使用修改的監(jiān)視計(jì)時(shí)器的安全系統(tǒng)的質(zhì)問和響應(yīng)的制作方法
【專利摘要】本公開內(nèi)容的一些實(shí)施例涉及具有增強(qiáng)功能的監(jiān)視計(jì)時(shí)器，所述增強(qiáng)功能使監(jiān)視計(jì)時(shí)器能夠在一個(gè)任務(wù)接一個(gè)任務(wù)的基礎(chǔ)上監(jiān)控微處理器的處理流程，其能夠使用簡(jiǎn)單的輸出信號(hào)確定監(jiān)視計(jì)時(shí)器是否發(fā)生故障。監(jiān)視計(jì)時(shí)器具有狀態(tài)機(jī)，所述狀態(tài)機(jī)在監(jiān)視周期上從初始值開始增加狀態(tài)變量。從微處理器接收的確定性的服務(wù)請(qǐng)求控制監(jiān)視計(jì)時(shí)器的操作。所述確定性的服務(wù)請(qǐng)求具有待執(zhí)行的監(jiān)控操作的指示符、密碼以及估計(jì)的狀態(tài)變量。比較元件基于所述接收的密碼與預(yù)期的密碼的比較以及所述接收的估計(jì)的狀態(tài)變量與實(shí)際的狀態(tài)變量的比較來確定所述微處理器是否在適當(dāng)?shù)毓ぷ鳌?br> 【專利說明】使用修改的監(jiān)視計(jì)時(shí)器的安全系統(tǒng)的質(zhì)問和響應(yīng)
【背景技術(shù)】
[0001]現(xiàn)代的車輛包括用于諸如氣囊、動(dòng)力方向盤、制動(dòng)、引擎管理、變速箱控制和許多其它之類的系統(tǒng)的傳感器、電子控制單元和致動(dòng)器的巨大陣列。通常，這些電子組件自身包含有具有微控制器的嵌入式系統(tǒng)，所述微控制器配置為通過有選擇地處理從傳感器接收的數(shù)據(jù)來控制致動(dòng)器的操作。對(duì)于工作在安全關(guān)鍵系統(tǒng)和其它系統(tǒng)中的微控制器，這樣的微控制器必須能夠處理起因于硬件和軟件異常的穩(wěn)定性問題。
[0002]因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)通常不讓用戶出面來重置微控制器，所以經(jīng)常使用監(jiān)視計(jì)時(shí)器來保證微控制器在適當(dāng)?shù)毓ぷ?。監(jiān)視計(jì)時(shí)器包含連續(xù)地增加它們的值的計(jì)數(shù)器。當(dāng)正確地工作時(shí)，微控制器周期性地重置計(jì)數(shù)器以阻止其到達(dá)違反閾值的值。然而，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)(例如，在代碼崩潰的情況下)，微控制器不重置計(jì)數(shù)器，并且它的值最終到達(dá)閾值。在到達(dá)閾值時(shí)，監(jiān)視計(jì)時(shí)器將重置微控制器以更正錯(cuò)誤。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0003]圖1A是常規(guī)的監(jiān)視計(jì)時(shí)器的框圖。
[0004]圖1B是圖示常規(guī)的監(jiān)視計(jì)時(shí)器的操作的時(shí)序圖。
[0005]圖2A是配置為執(zhí)行在計(jì)數(shù)器刷新的中間時(shí)間校驗(yàn)的所公開的監(jiān)視計(jì)時(shí)器的一些實(shí)施例的框圖。
[0006]圖2B是圖示圖2A的所公開的監(jiān)視計(jì)時(shí)器的示例性操作的時(shí)序圖。
[0007]圖3A-3B圖示了配置為執(zhí)行自動(dòng)密碼排序的所公開的監(jiān)視計(jì)時(shí)器的一些實(shí)施例。
[0008]圖4A-4B圖示了具有監(jiān)視管腳的所公開的監(jiān)視計(jì)時(shí)器的一些實(shí)施例，所述監(jiān)視管腳配置為向外部監(jiān)控設(shè)備提供簡(jiǎn)單的輸出信號(hào)以保證監(jiān)視計(jì)時(shí)器的適當(dāng)?shù)牟僮鳌?br> [0009]圖5A-5B圖示了包括多個(gè)監(jiān)視計(jì)時(shí)器的微處理器的一些實(shí)施例，所述多個(gè)監(jiān)視計(jì)時(shí)器由外部監(jiān)控設(shè)備監(jiān)控以保證監(jiān)視計(jì)時(shí)器的適當(dāng)?shù)牟僮鳌?br> [0010]圖6A-6B圖示了包括監(jiān)視計(jì)時(shí)器的微控制器的一些實(shí)施例，所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器配置為在一個(gè)任務(wù)接一個(gè)任務(wù)的基礎(chǔ)上監(jiān)控微處理器的操作。
[0011]圖7是操作監(jiān)視計(jì)時(shí)器的示例性方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]現(xiàn)在參考附圖描述所要求的主題，其中，貫穿全文相似的附圖標(biāo)記用來指代相似的元件。在以下的描述中，為了解釋的目的，提出許多具體的細(xì)節(jié)，以便提供對(duì)所要求的主題的透徹的理解。然而，可以明白的是，可以在沒有這些具體的細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐所要求的主題。
[0013]圖1A是常規(guī)的嵌入式系統(tǒng)100的框圖。嵌入式系統(tǒng)100包括具有監(jiān)視計(jì)時(shí)器104a和104b以及微處理器106a和106b的微控制器102。每個(gè)監(jiān)視計(jì)時(shí)器104配置為監(jiān)控對(duì)應(yīng)的微處理器106的操作以保證微處理器106在正確地工作。
[0014]圖1B圖示了流程圖112，所述流程圖112圖示了監(jiān)視計(jì)時(shí)器104的操作以當(dāng)它到達(dá)閾值Vth時(shí)重置微處理器106。將理解的是，雖然時(shí)序圖112將監(jiān)視計(jì)時(shí)器104圖示為增加它的值，但是監(jiān)視計(jì)時(shí)器可以替換地減少它的值以在零的閾值Vth處強(qiáng)制重置。
[0015]在第一監(jiān)視周期WP1期間，監(jiān)視計(jì)時(shí)器104內(nèi)的計(jì)數(shù)器108在時(shí)間tQ處從初始值Cinit開始增加它的值。計(jì)數(shù)器108繼續(xù)增加它的值直至在時(shí)間處用來自微處理器106的刷新序列而被修正(serviced)。在用來自微處理器106的刷新序列而被修正時(shí),從初始值Cinit開始重啟計(jì)數(shù)器108以避免重置微處理器106。
[0016]只要監(jiān)視計(jì)時(shí)器104周期性地被修正，它就連續(xù)地增加它的值。然而，如果微處理器106遭遇難題(例如，代碼崩潰)，則它將不能夠修正監(jiān)視計(jì)時(shí)器104，并且監(jiān)視計(jì)時(shí)器104當(dāng)它到達(dá)閾值Vth時(shí)將重置微處理器106。例如，在第二監(jiān)視周期WP2期間，計(jì)數(shù)器108在時(shí)間h處從初始值Cinit開始增加它的值。在時(shí)間t2處，微處理器106中出現(xiàn)阻止它刷新監(jiān)視計(jì)時(shí)器104的錯(cuò)誤。因?yàn)槲⑻幚砥?06不能夠刷新監(jiān)視計(jì)時(shí)器104，所以計(jì)數(shù)器108繼續(xù)增加它的值，直至它違反閾值VTH。在違反閾值Vth時(shí)，監(jiān)視計(jì)時(shí)器104向微處理器106發(fā)送重置信號(hào)，所述重置信號(hào)重置微處理器106。
