微控制器的主動(dòng)功能限制的制作方法
【專利摘要】微控制器的主動(dòng)功能限制。本發(fā)明涉及一種微控制器（11），其適用于內(nèi)燃機(jī)（30）的控制設(shè)備（10）中。該微控制器具有分析通道（13），通過所述分析通道可以從微控制器外部訪問微處理器的內(nèi)部數(shù)據(jù)（12），并且該微控制器具有為微控制器與其他單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信生成時(shí)鐘脈沖的時(shí)鐘脈沖生成裝置（15a,15b）。該微控制器被設(shè)計(jì)為，在通過分析通道對微控制器進(jìn)行訪問時(shí)從第一時(shí)鐘脈沖（16a）切換到第二時(shí)鐘脈沖（16b）。本發(fā)明還涉及一種微控制器集成在其中的控制設(shè)備（10）和一種微控制器的功能限制的方法，所述方法包括檢測對微控制器的訪問以及從第一時(shí)鐘脈沖切換到第二時(shí)鐘脈沖的步驟。
【專利說明】微控制器的主動(dòng)功能限制
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備的微控制器、內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備、微控制器的功能控制的方法以及用于微控制器的功能限制的計(jì)算機(jī)程序。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備的任務(wù)在于，從大量的輸入信號(hào)(例如轉(zhuǎn)速、溫度或壓力)中計(jì)算出執(zhí)行器(如噴油嘴或點(diǎn)火設(shè)備)的輸出參量。為此，控制設(shè)備擁有具有存儲(chǔ)器(所謂的芯片上存儲(chǔ)器)的微控制器，在所述存儲(chǔ)器中保存有對于計(jì)算必需的數(shù)據(jù)、特性曲線族和/或程序——在下文中也一般性地稱為內(nèi)部數(shù)據(jù)。
[0003]在制造控制設(shè)備時(shí)，由控制設(shè)備制造商、通常是供貨企業(yè)利用程序(固件)、數(shù)據(jù)和/或特性曲線族來描述特定的存儲(chǔ)區(qū)域。所描述的控制設(shè)備被提供給汽車制造商，該汽車制造商必要時(shí)還對數(shù)據(jù)和特性曲線族進(jìn)行改變，以使控制設(shè)備最優(yōu)地與內(nèi)燃機(jī)相協(xié)調(diào)。數(shù)據(jù)、特性曲線族和/或程序基于緊湊的研究和測試被預(yù)先給定為，使得內(nèi)燃機(jī)盡可能以對組件和環(huán)境經(jīng)濟(jì)的方式工作。尤其是內(nèi)部數(shù)據(jù)被預(yù)先給定為，使得即使在極限條件下也不會(huì)出現(xiàn)對內(nèi)燃機(jī)的損害。因此，通過對控制設(shè)備中的微控制器的相應(yīng)重新編程(所謂的芯片調(diào)整)，或多或少的大的功率提升是可能的。
[0004]對微控制器的內(nèi)部數(shù)據(jù)的操縱因此可導(dǎo)致改變的汽車行為。
[0005]對于研發(fā)和分析目的來說必需的是，保持有可能訪問這樣的內(nèi)部數(shù)據(jù)。該訪問允許例如在故障設(shè)備情況下的誤差分析并且通過微控制器的分析通道進(jìn)行。
[0006]然而如果通過該分析通道微控制器的內(nèi)部數(shù)據(jù)被未授權(quán)方讀取和改變，則汽車制造商或供貨商無法再預(yù)見到汽車的行為。與此相對應(yīng)地，當(dāng)數(shù)據(jù)被操縱時(shí)，無法向客戶提供廣品質(zhì)保。
[0007]值得期待的是阻止對微處理器的未獲得授權(quán)的訪問并且由此提高運(yùn)行安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)本發(fā)明提出具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的微控制器、方法、計(jì)算機(jī)程序以及計(jì)算機(jī)可讀媒介。有利的構(gòu)型是從屬權(quán)利要求以及以下描述的主題。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的微控制器適用于用在內(nèi)燃機(jī)例如機(jī)動(dòng)車的控制設(shè)備中。微控制器具有分析通道，通過所述分析通道可以從微控制器外部訪問微控制器的內(nèi)部數(shù)據(jù)(該分析通道同時(shí)可以是排錯(cuò)通道)。內(nèi)部數(shù)據(jù)例如可以包括關(guān)于所存儲(chǔ)的軟件的信息，所述軟件共同決定微控制器的工作方式。微控制器具有為微控制器與其他單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信生成時(shí)鐘脈沖的時(shí)鐘脈沖生成裝置。