用於檢驗存儲器的方法

2023-09-18 10:12:50 3

專利名稱：用於檢驗存儲器的方法
技術領域：
本發明涉及存儲器檢驗領域。
背景技術：
為了檢驗複雜系統例如車輛控制裝置的功能，通常進行功能測試，以便在功能故障的情況下快速地識別這一點並且隨後採取安全性相關的行動、例如關斷車輛的電驅動裝 置。為此，例如在具有電子馬達填充控制系統(所謂的E氣體系統)的車輛中通常在馬達 控制設備中實施3層面(Ebenen)監視方案。3層面監視方案的核心思想是在馬達控制設備 中使用的功能計算機和用作所謂的看門狗的例如獨立模塊之間相互的監視。在此，例如功 能計算機和監視模塊通過詢問-應答通信協議來通信，並且優選具有分離的關斷路徑，通 過這些關斷路徑可以在故障的情況下關斷功率終端級，以便保證車輛安全。層面1表示實際的功能軟體，其用於馬達驅動並且例如在馬達控制設備的功能計 算機上實施。在同樣在功能計算機上實施的第二層面中，通常將藉助必要時被簡化的馬達 模型導出的、允許的扭矩與實際扭矩相比較。層面2在通過層面3保護的硬體區域中實施， 其中層面3包括指令測試、程序流程控制、模數轉換器測試以及例如循環的和完全的存儲 器測試。在ECE-R100標準中，此外確定了，車輛不允許無意地從靜止狀態移動超過10cm。 該要求尤其是適用於帶有混合驅動裝置或者電驅動裝置的新型車輛。電驅動裝置會由於較短的延遲時間而比內燃機更快地建立高的扭矩，這此外會是 不利的，使得電動車輛已經可以從靜止狀態以最大的加速度向前以及向後行駛。這在無意 地產生的扭矩的情況下會導致有嚴重安全性的情況，因為電動車輛中通常沒有具有例如可 變傳動比的變速器和離合器。電驅動裝置的軸而是通過剛性的連接與驅動裝置支路以及 由此與激勵器相連。在混合車輛或者電動車輛的情況下，監視機構因此必須能夠更快得多 地識別可能的功能故障，並且在識別出的功能故障的情況下迅速地反應，以便滿足標準要 求。在具有內燃機的車輛情況下500ms的故障反應時間是足夠的，然而在電動車輛中需要 的是，實現短於70ms的故障反應時間。

發明內容
本發明基於的認識是，基於對數字存儲器的監視可以實現迅速的並且有效的功能 監視，其中這些數字存儲器例如用於存儲功能測試。於是，例如在上述的3層面方案的情況下使用RAM (隨機存取存儲器)以及ROM (只 讀存儲器)存儲器單元，以便存儲或者緩存相應的層面中獲得的監視結果。為此，存儲器可 以確定性地在預先確定的時間間隔內被檢驗，使得可能保證系統的實時特性。通過在預先確定的時間窗內的這種存儲器監視，此外實現了不會不必要地延遲例 如可以被可協同操作地實施的其他任務。通過確定性的存儲器監視，此外尤其是在循環存 儲器監視的情況下實現了對故障反應時間的更好的可預見性以及更好的可再現性。此外， 根據本發明的存儲器監視方案能夠尤其是根據層面2和3的功能的實際的存儲器需求實現關於存儲器測試的故障反應時間的舒適的配置可能性。存儲器監視方案可以被靈活地使 用，並且例如也適於監視在任意的實時通信系統中或者實時控制系統中的對於功能關係重 大的結果。根據一個方面，本發明涉及一種用於檢驗存儲器的方法，例如用於檢驗功能檢驗 系統的功能監視存儲器的方法，該功能檢驗系統可以是實時系統，該方法具有執行存儲器 檢驗例程的步驟，其中η次檢驗所述至少一個存儲器，其中η是檢驗的預先確定的數目，以 及在經過預先確定的時間間隔之後重新執行存儲器檢驗例程的步驟。由此，所述至少一個 存儲器在經過存儲器檢驗例程的情況下被多次執行，其中存儲器檢驗例程本身可以被多次 執行。由此，不僅存儲器檢驗例程的執行、而且在執行存儲器檢驗例程時存儲器的檢驗都被 確定地而不是例如隨機地重複。由此，有利的是能夠實現快速地並且可靠地檢測錯誤反應 時間。根據一個實施形式，在預先確定的例程時間間隔內執行存儲器檢驗例程，其中該 例程時間間隔可以是可變的。