[发明专利]创建硬件组件的软件的方法以及硬件组件

说明书

本发明涉及一种用来创建用于测量、控制或调节系统的硬件组件（1）的软件的方法，所述系统包括处理器（4）、FPGA（3）和多个I/O通道（2），其中，所述I/O通道（2）连接到所述FPGA（3）上并且所述FPGA（3）经由通信接口（5）与处理器（4）连接，所述方法包括如下步骤：选择用于通过FPGA（3）操作的第一子集（9）的I/O通道（2）；创建用于在所述FPGA（3）上执行的第一应用程序；选择用于通过处理器操作的第二子集的I/O通道；创建用于在处理器上执行的第二应用程序，其中，所述创建第一应用程序的步骤包括创建用于将第二子集的I/O通道与通信接口连接的代码。本发明还涉及一种用于运行这样的硬件组件的方法以及一种根据所述方法运行的硬件组件。

技术领域

本发明涉及一种用来创建用于测量、控制或调节系统的硬件组件的软件的方法，所述测量、控制或调节系统包括处理器、现场可编程门阵列和多个I/O通道，其中，所述I/O通道连接到所述现场可编程门阵列上并且所述现场可编程门阵列经由通信接口与处理器连接。本发明同样涉及一种具有计算机执行的指令的计算机程序产品，该计算机程序产品在适合的数据处理装置中加载和执行之后执行上述方法的步骤；以及本发明还涉及一种具有可电子读取的控制信号的数字存储介质，所述可电子读取的控制信号能够与可编程的数据处理装置这样配合作用，使得在所述数据处理装置上执行上述方法。此外，本发明涉及一种用于运行这样的硬件组件的方法以及一种用于实施该方法的硬件组件。

背景技术

复杂、动态模型的实时仿真由于窄的时间边界条件本身对现代计算节点提出高要求。例如这样的模型在车辆硬件在环仿真(HiL)中应用，在此必须关闭快速调节回路。这例如是在汽缸内压传感器的仿真中的情况，这些汽缸内压传感器在消耗或废气降低时起到越来越大的作用。但是即使在具有高动态性的受控系统中、如例如在电机中，短的周期时间和小的等待时间也是绝对必要的。它们通过基于CPU的仿真在实际中几乎不再能够实现。

现场可编程门阵列(FPGA)可以在实时仿真中通过如下方式支持硬件组件，即，现场可编程门阵列承担模型的动态部分的运算。通过信号并行处理的高度灵活性和可能性可以通过使用FPGA也容易地满足硬的实时要求。FPGA一般可以用作用于CPU的硬件加速器。

所述硬件组件在现有技术中以两种运行方式使用。在第一运行方式中，将固定功能性加载到FPGA上，由此配置FPGA。通过该固定功能性在通信接口上提供具有固定功能范围的I/O通道，从而I/O通道可以被使用在处理器上的应用程序中。用户在该第一运行方式中仅仅以基于模型创建的处理器应用程序、例如以一个实时接口模块组来工作。应用程序完全在处理器上运行并且通过固定FPGA功能性来访问I/O。

在第二运行模式中，把由用户基于模型创建的FPGA代码加载到FPGA上，该代码在FPGA中使用I/O通道。在此例如涉及FPGA上的调节模型或FPGA中的I/O通道的预处理。处理器在这种运行方式中不访问I/O通道。用户在该运行方式中以基于模型创建的FPGA应用程序、例如以一个实时接口FPGA编程模块组来工作。在处理器上可以附加地执行处理器应用程序，该处理器应用程序可以与FPGA应用程序通信。不过处理器可以应用不具有固定功能范围和限定接口的I/O通道。

发明内容

因此由上述现有技术出发，本发明基础的任务在于，给出一种上述类型的方法，该方法能实现硬件组件的灵活应用，其中，FPGA和处理器在执行期间可以与I/O通道通信并且硬件组件的可用的I/O通道可以自由地分配到FPGA和处理器上。