DE102013203905B4 - Processor-controlled storage device and method - Google Patents
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Abstract
Prozessorgesteuertes Speichergerät, insbesondere Datenlogger,
mit einer Hardwareschnittstelle (2), welche mit einer Datenquelle (3) koppelbar ist;
mit einem ersten Speicher (4);
mit einer rekonfigurierbaren Logik (15), welche mit der Hardwareschnittstelle (2) und dem ersten Speicher (4) gekoppelt ist und welche in einen ersten und einen zweiten Logikbereich (5, 6) partitionierbar ist;
mit einer Recheneinrichtung (7), welche dazu ausgebildet ist,
– den ersten Logikbereich (5) derart zu konfigurieren, dass dieser dazu ausgebildet ist, von der Datenquelle (3) empfangene Signalverläufe zu sampeln und die daraus gewonnenen gesampelten Signalwerte in dem ersten Speicher (4) zu speichern, und
– den zweiten Logikbereich (6) derart zu konfigurieren, dass dieser dazu ausgebildet ist, aus den in dem ersten Speicher (4) gespeicherten gesampelten Signalwerten und/oder aus den von der Datenquelle (3) empfangenen Signalverläufen die von der Datenquelle (3) übertragenen Daten zu extrahieren.Processor-controlled storage device, in particular data logger,
with a hardware interface (2) which can be coupled to a data source (3);
with a first memory (4);
a reconfigurable logic (15) coupled to the hardware interface (2) and the first memory (4) and being partitionable into first and second logic regions (5, 6);
with a computing device (7), which is designed
To configure the first logic area (5) in such a way that it is designed to sample signal curves received by the data source (3) and to store the sampled signal values obtained therefrom in the first memory (4), and
To configure the second logic area (6) in such a way that it is designed to read the sampled signal values stored in the first memory (4) and / or from the signal progressions received from the data source (3) from the data source (3) Extract data.
Description
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft ein prozessorgesteuertes Speichergerät und ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben eines solchen Speichergeräts.The present invention relates to a processor-controlled memory device and a corresponding method for operating such a memory device.
TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND
Ein Datenlogger bezeichnet eine prozessorgesteuertes Speichergerät, welcher Daten in einem bestimmten Rhythmus über eine Schnittstelle aufnimmt und auf einem Speichermedium ablegt. Zu diesem Zweck besteht ein Datenlogger meist aus einem programmierbaren Mikroprozessor, einem Speichermedium, mindestens einer Schnittstelle und ein oder mehreren Kanälen zum Anschluss der Datenquelle, wie zum Beispiel Sensoren. Die Datenaufnahme erfolgt extern oder intern über eine herstellerabhängige Schnittstelle. Obgleich grundsätzlich auf beliebige prozessorgesteuerte Speichergeräte erweiterbar, wird die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik nachfolgend mit Bezug auf ein als Datenlogger ausgebildetes prozessorgesteuertes Speichergerät erläutert.A datalogger refers to a processor-controlled storage device, which receives data in a certain rhythm via an interface and stores it on a storage medium. For this purpose, a data logger usually consists of a programmable microprocessor, a storage medium, at least one interface and one or more channels for connecting the data source, such as sensors. The data is recorded externally or internally via a manufacturer-specific interface. Although basically expandable to any processor-controlled storage devices, the present invention and the problem underlying it is explained below with reference to a designed as a data logger processor-controlled storage device.
In der modernen Fahrzeugentwicklung werden eine Vielzahl von unterschiedlichen Systemen zur Datenerfassung eingesetzt, um zum Beispiel das Verhalten des Fahrzeugs unter vorgegebenen Umgebungsbedingungen oder in vorgegebenen Fahrsituationen zu erfassen. Bei vernetzten Systemen ist es zudem erforderlich, dass diese Systeme z. B. über ein Bussystem miteinander kommunizieren können. Auf Grund der stetig steigenden Anzahl elektronischer Einheiten in solchen Systemen wird die Kommunikation zwischen den Einheiten immer komplexer.In modern vehicle development, a variety of different systems for data acquisition are used, for example, to detect the behavior of the vehicle under predetermined environmental conditions or in given driving situations. In networked systems, it is also necessary that these systems z. B. can communicate with each other via a bus system. Due to the ever-increasing number of electronic units in such systems, communication between the units is becoming increasingly complex.