[0017]因?yàn)楸O(jiān)視計(jì)時(shí)器104和微處理器106包含在微控制器102內(nèi)，所以監(jiān)視計(jì)時(shí)器104不能夠檢測(cè)影響微控制器102內(nèi)的組件的的故障的共同原因。所以，嵌入式系統(tǒng)100進(jìn)一步包括位于微控制器102之外的外部監(jiān)視計(jì)時(shí)器110。外部監(jiān)視計(jì)時(shí)器110操作質(zhì)問和響應(yīng)功能，其中，它保證當(dāng)它接收對(duì)已由它發(fā)給所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器104的質(zhì)問的合適響應(yīng)時(shí)監(jiān)視計(jì)時(shí)器104在適當(dāng)?shù)毓ぷ鳌?br> [0018]對(duì)于具有單個(gè)微處理器的微控制器系統(tǒng)，外部監(jiān)視計(jì)時(shí)器能夠適當(dāng)?shù)乇O(jiān)控微控制器102。然而，許多現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)利用具有多個(gè)微處理器(即，CPU核心)的多核心架構(gòu)。具有多個(gè)微處理器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使用多個(gè)監(jiān)視計(jì)時(shí)器以適當(dāng)?shù)乇O(jiān)控所述系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)是昂貴的，并且可能使用大量的硅面積以及開發(fā)成本。
[0019]由此，本公開內(nèi)容涉及具有增強(qiáng)功能的監(jiān)視計(jì)時(shí)器，所述增強(qiáng)功能使監(jiān)視計(jì)時(shí)器能夠在一個(gè)任務(wù)接一個(gè)任務(wù)的基礎(chǔ)上監(jiān)控一個(gè)或多個(gè)微處理器的操作。在一些實(shí)施例中，監(jiān)視計(jì)時(shí)器包括狀態(tài)機(jī)，所述狀態(tài)機(jī)配置為在監(jiān)視周期上從初始值開始確定性地修改狀態(tài)變量。從微處理器接收的確定性的服務(wù)請(qǐng)求控制監(jiān)視計(jì)時(shí)器的操作。確定性的服務(wù)請(qǐng)求包括待執(zhí)行的監(jiān)控操作的指示符、密碼以及狀態(tài)變量的估計(jì)。比較元件配置為比較所述接收的密碼與預(yù)期的密碼，并且比較所述接收的估計(jì)的狀態(tài)變量與實(shí)際的狀態(tài)變量。通過在時(shí)間校驗(yàn)的確定性的服務(wù)請(qǐng)求中包括估計(jì)的狀態(tài)變量，監(jiān)視計(jì)時(shí)器可以在一個(gè)任務(wù)接一個(gè)任務(wù)的基礎(chǔ)上監(jiān)控微處理器的處理流程，其使得簡(jiǎn)單的輸出信號(hào)能被用于確定監(jiān)視計(jì)時(shí)器是否發(fā)生故障。
[0020]圖2A圖示了包括監(jiān)視計(jì)時(shí)器202的所公開的微控制器200的一些實(shí)施例，所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器202配置為通過執(zhí)行在刷新狀態(tài)機(jī)206之間的中間時(shí)間校驗(yàn)來監(jiān)控微處理器204的操作。雖然關(guān)于嵌入式微控制器進(jìn)行了描述，但是所公開的監(jiān)視計(jì)時(shí)器不限于此。恰恰相反，所公開的監(jiān)視計(jì)時(shí)器可以應(yīng)用于任何高整合性系統(tǒng)(例如，銀行業(yè)(banking)、安保等)。
[0021]微控制器200包括與微處理器204通信的監(jiān)視計(jì)時(shí)器202。如本文中提供的，微處理器204在一些實(shí)施例中可以包括多核心處理器的CPU核心。監(jiān)視計(jì)時(shí)器202配置為使用質(zhì)問和響應(yīng)功能來監(jiān)控微處理器204的操作。
[0022]監(jiān)視計(jì)時(shí)器202包括狀態(tài)機(jī)206，所述狀態(tài)機(jī)206配置為在監(jiān)視周期上從初始值開始確定性地修改狀態(tài)變量。例如，在一些實(shí)施例中，狀態(tài)機(jī)206包括計(jì)數(shù)器，所述計(jì)數(shù)器配置為在監(jiān)視周期上從初始值Cinit開始周期性地增加計(jì)數(shù)器的值。在其它實(shí)施例中，狀態(tài)機(jī)206包括計(jì)數(shù)器，所述計(jì)數(shù)器配置為在監(jiān)視周期上從初始值Cinit開始周期性地減少計(jì)數(shù)器的值。
[0023]微處理器204配置為借助確定性的服務(wù)請(qǐng)求來控制監(jiān)視計(jì)時(shí)器202的操作，所述確定性的服務(wù)請(qǐng)求包括待執(zhí)行的監(jiān)控操作的指示符、密碼以及估計(jì)的狀態(tài)變量。在一些實(shí)施例中，監(jiān)視計(jì)時(shí)器202可以包括寄存器208，所述寄存器208配置為基于確定性的服務(wù)請(qǐng)求控制監(jiān)視計(jì)時(shí)器202的操作，所述確定性的服務(wù)請(qǐng)求包括寄存器寫入，所述寄存器寫入具有待執(zhí)行的監(jiān)控操作的指示符、密碼以及估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值。在一些實(shí)施例中，寄存器208可以可選地包括配置為控制監(jiān)視計(jì)時(shí)器202的操作的密碼保護(hù)的寄存器。在其它實(shí)施例中，確定性的服務(wù)請(qǐng)求可以包括指令和相反的工作模式。
[0024]監(jiān)視計(jì)時(shí)器202配置為借助多服務(wù)機(jī)制來監(jiān)控微處理器204的操作，所述多服務(wù)機(jī)制包括時(shí)間校驗(yàn)和周期性的刷新操作。在監(jiān)視周期內(nèi)的任何時(shí)間處執(zhí)行時(shí)間校驗(yàn)，并且確定微處理器204是否在正確地工作，而沒有導(dǎo)致狀態(tài)機(jī)206被修改或被重啟。在監(jiān)視周期的結(jié)尾，刷新操作以初始值重啟狀態(tài)變量(例如，計(jì)數(shù)器的值)以阻止重置微處理器204。
[0025]在一些實(shí)施例中，監(jiān)視計(jì)時(shí)器202配置為通過向微處理器204發(fā)布質(zhì)問來啟動(dòng)包括中間時(shí)間校驗(yàn)的監(jiān)控操作，或者啟動(dòng)刷新操作。響應(yīng)所述質(zhì)問，微處理器204發(fā)布包括提供給監(jiān)視計(jì)時(shí)器202的確定性的服務(wù)請(qǐng)求的響應(yīng)。在一些實(shí)施例中，確定性的服務(wù)請(qǐng)求識(shí)別待執(zhí)行的監(jiān)控操作，并且向監(jiān)視計(jì)時(shí)器202提供密碼和估計(jì)的狀態(tài)變量(例如，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值的估計(jì))。在一些實(shí)施例中，微處理器204內(nèi)的操作系統(tǒng)使用與微控制器200共同的系統(tǒng)時(shí)鐘以確定估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值。比較元件210配置為比較接收的密碼與預(yù)期的密碼并比較接收的估計(jì)的狀態(tài)變量與實(shí)際的狀態(tài)變量，并且基于所述比較確定微處理器204是否在適當(dāng)?shù)毓ぷ鳌?br> [0026]例如，為了執(zhí)行刷新操作，微處理器204可以向寄存器208發(fā)送確定性的服務(wù)請(qǐng)求，所述寄存器208包括具有密碼、估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值和包括刷新命令的指示符的寄存器寫入。如果比較元件210確定密碼和計(jì)數(shù)器的值是可接受的，則沒有錯(cuò)誤出現(xiàn)在微處理器204中，并且重啟狀態(tài)機(jī)206 (即，重置至初始值(；_)。如果比較元件210確定密碼或計(jì)數(shù)器的值是不可接受的，則錯(cuò)誤出現(xiàn)在微處理器204中，并且監(jiān)視計(jì)時(shí)器202工作以重置微處理器204。
