專利名稱：嵌入控制裝置的制作方法
技術領域：
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 及具有進行浮點數運算的處理器的嵌入控制裝置。
背景技術：
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，根據地圖/制表/軸數據來進行制表/地圖的
插值運算。地圖/制表/軸數據意思是地圖/軸數據或制表/軸數據。所謂地圖
/軸數據是將被稱為軸的參數作為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/軸數據是將被稱為軸的參數作為X軸、將被控制
量作為Y軸的二維制表。
這些數據是離散值，也被稱為參照值。因此，從這樣的離散值數據得
到更高精度的數據的處理是插值運算。采用由插值運算得到的數據對控制
對象進行控制。
地圖/制表/軸數據用定點數表示。但是，在使用浮點數運算用處理器 (FPU)或微型計算機的情況下，必須由浮點數來表示地圖/制表/軸數據。
定點數的數據大小是1字節(jié)、2字節(jié)、或4字節(jié)。另一方面，浮點數 的數據大小，在單精度浮點數(single-precision floating-point number)的 情況下是4字節(jié)，在雙精度浮點數(double-precision floating-point number) 的情況下是8字節(jié)。因此，在浮點數運算中使用的數據量如果與現有的定 點數運算中使用的數據量相比較，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中公開的技術中，將地圖/制表/軸數據保存在存儲裝置 中的情況下，由數據容量較小的定點數來定義地圖/制表/軸數據。在根據地圖/制表/軸數據來進行制表/地圖的插值運算的情況下，將定點數形式的 數據轉換為浮點數形式的數據。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)明內容
現有技術中，在轉換地圖/制表/軸數據時，使用物理值換算數據(LSB 數據和偏移數據(offset data))。 SP，在進行插值運算時，將定點數的地圖 /制表/軸數據轉換為浮點數形式的數據，乘以作為物理值換算數據的LSB 數據，更進一步地加上偏移數據。此外，在將地圖/制表/軸數據保存至備 份存儲器時，從可讀寫的存儲裝置中臨時取出浮點數的地圖/制表/軸數據。 接著，用定點數的最大值和最小值來限制它們。下面，減去偏移數據，用 LSB數據去除。將這樣得到的地圖/制表/軸數據保存至備份存儲器中。因 此，存在增加運算負荷的可能性。
本發(fā)明鑒于這樣的課題而產生，其目的在于，提供一種嵌入控制裝置， 能夠確保基于浮點數形式的數據的運算精度，并且，能夠避免存儲裝置的 存儲區(qū)域的不足。
根據基于本發(fā)明的嵌入控制裝置，將浮點數形式的離散數據保存在讀 取專用存儲裝置中時，將浮點數形式的離散數據轉換為尾數部縮短型浮點 數形式的離散數據后保存。這里，所謂尾數部縮短型浮點數是在浮點數的 尾數部中刪除低位比特后的數據。
更進一步地，在根據離散數據進行插值運算時，將保存在讀取專用存 儲裝置中的尾數部縮短型浮點數形式的離散數據恢復為浮點數形式的離 散數據后，進行插值運算。
根據本發(fā)明，提供一種嵌入控制裝置，能夠確?；诟↑c數形式的數 據的運算精度，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例的構成的框圖。 圖2是表示現有浮點數形式的數據和基于本發(fā)明的尾數部縮短型浮點數形式的數據的圖。
圖3是說明在基于本發(fā)明的嵌入控制裝置中根據浮點數形式的數據生 成尾數部縮短型浮點數形式的數據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浮點數形式的數據生 成尾數部縮短型浮點數形式的數據并用其進行制表/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)定值代入尾數部 縮短型浮點數形式的數據的尾數部低位比特中而得到的浮點數形式的數 據的圖。
圖6是說明在現有技術中從定點數形式的數據生成浮點數形式的數據 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部縮短型浮點 數形式的數據的尾數部低位比特中代入0而得到的浮點數形式的數據的 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部縮短型浮點 數形式的數據的尾數部低位比特中代入O而生成浮點數形式的數據并用其 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部縮短型浮點 數形式的數據的尾數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部縮短型浮點數形式的數據的例子的圖。