Um z. B. bei der Entwicklung oder dem Test solcher elektronischer Systeme Probleme und Fehler möglichst frühzeitig identifizieren zu können, ist es erforderlich, die Datenkommunikation zwischen den einzelnen elektronischen Einheiten protokollieren und analysieren zu können. Üblicherweise werden hierzu Datenlogger eingesetzt.To z. As in the development or the test of such electronic systems problems and errors as early as possible to identify, it is necessary to be able to log and analyze the data communication between the individual electronic units. Usually, data loggers are used for this purpose.
Fehler in der Datenkommunikation zwischen den elektronischen Einheiten eines elektronischen Systems können insbesondere auch in der Startphase auftreten, z. B. während der Synchronisation der einzelnen elektronischen Einheiten auf dem Datenbus. Weist ein System zur Datenerfassung eine verhältnismäßig lange so genannte Aufstartzeit auf, können bereits erste Datenpakete zwischen den einzelnen elektronischen Einheiten des elektronischen Systems übertragen worden sein, bevor das System zur Datenerfassung betriebsbereit ist. Probleme, z. B. während der Synchronisation der einzelnen elektronischen Einheiten auf dem Datenbus, können während dieser Aufstartzeit nur schwer detektiert und damit schwer analysiert werden.Errors in the data communication between the electronic units of an electronic system can occur in particular in the startup phase, for. B. during the synchronization of the individual electronic units on the data bus. If a system for data acquisition has a relatively long so-called start-up time, first data packets may already have been transmitted between the individual electronic units of the electronic system before the system for data acquisition is ready for operation. Problems, eg. B. during the synchronization of the individual electronic units on the data bus, can be difficult to detect during this start-up time and thus difficult to analyze.
Eine alternative Lösungsmöglichkeit besteht darin, mit der Datenanalyse und dem Abspeichern der Daten solange zu warten, bis der Datenlogger vollständig konfiguriert ist und damit betriebsbereit ist. Diese Kompromisslösung ist für hochdynamische Systeme meist nicht akzeptabel.An alternative solution is to wait with data analysis and saving the data until the datalogger is fully configured and ready for use. This compromise solution is usually unacceptable for highly dynamic systems.
Die Druckschrift
Über eine digitale Schnittstelle kann ein Host-Prozess dann auf die gespeicherten Sensordaten zugreifen.A host process can then access the stored sensor data via a digital interface.
Die Druckschrift
Die Druckschrift
Die Druckschrift
Die
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Möglichkeit zur dynamischen Datenerfassung zu schaffen.Against this background, it is an object of the present invention to provide an improved possibility for dynamic data acquisition.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Speichergerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst.This object is achieved by a storage device having the features of
Demgemäß ist vorgesehen:
- – Ein prozessorgesteuertes Speichergerät, insbesondere Datenlogger, mit einer Hardwareschnittstelle, welche mit einer Datenquelle koppelbar ist; mit einem ersten Speicher; mit einer rekonfigurierbaren Logik, welche mit der Hardwareschnittstelle und dem ersten Speicher gekoppelt ist und welche in einen ersten und einen zweiten Logikbereich partitionierbar ist; mit einer Recheneinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, den ersten Logikbereich derart zu konfigurieren, dass dieser dazu ausgebildet ist, von der Datenquelle empfangene Signalverläufe zu sampeln und die daraus gewonnenen gesampelten Signalwerte in dem ersten Speicher zu speichern, und den zweiten Logikbereich derart zu konfigurieren, dass dieser dazu ausgebildet ist, aus den in dem ersten Speicher gespeicherten gesampelten Signalwerten und/oder aus den von der Datenquelle empfangenen Signalverläufen die von der Datenquelle übertragenen Daten zu extrahieren.
- – Ein Verfahren zum Erfassen von Daten mindestens einer Datenquelle mittels eines prozessorgesteuerten Speichergerätes, mit den Schritten: Koppeln einer Hardwareschnittstelle des Speichergeräts mit mindestens einer Datenquelle, Konfigurieren eines ersten Logikbereichs einer rekonfigurierbaren Logik des Speichergeräts derart, dass dieser erste Logikbereich von der Datenquelle empfangene Signalverläufe sampelt und die gesampelten Signalwerte in einem ersten Speicher speichert, und Konfigurieren eines zweiten Logikbereichs der rekonfigurierbaren Logik des Speichergeräts derart, dass dieser zweite Logikbereich aus den in dem ersten Speicher gespeicherten gesampelten Signalwerten und/oder aus den von der Datenquelle empfangene Signalverläufen die von der Datenquelle übertragenen Daten extrahiert.
