專利名稱：嵌入控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生成針對控制對象機器的控制信號的控制裝置，特別，涉 及具有進行浮點數(shù)運算的處理器的嵌入控制裝置。
背景技術(shù)：
近年，正限制汽車中的排氣，燃費，并提高所要求的操作性，安全性級 別。因此，即使是汽車的嵌入控制裝置中，也需要控制精度的提高，并開
始釆用具有進行浮點數(shù)運算的處理器(FPU)或微型計算機的控制單元。 在汽車的嵌入控制裝置中，根據(jù)地圖/制表/軸數(shù)據(jù)來進行制表/地圖的
插值運算。地圖/制表/軸數(shù)據(jù)意思是地圖/軸數(shù)據(jù)或制表/軸數(shù)據(jù)。所謂地圖
/軸數(shù)據(jù)是將被稱為軸的參數(shù)作為X軸、將被控制量分別作為Y軸和Z軸
的三維地圖。所謂制表/軸數(shù)據(jù)是將被稱為軸的參數(shù)作為X軸、將被控制
量作為Y軸的二維制表。
這些數(shù)據(jù)是離散值，也被稱為參照值。因此，從這樣的離散值數(shù)據(jù)得
到更高精度的數(shù)據(jù)的處理是插值運算。采用由插值運算得到的數(shù)據(jù)對控制
對象進行控制。
地圖/制表/軸數(shù)據(jù)用定點數(shù)表示。但是，在使用浮點數(shù)運算用處理器 (FPU)或微型計算機的情況下，必須由浮點數(shù)來表示地圖/制表/軸數(shù)據(jù)。
定點數(shù)的數(shù)據(jù)大小是1字節(jié)、2字節(jié)、或4字節(jié)。另一方面，浮點數(shù) 的數(shù)據(jù)大小，在單精度浮點數(shù)(single-precision floating-point number)的 情況下是4字節(jié)，在雙精度浮點數(shù)(double-precision floating-point number) 的情況下是8字節(jié)。因此，在浮點數(shù)運算中使用的數(shù)據(jù)量如果與現(xiàn)有的定 點數(shù)運算中使用的數(shù)據(jù)量相比較，則大體為加倍程度，處理器(FPU)或 微型計算機的存儲區(qū)域開始不足起來。
在專利文獻1中公開的技術(shù)中，將地圖/制表/軸數(shù)據(jù)保存在存儲裝置 中的情況下，由數(shù)據(jù)容量較小的定點數(shù)來定義地圖/制表/軸數(shù)據(jù)。在根據(jù)地圖/制表/軸數(shù)據(jù)來進行制表/地圖的插值運算的情況下，將定點數(shù)形式的 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)。這樣，能夠避免存儲裝置的存儲容量的不 足，同時，能夠確保運算精度。
專利文獻1: JP特開2004—225668號公報

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)有技術(shù)中，在轉(zhuǎn)換地圖/制表/軸數(shù)據(jù)時，使用物理值換算數(shù)據(jù)(LSB 數(shù)據(jù)和偏移數(shù)據(jù)(offset data))。 SP，在進行插值運算時，將定點數(shù)的地圖 /制表/軸數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)，乘以作為物理值換算數(shù)據(jù)的LSB 數(shù)據(jù)，更進一步地加上偏移數(shù)據(jù)。此外，在將地圖/制表/軸數(shù)據(jù)保存至備 份存儲器時，從可讀寫的存儲裝置中臨時取出浮點數(shù)的地圖/制表/軸數(shù)據(jù)。 接著，用定點數(shù)的最大值和最小值來限制它們。下面，減去偏移數(shù)據(jù)，用 LSB數(shù)據(jù)去除。將這樣得到的地圖/制表/軸數(shù)據(jù)保存至備份存儲器中。因 此，存在增加運算負(fù)荷的可能性。
本發(fā)明鑒于這樣的課題而產(chǎn)生，其目的在于，提供一種嵌入控制裝置， 能夠確?；诟↑c數(shù)形式的數(shù)據(jù)的運算精度，并且，能夠避免存儲裝置的 存儲區(qū)域的不足。
根據(jù)基于本發(fā)明的嵌入控制裝置，將浮點數(shù)形式的離散數(shù)據(jù)保存在讀 取專用存儲裝置中時，將浮點數(shù)形式的離散數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為尾數(shù)部縮短型浮點 數(shù)形式的離散數(shù)據(jù)后保存。這里，所謂尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)是在浮點數(shù)的 尾數(shù)部中刪除低位比特后的數(shù)據(jù)。
更進一步地，在根據(jù)離散數(shù)據(jù)進行插值運算時，將保存在讀取專用存 儲裝置中的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的離散數(shù)據(jù)恢復(fù)為浮點數(shù)形式的離 散數(shù)據(jù)后，進行插值運算。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種嵌入控制裝置，能夠確?；诟↑c數(shù)形式的數(shù) 據(jù)的運算精度，并且，能夠避免存儲裝置的存儲區(qū)域的不足。


圖1是表示基于本發(fā)明的嵌入控制裝置的第1例的構(gòu)成的框圖。 圖2是表示現(xiàn)有浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)和基于本發(fā)明的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的圖。
圖3是說明在基于本發(fā)明的嵌入控制裝置中根據(jù)浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)生 成尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)并將其保存至存儲裝置的處理的流程 圖。
圖4是說明在基于本發(fā)明的嵌入控制裝置中根據(jù)浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)生 成尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)并用其進行制表/地圖的插值運算的處 理的流程圖。
圖5是表示在基于本發(fā)明的嵌入控制裝置中通過將規(guī)定值代入尾數(shù)部 縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的尾數(shù)部低位比特中而得到的浮點數(shù)形式的數(shù) 據(jù)的圖。
圖6是說明在現(xiàn)有技術(shù)中從定點數(shù)形式的數(shù)據(jù)生成浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù) 并由此進行制表/地圖的插值運算的處理的流程圖。