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的微控制器被設(shè)計(jì)為，當(dāng)通過分析通道對微控制器訪問或曾經(jīng)訪問時(shí)，從第一時(shí)鐘脈沖切換到第二時(shí)鐘脈沖、尤其是對于數(shù)據(jù)通信來說不精確的時(shí)鐘脈沖。通過該時(shí)鐘脈沖，微控制器的行動(dòng)和/或其通信優(yōu)選交流優(yōu)選與外部協(xié)調(diào)。精確性尤其表現(xiàn)在時(shí)鐘脈沖的頻率穩(wěn)定性或規(guī)律性中。[0011]根據(jù)本發(fā)明的方法用于微控制器的功能限制。所述方法包括檢測對微控制器的訪問以及微控制器的第一時(shí)鐘脈沖向第二時(shí)鐘脈沖的切換。
[0012]第二時(shí)鐘脈沖尤其被選擇為，使得其盡管繼續(xù)許可微控制器和外部訪問設(shè)備之間的通過分析通道的數(shù)據(jù)通信，但是對于總線通信來說太不精確。于是，控制設(shè)備雖然仍可以被讀取和/或?qū)?，但是不能再操控?nèi)燃機(jī)。
[0013]因此根據(jù)本發(fā)明的微控制器以及根據(jù)本發(fā)明的方法允許從外部對微控制器中的內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行讀或?qū)懺L問，即使該微控制器例如在汽車中提供和使用之后也如此。利用這些數(shù)據(jù)可以例如分析現(xiàn)場反饋(Fe I drucklauf )。因此，由訪問引起的時(shí)鐘脈沖的切換使得能夠確定之前進(jìn)行的對微控制器的訪問。由此可以證明對微控制器的操縱和/或使得在對數(shù)據(jù)訪問之后不能對微控制器進(jìn)行使用。尤其是必要時(shí)可以拒絕升高的擔(dān)保要求和/或提高汽車的安全性。
[0014]在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，時(shí)鐘脈沖的切換不可逆。由此對微控制器的訪問不能在事后使之無法識(shí)別。因此，對所操縱的微控制器的未授權(quán)使用不僅變得困難，而且可能使之不可能。切換例如可以通過對標(biāo)記的不可撤回的設(shè)置來實(shí)現(xiàn)。
[0015]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，第一時(shí)鐘脈沖是高度精確的時(shí)鐘脈沖。該時(shí)鐘脈沖例如可以利用內(nèi)部相位調(diào)節(jié)回線(PLL)和外部石英生成。當(dāng)微控制器使用在或應(yīng)當(dāng)使用在通過相應(yīng)的接口與內(nèi)燃機(jī)一個(gè)或多個(gè)其他控制單元進(jìn)行通信的控制設(shè)備中時(shí)，這樣高度精確的時(shí)鐘脈沖特別地適合，其中所述接口例如是FlexRay現(xiàn)場總線系統(tǒng)、CAN總線或另外的通信系統(tǒng)的接口。
[0016]第二時(shí)鐘脈沖優(yōu)選地沒有第一時(shí)鐘脈沖精確。在此優(yōu)選地，時(shí)鐘脈沖生成的精確性在第二時(shí)鐘脈沖的情況下如此強(qiáng)烈地降低，使得在控制設(shè)備中采用微控制器時(shí)不再能夠在所述控制設(shè)備與內(nèi)燃機(jī)的另外的控制單元之間進(jìn)行通信。例如第二時(shí)鐘脈沖可以選擇為，使得其相對于第一時(shí)鐘脈沖太不精確，以至于不允許對適合的總線系統(tǒng)(例如FlexRay現(xiàn)場總線系統(tǒng)或CAN總線)的使用。通過這種方式可以阻止微控制器在其內(nèi)部數(shù)據(jù)被訪問之后被采用在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)。第二時(shí)鐘脈沖例如可以通過未校準(zhǔn)的內(nèi)部RC振蕩器或偽隨機(jī)時(shí)鐘脈沖發(fā)生器生成。
[0017]本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和構(gòu)型由說明書和附圖得出。
[0018]可以理解，上述的以及后面還會(huì)闡述的特征不僅可以分別說明的組合、而且也以其他組合或者單獨(dú)地使用，而不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍。
[0019]本發(fā)明借助附圖中的實(shí)施例示意性示出并且在下面參照附圖詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1A和IB示出了在各自狀態(tài)下并被集成在控制設(shè)備中的本發(fā)明微控制器的實(shí)施方式。