- - A processor-controlled storage device, in particular data logger, with a hardware interface, which can be coupled to a data source; with a first memory; with a reconfigurable logic coupled to the hardware interface and the first memory and being partitionable into first and second logic regions; with a computing device that is configured to configure the first logic area such that it is configured to sample signal curves received by the data source and to store the sampled signal values obtained therefrom in the first memory, and to configure the second logic area in such a way that in that it is designed to extract the data transmitted by the data source from the sampled signal values stored in the first memory and / or from the signal progressions received from the data source.
- A method for capturing data from at least one data source by means of a processor-controlled memory device, comprising the steps of: coupling a hardware interface of the memory device to at least one data source, configuring a first logic region of a reconfigurable logic of the memory device such that said first logic region will sample waveforms received from the data source and storing the sampled signal values in a first memory, and configuring a second logic portion of the reconfigurable logic of the memory device such that the second logic portion transfers the sampled signal values stored in the first memory and / or the waveforms received from the data source to those transmitted from the data source Extracted data.
Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Idee besteht darin, die Aufstartzeit eines Speichergeräts auf ein Minimum zu reduzieren, um auch in der Startphase eines elektrischen Systems die Datenkommunikation zwischen den einzelnen elektronischen Einheiten des elektrischen Systems analysieren zu können. Hierzu sieht die vorliegende Erfindung vor, dass ein Speichergerät mit einer rekonfigurierbaren Logik ausgestattet ist, die es ermöglicht, die von einer Datenquelle bereitgestellten Daten, insbesondere mittels unterschiedlicher Datenübertragungsprotokolle übertragene Daten, zu analysieren. Die rekonfigurierbare Logik kann über eine Hardwareschnittstelle, die lediglich Pegelanpassungen und eine Analog/Digital-Wandlung durchführt, auf die jeweiligen Datenquellen zugreifen.The idea underlying the present invention is to minimize the start-up time of a memory device in order to be able to analyze the data communication between the individual electronic units of the electrical system even in the start-up phase of an electrical system. To this end, the present invention provides that a memory device is equipped with reconfigurable logic, which makes it possible to analyze the data provided by a data source, in particular data transmitted by means of different data transmission protocols. The reconfigurable logic can access the respective data sources via a hardware interface that performs only level adjustments and analog-to-digital conversion.
Insbesondere sieht die vorliegende Erfindung vor, die rekonfigurierbare Logik in zwei Logikbereiche zu unterteilen. Neben einem eigens für die Aufstartzeit vorgesehenen ersten Logikbereich wird ein zweiter Logikbereich bereitgestellt, der während des Starts des Speichergeräts für den jeweiligen Anwendungsfall bzw. das jeweilige Datenübertragungsprotokoll der entsprechenden Datenquelle konfiguriert wird. Der so konfigurierte zweite Logikbereich bildet dann eine Schnittstelle zu der jeweiligen Datenquelle und kann die von dieser Datenquelle übertragenen Daten weiterleiten.In particular, the present invention contemplates subdividing the reconfigurable logic into two logic areas. In addition to a first logic area provided specifically for the startup time, a second logic area is provided which is configured during the start of the memory device for the particular application or the respective data transmission protocol of the corresponding data source. The thus configured second logic area then forms an interface to the respective data source and can forward the data transmitted by this data source.
Die Logik, also die programmierbare Logikschaltung, welche für das Analysieren der mittels eines Datenübertragungsprotokolls übertragenen Daten benötigt wird, ist typischerweise sehr komplex aufgebaut, sodass das Konfigurieren des zweiten Logikbereichs sehr lange ohne weitere Vorkehrungen typischerweise dauert. In der Zeit zwischen der Inbetriebnahme des Speichergeräts und dem vollständigen Konfiguration des zweiten Logikbereichs können daher bereits Daten von der Datenquelle übertragen worden sein.The logic, ie the programmable logic circuit, which is required for analyzing the data transmitted by means of a data transmission protocol is typically very complex, so that the configuration of the second logic area typically takes a very long time without any further precautions. Therefore, data may already have been transferred from the data source in the time between the startup of the memory device and the complete configuration of the second logic area.