圖7是表示在基于本發(fā)明的嵌入控制裝置中通過在尾數(shù)部縮短型浮點 數(shù)形式的數(shù)據(jù)的尾數(shù)部低位比特中代入0而得到的浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的 圖。
圖8是說明在基于本發(fā)明的嵌入控制裝置中通過在尾數(shù)部縮短型浮點 數(shù)形式的數(shù)據(jù)的尾數(shù)部低位比特中代入O而生成浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)并用其 進行制表/地圖的插值運算的處理的流程圖。
圖9是表示在基于本發(fā)明的嵌入控制裝置中通過在尾數(shù)部縮短型浮點 數(shù)形式的數(shù)據(jù)的尾數(shù)部低位比特中代入規(guī)定值可取值的最大值的大約一 半的值而得到的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的例子的圖。
圖10是說明在基于本發(fā)明的嵌入控制裝置中通過在尾數(shù)部縮短型浮 點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的尾數(shù)部低位比特中代入規(guī)定值可取值的最大值的大約 一半的值而生成尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)，并用其進行制表/地圖的 插值運算的處理的流程圖。
圖11是說明在基于本發(fā)明的嵌入控制裝置中通過在尾數(shù)部縮短型浮 點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的尾數(shù)部低位比特中代入規(guī)定值可取值的最大值的大約 一半的值而生成尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)，并用其進行制表/地圖的 插值運算的流程圖。
圖12是表示基于本發(fā)明的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的其他例子的圖。
圖13是說明在基于本發(fā)明的嵌入控制裝置中生成圖12的尾數(shù)部縮短 型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的處理的流程圖。
圖14是表示基于本發(fā)明的嵌入控制裝置的第2例的構(gòu)成的框圖。
圖15是說明在基于本發(fā)明的嵌入控制裝置的第2例中由保存在備份
存儲器中的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)而生成單精度浮點數(shù)形式的
數(shù)據(jù)并用其進行制表/地圖的插值運算的處理的流程圖。
圖16是說明在現(xiàn)有技術(shù)中由保存在備份存儲器中的定點數(shù)形式的數(shù)
據(jù)而生成單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)，并用其進行制表/地圖的插值運算的處
理的流程圖。
圖17是表示基于本發(fā)明的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的另一其 他例子的圖。
圖18是說明在基于本發(fā)明的嵌入控制裝置中采用順序存取方法讀出 字節(jié)數(shù)不同的多個尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的方法的圖。
圖19是說明在基于本發(fā)明的嵌入控制裝置中采用順序存取方法讀出 字節(jié)數(shù)不同的多個尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的方法的流程圖。
符號說明
1控制單元(C/U)
2中央運算處理裝置(CPU)
3讀取專用存儲裝置(ROM)
4控制對象機器
5傳感器
6執(zhí)《亍元^[牛(actuator) 7輸入輸出裝置(I/O) 24備份存儲器 26可讀寫存儲裝置(RAM)
具體實施例方式
以下，說明發(fā)明的實施方式。采用

本發(fā)明的實施例。參照圖1，說明發(fā)明的嵌入控制裝置的第1例。本例的嵌入控制裝置具有包括微 型計算機的控制單元(C/U) 1?？刂茊卧?C/U) 1具有中央運算處理
裝置(CPU) 2、讀取專用存儲裝置(ROM) 3、存儲器(RAM)、以及輸 入輸出裝置(I/O) 7。在讀取專用存儲裝置3中保存有地圖/制表/軸數(shù)據(jù)8。
控制對象機器4具有傳感器5和執(zhí)行元件6。來自設(shè)置在控制對象機 器4上的傳感器5的信號被送至控制單元1。來自傳感器5的信號經(jīng)由控 制單元1的輸入輸出裝置7，被送至中央運算處理裝置2。中央運算處理 裝置2采用來自傳感器5的信號和保存在讀取專用存儲裝置3中的地圖/ 制表/軸數(shù)據(jù)8，進行插值運算，并生成控制信號?？刂菩盘柦?jīng)由輸入輸出 裝置7被送至控制對象機器4的執(zhí)行元件6。
控制單元1可以是車用發(fā)動機控制單元，控制對象機器4可以是汽油 噴射式內(nèi)燃機，傳感器5可以是吸入空氣量傳感器以及發(fā)動機旋轉(zhuǎn)數(shù)傳感 器，執(zhí)行元件6可以是燃料噴射閥。該情況下，地圖/制表/軸數(shù)據(jù)8可以 是將X軸作為吸入空氣量軸、將Y軸作為發(fā)動機旋轉(zhuǎn)數(shù)軸、將Z軸作為 燃料噴射量的三維地圖。
根據(jù)吸入空氣量傳感器向中央運算處理裝置2供給吸入空氣量的測量 值，根據(jù)發(fā)動機旋轉(zhuǎn)數(shù)向中央運算處理裝置2供給發(fā)動機旋轉(zhuǎn)數(shù)的測量值。 中央運算處理裝置2，在燃料噴射量地圖上，由插值運算算出燃料噴射量。 即，根據(jù)燃料噴射量地圖上的離散值，對與吸入空氣量和發(fā)動機旋轉(zhuǎn)數(shù)的 測量值所對應(yīng)的燃料噴射量進行運算。中央運算處理裝置2中的插值運算 中使用浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)。
中央運算處理裝置2根據(jù)由插值運算得到的燃料噴射量，生成控制燃 料噴射閥的開閥時間的信號。該信號被供給汽油噴射式內(nèi)燃機，進行燃料 噴射控制。
根據(jù)本發(fā)明，控制對象機器4雖然可以是汽油噴射式內(nèi)燃機，但是也 可以是其他機器，例如空調(diào)。在控制對象機器4是空調(diào)的情況下，控制單 元l是空調(diào)的控制器。無論如何，本發(fā)明如果是在硬件中預(yù)先內(nèi)置了軟件 的嵌入控制裝置，則也能夠應(yīng)用于任何的控制裝置。
