微控制器电路、对应的设备、系统以及操作方法技术方案

本公开的各实施例涉及微控制器电路、对应的设备、系统以及操作方法。一种电路包括第一存储器和第二存储器、处理器和定时器。处理器生成对CAN帧进行编码的位序列并且处理位序列以检测PWM周期序列。处理器将PWM周期的第一参数的值存储到第一存储器中，并且将PWM周期的第二参数的值存储到第二存储器中。定时器包括第一寄存器，该第一寄存器从第一存储器读取当前PWM周期的第一参数的值。定时器包括计数器，该计数器根据第一寄存器的值增加计数数目并且重置计数数目。且重置计数数目。且重置计数数目。

【技术实现步骤摘要】
微控制器电路、对应的设备、系统以及操作方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年3月8日提交的意大利专利申请号102021000005354的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。


[0003]本公开总体涉及电路通信，并且在特定实施例中，涉及用于汽车应用的电路通信。

技术介绍

[0004]汽车领域中的各种应用涉及经由总线网络的数据交换。高数据速率、鲁棒性、故障检测、安全性和低成本是这类总线网络的理想特征。
[0005]现有高数据速率(例如，1Mb/s)标准化车辆通信系统可能涉及复杂且准确的协议控制器(例如，使用外部部件)。这些可能会变得很昂贵，尤其是当实现为单芯片模拟/双极专用集成电路(ASIC)或专用标准产品(ASSP)时。
[0006]车灯(例如，前灯、后灯和车内灯)正变得越来越复杂而分散(例如，矩阵LED、环境LED)。控制这种复杂而分散的照明系统可能依赖于高数据速率总线系统。而且，汽车级的安全性和鲁棒性合乎期望，尤其是对于前后照明系统。
[0007]因此，本领域已知的解决方案可以根据CAN灵活数据速率(FD)协议或“定制”CAN FD协议依赖于使用控制器局域网(CAN)总线来管理一个或多个ECU与一个或多个外围设备或卫星设备(例如，照明模块的驱动器电路)之间根据主从通信方案进行的通信。
[0008]文献EP 3547620 A1和US 2019/0294572 A1例示了这种已知的解决方案，并且公开了一种基于CAN FD标准的被称为“CAN FD Light”的主从通信协议。
[0009]根据这种已知解决方案，配备有标准CAN FD外围设备(例如，MCAN)的微控制器可以在主设备侧使用。配备CAN FD Light接口的从设备可以使用CAN FD协议经由标准CAN高速(HS)物理层进行控制。
[0010]注意，目前在汽车工业中使用的许多汽车微控制器可能缺少CAN FD外围设备。因此，本领域需要根据CAN FD Light通信协议使可能没有专用CAN FD外围设备的低成本微控制器通过它们的公共外围设备来控制从设备。