[0027]或者，為了執(zhí)行時(shí)間校驗(yàn)操作，確定性的服務(wù)請(qǐng)求可以包括寄存器寫入，所述寄存器寫入包含密碼、計(jì)數(shù)器的值以及包括時(shí)間校驗(yàn)命令的指示符。如果比較元件210確定密碼和計(jì)數(shù)器的值是可接受的，則沒有錯(cuò)誤出現(xiàn)在微處理器204中，并且狀態(tài)機(jī)206繼續(xù)操作，而不改變(即，計(jì)數(shù)器繼續(xù)以確定性的方式修改它的值)。然而，如果比較元件210確定預(yù)期的密碼或估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值是不正確的，則錯(cuò)誤出現(xiàn)在系統(tǒng)中，并且產(chǎn)生警告信號(hào)以表示錯(cuò)誤已經(jīng)發(fā)生在微處理器中(即，已經(jīng)沒有如預(yù)期的那樣執(zhí)行任務(wù))。在一些實(shí)施例中，一旦產(chǎn)生警告信號(hào)，就阻止進(jìn)一步的確定性的服務(wù)請(qǐng)求，直至微處理器204已經(jīng)被重置。
[0028]圖2B是圖示了具有狀態(tài)機(jī)206的監(jiān)視計(jì)時(shí)器202的示例性操作的時(shí)序圖212，所述狀態(tài)機(jī)206包括配置為增加包括計(jì)數(shù)器的值的狀態(tài)變量的計(jì)數(shù)器。
[0029]在第一監(jiān)視周期WP1期間，計(jì)數(shù)器在時(shí)間h處從初始值Cinit開始增加它的值。在第一時(shí)間ti處，執(zhí)行第一確定性的服務(wù)請(qǐng)求SR1以進(jìn)行時(shí)間校驗(yàn)。在第一確定性的服務(wù)請(qǐng)求SR1期間，監(jiān)視計(jì)時(shí)器202接收來自微處理器的包括時(shí)間校驗(yàn)命令的指示符、密碼以及估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值。因?yàn)槊艽a和估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值是可接受的，所以監(jiān)視計(jì)時(shí)器202不采取行動(dòng)，并且計(jì)數(shù)器繼續(xù)增加它的值。
[0030]在第二時(shí)間t2處，執(zhí)行第二確定性的服務(wù)請(qǐng)求SR2以進(jìn)行時(shí)間校驗(yàn)。在第二確定性的服務(wù)請(qǐng)求SR2期間，監(jiān)視計(jì)時(shí)器202接收來自微處理器的包括時(shí)間校驗(yàn)命令的指示符、密碼以及估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值。因?yàn)槊艽a和估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值是可接受的，所以監(jiān)視計(jì)時(shí)器202不采取行動(dòng)，并且計(jì)數(shù)器繼續(xù)增加它的值。
[0031]在第三時(shí)間t3處，執(zhí)行第三確定性的服務(wù)請(qǐng)求SR3以進(jìn)行刷新操作。在第三確定性的服務(wù)請(qǐng)求SR3期間，監(jiān)視計(jì)時(shí)器202接收來自微處理器204的包括刷新命令的指示符、密碼以及估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值。因?yàn)槊艽a和估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值是可接受的，所以監(jiān)視計(jì)時(shí)器202開始短的超時(shí)計(jì)數(shù)，在此期間，監(jiān)視計(jì)時(shí)器202可以接收第四確定性的服務(wù)請(qǐng)求SR4以調(diào)整監(jiān)視計(jì)時(shí)器202的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)(例如，以便更新密碼、改變刷新周期等)。在超時(shí)計(jì)數(shù)的結(jié)尾，監(jiān)視計(jì)時(shí)器202在時(shí)間t4處從初始值Cinit開始重啟計(jì)數(shù)器。通過重啟計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器的值不到達(dá)閾值VTH。
[0032]在第五時(shí)間丨5處，在第二監(jiān)視周期WP2期間，在微處理器204中發(fā)生導(dǎo)致微處理器204故障的錯(cuò)誤。在第六時(shí)間丨6處，執(zhí)行第五確定性的服務(wù)請(qǐng)求SR5以進(jìn)行時(shí)間校驗(yàn)。在第五確定性的服務(wù)請(qǐng)求SR5期間，監(jiān)視計(jì)時(shí)器202接收來自微處理器204的包括時(shí)間校驗(yàn)命令的指示符以及錯(cuò)誤的密碼或估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值。因?yàn)槊艽a或估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值是不可接受的，所以監(jiān)視計(jì)時(shí)器202產(chǎn)生表示微處理器204已經(jīng)發(fā)生故障的警告信號(hào)。
[0033]圖3A圖示了具有監(jiān)視計(jì)時(shí)器302的微控制器300的一些實(shí)施例，所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器302配置為對(duì)成功的監(jiān)控操作執(zhí)行自動(dòng)密碼排序。
[0034]雖然，下文關(guān)于包括計(jì)數(shù)器的監(jiān)視計(jì)時(shí)器和微處理器對(duì)圖3A-6B進(jìn)行了描述，但是將理解的是，所公開的實(shí)施例不限于這樣的系統(tǒng)，所述計(jì)數(shù)器配置為增加它的計(jì)數(shù)器的值，所述微處理器配置為向控制計(jì)數(shù)器的操作的寄存器提供寄存器寫入。例如，所公開的實(shí)施例可以應(yīng)用于向上計(jì)數(shù)、向下計(jì)數(shù)或者具有狀態(tài)機(jī)的監(jiān)視計(jì)時(shí)器，并且應(yīng)用于包括寄存器寫入、指令、反向模式等的確定性的服務(wù)請(qǐng)求。
[0035]參考圖3，微控制器300包括與微處理器304通信的監(jiān)視計(jì)時(shí)器302。監(jiān)視計(jì)時(shí)器302配置為借助監(jiān)控操作來監(jiān)控微處理器304的操作，所述監(jiān)控操作包括時(shí)間校驗(yàn)和/或刷新。在完成成功的時(shí)間校驗(yàn)或刷新操作時(shí)，監(jiān)視計(jì)時(shí)器302配置為向微處理器304提供確認(rèn)信號(hào)，所述確認(rèn)信號(hào)表示已經(jīng)完成了成功的監(jiān)控操作。
[0036]微處理器304包括密碼再生元件310，所述密碼再生元件310配置為在每個(gè)成功的監(jiān)控操作之后自動(dòng)地重新產(chǎn)生提供給監(jiān)視計(jì)時(shí)器302的密碼。重新產(chǎn)生密碼保證用于每個(gè)監(jiān)控操作的密碼是不同的，由此保證通過微處理器304來執(zhí)行復(fù)雜的計(jì)算以確定下一個(gè)密碼，并且由此阻止寄存器308的意外開鎖。
[0037]在一些實(shí)施例中，密碼包括從可變的種子值中產(chǎn)生的復(fù)雜的密碼。例如，可以對(duì)密碼進(jìn)行編碼，使得它基于在成功的時(shí)間校驗(yàn)或刷新操作處從種子產(chǎn)生器312 (例如，隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器)接收的種子值。在這樣的實(shí)施例中，密碼再生元件310配置為操縱種子以將其轉(zhuǎn)變?yōu)橛迷谙乱淮伪O(jiān)控操作(例如，時(shí)間校驗(yàn)或刷新操作)中的密碼。在一些實(shí)施例中，微處理器304配置為在執(zhí)行刷新操作之后重新寫入種子以迫使種子值回到初始值。在這樣的實(shí)施例中，微處理器304在每個(gè)監(jiān)視周期期間可以重復(fù)相同的模式序列。