參照圖2，說明基于現(xiàn)有技術(shù)的浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)和基于本發(fā)明的尾 數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的例子。首先，說明基于現(xiàn)有技術(shù)的浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9。浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9表示基于IEEE754標(biāo)準(zhǔn)的浮點數(shù)形式 的數(shù)據(jù)。該浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9是由符號部(1比特)+指數(shù)部(8比特) +尾數(shù)部(23比特)構(gòu)成的共計4字節(jié)的數(shù)據(jù)。
下面，說明本發(fā)明中定義的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10的例 子。本例的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)IO是由符號部(1比特)+指 數(shù)部(8比特)+尾數(shù)部(16比特)構(gòu)成的共計2字節(jié)的數(shù)據(jù)。
如果將本例的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10與基于IEEE754標(biāo) 準(zhǔn)的浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9進行比較，則本例的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的 數(shù)據(jù)10中，尾數(shù)部的低位比特被刪除。這里，表示將尾數(shù)部的低位16比 特刪除后的情況。
由本發(fā)明定義的2字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10通過從4 字節(jié)的單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9中刪除尾數(shù)部的低位16比特而得到。
這里，雖然對采用4字節(jié)的單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9來生成2字節(jié) 的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10的例子進行了說明，但是本發(fā)明不 限定于此。例如，可以代替4字節(jié)的單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9，而采用 8字節(jié)的雙精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)。也可以代替2字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮 點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10而生成2字節(jié)以外的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù) 10。以下，如圖2所示，說明采用4字節(jié)的單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9而 生成尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的情況。
參照圖3，說明如下處理，即，將單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9變更為 尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10，并將其保存至存儲裝置。該處理是中 央運算處理裝置(CPU) 2進行的。在步驟Al中，刪除單精度浮點數(shù)形 式的數(shù)據(jù)9的尾數(shù)部低位16比特。由此，生成尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式 的數(shù)據(jù)10。在步驟A2中，將由尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10定義 的地圖/制表/軸數(shù)據(jù)8保存在存儲裝置3中。
在本例中，由于采用2字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10，與 采用4字節(jié)的單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9的情況相比較，50%的數(shù)據(jù)量被 減少。例如，假設(shè)存儲裝置3中保存的單精度浮點數(shù)的地圖/制表/軸數(shù)據(jù) 為500字節(jié)。通過采用本例的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10，可以減 少250字節(jié)的存儲容量。參照圖4，說明如下處理，g卩，將尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10 恢復(fù)為單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9，進行制表/地圖的插值運算。該處理是
中央運算處理器(CPU) 2進行的。在步驟Bl中，在尾數(shù)部縮短型浮點 數(shù)形式的數(shù)據(jù)10上附加尾數(shù)部低位16比特的規(guī)定值12。由此，尾數(shù)部縮 短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10恢復(fù)為單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9。規(guī)定值12 是預(yù)先規(guī)定的任意的常數(shù)值。該規(guī)定值12可以是0。
在步驟B2中，采用單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9的數(shù)據(jù)，進行制表/地 圖的插值運算。
圖5表示如下狀態(tài)，即，通過在尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10 上附加尾數(shù)部低位16比特的規(guī)定值12，而生成單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù) 9。如圖示，在生成尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10時，刪除了尾數(shù)部 的低位比特。因此，在生成單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9的數(shù)據(jù)時，附加尾 數(shù)部的低位16比特的規(guī)定值12。關(guān)于規(guī)定值12以后說明。這樣，將2 字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10轉(zhuǎn)換為4字節(jié)的單精度浮點數(shù) 形式的數(shù)據(jù)9。