[0021]圖2示出了本發(fā)明方法的實(shí)施方式的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]在圖1A和IB中示出了用在機(jī)動(dòng)車30的控制設(shè)備10中的微控制器11。該微控制器具有內(nèi)部存儲(chǔ)器12和分析通道13 (該分析通道可以同時(shí)是排錯(cuò)通道)。分析通道的開啟和關(guān)閉的可能性在圖1A和IB中通過開關(guān)14符號(hào)性地表示。通道在圖1A中關(guān)閉，在圖1B中開啟。在分析通道13開啟時(shí)，外部的計(jì)算單元20可以訪問存儲(chǔ)器12中的內(nèi)部數(shù)據(jù)。
[0023]所示的微控制器11具有用于生成時(shí)鐘脈沖的單元15a和15b作為時(shí)鐘脈沖生成裝置。單元15a生成第一時(shí)鐘脈沖16a，單元15b生成第二時(shí)鐘脈沖16b。單元15a可以例如是與外部石英連接的內(nèi)部的相位調(diào)節(jié)回線，單元15b可以例如是未校準(zhǔn)的內(nèi)部RC振蕩器或偽隨機(jī)時(shí)鐘脈沖發(fā)生器。
[0024]兩個(gè)單元都與控制設(shè)備的接口 17連接?？刂圃O(shè)備10通過接口 17與總線系統(tǒng)18連接，所述總線系統(tǒng)被設(shè)置用于與汽車30中的一個(gè)或多個(gè)其他控制單元通信。用于生成時(shí)鐘脈沖的單元影響該通信。
[0025]單元15a和15b中的哪個(gè)被用于生成時(shí)鐘脈沖取決于標(biāo)記19，該標(biāo)記19在圖1A和IB中同樣符號(hào)性地通過開關(guān)來表示。該標(biāo)記反映出，分析通道13是否是開啟的或曾經(jīng)開啟。
[0026]對微控制器的內(nèi)部的訪問例如可以通過密碼進(jìn)行保護(hù)。微控制器可以被設(shè)計(jì)為，使得標(biāo)記被設(shè)置為在輸入正確的密碼之后不可撤回。
[0027]圖1A示出了如下情況，分析通道關(guān)閉，因此沒有設(shè)置標(biāo)記。根據(jù)本發(fā)明因此生成第一時(shí)鐘脈沖。標(biāo)記19的開關(guān)位置與此相對應(yīng)地用符號(hào)表示出時(shí)鐘脈沖生成器15a的激活。
[0028]與此相反，在圖1B中開關(guān)14的位置用符號(hào)表示了，分析通道13是開啟的并且計(jì)算單元20可以訪問存儲(chǔ)單元12中的內(nèi)部數(shù)據(jù)。通過該開啟，標(biāo)記19被設(shè)置，這引起第二時(shí)鐘脈沖生成器15b的激活以及時(shí)鐘脈沖生成器15a的去活。優(yōu)選地，第二時(shí)鐘脈沖太不準(zhǔn)確，以至于利用該第二時(shí)鐘脈沖不能滿足由總線系統(tǒng)所使用的協(xié)議的規(guī)范。于是無法再進(jìn)行控制設(shè)備10與其他控制單元的通信。
[0029]圖2是示出本發(fā)明方法的實(shí)施方式的步驟的圖。在先期的步驟集合體201中使用控制設(shè)備中的微控制器11，該控制設(shè)備集成到內(nèi)燃機(jī)如汽車中。在此由微控制器生成優(yōu)選高度精確的第一時(shí)鐘脈沖。分析通道在此用密碼鎖定。步驟集合體201還可以包括微控制器到計(jì)算單元20的連接和/或?qū)L試訪問微控制器的內(nèi)部數(shù)據(jù)的等待。
[0030]在步驟202中檢測通過分析通道對微控制器的內(nèi)部數(shù)據(jù)的訪問嘗試。這包括對密碼輸入的檢測202a和將所輸入的密碼與正確密碼相比較202b。如果所輸入的密碼與正確密碼不一致，該方法跳回到步驟201。相反地如果兩個(gè)密碼一致，在步驟203中不可撤回地設(shè)置標(biāo)記19。由此引起從第一時(shí)鐘脈沖切換到第二時(shí)鐘脈沖的步驟204。如上面已經(jīng)闡明的那樣，第二時(shí)鐘脈沖優(yōu)選如此不準(zhǔn)確，使得不能通過所使用的接口實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備的通信。步驟205用符號(hào)表示出通信的結(jié)束。在步驟206中最終釋放分析通道。從微控制器所讀取的數(shù)據(jù)現(xiàn)在可以用于誤差分析或其他分析目的。但是該微控制器不能再被采用。
【權(quán)利要求】
1.內(nèi)燃機(jī)(30)的控制設(shè)備(10)的微控制器(11)，所述微控制器具有分析通道(13)，通過該分析通道能夠從微控制器的外部訪問微控制器中的內(nèi)部數(shù)據(jù)(12)，并且所述微控制器具有時(shí)鐘脈沖生成裝置(15a, 15b)，該時(shí)鐘脈沖生成裝置為微控制器與其他單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信生成時(shí)鐘脈沖， 其特征在于， 所述微控制器被設(shè)計(jì)為，在通過分析通道對微控制器進(jìn)行訪問時(shí)時(shí)鐘脈沖生成裝置(15a, 15b)從第一時(shí)鐘脈沖(16a)切換到與第一時(shí)鐘脈沖不同的第二時(shí)鐘脈沖(16b)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的微控制器，其中第一時(shí)鐘脈沖(16a)是高度精確的時(shí)鐘脈沖，該時(shí)鐘脈沖優(yōu)選地利用外部石英和內(nèi)部相位調(diào)節(jié)回線生成， 和/或其中第二時(shí)鐘脈沖(16b)沒有第一時(shí)鐘脈沖精確并且優(yōu)選地由于切換到未校準(zhǔn)的內(nèi)部RC振蕩器或偽隨機(jī)時(shí)鐘脈沖發(fā)生器(15b)而產(chǎn)生。