由此，有利地規定了用於執行存儲器檢驗例程的確定的時間 窗，使得可以執行另外的、例如協作的任務或者使命。根據一個實施形式，存儲器檢驗例程周期性地在預先確定的周期持續時間內或者 循環地在預先確定的循環持續時間內執行。通過重複地執行上級的存儲器檢驗例程，執行 了確定的存儲器檢驗，該確定的存儲器檢驗能夠實現迅速地檢測故障反應時間或者故障。根據一個實施形式，在執行存儲器檢驗例程時，即在例程時間間隔內周期性地或 者循環地、例如直接彼此相繼地執行至少一個存儲器的檢驗，由此能夠有利地實現在例程 時間間隔內快速檢測故障反應時間。根據一個實施形式，在執行存儲器檢驗例程時預先確定所述至少一個存儲器的η 個檢驗之一或者每個檢驗的持續時間。由此，有利地實現了可以根據例如檢驗的數目或者 要檢驗的存儲器的數目而較長或者較短地可變地設計每次檢驗。根據一個實施形式，所述至少一個存儲器在η次檢驗之後直至重新執行存儲器檢 驗例程不再被檢驗。由此有利地實現了在執行相應的存儲器檢驗例程之間的、沒有檢驗的 時間可以用於執行其他的任務。根據一個實施形式，在可預先確定的檢驗時間間隔內執行所述至少一個存儲器的 檢驗或者每次檢驗。由此可以有利地確定在存儲器檢驗例程中執行的檢驗的總時間。根據一個實施形式，預先確定用於執行存儲器檢驗例程的預定時間間隔的持續時 間。由此有利地保證了存儲器檢驗例程不會不必要地妨礙執行另外的例程。根據一個實施形式，在執行兩個彼此相繼的存儲器檢驗例程之間的時間間隔是預 先確定的或者取決於可以存儲在所述至少一個存儲器中的數據的類型。如果所述至少一個 存儲器例如用於在上述層面2和3中進行存儲，則其例如可以被循環地檢驗，其中循環持續 時間通過該時間間隔來預先給定。相反，如果所述至少一個存儲器例如被層面1的功能使 用，則其例如可以僅僅每個運行循環被檢驗一次。在最後提及的情況中，在執行兩個彼此相 繼的存儲器檢驗例程之間的時間間隔例如通過運行循環間隔來確定。根據一個實施形式，在所述至少一個存儲器的每次檢驗中都檢驗多個存儲器。由 此有利地實現了，在經過了存儲器檢驗例程的情況下可以檢驗具有多個存儲器的存儲器 塊。
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根據一個實施形式，用於檢驗所述至少一個存儲器的檢驗時間間隔取決於在該檢 驗時間間隔中同樣要檢驗的存儲器的數目。由此有利地保證了在同一檢驗時間間隔內可以 檢驗多個存儲器。根據一個實施形式，存儲器是RAM存儲器或者ROM存儲器。根據一個實施形式，在所述至少一個存儲器的一次或者每次檢驗時(該存儲器例 如可以是RAM存儲器)，執行將所述至少一個存儲器的存儲器內容傳輸到中間存儲器中的 步驟、以預先確定的數字模式改寫所述至少一個存儲器中的存儲器內容以便產生格式存儲 器內容的步驟、從所述至少一個存儲器讀取格式存儲器內容以及將數字格式與格式存儲器 內容比較以便檢驗存儲器的步驟。由此有利地實現了，用於存儲存儲器內容的相關的存儲 器區域被明確地檢驗。根據一個實施形式，在所述至少一個存儲器的一次或者每次檢驗時(該存儲器可 以是ROM存儲器)，執行將所述至少一個存儲器的存儲器內容與至少一個另外的存儲器的 存儲器內容邏輯運算(verknu印fen)(例如相加)以便得到邏輯運算結果的步驟，以及將邏 輯運算結果與參考邏輯運算結果比較(該參考邏輯運算結果例如可以被預先確定)以便檢 驗所述至少一個存儲器(例如功能存儲器)以及所述至少一個另外的存儲器(例如功能存 儲器)的步驟。由此有利地基於邏輯運算結果(該邏輯運算結果例如可以是校驗和)簡單 地進行檢驗。根據另一方面，本發明涉及一種車輛驅動裝置的控制設備，尤其是電動車輛驅動 裝置的控制設備，該車輛驅動裝置以編程技術來設計，其執行根據本發明的用於檢驗至少 一個存儲器的方法。控制設備例如可以被構建為執行上述三個功能層面，以便檢驗車輛驅