參照圖6，說明通過現(xiàn)有技術(shù)采用定點數(shù)形式的數(shù)據(jù)進行制表/地圖的 插值運算的處理。在現(xiàn)有技術(shù)中，地圖/制表/軸數(shù)據(jù)8由定點數(shù)形式的數(shù) 據(jù)來定義并保存在存儲裝置中。因此，在進行制表/地圖的插值運算中，需 要將定點數(shù)形式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9，需要由此定義 物理值換算數(shù)據(jù)(LSB數(shù)據(jù)和偏移數(shù)據(jù))。
在步驟C1中，將定點數(shù)形式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)。 在步驟C2中，在單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)上乘以LSB(最低位比特least significant bit)數(shù)據(jù)。在步驟C3中，在單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)上加上偏 移數(shù)據(jù)。在步驟B2中，采用單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9來進行制表/地圖 的插值運算。
在這樣的現(xiàn)有方式中，到進行步驟B2的制表/地圖的插值運算為止， 需要步驟C1、步驟C2、步驟C3的3個步驟。另一方面，根據(jù)本發(fā)明， 如圖4所示，到進行步驟B2的制表/地圖的插值運算為止，只需要步驟 Bl的1個步驟。因此，可以減少運算負(fù)荷。
圖7表示如下情況，S卩，通過在尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10上附加0作為規(guī)定值12，來得到單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)13。
參照圖8，說明圖7所示的得到單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)13的處理。 在步驟Dl中，在尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10上附加尾數(shù)部低位 16比特量的0。由此，尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10被轉(zhuǎn)換為單精 度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9。在步驟B2中，采用單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)13 來進行制表/地圖的插值運算。
另外，也可以取代附加規(guī)定值12的0，將尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的 數(shù)據(jù)10的尾數(shù)部低位16比特視作0，由此進行制表/地圖的插值運算。這 樣，通過將規(guī)定值12視作0，可以刪除步驟D1。因此，可以更進一步地 減少運算負(fù)荷。如果在規(guī)定值12上附加0，則存在由此復(fù)原的單精度浮點 數(shù)形式的數(shù)據(jù)9中含有的誤差變大的情況。因此，通過在規(guī)定值12上采 用0以外的值，能夠減少復(fù)原的單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9中含有的誤差。
參照圖9，說明在尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10的尾數(shù)部低位 16比特上附加的規(guī)定值12的例子。在本例的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的 數(shù)據(jù)14、 15中，將規(guī)定值12作為相當(dāng)于規(guī)定值12可取值的最大值的一 半的值。例如，如果將規(guī)定值12可取值的最大值作為65535，其一半可以 是32767和32768的2個。在圖9的上側(cè)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù) 據(jù)14中，規(guī)定值12是32767。如果用二進制來對其進行表示，則為在1 之后排列15個0的數(shù)，如果用十六進制來表示，則為0x8000。在圖9的 下側(cè)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)15中，規(guī)定值12是32768。如果 用二進制來對其進行表示，貝U為在0之后排列15個1的數(shù)，如果用十六 進制來表示，則為0x7FFF。
首先參照圖IO說明。在步驟E1中，在尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù) 據(jù)IO上附加最高位比特為1、其他比特為0的尾數(shù)部低位16比特。由此， 尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10被轉(zhuǎn)換為圖9的單精度浮點數(shù)形式的 數(shù)據(jù)14。在步驟B2中，采用單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)14來進行制表/地 圖的插值運算。
下面，參照圖ll來說明。在步驟F1中，在尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式 的數(shù)據(jù)10上附加最高位比特為0、其他比特為1的尾數(shù)部低位16比特。 由此，尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10被轉(zhuǎn)換為圖9的單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)15。在步驟B2中，采用單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)15來進行
制表/地圖的插值運算。
這樣，如果將在尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10的尾數(shù)部低位16
比特上附加的規(guī)定值設(shè)置為規(guī)定值可取值的最大值的大體一半的值，則復(fù)
原的單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9中含有的誤差變小。因此，可以將在存儲 裝置3中保存尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10時產(chǎn)生的舍入誤差標(biāo)準(zhǔn) 化。
