信號(hào)處理設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于使用可編程半導(dǎo)體器件執(zhí)行信號(hào)處理的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)地，已經(jīng)存在用于使用可編程半導(dǎo)體器件(其電路配置由配置數(shù)據(jù)限定)執(zhí)行實(shí)現(xiàn)各種功能的信號(hào)處理的已知技術(shù)。
[0003]然而，在可編程半導(dǎo)體器件中，由于例如宇宙射線造成的軟錯(cuò)誤(soft errors)的原因，可能會(huì)發(fā)生這樣的現(xiàn)象，即記錄于可編程半導(dǎo)體器件的存儲(chǔ)元件中的數(shù)據(jù)在邏輯上被倒轉(zhuǎn)，即由I變?yōu)镺或者由O變?yōu)镮。因此，包含錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)會(huì)從可編程半導(dǎo)體器件輸出。
[0004]為抑制包含錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)從可編程半導(dǎo)體器件輸出，優(yōu)選的是，將可編程半導(dǎo)體器件配置為具有冗余。例如，日本專利申請(qǐng)公報(bào)N0.JP2013219473A公開了一種可編程邏輯器件，其包括分別執(zhí)行相同數(shù)據(jù)處理的第一和第二邏輯塊?？删幊踢壿嬈骷_定由第一邏輯塊產(chǎn)生的第一數(shù)據(jù)和由第二邏輯塊產(chǎn)生的第二數(shù)據(jù)是否包含錯(cuò)誤并且僅輸出第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)中被確定為不包含錯(cuò)誤的那一個(gè)。
[0005]然而，將可編程半導(dǎo)體器件或利用可編程半導(dǎo)體器件的系統(tǒng)配置為具有冗余會(huì)導(dǎo)致空間、重量和成本的增加。此外，將可編程半導(dǎo)體器件或利用可編程半導(dǎo)體器件的系統(tǒng)配置為具有冗余還會(huì)導(dǎo)致電源消耗的增加和所述器件或系統(tǒng)的內(nèi)部溫度的升高，由此導(dǎo)致所述器件或系統(tǒng)的最大可允許操作溫度的降低。另一方面，在沒有冗余的情況下，如前所述的，可編程半導(dǎo)體器件或利用可編程半導(dǎo)體器件的系統(tǒng)會(huì)輸出包含錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，提供一種信號(hào)處理設(shè)備，所述信號(hào)處理設(shè)備包括:(I)記錄裝置，所述記錄裝置用于將配置數(shù)據(jù)記錄于所述記錄裝置中；(2)運(yùn)算裝置，所述運(yùn)算裝置用于對(duì)輸入信號(hào)執(zhí)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算并且輸出表示所述運(yùn)算結(jié)果的運(yùn)算信號(hào)，所述運(yùn)算裝置具有由記錄于所述記錄裝置中的配置數(shù)據(jù)限定的電路配置；(3)處理裝置，所述處理裝置用于獲取從所述運(yùn)算裝置輸出的所述運(yùn)算信號(hào)，基于獲取的運(yùn)算信號(hào)產(chǎn)生輸出信號(hào)，并且輸出產(chǎn)生的輸出信號(hào)；以及(4)異常檢測(cè)裝置，所述異常檢測(cè)裝置用于檢測(cè)所述運(yùn)算裝置的所述電路配置的異常。此外，所述處理裝置被配置來在所述運(yùn)算信號(hào)的獲取之后從所述異常檢測(cè)裝置進(jìn)一步獲取異常檢測(cè)結(jié)果并且依據(jù)所述異常檢測(cè)結(jié)果輸出所述輸出信號(hào)。
[0007]因此，當(dāng)所述運(yùn)算裝置的所述電路配置已發(fā)生異常時(shí)，能夠防止包含錯(cuò)誤的輸出信號(hào)從所述處理裝置輸出。結(jié)果，能夠防止包含錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)從所述信號(hào)處理設(shè)備輸出而不將所述信號(hào)處理設(shè)備配置為具有冗余。