技术实现思路

[0011]一个或多个实施例的一个目的是有助于提供这样的汽车微控制器，该微控制器适于根据CAN FD Light通信协议控制从设备，而无需借助微控制器本身中的专用CAN FD外围设备。
[0012]根据一个或多个实施例，可以使用具有以下公开的特征的电路(例如，微控制器单元)来实现这种目的，在实施例中，这些特征是本文中所提供的技术教导的组成部分。
[0013]一个或多个实施例可以涉及一种对应设备(例如，在车辆的总线通信系统中用作主设备的电子控制单元)。一个或多个实施例可以涉及一种对应总线通信系统。一个或多个
实施例可以涉及一种电路、设备或系统的对应操作方法。
[0014]一个或多个实施例可以应用于车辆的电子控制单元(ECU)与车辆的一个或多个致动器设备或传感器设备之间的通信。LED照明模块(例如，前灯、后灯、车内灯)的驱动器电路就是此类设备的示例。
[0015]根据一个或多个实施例，一种电路可以包括第一存储器库、第二存储器库、处理器和定时器电路。处理器可以被配置为：i)根据CAN协议(例如，CAN FD协议)生成编码传出CAN帧的二进制值的输出序列；ii)处理二进制值的输出序列以检测有序脉宽调制(PWM)周期序列，其中每个PWM周期包括具有显性状态或值(例如，零)的第一部分和具有隐性状态或值(例如，一)的第二部分，并且其中每个PWM周期具有相应总持续时间和相应占空比值；iii)将指示有序PWM周期序列中的PWM周期的第一参数(例如，总持续时间)的有序第一值的集合存储到第一存储器库中；以及iv)将指示有序PWM周期序列中的PWM周期的第二参数(例如，第一部分的持续时间)的有序第二值的集合存储到第二存储器库中
[0016]在一个或多个实施例中，定时器电路可以包括第一寄存器，被配置为从第一存储器库读取并且将指示有序PWM周期序列中的当前PWM周期的第一参数的值存储到第一寄存器中；计数器电路，被配置为增加内部计数数目并且根据被存储在第一寄存器中的值重置内部计数数目，并且被配置为触发从第一存储器库中读取，并且根据被存储在第一寄存器中的值将指示有序PWM周期序列中的后续PWM周期的第一参数的后续值存储到第一寄存器中；以及第二寄存器，被配置为从第二存储器库读取并且将指示当前PWM周期的第二参数的值存储到第二寄存器中并且将计数器电路的内部计数数目与被存储到第二寄存器中的值进行比较。
[0017]第二寄存器可以根据计数器电路的内部计数数目与被存储在第二寄存器中的值的比较将电路的输出引脚驱动为显性值或隐性值。
[0018]响应于计数器电路的内部计数数目达到存储到第二寄存器中的值或响应于计数器电路的内部计数数目达到存储到第一寄存器中的值，第二寄存器可以从第二存储器库读取并存储指示有序PWM周期序列中的后续PWM周期的第二参数的后续值。
[0019]因此，一个或多个实施例可以提供一种电路，诸如汽车微控制器，该汽车控制器可以被配置为根据CAN协议，具体地，CAN FD协议来传输帧，而无需借助专用CAN FD外围设备。
附图说明
[0020]本公开的其他优点和特征将在检查实现方式和实施例的详细描述以及附图时变得显而易见，这些实现方式和实施例绝非限制性的，其中
[0021]图1是实施例总线通信系统的框图；
[0022]图2是实施例微控制器单元的框图；
[0023]图3是由例如用于发送CAN帧的微控制器单元实现的实施例方法的流程图；
[0024]图4是由例如用于发送CAN帧的微控制器单元生成的实施例PWM信号的可能时间演变；
[0025]图5是实施例微控制器单元的框图；
[0026]图6是由例如用于接收CAN帧的微控制器单元感测的实施例PWM信号的可能时间演变；
[0027]图7是由例如用于接收CAN帧的微控制器单元实现的实施例方法的流程图；以及
[0028]图8是由例如微控制器单元实现的用于处理所接收的CAN帧的实施例方法的流程图。
具体实施方式
[0029]本公开提供了可以在广泛多种特定上下文中体现的许多可适用专利技术概念。特定实施例仅用于说明特定配置并且不限制所要求保护的实施例的范围。除非另有说明，否则来自不同实施例的特征可以组合以形成其他实施例。
[0030]对实施例中的一个实施例所描述的变化或修改也可以应用于其他实施例。进一步地，应当理解，在不背离由所附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。
[0031]在随后描述中，说明了一个或多个具体细节，旨在提供对本描述的实施例的示例的深入理解。实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下或通过其他方法、部件、材料等获得。在其他情况下，未详细说明或描述已知结构、材料或操作，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电路，包括：第一存储器和第二存储器；处理器，被耦合到所述第一存储器和所述第二存储器，所述处理器被配置为：生成输出序列，所述输出序列包括根据控制器局域网CAN协议对传出CAN帧进行编码的二进制值，处理所述输出序列以检测有序脉宽调制PWM周期序列，每个PWM周期包括具有显性状态的第一部分和具有隐性状态的第二部分，每个PWM周期具有相应总持续时间和相应占空比值，在所述第一存储器中存储指示所述有序PWM周期序列中的所述PWM周期的第一参数的有序第一值的集合，以及在所述第二存储器中存储指示所述有序PWM周期序列中的所述PWM周期的第二参数的有序第二值的集合，其中所述第一参数和所述第二参数定义所述PWM周期的形状；以及定时器电路，包括：第一寄存器，被配置为从所述第一存储器读取并存储指示所述有序PWM周期序列中的当前PWM周期的所述第一参数的值；计数器电路，被配置为：增加内部计数数