[0038]例如，圖3B圖示了監(jiān)視計(jì)時(shí)器302的示例性操作的時(shí)序圖314。
[0039]在時(shí)間h處，計(jì)數(shù)器306從初始值Cinit開始計(jì)數(shù)。在第一時(shí)間h處，執(zhí)行第一確定性的服務(wù)請(qǐng)求SR1以進(jìn)行時(shí)間校驗(yàn)。在第一確定性的服務(wù)請(qǐng)求SR1期間，監(jiān)視計(jì)時(shí)器302接收來自微處理器304的時(shí)間校驗(yàn)命令、第一密碼pWl以及估計(jì)的第一計(jì)數(shù)器的值cVl。因?yàn)榈谝幻艽aPw1和估計(jì)的第一計(jì)數(shù)器的值Cv1是可接受的，監(jiān)視計(jì)時(shí)器302將確認(rèn)信號(hào)返回至微處理器304，表明執(zhí)行了成功的時(shí)間校驗(yàn)。響應(yīng)所述確認(rèn)信號(hào)，密碼再生元件310產(chǎn)生第二密碼pw2。
[0040]在第二時(shí)間t2處，執(zhí)行第二確定性的服務(wù)請(qǐng)求SR2以進(jìn)行時(shí)間校驗(yàn)。在時(shí)間校驗(yàn)期間，監(jiān)視計(jì)時(shí)器302接收來自微處理器304的時(shí)間校驗(yàn)命令、第二密碼Pw2以及第二估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值cv2。因?yàn)榈诙艽aPw2和第二估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值CV2是可接受的，監(jiān)視計(jì)時(shí)器302將確認(rèn)信號(hào)返回至微處理器304，表明執(zhí)行了成功的時(shí)間校驗(yàn)。響應(yīng)確認(rèn)信號(hào)，密碼再生元件310產(chǎn)生第三密碼pw3。
[0041]在第三時(shí)間t3處，執(zhí)行第三確定性的服務(wù)請(qǐng)求SR3以進(jìn)行刷新操作。在第三確定性的服務(wù)請(qǐng)求SR3期間，監(jiān)視計(jì)時(shí)器202接收來自微處理器304的刷新命令、第三密碼Pw3以及估計(jì)的第三計(jì)數(shù)器的值cv3。因?yàn)榈谌艽aPw2和第三估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值CV3是可接受的，監(jiān)視計(jì)時(shí)器302開始短的超時(shí)計(jì)數(shù)，在所述超時(shí)計(jì)數(shù)的結(jié)尾，所述計(jì)數(shù)器306返回至初
值 Cinit ο
[0042]在第四時(shí)間t4處，在微處理器304的操作中發(fā)生錯(cuò)誤，其導(dǎo)致微處理器304產(chǎn)生錯(cuò)誤的密碼或計(jì)數(shù)器的值。
[0043]在第五時(shí)間t5處，執(zhí)行第四確定性的服務(wù)請(qǐng)求SR4以進(jìn)行時(shí)間校驗(yàn)。在時(shí)間校驗(yàn)期間，監(jiān)視計(jì)時(shí)器302接收來自微處理器304的時(shí)間校驗(yàn)命令、第四密碼Pw4以及第四估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值cv4。由于錯(cuò)誤，第四密碼PW4或估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值CV4是錯(cuò)誤的，導(dǎo)致監(jiān)視計(jì)時(shí)器302發(fā)布警告信號(hào)。因?yàn)闀r(shí)間校驗(yàn)是不成功的，所以不重新產(chǎn)生密碼。
[0044]在第六時(shí)間t6處，執(zhí)行第五確定性的服務(wù)請(qǐng)求SR5以進(jìn)行刷新操作。在刷新操作期間，監(jiān)視計(jì)時(shí)器202接收來自微處理器的刷新命令、第四密碼Pw4以及第五估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值cv4。因?yàn)樵跁r(shí)間t5處沒有重新產(chǎn)生密碼，所以第四密碼Pw4不是預(yù)期的密碼，并且刷新是不成功的。所以，在微處理器304的處理流程中已經(jīng)發(fā)生故障，并且重置微處理器304。
[0045]圖4A圖示了具有監(jiān)視計(jì)時(shí)器402的微控制器400的一些實(shí)施例，所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器402具有配置為向外部監(jiān)控設(shè)備410提供表示微控制器400中故障的共同原因的輸出信號(hào)的監(jiān)視管腳408。
[0046]監(jiān)視計(jì)時(shí)器402配置為使用質(zhì)問和響應(yīng)功能來監(jiān)控微處理器404的操作?；谖⑻幚砥?04對(duì)監(jiān)視計(jì)時(shí)器402的響應(yīng)，監(jiān)視計(jì)時(shí)器402配置為控制表示微控制器中的錯(cuò)誤的輸出信號(hào)的值。在監(jiān)視管腳408處提供輸出信號(hào)，所述監(jiān)視管腳408與配置為監(jiān)控微控制器400的操作的外部監(jiān)控設(shè)備410通信。
[0047]在一些實(shí)施例中，監(jiān)視計(jì)時(shí)器402配置為根據(jù)是否已經(jīng)執(zhí)行了成功的監(jiān)控操作(例如，時(shí)間校驗(yàn))來切換在監(jiān)視管腳408處的輸出信號(hào)的值(例如，從高值至低值)。例如，在一些實(shí)施例中，當(dāng)執(zhí)行刷新操作時(shí)，將在監(jiān)視管腳408處的輸出信號(hào)設(shè)定為高值。在成功的時(shí)間校驗(yàn)時(shí)，將在監(jiān)視管腳408處的輸出信號(hào)切換至低值，向外部監(jiān)控設(shè)備410表示微處理器404在正確地工作。在不成功的時(shí)間校驗(yàn)時(shí)，不將在監(jiān)視管腳408處的輸出信號(hào)切換至低值，向外部監(jiān)控設(shè)備410表示微處理器404不在正確地工作。
[0048]在一些實(shí)施例中，外部監(jiān)控設(shè)備410包括配置為監(jiān)控監(jiān)視管腳408上的轉(zhuǎn)換的簡(jiǎn)單窗口監(jiān)視計(jì)時(shí)器。例如，在一些實(shí)施例中，窗口監(jiān)視器配置為尋找在監(jiān)視周期內(nèi)的監(jiān)視管腳408上的特定數(shù)目的轉(zhuǎn)換。如果窗口監(jiān)視計(jì)時(shí)器沒有看到特定數(shù)目的轉(zhuǎn)換，則它確定在微處理器中沒有錯(cuò)誤(例如，如果外部設(shè)備410沒有看到轉(zhuǎn)換或者看到太多的轉(zhuǎn)換，則它確定存在錯(cuò)誤)。
[0049]圖4B圖示了監(jiān)視計(jì)時(shí)器402的示例性操作的時(shí)序圖412。
[0050]在初始時(shí)間h處，將在監(jiān)視管腳408處的值設(shè)定為高值。基于在時(shí)間h處成功地執(zhí)行第一時(shí)間校驗(yàn)TC1，在監(jiān)視管腳408處的值從高值降低至低值。切換在監(jiān)視管腳408處的值向外部監(jiān)控設(shè)備410表示微控制器400在適當(dāng)?shù)毓ぷ?即，在微控制器400內(nèi)沒有故障的共同原因)。在監(jiān)視管腳408處的值保持為低值，直至在時(shí)間t2處執(zhí)行刷新操作。刷新操作以初始值Cinit重啟計(jì)時(shí)器的值，并且將在監(jiān)視管腳408處的值重置為高值。
[0051]在時(shí)間丨3處，在微處理器404中發(fā)生錯(cuò)誤。該錯(cuò)誤導(dǎo)致在時(shí)間丨4處，微處理器404在第二時(shí)間校驗(yàn)TC2期間向寄存器406提供確定性的服務(wù)請(qǐng)求，所述寄存器406具有錯(cuò)誤的密碼或計(jì)時(shí)器的值。因?yàn)榈诙r(shí)間校驗(yàn)TC2是不成功的，所以監(jiān)視管腳408的值保持為高，向外部監(jiān)控設(shè)備410表明在微控制器400的操作中已經(jīng)發(fā)生錯(cuò)誤。