[0008]在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述處理裝置可以在自所述運(yùn)算信號(hào)的獲取起預(yù)設(shè)等待時(shí)間之后依據(jù)所述異常檢測(cè)結(jié)果輸出所述輸出信號(hào)。所述等待時(shí)間可以根據(jù)自所述運(yùn)算裝置的所述電路配置出現(xiàn)異常起直到所述異常被所述異常檢測(cè)裝置檢測(cè)到的時(shí)間長(zhǎng)度來預(yù)設(shè)。
[0009]進(jìn)一步地，配置數(shù)據(jù)可以由多個(gè)數(shù)據(jù)塊構(gòu)成。所述運(yùn)算裝置可以包括配置記錄裝置，所述配置記錄裝置用于基于數(shù)據(jù)塊將記錄于所述記錄裝置中的所述配置數(shù)據(jù)記錄于所述配置記錄裝置中。所述異常檢測(cè)裝置可以針對(duì)記錄于所述配置記錄裝置中的所述配置數(shù)據(jù)的所述數(shù)據(jù)塊中的每個(gè)執(zhí)行基于數(shù)據(jù)塊的異常檢測(cè)，來檢測(cè)在所述數(shù)據(jù)塊中是否已發(fā)生異常。一旦在所述配置數(shù)據(jù)的所述數(shù)據(jù)塊中的任一個(gè)中檢測(cè)到異常，所述異常檢測(cè)裝置可以確定所述運(yùn)算裝置的所述電路配置已發(fā)生所述異常。所述等待時(shí)間可以被預(yù)設(shè)為長(zhǎng)于或等于所需檢測(cè)時(shí)間，所述所需檢測(cè)時(shí)間為所述異常檢測(cè)裝置針對(duì)記錄于所述配置記錄裝置中的所述配置數(shù)據(jù)的預(yù)定數(shù)目的所述數(shù)據(jù)塊執(zhí)行所述基于數(shù)據(jù)塊的異常檢測(cè)所需的時(shí)間。
[0010]另外，優(yōu)選的是，所述所需檢測(cè)時(shí)間為所述異常檢測(cè)裝置針對(duì)記錄于所述配置記錄裝置中的所述配置數(shù)據(jù)的所有所述數(shù)據(jù)塊執(zhí)行所述基于數(shù)據(jù)塊的異常檢測(cè)所需的時(shí)間。
[0011]所述處理裝置可以被配置為當(dāng)所述異常檢測(cè)結(jié)果表示所述異常檢測(cè)裝置已檢測(cè)到所述運(yùn)算裝置的所述電路配置的所述異常時(shí)，不輸出所述輸出信號(hào)。
[0012]信號(hào)處理設(shè)備可以被配置來控制目標(biāo)裝置。在這種情況下，當(dāng)所述異常檢測(cè)結(jié)果表示所述異常檢測(cè)裝置并未檢測(cè)到所述運(yùn)算裝置的所述電路配置的異常時(shí)，所述處理裝置可以將用于控制所述目標(biāo)裝置的目標(biāo)控制信號(hào)作為所述輸出信號(hào)輸出到所述目標(biāo)裝置。另一方面，當(dāng)所述異常檢測(cè)結(jié)果表示所述異常檢測(cè)裝置已檢測(cè)到所述運(yùn)算裝置的所述電路配置的異常時(shí)，所述處理裝置可以將異常信號(hào)作為所述輸出信號(hào)輸出到所述目標(biāo)裝置。
[0013]進(jìn)一步地，在上述情況下，所述目標(biāo)控制信號(hào)和所述異常信號(hào)可以由所述處理裝置根據(jù)從所述運(yùn)算裝置輸出的所述運(yùn)算信號(hào)為正確的似然率來產(chǎn)生。
[0014]所述運(yùn)算裝置可以由可編程邏輯器件構(gòu)成，所述可編程邏輯器件包括用于記錄所述配置數(shù)據(jù)的配置記錄部并且能夠重寫記錄于所述配置記錄部中的所述配置數(shù)據(jù)。
[0015]所述異常檢測(cè)裝置可以被包括在所述運(yùn)算裝置中。在這種情況下，優(yōu)選的是，所述運(yùn)算裝置、所述處理裝置和所述記錄裝置中的至少兩個(gè)被一起設(shè)置在單個(gè)芯片上。更為優(yōu)選的是，所述運(yùn)算裝置、所述處理裝置和所述記錄裝置全部被一起設(shè)置在所述單個(gè)芯片上。
【附圖說明】