Die vorliegende Erfindung sieht nun einen ersten Logikbereich vor, der eine weniger komplexe Konfiguration aufweist und dadurch bedingt auch sehr viel früher als der zweite Logikbereich betriebsbereit ist. Dieser erste Logikbereich wird lediglich dafür konfiguriert, die Rohdaten bzw. die Signalverläufe, welche von der Datenquelle übertragen werden, zu sampeln und die gesampelten Signalwerte in einem Speicher des Speichergeräts zwischen zu speichern. Da dieser erste Logikbereich, welcher lediglich zur Speicherung der Rohdaten vorgesehen ist, wenig komplex ist, ist der erste Logikbereich bei einem Start des Speichergeräts sehr schnell einsatzbereit.The present invention now provides a first logic area which has a less complex configuration and therefore also is ready much earlier than the second logic area. This first logic area is merely configured to sample the raw data (s) transmitted from the data source and to temporarily store the sampled signal values in memory of the memory device. Since this first logic area, which is provided only for storing the raw data, is not very complex, the first logic area is very quickly ready for operation when the memory device is started.
Während der erste Logikbereich nach seiner Konfiguration also bereits Signalverläufe sampeln kann, wird der zweite Logikbereich in dieser Zeit vollständig konfiguriert. Nachdem die Konfiguration des zweiten Logikbereichs beendet ist, kann dieser zweite Logikbereich dann seine eigentliche Funktion aufnehmen und die in dem Speicher zwischengespeicherten Signalwerte inhaltlich analysieren. Sind die in dem Speicher gespeicherten Signalwerte analysiert, kann der zweite Logikbereich die Daten, welche von der Datenquelle übertragen werden, z. B. in Echtzeit, direkt analysieren.While the first logic area can thus already sample signal curves after its configuration, the second logic area is completely configured in this time. After the configuration of the second logic area has ended, this second logic area can then take on its actual function and analyze the contents of the signal values buffered in the memory. Once the signal values stored in the memory have been analyzed, the second logic area may receive the data transmitted from the data source, e.g. In real time, analyze directly.
Damit gelingt es, ein Speichergerät bereitzustellen, das eine sehr kurze Aufstartzeit aufweist und dennoch weitestgehend lückenlos komplexe Daten bzw. Datenübertragungsprotokolle ohne den Verlust von Daten verarbeiten kann.This makes it possible to provide a storage device which has a very short start-up time and yet can process largely completely complex data or data transmission protocols without the loss of data.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.Advantageous embodiments and further developments emerge from the dependent claims and from the description with reference to the figures.
In einer Ausführungsform ist die Recheneinrichtung dazu ausgebildet, bei jeder erneuten Inbetriebnahme des Speichergeräts den ersten Logikbereich vor dem zweiten Logikbereich zu konfigurieren. Dadurch wird sichergestellt, dass der erste Logikbereich zeitnah nach dem Einschalten des Speichergeräts betriebsbereit ist.In one embodiment, the computing device is configured to configure the first logic area before the second logic area each time the memory device is put into operation again. This will ensure that the first Logic area is timely after switching on the storage device is ready.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Recheneinrichtung dazu ausgebildet, den ersten Logikbereich zeitlich vor der Konfiguration des zweiten Logikbereichs in Betrieb zu nehmen und zu konfigurieren. Dadurch wird sichergestellt, dass der erste Logikbereich zeitnah nach dem Einschalten des Speichergeräts damit beginnt, Signalwerte zu sampeln.In a further embodiment, the computing device is designed to commission and configure the first logic area in time prior to the configuration of the second logic area. This ensures that the first logic area begins to sample signal values soon after the memory device is turned on.
In einer Ausführungsform ist ein zweiter Speicher vorgesehen, wobei der zweite Logikbereich im konfigurierten Zustand dazu ausgebildet ist, die extrahierten Daten in dem zweiten Speicher zu speichern. Dies ermöglicht es, die extrahierten Daten für eine spätere Verarbeitung bereitzustellen.In one embodiment, a second memory is provided, wherein the second logic area in the configured state is configured to store the extracted data in the second memory. This makes it possible to provide the extracted data for later processing.