[0052]所以，與常規(guī)的監(jiān)視計(jì)時(shí)器形成對(duì)比，外部監(jiān)控設(shè)備410通過監(jiān)控在監(jiān)視管腳處的值來確定內(nèi)部監(jiān)視是否在適當(dāng)?shù)毓ぷ鳎龀Ｒ?guī)的監(jiān)視計(jì)時(shí)器包括利用質(zhì)問和響應(yīng)功能以監(jiān)控微控制器的操作的外部監(jiān)視。通過監(jiān)控在監(jiān)視管腳處的值，外部監(jiān)控設(shè)備410具有可以用來保證微控制器400在適當(dāng)?shù)毓ぷ鞯暮?jiǎn)化的功能。
[0053]圖5A圖不了包括多核心系統(tǒng)的微控制器500的一些實(shí)施例,所述多核心系統(tǒng)具有多個(gè)微處理器504a和504b (B卩，CPU核心)。微控制器500包括具有監(jiān)視管腳508的系統(tǒng)監(jiān)視計(jì)時(shí)器506，所述監(jiān)視管腳508提供用來確定微控制器500內(nèi)的任何元件是否發(fā)生故障的輸出信號(hào)。
[0054]特別地，微控制器500包括分別與多個(gè)內(nèi)部監(jiān)視計(jì)時(shí)器502a和502b通信的多個(gè)微處理器504a和504b (B卩，CPU核心)。通過執(zhí)行質(zhì)問和響應(yīng)功能，第一監(jiān)視計(jì)時(shí)器502a配置為監(jiān)控第一微處理器504a (核心)的操作，并且第二監(jiān)視計(jì)時(shí)器502b配置為監(jiān)控第二微處理器504b (核心)的操作。
[0055]系統(tǒng)監(jiān)視計(jì)時(shí)器506配置為通過執(zhí)行質(zhì)問和響應(yīng)功能來監(jiān)控每個(gè)內(nèi)部監(jiān)視計(jì)時(shí)器502的操作。系統(tǒng)監(jiān)視計(jì)時(shí)器506包括監(jiān)視管腳508，所述監(jiān)視管腳508配置為提供簡(jiǎn)單的輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)表不微控制器500內(nèi)的任何兀件中的故障(即，系統(tǒng)監(jiān)視計(jì)時(shí)器502將內(nèi)部監(jiān)視計(jì)時(shí)器502的輸出組合起來以產(chǎn)生在監(jiān)視管腳508處的值，如果任何內(nèi)部監(jiān)視計(jì)時(shí)器502發(fā)生故障，則所述值將改變)。外部監(jiān)控設(shè)備510 (例如，窗口監(jiān)視器)配置為監(jiān)控監(jiān)視管腳508，并且基于輸出信號(hào)來確定微控制器500是否在適當(dāng)?shù)毓ぷ鳌?br> [0056]圖5B圖示了數(shù)據(jù)流程圖512，所述數(shù)據(jù)流程圖512示出了微控制器500內(nèi)的監(jiān)視計(jì)時(shí)器(502a、502b和506)的操作。
[0057]在第一時(shí)間處,系統(tǒng)監(jiān)視計(jì)時(shí)器506向第一和第二監(jiān)視計(jì)時(shí)器502a和502b發(fā)布質(zhì)問。在第二和第三時(shí)間t2和t3處，第一和第二監(jiān)視計(jì)時(shí)器502a和502b分別向系統(tǒng)監(jiān)視計(jì)時(shí)器506提供包括確定性的服務(wù)請(qǐng)求SR1和SR2的響應(yīng)，以表示第一和第二監(jiān)視計(jì)時(shí)器502a和502b在適當(dāng)?shù)毓ぷ鳌?br> [0058]在第四時(shí)間t4處,系統(tǒng)監(jiān)視計(jì)時(shí)器506向第一和第二監(jiān)視計(jì)時(shí)器502a和502b發(fā)布質(zhì)問。在第五時(shí)間t5處，第一監(jiān)視計(jì)時(shí)器502a發(fā)布包括確定性的服務(wù)請(qǐng)求SR3的響應(yīng)，所述響應(yīng)表示第一監(jiān)視計(jì)時(shí)器502a在適當(dāng)?shù)毓ぷ?。然而，第二監(jiān)視計(jì)時(shí)器502b沒有發(fā)布響應(yīng)。由于第二監(jiān)視計(jì)時(shí)器502b未能發(fā)布響應(yīng)，所以系統(tǒng)監(jiān)視計(jì)時(shí)器506產(chǎn)生表示微控制器500不在適當(dāng)?shù)毓ぷ鞯木嫘盘?hào)。一旦產(chǎn)生警告信號(hào)，就阻止進(jìn)一步的確定性的服務(wù)請(qǐng)求，直至已經(jīng)重置微處理器504a和504b。
[0059]圖6A-6B圖示了包括監(jiān)視計(jì)時(shí)器的微控制器的一些實(shí)施例，所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器配置為在一個(gè)任務(wù)接一個(gè)任務(wù)的基礎(chǔ)上監(jiān)控微處理器的操作。監(jiān)視計(jì)時(shí)器配置為在一個(gè)任務(wù)接一個(gè)任務(wù)的基礎(chǔ)上執(zhí)行質(zhì)問和響應(yīng)功能，其保證了在分配的時(shí)間周期內(nèi)以正確的序列執(zhí)行計(jì)劃的任務(wù)。
[0060]圖6A圖示了包括監(jiān)視計(jì)時(shí)器602的微控制器600的框圖，所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器602配置為在一個(gè)任務(wù)接一個(gè)任務(wù)的基礎(chǔ)上監(jiān)控微處理器604的操作。
[0061]在任務(wù)的執(zhí)行時(shí)，監(jiān)視計(jì)時(shí)器602配置為執(zhí)行微處理器604的監(jiān)控操作(例如，時(shí)間校驗(yàn)或刷新操作)。監(jiān)控操作包括確定性的服務(wù)請(qǐng)求SR，所述確定性的服務(wù)請(qǐng)求SR識(shí)別待執(zhí)行的監(jiān)控操作，并向寄存器608提供密碼和估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值。在一些實(shí)施例中，確定性的服務(wù)請(qǐng)求進(jìn)一步表示已經(jīng)執(zhí)行的或待執(zhí)行的關(guān)聯(lián)的任務(wù)。在一些實(shí)施例中，可以將任務(wù)編碼為密碼。在其它實(shí)施例中，認(rèn)為可作為確定性的服務(wù)請(qǐng)求中的單獨(dú)的組件被提供。
[0062]通過基于任務(wù)監(jiān)控微處理器604的操作，監(jiān)視計(jì)時(shí)器602將以比常規(guī)的監(jiān)視計(jì)時(shí)器的刷新操作更高的頻率執(zhí)行監(jiān)控操作。例如，通常，監(jiān)視計(jì)時(shí)器的刷新操作發(fā)生在30-100mS的監(jiān)視周期中。然而，在這樣的監(jiān)視周期中，微處理器604可以運(yùn)行數(shù)百個(gè)任務(wù)。通過執(zhí)行在刷新操作之間的時(shí)間校驗(yàn)，監(jiān)視計(jì)時(shí)器602保證任務(wù)在適當(dāng)?shù)剡\(yùn)行(B卩，其監(jiān)控微處理器的流程控制)。
[0063]在一些實(shí)施例中,微處理器604包括計(jì)劃表612,所述計(jì)劃表612包括待執(zhí)行的任務(wù)的計(jì)劃以及任務(wù)待執(zhí)行的關(guān)聯(lián)時(shí)間。例如，在第一時(shí)間周期期間(例如，在OmS處開始)，計(jì)劃執(zhí)行任務(wù)A、B、C和/或D，而在第二時(shí)間期間(例如，在5mS處開始)，計(jì)劃執(zhí)行任務(wù)E、F、G和/或H。在一些實(shí)施例中，微處理器604包括與計(jì)劃表612和種子產(chǎn)生器616通信的密碼再生元件614。在這樣的實(shí)施例中，密碼再生元件614配置為根據(jù)種子和存儲(chǔ)在計(jì)劃表612中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生密碼。對(duì)于非常快或獨(dú)立的任務(wù)序列，初始的種子可以在每個(gè)任務(wù)的開始和結(jié)尾被操縱，并用作時(shí)間校驗(yàn)。種子的操縱是確定性的，所以可以提前針對(duì)任何給定的流程計(jì)算所述種子的操縱。在一些實(shí)施例中，可以將執(zhí)行任務(wù)的實(shí)際時(shí)間編碼為密碼。