參照圖12，說明生成尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的方法的其他例 子。在本例中，在生成尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)時，雖然刪除尾數(shù) 部的低位16比特，但是此時，采用尾數(shù)部的低位比特(16比特)的最高 位比特18 (1比特)的值來使得尾數(shù)部高位比特17 (7比特)的值產(chǎn)生變 化。此時的流程圖是圖13。
參照圖13來說明。在步驟19中，將單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9的尾 數(shù)部的低位比特(16比特)的最高位比特18 (1比特)的比特值設(shè)置為X。 下面，在步驟20中，判定X是否為1。 X二l的情況下，進入步驟21。在 步驟21中，在尾數(shù)部高位比特17上加1。
這是認(rèn)為，在X二1的情況下，刪除的尾數(shù)部的低位16比特的值比較 大。另一方面，在恢復(fù)為單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9時，附加0作為規(guī)定 值12。此時，存在以下可能性，g卩，復(fù)原的單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9 和原來的單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9之間的誤差變大。因此，預(yù)先在尾數(shù) 部高位比特17上加1來抑制誤差。
在步驟20中，在X^ (X=0)的情況下，尾數(shù)部高位比特16不發(fā)生 變化，該處理結(jié)束。X二O的情況下，認(rèn)為刪除的尾數(shù)部的低位16比特的 值比較小。該情況下認(rèn)為，在恢復(fù)為單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9時，即使 附加0作為規(guī)定值12，復(fù)原的單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9和原來的單精度 浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9之間的誤差也較小。因此，沒有必要使得尾數(shù)部高位 比特16發(fā)生變化。
參照圖14，說明發(fā)明的嵌入控制裝置的第2例子。本例的嵌入控制裝 置具有包括微型計算機的控制單元(C/U) 1?？刂茊卧?C/U) 1具有-中央運算處理裝置(CPU) 2、讀取專用存儲裝置(ROM) 3、可讀寫的存儲裝置(RAM) 26、備份存儲器24、以及輸入輸出裝置(I/O) 7。在讀 取專用存儲裝置3中，保存有地圖/制表/軸數(shù)據(jù)8。在可讀寫的存儲裝置
(RAM) 26中臨時保存輸入信號或運算的過程中算出的數(shù)據(jù)27。但是， 數(shù)據(jù)27由電源OFF消去。因此，數(shù)據(jù)27和相同的保存數(shù)據(jù)25通常保存 在備份存儲器24中。在下一次電源投入時，利用備份存儲器24中保存的 保存數(shù)據(jù)25。
另外，備份存儲器24可以是由電源經(jīng)常通電的RAM，也可以是可電 重寫的EPROM和閃速存儲器。
保存在可讀寫的存儲裝置(RAM) 26中的數(shù)據(jù)27是4字節(jié)的單精度 浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9。因此，將其轉(zhuǎn)換為2字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形 式的數(shù)據(jù)10并作為保存數(shù)據(jù)25。這樣，在備份存儲器24中保存2字節(jié)的 尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10。在讀出備份存儲器24中保存的保存 數(shù)據(jù)25并對其進行運算的情況下，恢復(fù)為4字節(jié)的單精度浮點數(shù)形式的 數(shù)據(jù)9。已經(jīng)說明了恢復(fù)為4字節(jié)的單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9的方法。 也就是說，將規(guī)定值12代入尾數(shù)部低位16比特。此時的流程圖是圖15。
以下針對圖15說明。在步驟Gl中，刪除保存在可讀寫的存儲裝置 26中的單精度浮點數(shù)形式的算出數(shù)據(jù)27的尾數(shù)部低位比特。由此，得到 尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)。在步驟G2中，將尾數(shù)部縮短型浮點數(shù) 形式的保存數(shù)據(jù)28保存至備份存儲器24。在步驟G3中，在保存在備份 存儲器24中的保存數(shù)據(jù)28的尾數(shù)部低位比特上附加規(guī)定值。由此，復(fù)原 單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9。在步驟B2中，采用單精度浮點數(shù)形式的數(shù) 據(jù)9來進行制表/地圖的插值運算。
單精度浮點數(shù)形式的保存數(shù)據(jù)25是100字節(jié)的情況下，備份存儲器 24中保存的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)10成為50字節(jié)，可以減少 50字節(jié)的存儲容量。
參照圖16，對采用作為現(xiàn)有技術(shù)的定點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的情況進行說 明。在步驟H1中，從保存在可讀寫的存儲裝置26中的單精度浮點數(shù)形式 的算出數(shù)據(jù)27中減去偏移數(shù)據(jù)。在步驟H2中，用LSB去除減去后的算 出數(shù)據(jù)27。在步驟H3中，將減去和除去后的算出數(shù)據(jù)27轉(zhuǎn)換為定點數(shù) 形式的數(shù)據(jù)。在步驟G2中，將定點數(shù)形式的保存數(shù)據(jù)25保存至備份存儲器24。在步驟C1中，將備份存儲器24中保存的保存數(shù)據(jù)28轉(zhuǎn)換為單精 度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)。在步驟C2中，在單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)上乘以 LSB數(shù)據(jù)。在步驟C3中，在相乘以后的數(shù)據(jù)上加上偏移數(shù)據(jù)。在步驟B2 中，采用單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9來進行制表/地圖的插值運算。