In einer Ausführungsform ist die rekonfigurierbare Logik als eine RAM-basierte rekonfigurierbare Logik, insbesondere als FPGA, ausgebildet. Die kurzen Zugriffszyklen eines RAM-Speichers ermöglichen eine schnelle Konfiguration des ersten Logikbereichs und des zweiten Logikbereichs.In one embodiment, the reconfigurable logic is implemented as a RAM-based reconfigurable logic, in particular as an FPGA. The short access cycles of a RAM memory allow fast configuration of the first logic area and the second logic area.
In einer Ausführungsform ist eine Kommunikationsschnittstelle vorgesehen, über welche das Speichergerät mit einer geräteexternen Steuer- und Auswerteeinrichtung koppelbar ist. Die Recheneinrichtung ist dazu ausgebildet, die extrahierten Daten über die Kommunikationsschnittstelle an die geräteexterne Steuer- und Auswerteeinrichtung zu übertragen. Dies ermöglicht die Übertragung der extrahierten Daten z. B. an einen Computer zur bequemen Auswertung durch einen Benutzer.In one embodiment, a communication interface is provided, via which the storage device can be coupled to a device-external control and evaluation device. The computing device is designed to transmit the extracted data via the communication interface to the device-external control and evaluation device. This allows the transmission of the extracted data z. To a computer for convenient evaluation by a user.
In einer Ausführungsform ist ein nicht-flüchtiger dritter Speicher vorgesehen, in welchem Konfigurationsdaten für die Konfiguration des ersten Logikbereichs und/oder des zweiten Logikbereichs gespeichert sind. Dies ermöglicht es, eine Konfiguration für den ersten Logikbereich und den zweiten Logikbereich dauerhaft zu speichern und auch nach einem Unterbrechen der Stromversorgung des Speichergeräts diese Konfigurationsdaten wieder schnell bereitzustellen.In one embodiment, a non-volatile third memory is provided in which configuration data for the configuration of the first logic area and / or the second logic area are stored. This makes it possible to permanently store a configuration for the first logic area and the second logic area and to quickly provide this configuration data again even after interrupting the power supply of the memory device.
In einer Ausführungsform weist die Datenquelle einen CAN-Bus und/oder einen LIN-Bus und/oder einen FlexRay-Bus und/oder einen MOST-Bus auf. Dies ermöglicht die Verwendung eines erfindungsgemäßen Speichergeräts mit einer Vielzahl, insbesondere im Automotive-Bereich weit verbreiteter Bussysteme.In one embodiment, the data source has a CAN bus and / or a LIN bus and / or a FlexRay bus and / or a MOST bus. This allows the use of a storage device according to the invention with a large number, especially in the automotive sector widespread bus systems.
In einer Ausführungsform weist die Datenquelle mindestens einen Sensor auf. Dies ermöglicht es, das Speichergerät individuell an unterschiedliche Messaufgaben anzupassen.In one embodiment, the data source has at least one sensor. This makes it possible to adapt the storage device individually to different measurement tasks.
In einer Ausführungsform ist die Recheneinrichtung als ein Bestandteil eines FPGAs ausgebildet, in welchem die rekonfigurierbare Logik angeordnet ist. Dies ermöglicht einen kompakten Aufbau des Speichergeräts.In one embodiment, the computing device is embodied as a component of an FPGA in which the reconfigurable logic is arranged. This allows a compact construction of the storage device.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Recheneinrichtung mehr als einen Rechenkern auf. Dies ermöglicht eine sehr schnelle Verarbeitung der extrahierten Daten. In einer weiteren Ausführungsform weist die Recheneinrichtung mindestens einen ARM-Rechenkern und/oder einen MIPS-Rechenkern und/oder einen x86-Rechenkern oder dergleichen auf. Dies ermöglicht den Einsatz bekannter Prozessorarchitekturen in dem Speichergerät. Dadurch wird die Entwicklung von Software für die Recheneinrichtung vereinfacht.In a further embodiment, the computing device has more than one computing core. This allows a very fast processing of the extracted data. In a further embodiment, the computing device has at least one ARM calculation kernel and / or one MIPS calculation kernel and / or one x86 calculation kernel or the like. This allows the use of known processor architectures in the memory device. This simplifies the development of software for the computing device.