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部縮短型浮 點數形式的數據的尾數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部縮短型浮點數形式的數據，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部縮短型浮 點數形式的數據的尾數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部縮短型浮點數形式的數據，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)明的尾數部縮短型浮點數形式的數據的其他例子的圖。
圖13是說明在基于本發(fā)明的嵌入控制裝置中生成圖12的尾數部縮短 型浮點數形式的數據的處理的流程圖。
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
存儲器中的尾數部縮短型浮點數形式的數據而生成單精度浮點數形式的
數據并用其進行制表/地圖的插值運算的處理的流程圖。
圖16是說明在現有技術中由保存在備份存儲器中的定點數形式的數
據而生成單精度浮點數形式的數據，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)明的尾數部縮短型浮點數形式的數據的另一其 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)數不同的多個尾數部縮短型浮點數形式的數據的方法的圖。
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)數不同的多個尾數部縮短型浮點數形式的數據的方法的流程圖。
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。控制單元(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/軸數據8。
控制對象機器4具有傳感器5和執(zhí)行元件6。來自設置在控制對象機 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/軸數據8，進行插值運算，并生成控制信號?？刂菩盘柦浻奢斎胼敵?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)動機旋轉數傳感 器，執(zhí)行元件6可以是燃料噴射閥。該情況下，地圖/制表/軸數據8可以 是將X軸作為吸入空氣量軸、將Y軸作為發(fā)動機旋轉數軸、將Z軸作為 燃料噴射量的三維地圖。
根據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，根據發(fā)動機旋轉數向中央運算處理裝置2供給發(fā)動機旋轉數的測量值。 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)動機旋轉數的 測量值所對應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 中使用浮點數形式的數據。
中央運算處理裝置2根據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燃機，進行燃料 噴射控制。
根據本發(fā)明，控制對象機器4雖然可以是汽油噴射式內燃機，但是也 可以是其他機器，例如空調。在控制對象機器4是空調的情況下，控制單 元l是空調的控制器。無論如何，本發(fā)明如果是在硬件中預先內置了軟件 的嵌入控制裝置，則也能夠應用于任何的控制裝置。
參照圖2，說明基于現有技術的浮點數形式的數據和基于本發(fā)明的尾 數部縮短型浮點數形式的數據的例子。首先，說明基于現有技術的浮點數形式的數據9。浮點數形式的數據9表示基于IEEE754標準的浮點數形式 的數據。該浮點數形式的數據9是由符號部(1比特)+指數部(8比特) +尾數部(23比特)構成的共計4字節(jié)的數據。
下面，說明本發(fā)明中定義的尾數部縮短型浮點數形式的數據10的例 子。本例的尾數部縮短型浮點數形式的數據IO是由符號部(1比特)+指 數部(8比特)+尾數部(16比特)構成的共計2字節(jié)的數據。
如果將本例的尾數部縮短型浮點數形式的數據10與基于IEEE754標 準的浮點數形式的數據9進行比較，則本例的尾數部縮短型浮點數形式的 數據10中，尾數部的低位比特被刪除。這里，表示將尾數部的低位16比 特刪除后的情況。
由本發(fā)明定義的2字節(jié)的尾數部縮短型浮點數形式的數據10通過從4 字節(jié)的單精度浮點數形式的數據9中刪除尾數部的低位16比特而得到。
這里，雖然對采用4字節(jié)的單精度浮點數形式的數據9來生成2字節(jié) 的尾數部縮短型浮點數形式的數據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)的單精度浮點數形式的數據9，而采用 8字節(jié)的雙精度浮點數形式的數據。也可以代替2字節(jié)的尾數部縮短型浮 點數形式的數據10而生成2字節(jié)以外的尾數部縮短型浮點數形式的數據 10。以下，如圖2所示，說明采用4字節(jié)的單精度浮點數形式的數據9而 生成尾數部縮短型浮點數形式的數據的情況。