[0064]監(jiān)視計(jì)時(shí)器602包括配置為存儲(chǔ)執(zhí)行預(yù)算610的存儲(chǔ)器元件，所述執(zhí)行預(yù)算610包括分配給待執(zhí)行的任務(wù)的時(shí)間。例如，在執(zhí)行預(yù)算610中，分配給待執(zhí)行的任務(wù)A的時(shí)間是2ms，分配給待執(zhí)行的任務(wù)B的是1ms，等等。在一些實(shí)施例中，執(zhí)行預(yù)算610用來確定容差值，所述容差值說明了實(shí)際的計(jì)數(shù)器的值與估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值之間由于軟件執(zhí)行時(shí)間起伏而導(dǎo)致的差異。當(dāng)加入預(yù)期的計(jì)數(shù)器的值時(shí)，容差值設(shè)定執(zhí)行任務(wù)的最終期限。在一些實(shí)施例中，微處理器604在處理期間可以重新給任務(wù)定計(jì)劃，從而在任務(wù)周期期間執(zhí)行多個(gè)任務(wù)。在這樣的實(shí)施例中，微處理器604的操作系統(tǒng)可以基于怎樣重新給任務(wù)定計(jì)劃而調(diào)整最終期限和/或容差。
[0065]微處理器604包括密碼再生元件614，所述密碼再生元件614配置為在每個(gè)成功的密碼檢查之后自動(dòng)地重新產(chǎn)生提供給監(jiān)視計(jì)時(shí)器602的密碼。因?yàn)閳?zhí)行關(guān)于任務(wù)的時(shí)間校驗(yàn)，監(jiān)視計(jì)時(shí)器602能夠?yàn)榘l(fā)生在監(jiān)視周期內(nèi)的多個(gè)任務(wù)進(jìn)行服務(wù)。例如，通過在任務(wù)的開始或結(jié)束處執(zhí)行時(shí)間校驗(yàn)，監(jiān)視計(jì)時(shí)器602能夠精確地監(jiān)控正在由微處理器604執(zhí)行的任務(wù)，并且能夠確定是否已經(jīng)發(fā)生錯(cuò)誤和/或在哪一個(gè)任務(wù)期間發(fā)生錯(cuò)誤。例如，如果跳過任何時(shí)間校驗(yàn)，則密碼對(duì)于最終操縱密碼是不正確的，并且微控制器將重置。
[0066]此外，在成功地監(jiān)控操作之后自動(dòng)地重新產(chǎn)生密碼允許監(jiān)視計(jì)時(shí)器602監(jiān)控程序流程。這是因?yàn)樵诮o定的監(jiān)視周期內(nèi)任務(wù)的每個(gè)模式是不同的。所以，通過檢查響應(yīng)序列是否正確，可以檢查軟件任務(wù)序列的合理性(例如，如果接收到不正確的密碼，則監(jiān)視計(jì)時(shí)器602能夠檢測(cè)錯(cuò)的序列)，或者軟件任務(wù)運(yùn)行時(shí)間的合理性(例如，如果接收到不正確的估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值，則監(jiān)視計(jì)時(shí)器602能夠檢測(cè)運(yùn)行時(shí)間錯(cuò)誤)。例如，在一些實(shí)施例中，監(jiān)視計(jì)時(shí)器602能夠精確地監(jiān)控密碼檢查以正確的序列被執(zhí)行，以保證實(shí)際上以正確的序列/正確的時(shí)間開始計(jì)劃的任務(wù)，和/或保證在預(yù)期的執(zhí)行預(yù)算內(nèi)完成計(jì)劃的任務(wù)。
[0067]圖6B圖不了時(shí)序圖618,所述時(shí)序圖618不出了在一個(gè)任務(wù)接一個(gè)任務(wù)的基礎(chǔ)上監(jiān)控微處理器604的操作的監(jiān)視計(jì)時(shí)器602的操作。
[0068]在時(shí)間tQ處，監(jiān)視計(jì)時(shí)器602向微處理器604發(fā)布質(zhì)問。在任務(wù)A的結(jié)尾，微處理器604配置為通過向監(jiān)視計(jì)時(shí)器602返回第一確定性的服務(wù)請(qǐng)求來執(zhí)行第一時(shí)間校驗(yàn)TC115第一確定性的服務(wù)請(qǐng)求向監(jiān)視計(jì)時(shí)器602提供密碼和估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值。如果估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值在預(yù)定的容差范圍內(nèi)，則監(jiān)視計(jì)時(shí)器602接受估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值。在一些實(shí)施例中，使估計(jì)的計(jì)數(shù)器的值倒置以提供額外的復(fù)雜性。
[0069]在時(shí)間t2處開始任務(wù)B。在任務(wù)B的執(zhí)行期間，微處理器為待操作的任務(wù)C重新定計(jì)劃(例如，當(dāng)運(yùn)行任務(wù)B時(shí)，子任務(wù)C運(yùn)行以計(jì)算用在任務(wù)B中的值)。為了說明任務(wù)C的重新定計(jì)劃，監(jiān)視計(jì)時(shí)器602可以基于不同任務(wù)的總和調(diào)整最終期限。例如，在一些實(shí)施例中，通過將種子和密碼傳遞通過任務(wù)來對(duì)任務(wù)的執(zhí)行預(yù)算進(jìn)行求和(例如，將第一種子從任務(wù)B傳遞至任務(wù)C，所述任務(wù)C在將所述種子傳遞回任務(wù)B之前加入執(zhí)行預(yù)算，所述任務(wù)B加入執(zhí)行預(yù)算以產(chǎn)生修改的種子，所述修改的種子變成下一個(gè)密碼)。
[0070]圖7是用于操作監(jiān)視計(jì)時(shí)器的示例性方法700的流程圖。
[0071]將理解的是，雖然圖示并描述了以下作為一系列行動(dòng)或事件的方法700，但是，這樣的行動(dòng)或事件的圖示的順序不被理解為限制意義。例如，一些行動(dòng)可以以不同的順序發(fā)生，和/或與除了本文中圖示和/或描述的行動(dòng)或事件以外的其它行動(dòng)或事件共同發(fā)生。此夕卜，可以不需要所有圖示的行動(dòng)以實(shí)施本文中的公開內(nèi)容的一個(gè)或多個(gè)方面或?qū)嵤├?。在一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的行動(dòng)和/或階段中也可以執(zhí)行本文中描繪的一個(gè)或多個(gè)行動(dòng)。
[0072]在702處，提供了包括監(jiān)視計(jì)時(shí)器和微處理器的微控制器。監(jiān)視計(jì)時(shí)器配置為監(jiān)控微處理器的操作。
[0073]在704處，監(jiān)視計(jì)時(shí)器可操作用于增加監(jiān)視計(jì)時(shí)器內(nèi)狀態(tài)變量的值。在一些實(shí)施例中，狀態(tài)變量可以包括計(jì)數(shù)器的值。
[0074]在706處，將狀態(tài)變量與閾值比較以確定狀態(tài)變量是否違反閾值。如果狀態(tài)變量違反了閾值，則微處理器已經(jīng)發(fā)生故障，并且在730處重置微處理器。如果狀態(tài)變量沒有違反閾值，則微處理器在運(yùn)轉(zhuǎn)。連續(xù)地執(zhí)行行動(dòng)704和706，從而在監(jiān)視周期上從初始值開始連續(xù)地確定性地修改狀態(tài)變量。