目并根据被存储在所述第一寄存器中的所述值重置所述内部计数数目，触发从所述第一存储器中读取，并且触发根据被存储在所述第一寄存器中的所述值，将指示所述有序PWM周期序列中的后续PWM周期的所述第一参数的后续值存储到所述第一寄存器中；以及第二寄存器，被配置为：从所述第二存储器读取并存储指示所述当前PWM周期的所述第二参数的值，将所述计数器电路的所述内部计数数目与被存储在所述第二寄存器中的所述值进行比较，根据所述计数器电路的所述内部计数数目与被存储在所述第二寄存器中的所述值的所述比较，将所述电路的输出引脚驱动为显性值或隐性值，所述输出引脚提供输出PWM信号，所述输出PWM信号包括所述有序PWM周期序列，从所述第二存储器中读取，以及响应于所述计数器电路的所述内部计数数目达到被存储在所述第二寄存器中的所述值，或响应于所述计数器电路的所述内部计数数目达到被存储在所述第一寄存器中的所述值，存储指示所述有序PWM周期序列的后续PWM周期的所述第二参数的后续值。2.根据权利要求1所述的电路，其中所述PWM周期的所述第一参数是所述PWM周期的所述总持续时间，并且所述PWM周期的所述第二参数是所述PWM周期的所述第一部分的所述持续时间。3.根据权利要求2所述的电路，其中所述计数器电路被配置为：增加内部计数数目直至达到被存储在所述第一寄存器中的所述值；响应于所述内部计数数目达到被存储到所述第一寄存器中的所述值，重置所述内部计数数目；
触发从所述第一存储器中读取；以及触发将指示所述有序PWM周期序列中的后续PWM周期的所述总持续时间的后续值存储到所述第一寄存器中。4.根据权利要求3所述的电路，其中所述第二寄存器被配置为：响应于所述计数器电路的所述内部计数数目低于被存储在所述第二寄存器中的所述值，将所述电路的所述输出引脚驱动为显性值；以及响应于所述计数器电路的所述内部计数数目超过被存储到所述第二寄存器中的所述值，将所述电路的所述输出引脚驱动为隐性值。5.根据权利要求1所述的电路，其中生成所述输出序列包括：生成原始CAN帧，所述原始CAN帧包括标识字段、数据长度代码字段、有效载荷字段、以及一个或多个控制位；对所述原始CAN帧应用位填充处理以产生经位填充的原始CAN帧；根据所述经位填充的原始CAN帧计算循环冗余校验CRC码；以及将所计算的CRC码插入到所述经位填充的原始CAN帧中。6.根据权利要求1所述的电路，其中处理所述输出序列包括：检测所述输出序列中具有显性值的帧开始位；对所述输出序列中具有显性值的连续位的第一数目进行计数，直至检测到具有隐性值的第一位；对所述输出序列中具有隐性值的连续位的第二数目进行计数，直至检测到具有显性值的第一位；以及重复对所述第一数目的所述计数和对所述第二数目的所述计数，直至检测到并处理了所述输出序列中的帧结束字段。7.根据权利要求1所述的电路，还包括：第一直接存储器访问DMA控制器，被配置为响应于所述计数器电路的所述内部计数数目达到被存储到所述第一寄存器中的所述值，执行从所述第一存储器到所述第一寄存器的所述有序第一值的集合的后续第一值的DMA存储器传送；以及第二DMA控制器，被配置为响应于所述计数器电路的所述内部计数数目达到被存储到所述第二寄存器中的所述值，或响应于所述计数器电路的所述内部计数数目达到存储到所述第一寄存器中的所述值，执行从所述第二存储器到所述第二寄存器的所述有序第二值的集合的后续第二值的DMA存储器传送。8.根据权利要求7所述的电路，其中所述处理器被配置为：对所述有序PWM周期序列中的所述PWM周期的数目进行计数；将所述第一DMA控制器配置为执行等于所计数的PWM周期的数目的、从所述第一存储器到所述第一寄存器的DMA传送的数目；以及将所述第二DMA控制器配置为执行等于所计数的PWM周期的数目的、从所述第二存储器到所述第二寄存器的DMA传送的数目。9.根据权利要求8所述的电路，其中所述第一DMA控制器或所述第二DMA控制器被配置为响应于所执行的相应DMA传送的数目等于所计数的PWM周期的数目，向所述处理器发出中断信号。
10.根据权利要求1所述的电路，其中所述处理器被配置为：将所述有序第一值的集合的附加最后值存储到所述第一存储器中，所述附加最后值高于被存储到所述第一存储器中的任何其他值；以及将所述有序第二值的集合的附加最后值存储到所述第二存储器中，所述附加最后值等于零。11.根据权利要求1所述的电路，还包括第三存储器和第四存储器，其中所述定时器电路还包括：边沿检测器电路，被耦合到所述电路的输入引脚，所述输入引脚被配置为接收输入PWM信号，所述输入PWM信号输送根据CAN协议编码的传入CAN帧，所述边沿检测器电路被配置为提供指示在所述输入PWM信号中检测到的下降沿的第一输出信号和指示在所述输入PWM信号中检测到的上升沿的第二输出信号；第三寄存器，被配置为响应于在所述PWM信号中检测到的下降沿，捕获所述计数器电路的当前计数数目；以及第四寄存器，被配置为响应于在所述PWM信号中检测到的上升沿，捕获所述计数器电路的当前计数数目，其中所述计数器电路被配置为响应于在所述输入PWM信号中检测到的下降沿，重置所述内部计数数目。12.根据权利要求11所述的电路，其中所述电路包括：第三DMA控制器，被配置为响应于在所述PWM信号中检测到的下降沿而执行被存储到所述第三寄存器中的当前值到所述第三存储器的DMA存储器传送，并且在所述第三存储器中存储指示所述输入PWM信号的相应有序PWM周期序列中的所述PWM周期的所述第一参数的有序第三值的集合，以及第四DMA控制器，被配置为响应于在所述PWM信号中检测到的上升沿而执行被存储到所述第四寄存器中的当前值到所述第四存储器...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：意法半导体应用有限公司，
类型：发明
国别省市：