[0016]從下文給出的詳細(xì)描述和一個(gè)示例性實(shí)施例的附圖，將會(huì)更加全面地理解本發(fā)明，然而這些不應(yīng)被認(rèn)為將本發(fā)明限制到特定實(shí)施例，而僅僅是出于解釋和理解的目的。
[0017]在附圖中:
[0018]圖1是圖示包括根據(jù)實(shí)施例的信號(hào)處理設(shè)備的信號(hào)處理系統(tǒng)的整體配置的功能塊圖；
[0019]圖2是圖示由根據(jù)實(shí)施例的信號(hào)處理設(shè)備的處理單元執(zhí)行的信號(hào)輸出處理的流程圖；
[0020]圖3是圖示根據(jù)實(shí)施例的信號(hào)處理設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)的示意圖；
[0021]圖4是圖示根據(jù)比較性示例的信號(hào)處理設(shè)備的缺點(diǎn)的示意圖；以及
[0022]圖5是圖示應(yīng)用根據(jù)實(shí)施例的信號(hào)處理設(shè)備的車輛控制系統(tǒng)的整體配置的功能塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]圖1示出了包括根據(jù)實(shí)施例的信號(hào)處理設(shè)備20的信號(hào)處理系統(tǒng)I的整體配置。
[0024]如在圖1中所示的，信號(hào)處理系統(tǒng)I還包括輸入裝置10和目標(biāo)裝置30，這二者都與信號(hào)處理設(shè)備20可通信地連接。具體地，信號(hào)處理設(shè)備20接收從輸入裝置10輸出的輸入信號(hào)，基于接收的輸入信號(hào)產(chǎn)生輸出信號(hào)，并且將產(chǎn)生的輸出信號(hào)輸出到目標(biāo)裝置30。此處，目標(biāo)裝置30為根據(jù)從信號(hào)處理設(shè)備20輸出的輸出信號(hào)被控制的控制目標(biāo)。
[0025]另外，在本實(shí)施例中，信號(hào)處理系統(tǒng)I被配置為例如車輛的制動(dòng)控制系統(tǒng)。輸入裝置10被配置為例如捕獲車輛的環(huán)境(例如，車輛前方的區(qū)域)圖像的車載攝像機(jī)。信號(hào)處理設(shè)備20被配置為例如制動(dòng)控制設(shè)備。目標(biāo)裝置30被配置為例如車輛的制動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0026]信號(hào)處理設(shè)備20包括運(yùn)算單元40、外部記錄單元50和處理單元60。在本實(shí)施例中，運(yùn)算單元40、外部記錄單元50和處理單元60全被一起設(shè)置在例如單個(gè)PCB (印刷電路板)上。在這種情況下，圖1中具有參考標(biāo)號(hào)20的實(shí)線矩形代表該P(yáng)CB。
[0027]此外，運(yùn)算單元40、外部記錄單元50和處理單元60中的兩個(gè)或全部可以可替換地被一起設(shè)置在單個(gè)芯片上。在這種情況下，圖1中具有參考標(biāo)號(hào)20的實(shí)線矩形代表該芯片。
[0028]在本實(shí)施例中，運(yùn)算單元40由現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA) 41構(gòu)成。FPGA 41是一種可編程邏輯器件(PLD)，其電路配置由配置數(shù)據(jù)限定。FPGA 41包括配置記錄部(圖1中縮寫為C.R.S.)411、異常檢測(cè)部(圖1中縮寫為A.D.S.)412和電路配置部(圖1中縮寫為C.C.S.)413。
[0029]配置記錄部411將配置數(shù)據(jù)記錄于其中。電路配置部413包括多個(gè)邏輯單元。電路配置部413被配置來根據(jù)記錄于配置記錄部411中的配置數(shù)據(jù)組合邏輯單元，由此實(shí)現(xiàn)各種電路功能。異常檢測(cè)部412被配置來檢測(cè)錯(cuò)誤是否由于諸如軟錯(cuò)誤的原因已發(fā)生在記錄于配置記錄部411中的配置數(shù)據(jù)中。異常檢測(cè)部412被配置在與電路配置部413分離的FPGA 41 中。
[0030]FPGA 41輸出運(yùn)算信號(hào)到處