參照圖3，說明如下處理，即，將單精度浮點數形式的數據9變更為 尾數部縮短型浮點數形式的數據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，刪除單精度浮點數形 式的數據9的尾數部低位16比特。由此，生成尾數部縮短型浮點數形式 的數據10。在步驟A2中，將由尾數部縮短型浮點數形式的數據10定義 的地圖/制表/軸數據8保存在存儲裝置3中。
在本例中，由于采用2字節(jié)的尾數部縮短型浮點數形式的數據10，與 采用4字節(jié)的單精度浮點數形式的數據9的情況相比較，50%的數據量被 減少。例如，假設存儲裝置3中保存的單精度浮點數的地圖/制表/軸數據 為500字節(jié)。通過采用本例的尾數部縮短型浮點數形式的數據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，將尾數部縮短型浮點數形式的數據10 恢復為單精度浮點數形式的數據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，在尾數部縮短型浮點 數形式的數據10上附加尾數部低位16比特的規(guī)定值12。由此，尾數部縮 短型浮點數形式的數據10恢復為單精度浮點數形式的數據9。規(guī)定值12 是預先規(guī)定的任意的常數值。該規(guī)定值12可以是0。
在步驟B2中，采用單精度浮點數形式的數據9的數據，進行制表/地 圖的插值運算。
圖5表示如下狀態(tài)，即，通過在尾數部縮短型浮點數形式的數據10 上附加尾數部低位16比特的規(guī)定值12，而生成單精度浮點數形式的數據 9。如圖示，在生成尾數部縮短型浮點數形式的數據10時，刪除了尾數部 的低位比特。因此，在生成單精度浮點數形式的數據9的數據時，附加尾 數部的低位16比特的規(guī)定值12。關于規(guī)定值12以后說明。這樣，將2 字節(jié)的尾數部縮短型浮點數形式的數據10轉換為4字節(jié)的單精度浮點數 形式的數據9。
參照圖6，說明通過現有技術采用定點數形式的數據進行制表/地圖的 插值運算的處理。在現有技術中，地圖/制表/軸數據8由定點數形式的數 據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 要將定點數形式的數據轉換為單精度浮點數形式的數據9，需要由此定義 物理值換算數據(LSB數據和偏移數據)。
在步驟C1中，將定點數形式的數據轉換為單精度浮點數形式的數據。 在步驟C2中，在單精度浮點數形式的數據上乘以LSB(最低位比特least significant bit)數據。在步驟C3中，在單精度浮點數形式的數據上加上偏 移數據。在步驟B2中，采用單精度浮點數形式的數據9來進行制表/地圖 的插值運算。
在這樣的現有方式中，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，可以減少運算負荷。
圖7表示如下情況，S卩，通過在尾數部縮短型浮點數形式的數據10上附加0作為規(guī)定值12，來得到單精度浮點數形式的數據13。
參照圖8，說明圖7所示的得到單精度浮點數形式的數據13的處理。 在步驟Dl中，在尾數部縮短型浮點數形式的數據10上附加尾數部低位 16比特量的0。由此，尾數部縮短型浮點數形式的數據10被轉換為單精 度浮點數形式的數據9。在步驟B2中，采用單精度浮點數形式的數據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，將尾數部縮短型浮點數形式的 數據10的尾數部低位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 減少運算負荷。如果在規(guī)定值12上附加0，則存在由此復原的單精度浮點 數形式的數據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，能夠減少復原的單精度浮點數形式的數據9中含有的誤差。
參照圖9，說明在尾數部縮短型浮點數形式的數據10的尾數部低位 16比特上附加的規(guī)定值12的例子。在本例的尾數部縮短型浮點數形式的 數據14、 15中，將規(guī)定值12作為相當于規(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的上側的尾數部縮短型浮點數形式的數 據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，如果用十六進制來表示，則為0x8000。在圖9的 下側的尾數部縮短型浮點數形式的數據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，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，在尾數部縮短型浮點數形式的數 據IO上附加最高位比特為1、其他比特為0的尾數部低位16比特。由此， 尾數部縮短型浮點數形式的數據10被轉換為圖9的單精度浮點數形式的 數據14。在步驟B2中，采用單精度浮點數形式的數據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，在尾數部縮短型浮點數形式 的數據10上附加最高位比特為0、其他比特為1的尾數部低位16比特。 由此，尾數部縮短型浮點數形式的數據10被轉換為圖9的單精度浮點數形式的數據15。在步驟B2中，采用單精度浮點數形式的數據15來進行