In einer weiteren Ausführungsform werden die Recheneinrichtung und die rekonfigurierbare Logik mit der niedrigsten möglichen Taktrate betrieben, bei welcher die gewünschte Aufnahme der Daten noch erfolgen kann. Dies ermöglicht es, in Abhängigkeit von der Komplexität, der jeweiligen Messaufgabe, die Taktrate und damit den Stromverbrauch der Recheneinrichtung und der rekonfigurierbaren Logik zu senken. Insbesondere in mobilen bzw. Batterie-betriebenen Anwendungen kann so der Energiebedarf des Speichergeräts gesenkt werden.In a further embodiment, the computing device and the reconfigurable logic are operated at the lowest possible clock rate at which the desired recording of the data can still take place. This makes it possible, depending on the complexity of the respective measurement task, to reduce the clock rate and thus the power consumption of the computing device and the reconfigurable logic. In particular, in mobile or battery-powered applications so the energy needs of the storage device can be reduced.
In einer Ausführungsform weist das Speichergerät eine Ausgabeeinrichtung auf, über welche einem Benutzer Informationen des Speichergeräts angezeigt werden können. Die Ausgabeeinrichtung kann z. B. ein Monitor, Display, Kontrollleuchten, Lautsprecher oder dergleichen sein.In one embodiment, the storage device has an output device via which information of the storage device can be displayed to a user. The output device can, for. As a monitor, display, lights, speakers or the like.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Speichergerät eine Eingabeeinrichtung auf, über welche ein Benutzer dem Speichergerät Steuerbefehle mitteilen kann. Die Eingabeeinrichtung kann z. B. ein Touchpad, Tastatur, Mikrophon oder dergleichen sein.In a further embodiment, the storage device has an input device via which a user can communicate control commands to the storage device. The input device may, for. As a touchpad, keyboard, microphone or the like.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.The above embodiments and developments can, if appropriate, combine with each other as desired. Further possible refinements, developments and implementations of the invention also include combinations of features of the invention which have not been explicitly mentioned above or described below with regard to the exemplary embodiments. In particular, the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the present invention.
INHALTSANGABE DER ZEICHNUNGENCONTENTS OF THE DRAWINGS
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:The present invention will be described below with reference to the schematic figures of Drawings specified embodiments explained in more detail. It shows:
Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.The accompanying drawings are intended to provide further understanding of the embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain principles and concepts of the invention. Other embodiments and many of the stated advantages will become apparent with reference to the drawings. The elements of the drawings are not necessarily shown to scale to each other.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten – sofern nichts Anderes ausführt ist – jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures of the drawing are the same, functionally identical and same-acting elements, features and components - unless otherwise stated - each provided with the same reference numerals.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung der Erfindung ist unter einer Hardwareschnittstelle die Hardware selbst zu verstehen, die dazu dient, das prozessorgesteuerte Speichergerät mit einer Datenquelle, z. B. einem Datenbus, zu koppeln. Die Hardwareschnittstelle kann z. B. eine Schnittstelle für Pegel von 0 Volt–5 Volt oder von –5 Volt–+5 Volt oder dergleichen sein. Die Hardwareschnittstelle kann aber auch eine optische Schnittstelle, z. B. eine MOST-Busschnittstelle, sein.In the context of the present description of the invention, a hardware interface is to be understood as the hardware itself, which serves to connect the processor-controlled storage device with a data source, for. B. a data bus to couple. The hardware interface can be z. Example, an interface for levels of 0 volts-5 volts or from -5 volts + 5 volts or the like. The hardware interface can also be an optical interface, z. As a MOST bus interface.
Ein Datenbus bezeichnet im Rahmen dieser Patentanmeldung ein System, über welches in elektronischer oder optischer Form Daten nach einem vorgegebenen Datenübertragungsprotokoll übertragen werde können. Ein entsprechender Datenbus kann z. B. ein beliebiger Feldbus ein Ethernet-Netzwerk oder dergleichen sein.In the context of this patent application, a data bus designates a system via which data can be transmitted in electronic or optical form in accordance with a predetermined data transmission protocol. A corresponding data bus can, for. For example, any fieldbus may be an Ethernet network or the like.