在圖16所示的現(xiàn)有技術(shù)中，到保存至備份存儲器24為止，需要步驟 Hl、步驟H2、步驟H3的3個步驟。另一方面，根據(jù)圖15所示的本發(fā)明， 只需要步驟G1的l個步驟。因此，可以減少運算負(fù)荷。此外，在圖16所 示的現(xiàn)有技術(shù)中，到采用保存至備份存儲器24的保存數(shù)據(jù)來進行制表/地 圖的插值運算為止，需要步驟C1、步驟C2、步驟C3的3個步驟。另一 方面，本發(fā)明中，只需要步驟G3的l個步驟。因此，可以減少運算負(fù)荷。
參照圖17來說明基于本發(fā)明的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的其 他的例子。本例的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)28是由識別比特(1 比特)+符號部(1比特)+指數(shù)部(8比特)+尾數(shù)部高位比特(6比特) 構(gòu)成的共計2字節(jié)的數(shù)據(jù)。本例的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)28通 過在圖2所示的4字節(jié)的單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9的最前處附加識別比 特(1比特)并刪除尾數(shù)部的低位16比特而得到。
本例的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)29是由識別比特(1比特)+ 符號部(1比特)+指數(shù)部(8比特)+尾數(shù)部高位比特(14比特)構(gòu)成的 共計3字節(jié)的數(shù)據(jù)。本例的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)29通過在圖2 所示的4字節(jié)的單精度浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)9的最前處附加識別比特(1比 特)并刪除尾數(shù)部的低位8比特而得到。
識別比特(1比特)表示尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的種類，也 就是說，表示字節(jié)數(shù)。例如，識別比特30的值為"0"時表示2字節(jié)的尾 數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)28，識別比特30的值為"1"時表示3字節(jié) 的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)29。中央運算處理裝置2通過讀取最前 的識別比特30的值能夠察知是2字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù) 還是3字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)。
地圖/制表/軸數(shù)據(jù)8包含圖17所示的2種類的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形 式的數(shù)據(jù)28、 29。
2字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)28由于數(shù)據(jù)量比較少，因此能夠減少讀取專用存儲裝置3的存儲容量。但是，采用其的運算精度較低。 另一方面，3字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)29由于數(shù)據(jù)量比較
大，因此不能減少讀取專用存儲裝置3的存儲容量。但是，采用其的運算
精度較高。
因此，在優(yōu)先減少讀取專用存儲裝置3的存儲容量的情況下，采用2 字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)28，在優(yōu)先運算精度的情況下，采 用3字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)29。
參照圖18，說明采用順序存取(sequential access)方法來讀出保存在 讀取專用存儲裝置3中的數(shù)據(jù)的方法。如圖示，在讀取專用存儲裝置3中， 保存有包含2種類的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)28、 29的地圖/制表/ 軸數(shù)據(jù)8。根據(jù)該數(shù)據(jù)排列31，隨機排列有2字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù) 形式的數(shù)據(jù)28和3字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)29。中央運算 處理裝置2從該數(shù)據(jù)排列31的最先開始每3字節(jié)每3字節(jié)地讀出。在第1 次的讀出中，中央運算處理裝置2讀出3字節(jié)的數(shù)據(jù)。中央運算處理裝置 2讀出3字節(jié)的數(shù)據(jù)的最先的識別比特，并判定讀出的數(shù)據(jù)為3字節(jié)的尾 數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)29。這成為第1次的使用數(shù)據(jù)33。該使用 數(shù)據(jù)33由3字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)29構(gòu)成。在該3字節(jié) 的使用數(shù)據(jù)上附加低位8比特的規(guī)定值。通過該4字節(jié)轉(zhuǎn)換34得到4字 節(jié)的數(shù)據(jù)。
在第2次的讀出中，中央運算處理裝置2讀出3字節(jié)的數(shù)據(jù)。中央運 算處理裝置2讀出3字節(jié)的數(shù)據(jù)的最先的識別比特，并判定讀出的數(shù)據(jù)為 2字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)28。因此，在讀出的3字節(jié)的數(shù) 據(jù)中判定為在2字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)28以外包含有1 字節(jié)的無用數(shù)據(jù)。因此，刪除讀出的3字節(jié)的數(shù)據(jù)的后部的1字節(jié)的數(shù)據(jù)。 這成為第2次的使用數(shù)據(jù)33。該使用數(shù)據(jù)33由2字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮 點數(shù)形式的數(shù)據(jù)28構(gòu)成。在該2字節(jié)的使用數(shù)據(jù)上附加低位16比特的規(guī) 定值。通過該4字節(jié)轉(zhuǎn)換34得到4字節(jié)的數(shù)據(jù)。
參照圖19，詳細(xì)說明采用順序存取方法來讀出保存在讀取專用存儲裝 置3中的數(shù)據(jù)的方法。在步驟35中，進行初始化處理。也就是說，在數(shù) 據(jù)地址A中代入地圖/制表/軸數(shù)據(jù)的最先地址。在步驟36中，從數(shù)據(jù)地址A表示的地址中讀出3字節(jié)量的數(shù)據(jù)，將其代入臨時變量X中。這相當(dāng)于