制表/地圖的插值運算。
這樣，如果將在尾數部縮短型浮點數形式的數據10的尾數部低位16
比特上附加的規(guī)定值設置為規(guī)定值可取值的最大值的大體一半的值，則復
原的單精度浮點數形式的數據9中含有的誤差變小。因此，可以將在存儲 裝置3中保存尾數部縮短型浮點數形式的數據10時產生的舍入誤差標準 化。
參照圖12，說明生成尾數部縮短型浮點數形式的數據的方法的其他例 子。在本例中，在生成尾數部縮短型浮點數形式的數據時，雖然刪除尾數 部的低位16比特，但是此時，采用尾數部的低位比特(16比特)的最高 位比特18 (1比特)的值來使得尾數部高位比特17 (7比特)的值產生變 化。此時的流程圖是圖13。
參照圖13來說明。在步驟19中，將單精度浮點數形式的數據9的尾 數部的低位比特(16比特)的最高位比特18 (1比特)的比特值設置為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，在尾數部高位比特17上加1。
這是認為，在X二1的情況下，刪除的尾數部的低位16比特的值比較 大。另一方面，在恢復為單精度浮點數形式的數據9時，附加0作為規(guī)定 值12。此時，存在以下可能性，g卩，復原的單精度浮點數形式的數據9 和原來的單精度浮點數形式的數據9之間的誤差變大。因此，預先在尾數 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，尾數部高位比特16不發(fā)生 變化，該處理結束。X二O的情況下，認為刪除的尾數部的低位16比特的 值比較小。該情況下認為，在恢復為單精度浮點數形式的數據9時，即使 附加0作為規(guī)定值12，復原的單精度浮點數形式的數據9和原來的單精度 浮點數形式的數據9之間的誤差也較小。因此，沒有必要使得尾數部高位 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。控制單元(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/軸數據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據27。但是， 數據27由電源OFF消去。因此，數據27和相同的保存數據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 保存數據25。
另外，備份存儲器24可以是由電源經常通電的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中的數據27是4字節(jié)的單精度 浮點數形式的數據9。因此，將其轉換為2字節(jié)的尾數部縮短型浮點數形 式的數據10并作為保存數據25。這樣，在備份存儲器24中保存2字節(jié)的 尾數部縮短型浮點數形式的數據10。在讀出備份存儲器24中保存的保存 數據25并對其進行運算的情況下，恢復為4字節(jié)的單精度浮點數形式的 數據9。已經說明了恢復為4字節(jié)的單精度浮點數形式的數據9的方法。 也就是說，將規(guī)定值12代入尾數部低位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中的單精度浮點數形式的算出數據27的尾數部低位比特。由此，得到 尾數部縮短型浮點數形式的數據。在步驟G2中，將尾數部縮短型浮點數 形式的保存數據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中的保存數據28的尾數部低位比特上附加規(guī)定值。由此，復原 單精度浮點數形式的數據9。在步驟B2中，采用單精度浮點數形式的數 據9來進行制表/地圖的插值運算。
單精度浮點數形式的保存數據25是100字節(jié)的情況下，備份存儲器 24中保存的尾數部縮短型浮點數形式的數據10成為50字節(jié)，可以減少 50字節(jié)的存儲容量。
參照圖16，對采用作為現有技術的定點數形式的數據的情況進行說 明。在步驟H1中，從保存在可讀寫的存儲裝置26中的單精度浮點數形式 的算出數據27中減去偏移數據。在步驟H2中，用LSB去除減去后的算 出數據27。在步驟H3中，將減去和除去后的算出數據27轉換為定點數 形式的數據。在步驟G2中，將定點數形式的保存數據25保存至備份存儲器24。在步驟C1中，將備份存儲器24中保存的保存數據28轉換為單精 度浮點數形式的數據。在步驟C2中，在單精度浮點數形式的數據上乘以 LSB數據。在步驟C3中，在相乘以后的數據上加上偏移數據。在步驟B2 中，采用單精度浮點數形式的數據9來進行制表/地圖的插值運算。
在圖16所示的現有技術中，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，可以減少運算負荷。此外，在圖16所 示的現有技術中，到采用保存至備份存儲器24的保存數據來進行制表/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，可以減少運算負荷。
參照圖17來說明基于本發(fā)明的尾數部縮短型浮點數形式的數據的其 他的例子。本例的尾數部縮短型浮點數形式的數據28是由識別比特(1 比特)+符號部(1比特)+指數部(8比特)+尾數部高位比特(6比特) 構成的共計2字節(jié)的數據。本例的尾數部縮短型浮點數形式的數據28通 過在圖2所示的4字節(jié)的單精度浮點數形式的數據9的最前處附加識別比 特(1比特)并刪除尾數部的低位16比特而得到。