動裝置。根據另一個方面，本發明涉及一種帶有程序代碼的電腦程式，用於當該計算機 程序在電子計算機上執行時執行用於檢驗所述至少一個存儲器的方法。


其他的實施例參照附圖來闡述。其中圖1示出了根據一個實施形式的用於檢驗存儲器的方法的流程圖；並且圖2示出了根據另一實施形式的用於檢驗存儲器的方法的流程圖。
具體實施例方式圖1示出了用於檢驗至少一個存儲器、例如檢驗功能監視系統的功能監視存儲器 的方法的原理性流程圖。該方法包括在圖Ia中示出的執行存儲器檢驗例程的步驟101，在 其執行期間例如多次執行檢驗所述至少一個存儲器的步驟103。在經過預先確定的時間間 隔之後或者直接緊接著地重新執行步驟105中的存儲器檢驗例程。執行存儲器檢驗例程101例如可以通過上級的控制裝置、例如通過上級的軟體任 務來周期性地、例如每IOms地執行。為了確定檢驗所述至少一個存儲器的步驟103的重複 的數目n，此外可以在步驟107中增大或者減小計數器讀數。在η次執行檢測所述至少一個 存儲器的步驟103之後，計數器讀數107重新復位。然而步驟107可以在步驟103中執行。圖IB表明了循環地執行監視所述至少一個存儲器的步驟103，其中循環的數目例如藉助例程109來保證。以起始狀態111開始，在此在步驟113中首先檢查是否計數器讀 數小於預先給定的邊界計數器讀數。如果計數器讀數大於或者等於邊界計數器讀數，則轉 到最終狀態115，其中不再執行步驟103。否則在步驟117中將計數器讀數增加1。接著， 例如可以在步驟119中執行對第一存儲器或者第一存儲器組的檢驗，例如針對X RAM單元 的RAM測試。接著或者與此並行地，可以在步驟121中執行對另外的存儲器或者另外的存 儲器組的另外的檢驗，例如針對Y ROM單元的ROM測試。接著，在步驟123中重新執行所述 至少一個存儲器的檢驗的步驟103。在圖1中所示的方法步驟例如可以藉助在電子計算機上執行的或者可執行的軟 件程序作為軟體任務來實施。在該情況中，軟體任務103調用函數109。在該函數中首先檢查是否計數器讀數 ("Counter")小於邊界計數器讀數(「C0imter_Limit」)。如果是，則增大計數器讀數；對 於X RAM單元，於是執行RAM測試並且對於Y ROM單元於是執行ROM測試。接著，又開始軟 件任務103。如果「Counter」已經等於或大於「C0unter_Limit」，則不再開始軟體任務103。 在下一個循環中，例如在IOms循環中，才又由函數101開始軟體任務103。圖2表明了圖2中所示的方法步驟的時間流程。在此，例如步驟101可以分別在 經過時間間隔201之後、例如在經過IOms之後重新執行。此外，相應的檢驗步驟103的運 行時間203可以是可參數化的。此外，檢驗步驟103的重複的數目205可以是可參數化的。通過參數或者定標變量X和Y現在可以改變每次調用函數109的運行時間。通過 試驗可以確定X和Y，使得每次調用函數109持續時間不長於「邊界運行時間(Laufzeit_ Limit) 」，例如不長於150 μ s，目的是不會劣化整個系統的實時特性，使得Laufzeit (X, Y) ^ Laufzeit_Limit在此優選的是「Laufzeit (運行時間)」與「X」和「Y」成比例，即檢驗越多RAM/ROM 單元，則運行時間越長。於是，可以確定例如被層面2功能和層面3功能所使用的RAM單元和ROM單元(N_ RAM或者N_R0M)的數目。在此，RAM/ROM區域的邊界在構建軟體(SW-Build)之後通過分析 MAP文件來確定。接著，參數「C0unter_Limit」可以選擇為使得所有這些RAM單元和ROM單 元都可以在所希望的時間內被檢查
V 門Γ· · ζ N RAMX · Counter _ Limit < —--=--
