塊14以及第一 PWM發生器16和第二 PWM發生器18。此外，在微控制器10中還設置有中央計算單元或CPU 20。微控制器10通過輸出22將信號輸出給執行器M (例如輸出級或者閥)。執行器24又輸出調節量沈，通常輸出物理量、譬如電流、電壓、溫度等等，所述調節量沈由感測器(FuehIer)沘來檢測。在第二輸出30上，另一信號被輸出給DA轉換器32。此外，還設置有比較器34，所述比較器34的輸出與輸入模塊14相連。以這種方式形成閉合的調節回路40。在圖1的圖示中，僅僅示出了輸入模塊14，該輸入模塊14在該情況下具有至少一個數字濾波器。當然，也可以設置多個輸入模塊14。定時器模塊12此外還具有計算單元50，所述計算單元50具有第一 RAM區域52和第二 RAM區域M。原則上，計算單元50也可以僅具有一個RAM區域或者具有多于兩個的 RAM區域。計算單元50被集成在定時器模塊12中并且是閉合的調節回路40的重要組成部分。在這種情況下，在所示的實施方案中涉及在微控制器10中的定時器模塊12中的獨立的計算單元50，該獨立的計算單元50可以與CPU 20無關地工作。計算單元50針對不同的功能、譬如PWM值的計算或者輸入信號的處理而設置。在所示的實施方案中，計算單元具有八個通道，這八個通道可以執行所有彼此無關的功能。根據要求，計算單元50可以包括一個通道或者多個通道。在該應用中，計算單元50控制第一 PWM發生器16，該第一 PWM發生器16通過外部 DA轉換器32將期望值施加到比較器34的第一輸入端60上。DA轉換器32在可能的實施方案中是具有電阻和電容器的RC環節。第二 PWM發生器18控制用于調節量沈的執行器，所述調節量26譬如為電機的電流、電壓、溫度、轉速等等。通過感測器觀或者傳感器將實際值引導到比較器34的第二輸入端62。如果達到比較器34的開關閾值，即實際值 > 期望值，則比較器34的輸出信號通過定時器12的輸入模塊14被傳導給計算單元50。在輸入模塊14中存在的數字濾波器可以被使用，以便抑制信號干擾或者以便限定最小的接通和關斷時間。計算單元50作為在定時器模塊中的獨立的處理器接著控制調節并且改變調節量。感測量或調節參數被存放在第一 RAM區域52中。這也適用計算單元 50的程序。如果微控制器10要求新參數或者新的感測量，則CPU 20異步地將新數據寫入第二 RAM區域M中。借助觸發器接著可以同步地切換計算單元50。計算單元50接著以新數據工作。這可以在運行時間期間進行。以這種方式也可以適當地對變化的外部影響作出反應。由于針對調節本身不需要CPU 20介入并且因而PWM輸出的計算和控制并不受中斷或者緩慢的訪問時間影響，所以可以實現短的調節時間。此外，觸發機構可以被設置在計算單元50中，利用該觸發機構可能的是當例如達到確定的調節量時，觸發計算單元50的其他通道。其他或第二通道接著例如可以起動另一調節器。這也可以繼續。此外可執行的是，將信號、譬如感測量引導到比較器34，將調節量引導到執行器 M，將調節量或者比較器34的輸出由比較器34并行地通過另外的輸入模塊引導至計算單元50的第二通道并且對這些量進行監控。在故障情況下，該通道接著可以阻塞實際的調節通道或者將PWM值設置到安全的水平(Pegel)上，以便保證安全的工作。所介紹的計算單元50 (其也僅僅可被視為電路裝置)被集成本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：A奧厄，A默克，
申請(專利權)人：A奧厄，A默克，
類型：發明
國別省市：