[0075]在708處，執(zhí)行確定性的服務(wù)請(qǐng)求以進(jìn)行包括時(shí)間校驗(yàn)的監(jiān)控操作。確定性的服務(wù)請(qǐng)求向監(jiān)視計(jì)時(shí)器和/或監(jiān)視計(jì)時(shí)器內(nèi)的寄存器提供密碼、指示符和當(dāng)前的狀態(tài)變量的估計(jì)(710)。所述指示符表示時(shí)間校驗(yàn)待執(zhí)行。如果密碼是不正確的(712)(即密碼與預(yù)期的密碼不相同)或者狀態(tài)變量不在容差值內(nèi)(714)，則從監(jiān)視計(jì)時(shí)器中輸出警告信號(hào)(716)。如果密碼是正確的(712 )且狀態(tài)變量在容差值內(nèi)(714 )，則時(shí)間校驗(yàn)是成功的。
[0076]如果時(shí)間校驗(yàn)是成功的，則在718處重新產(chǎn)生密碼。重新產(chǎn)生密碼使新的密碼用于后來的監(jiān)控操作(例如，708或722)。如果時(shí)間校驗(yàn)是成功的，則也可以在720處切換在監(jiān)視管腳處的輸出信號(hào)的值。監(jiān)視管腳的值表示微控制器是否在正確地工作。
[0077]在722處，執(zhí)行確定性的服務(wù)請(qǐng)求以進(jìn)行包括狀態(tài)變量刷新的監(jiān)控操作。確定性的服務(wù)請(qǐng)求向監(jiān)視計(jì)時(shí)器和/或監(jiān)視計(jì)時(shí)器內(nèi)的寄存器提供密碼、指示符和當(dāng)前的狀態(tài)變量的估計(jì)(724)。所述指示符表示時(shí)間校驗(yàn)待執(zhí)行。如果密碼是不正確的(726)或者狀態(tài)變量不在容差值內(nèi)(728)，則在730處重置微處理器。如果密碼是正確的(726)且狀態(tài)變量在容差值內(nèi)(728)，則時(shí)間校驗(yàn)是成功的且在732處以初始值重啟狀態(tài)變量。
[0078]將理解的是，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在閱讀和/或理解說明書和附圖時(shí)，等同替換和/或修改可以發(fā)生。本文中的公開內(nèi)容包括所有這樣的修改和替換，并且通常不意在由此限制。例如，雖然本文中提供的附圖圖示并描述為具有特別的摻雜類型，但將理解的是，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的可以利用替換的摻雜類型。
[0079]此外，雖然已經(jīng)僅關(guān)于數(shù)個(gè)實(shí)施方式之一公開了特別的特征和方面，但是這樣的特征或方面可以如期望的與其它實(shí)施方式的一個(gè)或多個(gè)其它特征和/或方面組合起來。此夕卜，對(duì)于本文中使用的術(shù)語“包含”、“具有”、“具備”、“帶有”和/或其變化形式的范圍，這樣的術(shù)語意在為含義上包含的一類似“包括”。“示例性”也僅僅本意為表示示例的意思，而非最好的意思。也理解的是，本文中描繪的特征、層和/或元件用相對(duì)于彼此的特別的尺寸和/或定向來圖示，其目的為了簡(jiǎn)化且容易理解，并且實(shí)際的尺寸。
【權(quán)利要求】
1.一種監(jiān)視計(jì)時(shí)器，包括: 狀態(tài)機(jī)，配置為在監(jiān)視周期上確定性地修改狀態(tài)變量； 微處理器，配置為向所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器提供確定性的服務(wù)請(qǐng)求，以控制所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器的操作，其中，所述確定性的服務(wù)請(qǐng)求包括待執(zhí)行的監(jiān)控操作的指示符、密碼以及估計(jì)的狀態(tài)變量；以及 比較元件，配置為基于所述密碼與預(yù)期的密碼的比較以及所述估計(jì)的狀態(tài)變量與實(shí)際的狀態(tài)變量的比較來確定所述微處理器是否在適當(dāng)?shù)毓ぷ鳌?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)視計(jì)時(shí)器，其中，所述比較元件配置為如果所述密碼等于所述預(yù)期的密碼且如果所述估計(jì)的狀態(tài)變量在所述實(shí)際的狀態(tài)變量的容差值內(nèi)，則確定所述微處理器在適當(dāng)?shù)毓ぷ鳌?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的監(jiān)視計(jì)時(shí)器， 其中，所述指示符包括時(shí)間校驗(yàn)命令； 其中，所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器配置為在所述初始值的情況下如果所述密碼等于所述預(yù)期的密碼且如果所述估計(jì)的狀態(tài)變量在所述實(shí)際的狀態(tài)變量的所述容差值內(nèi)，則不采取行動(dòng)；以及 其中，所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器配置為如果所述密碼不等于所述預(yù)期的密碼或如果所述估計(jì)的狀態(tài)變量不在所述實(shí)際的狀態(tài)變量的容差值內(nèi)，則產(chǎn)生警告信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的監(jiān)視計(jì)時(shí)器， 其中，所述指示符包括刷新命令； 其中，所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器配置為在所述初始值的情況下如果所述密碼等于所述預(yù)期的密碼且如果所述估計(jì)的狀態(tài)變量在所述實(shí)際的狀態(tài)變量的所述容差值內(nèi)，則重啟所述狀態(tài)變量至所述初始值；以及 其中，所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器配置為如果所述密碼不等于所述預(yù)期的密碼或如果所述估計(jì)的狀態(tài)變量不在所述實(shí)際的狀態(tài)變量的容差值內(nèi)，則產(chǎn)生重置信號(hào)，所述重置信號(hào)重置所述微處理器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的監(jiān)視計(jì)時(shí)器，其中，所述警告信號(hào)阻止進(jìn)一步的確定性的服務(wù)請(qǐng)求發(fā)生，直至重置所述微處理器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的監(jiān)視計(jì)時(shí)器，進(jìn)一步包括: 密碼再生元件，配置為如果所述密碼等于所述預(yù)期的密碼且如果所述估計(jì)的狀態(tài)變量在所述實(shí)際的狀態(tài)變量的所述容差值內(nèi)，則接收來自所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器的確認(rèn)信號(hào)， 其中，在接收確認(rèn)信號(hào)時(shí)，所述密碼再生元件配置為產(chǎn)生具有與所述密碼不同的值的新的密碼。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)視計(jì)時(shí)器，進(jìn)一步包括: 監(jiān)視輸出管腳，配置為提供具有表示所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器是否在適當(dāng)?shù)毓ぷ鞯闹档妮敵鲂盘?hào)。