-Debouncing _ Limit
,,廣. ^N ROMY ■ Counter _Limit < ——=-
一Debouncing _ Limit「Deb0UnCing_Limit(消除抖動邊界)」用於在偶爾的錯誤情況下保證去抖動，使 得可以容忍短暫的錯誤，以便提高系統的可用性。這意味著，當多次相繼地檢測到RAM錯誤 或者ROM錯誤時，才觸發錯誤反應。在3層面方案中，RAM存儲器單元和ROM存儲器單元、即被層面2功能和層面3功 能所使用的監視存儲器被循環地檢驗。相反，被層面1功能所使用的RAM存儲器單元和ROM 存儲器單元可以每個運行循環僅僅檢查一次。監視存儲器可以有利地被循環檢查，因為其 被層面2功能和層面3功能所使用並且因為在監視存儲器中的錯誤會導致層面2功能和層 面3功能不正確地反應，使得錯誤會導致危險。
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為了檢查RAM存儲器單元，首先將實際的內容拷貝到另一存儲器區域中；隨後將 確定的模式、例如0x5A5A5A5A寫入到正檢查的單元中；隨後檢查該模式是否如所希望的那 樣被寫入到單元中了，其方式是讀取內容。最後，當沒有錯誤時，又將原始內容拷貝回去。為了檢查ROM存儲器單元，將ROM區域的內容彼此進行邏輯運算例如相加，並且最 後與事先離線計算的校驗和比較。如果在運行時間中計算的校驗和與事先離線計算的校驗 和不一致，則觸發錯誤反應，例如控制設備復位。該檢查流程需要運行時間，尤其是因為存儲器訪問花費運行時間。因此，這些循環 的RAM/ROM測試的錯誤反應時間取決於層面2和3的存儲器消耗。檢驗越多RAM/ROM單元， 則其中可以一次檢查所有這些單元的時間越長。錯誤反應時間此外也取決於CPU時鐘和其 他因素。在一些項目中，需要多個層面2和層面3的RAM/ROM單元，使得當CPU運行時間的 直到30 %被用於循環的RAM/ROM測試時，錯誤反應時間會達到大約70ms。循環的RAM/ROM 測試通常在IOms-任務中運行。CPU運行時間的30%意味著，對於每個IOms循環，單單RAM/ ROM測試需要3ms的運行時間。原則上可能的是，例如讓循環的RAM/ROM測試補充地或者在循環的檢驗之間地在 所謂的後臺任務中運行。這意味著，當無需調用其他任務時，即當作業系統「空閒」時，該任 務才被作業系統調用。然而這種後臺任務不能完全替代根據本發明的確定性的存儲器檢 驗，因為難以預言循環的RAM/ROM測試的反應時間。因為在開發嵌入式控制項目期間通常 軟體模塊直到批量啟動(S0P，開始投產)時被改變。這導致對於後臺任務可用的計算容量 不是固定的、並且在SOP不久之前才得知。此外，不能給出關於錯誤反應時間的說明，因為 後臺任務具有作業系統中的最低的優先級並且並不保證其在確定的時間內足夠頻繁地被 調用。當確定計算容量不足以保證所要求的錯誤反應時間時，已經太遲來在其他地方進行 優化。因此，帶有後臺任務的解決方案不能被考慮或者不能僅僅被考慮，使得優選確定 性地循環地調用根據本發明的RAM/ROM測試，以便能夠可靠地保證所需要的錯誤反應時 間。優選的是，為此在開發的早期階段已經估計層面2功能和層面3功能的RAM/ROM消耗， 使得可以為循環的RAM/ROM測試保留足夠的計算容量，其方式是循環的RAM/ROM測試已經 在開發的早期階段中消耗幾乎恰好與批量應用(Serienanwendimgen)中相同的計算容量 或者運行時間，使得當其他軟體模塊要消耗更多的運行時間(這導致處理器過載)時，該問 題能夠實時地被識別並且引入優化措施。循環的存儲器檢驗、例如RAM/ROM測試可以在所謂的「協作任務 (Cooperative-Task) 」中被調用。當循環的RAM/ROM測試(其例如在IOms循環中會消耗 3ms運行時間)整體地(an einem Stueck)執行時，優選的是只要循環的RAM/ROM測試還在 執行時，就不調用其他協作任務。