Unter einer rekonfigurierbaren Logik ist im Rahmen dieser Anmeldung ein Logikbaustein zu verstehen, dessen Funktion nicht bei der Herstellung, wie z. B. bei einem ASIC, festgelegt wird. Vielmehr kann die Funktion einer rekonfigurierbaren Logik während dem Betrieb der rekonfigurierbaren Logik konfiguriert werden. Mögliche rekonfigurierbare Logikbausteine können z. B. CPLDs, FPGAs oder dergleichen sein.Under a reconfigurable logic is to be understood in the context of this application, a logic device whose function is not in the production, such. B. in an ASIC is set. Rather, the function of reconfigurable logic may be configured during operation of the reconfigurable logic. Possible reconfigurable logic modules can, for. As CPLDs, FPGAs or the like.
Unter einer Recheneinrichtung wird im Rahmen dieser Patentanmeldung jede Recheneinrichtung, z. B. jeder Prozessor, verstanden, die mit den rekonfigurierbaren Logikbausteinen gekoppelt werden kann. Insbesondere wird unter einer Recheneinrichtung auch ein Prozessorkern verstanden, der gemeinsam mit den rekonfigurierbaren Logikbausteinen in einem FPGA angeordnet ist. Die Recheneinrichtung kann z. B. ein ARM-Prozessor, eine x68-Prozessor, ein MIPS-Prozessor oder dergleichen sein. Die Recheneinrichtung kann auch mehr als einen Prozessor aufweisen.Under a computing device is in the context of this patent application each computing device, eg. As any processor understood that can be coupled with the reconfigurable logic devices. In particular, a computing device is also understood to mean a processor core which is arranged together with the reconfigurable logic components in an FPGA. The computing device can, for. An ARM processor, an x68 processor, an MIPS processor or the like. The computing device may also have more than one processor.
Eine Kommunikationsschnittstelle kann jede Schnittstelle sein, die es dem prozessorgesteuerten Speichergerät ermöglicht, mit einem PC zu kommunizieren. Beispielsweise kann die Kommunikationsschnittstelle als Ethernet-Schnittstelle, als WLAN-Schnittstelle, als USB- oder Firewire-Schnittstelle oder dergleichen ausgebildet sein.A communication interface may be any interface that allows the processor-controlled storage device to communicate with a PC. For example, the communication interface can be designed as an Ethernet interface, as a WLAN interface, as a USB or Firewire interface or the like.
Die Konfigurationsdaten bezeichnen diejenigen Daten, welche die Recheneinrichtung benötigt, um die rekonfigurierbare Logik des prozessorgesteuerten Speichergeräts zu konfigurieren. Beispielsweise können die Konfigurationsdaten ein Speicherabbild aufweisen, welches die Recheneinrichtung in eine RAM-basierte rekonfigurierbare Logik einspielen kann. Die Konfigurationsdaten können z. B. in einer Hardwarebeschreibungssprache beschrieben worden sein. Diese Hardwarebeschreibungssprache kann z. B. VHDL oder VERILOG sein. Die so beschriebenen Konfigurationsdaten können dann in eine Form übersetzt worden sein, die von der Recheneinrichtung direkt in einen RAM-basierten rekonfigurierbaren Logikbaustein geladen werden kann.The configuration data identifies the data needed by the computing device to configure the reconfigurable logic of the processor-controlled storage device. By way of example, the configuration data can have a memory image which the computing device can import into a RAM-based reconfigurable logic. The configuration data can z. B. have been described in a hardware description language. This hardware description language may e.g. B. VHDL or VERILOG. The configuration data thus described may then have been translated into a form that can be loaded by the computing device directly into a RAM-based reconfigurable logic device.
Der erste Logikbereich
Die Hardwareschnittstelle
Schließlich sind die zwei Logikbereiche
Die Recheneinrichtung
Die rekonfigurierbare Logik
In einer Ausführungsform kann die Hardwareschnittstelle
In einer Ausführungsform weist das prozessorgesteuerte Speichergerät
In einer weiteren Ausführungsform weist das prozessorgesteuerte Speichergerät
In einem ersten Schritt S1 wird eine Hardwareschnittstelle
In einem zweiten Schritt S2 wird ein erster Logikbereich
Schließlich wird in einem dritten Schritt S3 ein zweiter Logikbereich
In einer Ausführungsform wird bei jedem Inbetriebnehmen des prozessorgesteuerten Speichergeräts
In einer Ausführungsform wird der erste Logikbereich
In einer Ausführungsform speichert der zweite Logikbereich
In einer Ausführungsform werden über eine Kommunikationsschnittstelle
In einer Ausführungsform werden Konfigurationsdaten
In einer weiteren Ausführungsform wird die Komplexität des Datenübertragungsprotokolls der Datenquelle
In einer weiteren Ausführungsform werden einem Benutzer Informationen über die extrahierten Daten auf einer Ausgabeeinrichtung, z. B. einem Display, angezeigt.In a further embodiment, information about the extracted data on an output device, e.g. As a display.