圖18的讀出數(shù)據(jù)32。
在步驟37中，從臨時變量X中含有的數(shù)據(jù)中讀出識別比特30。識別 比特30為"0"的情況下進入步驟38。也就是說，讀出的數(shù)據(jù)是2字節(jié)的 尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)28。識別比特30為"1"的情況下進入步 驟42。也就是說，讀出的數(shù)據(jù)是3字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù) 29。
步驟38 40是讀出的數(shù)據(jù)為2字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù) 據(jù)28的情況下的處理。在步驟38中，為了下一次讀出處理而在數(shù)據(jù)地址 A上加2。在步驟39中，在該子程序返回的數(shù)據(jù)Y中代入3字節(jié)的數(shù)據(jù)X 的最先2字節(jié)。這相當(dāng)于圖18的第2次的使用數(shù)據(jù)33。在步驟40中，在 數(shù)據(jù)Y上附加低位16比特的規(guī)定值。由此，數(shù)據(jù)Y成為4字節(jié)的數(shù)據(jù)。 這相當(dāng)于圖18的第2次的4字節(jié)轉(zhuǎn)換34。
步驟42 44是讀出的數(shù)據(jù)為3字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù) 據(jù)29的情況下的處理。在步驟42中，為了下一次讀出處理而在數(shù)據(jù)地址 A上加3。在步驟43中，在數(shù)據(jù)Y中代入3字節(jié)的數(shù)據(jù)X。這相當(dāng)于圖 18的第1次的使用數(shù)據(jù)33。在步驟44中，在數(shù)據(jù)Y上附加低位8比特的 規(guī)定值。由該處理，數(shù)據(jù)Y成為4字節(jié)的數(shù)據(jù)。這相當(dāng)于圖18的第1次 的4字節(jié)轉(zhuǎn)換34。
在步驟41中，參照循環(huán)計數(shù)器(loop counter),判定當(dāng)前的數(shù)據(jù)是否 為目標(biāo)數(shù)據(jù)。在為目標(biāo)數(shù)據(jù)的情況下進入步驟45，將數(shù)據(jù)Y作為返回值 來結(jié)束該子程序。在步驟41中，在判定為尚未到達目標(biāo)數(shù)據(jù)的情況下， 返回到步驟36，并重復(fù)以后的步驟。
如圖17所示，通過用2種類的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)來表 示地圖/制表/軸數(shù)據(jù)8，可以分開使用2種類的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的 數(shù)據(jù)。在優(yōu)先減少讀取專用存儲裝置3的存儲容量的情況下，只采用2字 節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)28，或者，主要采用2字節(jié)的尾數(shù)部 縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)28。在優(yōu)先計算精度的情況下，只采用3字節(jié)的 尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)29，或者，主要采用3字節(jié)的尾數(shù)部縮短 型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)29。這里，說明了采用2字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)28和3 字節(jié)的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)29的2種類的數(shù)據(jù)的例子。但是， 也可以采用3種類以上的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)。在該情況下識 別比特30最少為2比特。
在圖17的例子中，在尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的最先比特上 附加了識別比特30。但是，也可以在尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的任 何位置附加識別比特30。在圖18的例子中，中央運算處理裝置2從數(shù)據(jù) 排列31的最先開始每3字節(jié)每3字節(jié)地讀出。因此，識別比特30也可以 包含在從最先開始3字節(jié)的當(dāng)中。但是，如圖17的例子，識別比特30優(yōu) 選附加在尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的最前處。在該情況下，通過只 讀入最先的l字節(jié)，可以識別數(shù)據(jù)的種類。由此，能夠高速化處理。
雖然以上說明了本發(fā)明的例子，但是本發(fā)明不限定為上述的例子，本 領(lǐng)域從業(yè)人員能容易地理解專利請求范圍中記載的發(fā)明的范圍內(nèi)可以有 各種變更。
權(quán)利要求
1.一種嵌入控制裝置，包括微型計算機，該微型計算機具有保存浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的讀取專用存儲裝置和進行浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的運算的中央運算處理裝置，上述中央運算處理裝置在將浮點數(shù)形式的離散數(shù)據(jù)保存在上述讀取專用存儲裝置中時，將浮點數(shù)形式的離散數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為刪除了浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的尾數(shù)部中低位比特的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)后保存，上述中央運算處理裝置在根據(jù)保存在上述讀取專用存儲裝置中的上述尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的離散數(shù)據(jù)進行插值運算時，將上述尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的離散數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)形式的離散數(shù)據(jù)后進行插值運算。