8.一種嵌入式系統(tǒng),包括: 微控制器，包括: 具有狀態(tài)機(jī)的監(jiān)視計(jì)時(shí)器，所述狀態(tài)機(jī)配置為在監(jiān)視周期上確定性地修改狀態(tài)變量；以及微處理器，配置為向所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器提供確定性的服務(wù)請(qǐng)求，其中，所述確定性的服務(wù)請(qǐng)求包括待執(zhí)行的監(jiān)控操作的指示符、密碼以及估計(jì)的狀態(tài)變量； 其中，所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器配置為基于所述密碼與預(yù)期的密碼的比較以及所述估計(jì)的狀態(tài)變量與實(shí)際的狀態(tài)變量的比較來確定所述微處理器是否在適當(dāng)?shù)毓ぷ鳌?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的嵌入式系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 包含在所述微控制器內(nèi)的系統(tǒng)監(jiān)視計(jì)時(shí)器； 其中，所述系統(tǒng)監(jiān)視計(jì)時(shí)器配置為向所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器提供質(zhì)問，以接收來自所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器的響應(yīng)，并且在監(jiān)視管腳處產(chǎn)生表示所述微控制器是否在適當(dāng)?shù)毓ぷ鞯妮敵鲋怠?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的嵌入式系統(tǒng)，其中，所述微控制器包括多核心系統(tǒng)，包括: 多個(gè)微處理器；以及 多個(gè)監(jiān)視計(jì)時(shí)器，其中，相應(yīng)的監(jiān)視計(jì)時(shí)器配置為監(jiān)控所述多個(gè)微處理器之一的所述操作。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的嵌入式系統(tǒng)， 其中，所述系統(tǒng)監(jiān)視計(jì)時(shí)器配置為向所述多個(gè)監(jiān)視計(jì)時(shí)器提供質(zhì)問，以接收來自所述多個(gè)監(jiān)視計(jì)時(shí)器的多個(gè)響應(yīng)，并且基于所述多個(gè)響應(yīng)產(chǎn)生所述輸出值， 其中，所述輸出值表示所述多個(gè)監(jiān)視計(jì)時(shí)器中的任何一個(gè)的故障。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的嵌入式系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 外部監(jiān)控設(shè)備，配置為監(jiān)控所述`監(jiān)視管腳并確定所述微控制器是否在適當(dāng)?shù)毓ぷ鳌?br> 13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的嵌入式系統(tǒng)，其中，所述輸出值配置為在第一值或第二值之間切換。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的嵌入式系統(tǒng)， 其中，所述指示符包括時(shí)間校驗(yàn)命令； 其中，所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器配置為在所述初始值的情況下如果所述密碼等于所述預(yù)期的密碼且如果所述估計(jì)的狀態(tài)變量在所述實(shí)際的狀態(tài)變量的容差值內(nèi)，則不采取行動(dòng)；以及其中，所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器配置為如果所述密碼不等于所述預(yù)期的密碼或如果所述估計(jì)的狀態(tài)變量不在所述實(shí)際的狀態(tài)變量的容差值內(nèi)，則產(chǎn)生警告信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的嵌入式系統(tǒng)，其中，微處理器配置為提供包括寄存器寫入的確定性的服務(wù)請(qǐng)求，所述寄存器寫入包括在由微處理器運(yùn)行的任務(wù)的開始或結(jié)尾的所述時(shí)間校驗(yàn)命令。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的嵌入式系統(tǒng)， 其中，所述指示符包括刷新命令； 其中，所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器配置為在所述初始值的情況下如果所述密碼等于所述預(yù)期的密碼且如果所述估計(jì)的狀態(tài)變量在所述實(shí)際的狀態(tài)變量的所述容差值內(nèi)，則重啟所述狀態(tài)變量至所述初始值；以及 其中，所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器配置為如果所述密碼不等于所述預(yù)期的密碼或如果所述估計(jì)的狀態(tài)變量不在所述實(shí)際的狀態(tài)變量的容差值內(nèi)，則產(chǎn)生重置信號(hào)，所述重置信號(hào)重置所述微處理器。
17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的嵌入式系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 密碼再生元件，配置為如果所述密碼等于所述預(yù)期的密碼且如果所述估計(jì)的狀態(tài)變量在所述實(shí)際的狀態(tài)變量的容差值內(nèi)，則接收來自所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器的確認(rèn)信號(hào)， 其中，在接收確認(rèn)信號(hào)時(shí)，所述密碼再生元件配置為產(chǎn)生具有與所述密碼不同的值的新的密碼。
18.—種方法,包括: 提供帶有監(jiān)視計(jì)時(shí)器和微處理器的微控制器； 在監(jiān)視周期期間從初始值開始周期性地增加所述監(jiān)視計(jì)時(shí)器的狀態(tài)變量，所述監(jiān)視周期從所述狀態(tài)變量具有初始值的時(shí)間開始延伸直至所述狀態(tài)變量被重啟至所述初始值；以及 在所述監(jiān)視周期內(nèi)的時(shí)間處執(zhí)行確定性的服務(wù)請(qǐng)求以進(jìn)行時(shí)間校驗(yàn)，其中，所述確定性的服務(wù)請(qǐng)求包括監(jiān)控操作的指示符、密碼以及估計(jì)的狀態(tài)變量。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法， 接收包括時(shí)間校驗(yàn)命令的指示符的值； 在所述初始值的情況下如果所述密碼等于預(yù)期的密碼且如果所述估計(jì)的狀態(tài)變量在實(shí)際的狀態(tài)變量的容差值內(nèi)，則不采取行動(dòng)；以及 如果所述密碼不等于所述預(yù)期的密碼或如果所述估計(jì)的狀態(tài)變量不在所述實(shí)際的狀態(tài)變量的所述容差值內(nèi)，則產(chǎn)生警告信號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求 19所述的方法， 接收包括刷新命令 的指示符的值； 如果所述密碼等于所述預(yù)期的密碼且如果所述估計(jì)的狀態(tài)變量在所述實(shí)際的狀態(tài)變量的容差值內(nèi)，則重啟所述狀態(tài)變量至所述初始值；以及 如果所述密碼不等于所述預(yù)期的密碼或如果所述估計(jì)的狀態(tài)變量不在所述實(shí)際的狀態(tài)變量的所述容差值內(nèi)，則產(chǎn)生重置信號(hào)，所述重置信號(hào)重置所述微處理器。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，進(jìn)一步包括: 如果所述密碼等于預(yù)期的密碼且如果所述估計(jì)的狀態(tài)變量在實(shí)際的狀態(tài)變量的容差值內(nèi)，則產(chǎn)生具有與所述密碼不同的值的新的密碼。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，進(jìn)一步包括: 如果所述密碼等于預(yù)期的密碼且如果所述估計(jì)的狀態(tài)變量在實(shí)際的狀態(tài)變量的容差值內(nèi)，則切換具有輸出值的輸出信號(hào)的值，所述輸出值表示所述微控制器是否在適當(dāng)?shù)毓ぷ鳌?br> 【文檔編號(hào)】G05B19/042GK103676722SQ201310417071
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月14日
【發(fā)明者】S.布魯韋頓, R.奈特 申請(qǐng)人:英飛凌科技股份有限公司