In noch einer Ausführungsform werden von einem Benutzer Steuerbefehle zum Steuern der Funktion des gesteuerten Speichergeräts
Bei einem Start des prozessorgesteuerten Speichergeräts
Das prozessorgesteuerte Speichergerät
In einer Ausführungsform kann die Recheneinrichtung
Die Recheneinrichtung
In einer Ausführungsform sind Zusatzfunktionen, welche oben in Zusammenhang mit Programmmodulen der Recheneinrichtung
Die Steuergeräte
Die Hardwareschnittstelle
In einer Ausführungsform ist in das Speichergerät
In einer weiteren Ausführungsform weist das Speichergerät
In einer weiteren Ausführungsform weist das Speichergerät
In einer Ausführungsform ist die Funktion der Hardwareschnittstelle
In einer weiteren Ausführungsform ist die Hardwareschnittstelle
In solch einer Ausführungsform sind auch der erste Logikbereich
In einer möglichen Ausführungsform kann das Speichergerät
Da aber die Steuergeräte
Die Steuereinrichtung
Die Steuereinrichtung
Hat der zweite Logikbereich
Auf diese Art ermöglicht es die vorliegende Erfindung, Daten lückenlos zu protokollieren, die mit Hilfe komplexer Datenübertragungsprotokolle auf z. B. einem Fahrzeugbus übertragen werden.In this way, the present invention makes it possible to consistently log data that can be retrieved using complex data transmission protocols on z. B. are transmitted to a vehicle bus.
In weiteren Ausführungsformen kann das prozessorgesteuerte Speichergerät
In weiteren Ausführungsformen kann das prozessorgesteuerte Speichergerät
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto, but modifiable in a variety of ways. In particular, the invention can be varied or modified in many ways without deviating from the gist of the invention.
Der Begriff Datenlogger soll in der Beschreibung und den Ansprüchen als prozessorgesteuerte Speichereinheit verstanden werden, wenngleich ein Datenlogger an sich natürlich die bevorzugte Ausführung einer solchen prozessorgesteuerte Speichereinheit darstellt.The term data logger is to be understood in the description and claims as a processor-controlled memory unit, although a data logger per se, of course, represents the preferred embodiment of such a processor-controlled memory unit.
Insbesondere muss der erfindungsgemäße Datenlogger bzw. das Speichergerät nicht ausschließlich die darin bezeichneten Elemente aufweisen. Vielmehr kann der Datenlogger bzw. das Speichergerät auch weitere Elemente und Funktionseinheiten umfassen.In particular, the data logger or the storage device according to the invention need not exclusively have the elements designated therein. Rather, the data logger or the storage device may also comprise further elements and functional units.
Darüber hinaus sei die vorliegende Erfindung auch nicht auf die vorstehend gemachten Protokolle und Standards beschränkt, die lediglich der Erläuterung dienen sollen.Moreover, the present invention is not limited to the protocols and standards made above, which are intended to be illustrative only.
Schließlich sollen auch die angegebenen Zahlenangaben lediglich dem Verständnis dienen und sollen die Erfindung nicht dahingehend einschränken.Finally, the figures given are only for understanding and are not intended to limit the invention to that effect.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- prozessorgesteuertes Speichergerätprocessor-controlled storage device
- 22
- HardwareschnittstelleHardware interface
- 33
- DatenquelleData Source
- 44
- SpeicherStorage
- 55
- Logikbereichlogic area
- 66
- Logikbereichlogic area
- 77
- Recheneinrichtungcomputing device
- 88th
- SpeicherStorage
- 99
- KommunikationsschnittstelleCommunication Interface
- 1010
- Steuer- und AuswerteeinrichtungControl and evaluation device
- 1111
- SpeicherStorage
- 1212
- Konfigurationsdatenconfiguration data
- 1515
- rekonfigurierbare Logikreconfigurable logic
- 2020
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 2121
- Steuergerätcontrol unit
- 2222
- Steuergerätcontrol unit
Claims (15)
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