權利要求
1.一種用於檢驗至少一個存儲器的方法，尤其是用於檢驗功能檢驗系統的功能監視存 儲器的方法，包括執行(101)存儲器檢驗例程，在其中η次檢驗所述至少一個存儲器，其中η是檢驗 (103)的預先確定的數目；以及在經過預先確定的時間間隔之後重新執行(105)所述存儲器檢驗例程。
2.根據權利要求1所述的方法，其中在預先確定的例程時間間隔內執行所述存儲器檢 驗例程。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述存儲器檢驗例程周期性地在預先確定的 周期持續時間內或者循環地在預先確定的循環持續時間內執行。
4.根據上述權利要求中的任一項所述的方法，其中在執行所述存儲器檢驗例程時，周 期性地或者循環地、尤其是直接彼此相繼地執行所述至少一個存儲器的檢驗(103)。
5.根據上述權利要求中的任一項所述的方法，其中所述至少一個存儲器在η次檢驗之 後直至重新執行存儲器檢驗例程不再被檢驗。
6.根據上述權利要求中的任一項所述的方法，其中在能夠預先確定的檢驗時間間隔內 執行所述至少一個存儲器的檢驗(103)、尤其是恰好一次檢驗(103)。
7.根據上述權利要求中的任一項所述的方法，其中該預先確定的時間間隔的持續時間 是預先確定的，或者取決於能夠存儲在所述至少一個存儲器中的數據的類型。
8.根據上述權利要求中的任一項所述的方法，其中在執行(101，105)兩個彼此相繼的 存儲器檢驗例程之間的時間間隔是預先確定的，或者取決於能夠存儲在所述至少一個存儲 器中的數據的類型。
9.根據上述權利要求中的任一項所述的方法，其中在所述至少一個存儲器的每次檢驗 (103)中都檢驗多個存儲器。
10.根據上述權利要求中的任一項所述的方法，其中可供檢驗(103)所述至少一個存 儲器所用的檢驗時間間隔取決於在該檢驗時間間隔中同樣要檢驗的存儲器的數目。
11.根據上述權利要求中的任一項所述的方法，其中所述存儲器是RAM存儲器或者ROM 存儲器。
12.根據上述權利要求中的任一項所述的方法，其中在所述至少一個存儲器、尤其是 RAM存儲器的檢驗(103)、尤其是每次檢驗時，執行以下步驟將所述至少一個存儲器的存儲器內容傳輸到中間存儲器中；以預先確定的數字格式改寫所述至少一個存儲器中的存儲器內容，以便產生格式存儲 器內容；從所述至少一個存儲器讀取格式存儲器內容；以及將該數字格式與格式存儲器內容比較，以便檢驗存儲器。
13.根據上述權利要求中的任一項所述的方法，其中在所述至少一個存儲器、尤其是 ROM存儲器的檢驗(103)、尤其是每次檢驗時，執行以下步驟將所述至少一個存儲器的存儲器內容與至少一個另外的存儲器的存儲器內容進行邏 輯運算，以便得到邏輯運算結果；以及將邏輯運算結果與參考邏輯運算結果比較，以便檢驗至少一個功能存儲器以及至少一 個另外的功能存儲器。
14.一種車輛驅動裝置的控制設備，尤其是電動車輛驅動裝置的控制設備，該電動車輛 驅動裝置以編程技術被設計用於執行根據權利要求1至13中的任一項所述的方法。
15.一種帶有程序代碼的電腦程式，用於當該電腦程式在電子計算機上執行時執 行根據權利要求1至13中的任一項所述的方法。
全文摘要
本發明涉及一種用於檢驗存儲器的方法，尤其是用於檢驗功能檢驗系統的功能監視存儲器的方法，包括執行(101)存儲器檢驗例程，其中n次檢驗所述至少一個存儲器，其中n是檢驗(103)的預先確定的數目；以及在經過預先確定的時間間隔之後重新執行(105)存儲器檢驗例程。
文檔編號G11C29/52GK102005251SQ20101026391
公開日2011年4月6日 申請日期2010年8月25日 優先權日2009年8月26日
發明者傅承煊 申請人:羅伯特·博世有限公司