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的微控制器，其中在通過分析通道對微控制器進(jìn)行訪問時(shí)，在微控制器中不可撤回地設(shè)置標(biāo)記(19)并且引起向第二時(shí)鐘脈沖的切換。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的微控制器，其中通過分析通道對微控制器的訪問受到密碼保護(hù)，并且其中密碼的輸入(202a)弓丨起對標(biāo)記的設(shè)置(203)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的微控制器，其中第二時(shí)鐘脈沖(16b)使得不能進(jìn)行在內(nèi)燃機(jī)的使用微控制器的控制設(shè)備(10)與內(nèi)燃機(jī)中的另外的單元(IOb)之間的通信。
6.內(nèi)燃機(jī)(30)的控制設(shè)備(10)，該控制設(shè)備包括根據(jù)前述權(quán)利要求之一的微控制器(11)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的控制設(shè)`備，該控制設(shè)備具有至現(xiàn)場總線系統(tǒng)(18)的接口(17)，通過該接口控制設(shè)備能夠與內(nèi)燃機(jī)中的另外的單元(IOb)通信，其中現(xiàn)場系統(tǒng)優(yōu)選地是FlexRay現(xiàn)場總線系統(tǒng)或CAN總線。
8.微控制器的功能限制的方法，該方法包括以下步驟: 自動(dòng)檢測(202)對微處理器的訪問； 為微控制器與其他單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信而生成時(shí)鐘脈沖的時(shí)鐘脈沖生成裝置(15a，15b)從第一時(shí)鐘脈沖(16a)自動(dòng)切換(204)到與第一時(shí)鐘脈沖不同的第二時(shí)鐘脈沖(16b)， 其中第一時(shí)鐘脈沖優(yōu)選地是高度精確的時(shí)鐘脈沖。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中第一時(shí)鐘脈沖利用外部石英和內(nèi)部相位調(diào)節(jié)回線生成， 和/或其中第二時(shí)鐘脈沖沒有第一時(shí)鐘脈沖精確并且優(yōu)選地由于切換到未校準(zhǔn)的內(nèi)部RC振蕩器或偽隨機(jī)時(shí)鐘脈沖發(fā)生器而產(chǎn)生。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的方法，該方法還包括設(shè)置(230)不可撤回的標(biāo)記，該設(shè)置引起時(shí)鐘脈沖的切換。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10之一的方法，其中檢測對微控制器的訪問包括對所輸入的密碼的檢測(202a)和優(yōu)選地將所輸入的密碼與正確密碼進(jìn)行比較(202b)。
12.具有程序代碼裝置的計(jì)算機(jī)程序，所述程序代碼裝置促使計(jì)算機(jī)或相應(yīng)的計(jì)算單元(11)當(dāng)程序代碼裝置在該計(jì)算機(jī)或相應(yīng)的計(jì)算單元上實(shí)施時(shí)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求8至11之一的方法。
13.機(jī)器可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)，具有存儲(chǔ)在其上的具有程序代碼裝置的計(jì)算機(jī)程序，所述程序代碼裝置促使計(jì)算機(jī)或相應(yīng)的計(jì)算單元當(dāng)程序代碼裝置在該計(jì)算機(jī)或相應(yīng)的計(jì)算單元上實(shí)施時(shí)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求8至11之一的方法 。
【文檔編號(hào)】G06F1/04GK103488246SQ201310230710
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月11日
【發(fā)明者】A.奧厄, M.施雷貝爾 申請人:羅伯特·博世有限公司