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入控制裝置，其特征在于， 上述中央運算處理裝置在將上述尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的離散數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)形式的離散數(shù)據(jù)時，在上述刪除了的尾數(shù)部的低位比特上 附加規(guī)定值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入控制裝置，其特征在于， 上述規(guī)定值為0。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入控制裝置，其特征在于， 上述規(guī)定值為該規(guī)定值可取值的最大值的大約一半的值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的嵌入控制裝置，其特征在于， 上述中央運算處理裝置在將上述浮點數(shù)形式的離散數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為上述尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)時，如果上述浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的上述刪 除的低位比特中最高位比特為"1"，則在上述尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的 數(shù)據(jù)的尾數(shù)部高位比特上加1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的嵌入控制裝置，其特征在于， 上述浮點數(shù)形式的離散數(shù)據(jù)是包含1比特的符號部、8比特的指數(shù)部、23比特的尾數(shù)部的4字節(jié)的數(shù)據(jù)，上述尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的離散數(shù) 據(jù)是包含1比特的符號部、8比特的指數(shù)部、16比特的尾數(shù)部的2字節(jié)的 數(shù)據(jù)，且刪除了上述浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的尾數(shù)部的低位16比特。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入控制裝置，其特征在于， 上述尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的離散數(shù)據(jù)包括指示該尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)的字節(jié)數(shù)的識別比特。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的嵌入控制裝置，其特征在于， 上述識別比特被配置在上述尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的離散數(shù)據(jù)的最前處。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的嵌入控制裝置，其特征在于， 上述浮點數(shù)形式的離散數(shù)據(jù)是包括1比特的符號部、8比特的指數(shù)部、23比特的尾數(shù)部的4字節(jié)的數(shù)據(jù)，上述尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的離散數(shù) 據(jù)是包含1比特的識別比特、1比特的符號部、8比特的指數(shù)部、6比特的 尾數(shù)部的2字節(jié)的數(shù)據(jù)，且刪除了上述浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的尾數(shù)部的低位 16比特。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入控制裝置，其特征在于， 上述浮點數(shù)形式的離散數(shù)據(jù)是包括1比特的符號部、8比特的指數(shù)部、23比特的尾數(shù)部的4字節(jié)的數(shù)據(jù)，上述尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的離散數(shù) 據(jù)是包括1比特的識別比特、1比特的符號部、8比特的指數(shù)部、14比特 的尾數(shù)部的3字節(jié)的數(shù)據(jù)，且刪除了上述浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的尾數(shù)部的低 位8比特。
11，根據(jù)權(quán)利要求l所述的嵌入控制裝置，其特征在于， 還包括暫時保存浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)的可讀寫存儲裝置、和保存與上述可讀寫存儲裝置中暫時保存的數(shù)據(jù)相同的保存數(shù)據(jù)的備份存儲器，上述中央運算處理裝置在將保存在上述可讀寫存儲裝置中的浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)保存在上述備份存儲器中時，將上述浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為上述尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)后保存。
全文摘要
本發(fā)明提供一種嵌入控制裝置，能夠確?；诟↑c數(shù)形式的數(shù)據(jù)的運算精度，并且能夠避免存儲裝置的存儲區(qū)域的不足。根據(jù)基于本發(fā)明的嵌入控制裝置，在將浮點數(shù)形式的離散數(shù)據(jù)保存在讀取專用存儲裝置中時，將浮點數(shù)形式的離散數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的數(shù)據(jù)后保存。這里，所謂尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)是從浮點數(shù)的尾數(shù)部中刪除了低位比特后的數(shù)據(jù)。進一步地，在根據(jù)離散數(shù)據(jù)進行插值運算時，將保存在讀取專用存儲裝置中的尾數(shù)部縮短型浮點數(shù)形式的離散數(shù)據(jù)恢復(fù)為浮點數(shù)形式的離散數(shù)據(jù)后進行插值運算。
文檔編號G06F7/57GK101551740SQ20091000493
公開日2009年10月7日 申請日期2009年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者大川圭一朗, 藤本慎哉 申請人:株式會社日立制作所