本例的尾數部縮短型浮點數形式的數據29是由識別比特(1比特)+ 符號部(1比特)+指數部(8比特)+尾數部高位比特(14比特)構成的 共計3字節(jié)的數據。本例的尾數部縮短型浮點數形式的數據29通過在圖2 所示的4字節(jié)的單精度浮點數形式的數據9的最前處附加識別比特(1比 特)并刪除尾數部的低位8比特而得到。
識別比特(1比特)表示尾數部縮短型浮點數形式的數據的種類，也 就是說，表示字節(jié)數。例如，識別比特30的值為"0"時表示2字節(jié)的尾 數部縮短型浮點數形式的數據28，識別比特30的值為"1"時表示3字節(jié) 的尾數部縮短型浮點數形式的數據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)的尾數部縮短型浮點數形式的數據 還是3字節(jié)的尾數部縮短型浮點數形式的數據。
地圖/制表/軸數據8包含圖17所示的2種類的尾數部縮短型浮點數形 式的數據28、 29。
2字節(jié)的尾數部縮短型浮點數形式的數據28由于數據量比較少，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)的尾數部縮短型浮點數形式的數據29由于數據量比較
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)的尾數部縮短型浮點數形式的數據28，在優(yōu)先運算精度的情況下，采 用3字節(jié)的尾數部縮短型浮點數形式的數據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中的數據的方法。如圖示，在讀取專用存儲裝置3中， 保存有包含2種類的尾數部縮短型浮點數形式的數據28、 29的地圖/制表/ 軸數據8。根據該數據排列31，隨機排列有2字節(jié)的尾數部縮短型浮點數 形式的數據28和3字節(jié)的尾數部縮短型浮點數形式的數據29。中央運算 處理裝置2從該數據排列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)的數據。中央運算處理裝置 2讀出3字節(jié)的數據的最先的識別比特，并判定讀出的數據為3字節(jié)的尾 數部縮短型浮點數形式的數據29。這成為第1次的使用數據33。該使用 數據33由3字節(jié)的尾數部縮短型浮點數形式的數據29構成。在該3字節(jié) 的使用數據上附加低位8比特的規(guī)定值。通過該4字節(jié)轉換34得到4字 節(jié)的數據。
在第2次的讀出中，中央運算處理裝置2讀出3字節(jié)的數據。中央運 算處理裝置2讀出3字節(jié)的數據的最先的識別比特，并判定讀出的數據為 2字節(jié)的尾數部縮短型浮點數形式的數據28。因此，在讀出的3字節(jié)的數 據中判定為在2字節(jié)的尾數部縮短型浮點數形式的數據28以外包含有1 字節(jié)的無用數據。因此，刪除讀出的3字節(jié)的數據的后部的1字節(jié)的數據。 這成為第2次的使用數據33。該使用數據33由2字節(jié)的尾數部縮短型浮 點數形式的數據28構成。在該2字節(jié)的使用數據上附加低位16比特的規(guī) 定值。通過該4字節(jié)轉換34得到4字節(jié)的數據。
參照圖19，詳細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中的數據的方法。在步驟35中，進行初始化處理。也就是說，在數 據地址A中代入地圖/制表/軸數據的最先地址。在步驟36中，從數據地址A表示的地址中讀出3字節(jié)量的數據，將其代入臨時變量X中。這相當于
圖18的讀出數據32。
在步驟37中，從臨時變量X中含有的數據中讀出識別比特30。識別 比特30為"0"的情況下進入步驟38。也就是說，讀出的數據是2字節(jié)的 尾數部縮短型浮點數形式的數據28。識別比特30為"1"的情況下進入步 驟42。也就是說，讀出的數據是3字節(jié)的尾數部縮短型浮點數形式的數據 29。
步驟38 40是讀出的數據為2字節(jié)的尾數部縮短型浮點數形式的數 據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據地址 A上加2。在步驟39中，在該子程序返回的數據Y中代入3字節(jié)的數據X 的最先2字節(jié)。這相當于圖18的第2次的使用數據33。在步驟40中，在 數據Y上附加低位16比特的規(guī)定值。由此，數據Y成為4字節(jié)的數據。 這相當于圖18的第2次的4字節(jié)轉換34。
步驟42 44是讀出的數據為3字節(jié)的尾數部縮短型浮點數形式的數 據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據地址 A上加3。在步驟43中，在數據Y中代入3字節(jié)的數據X。這相當于圖 18的第1次的使用數據33。在步驟44中，在數據Y上附加低位8比特的 規(guī)定值。由該處理，數據Y成為4字節(jié)的數據。這相當于圖18的第1次 的4字節(jié)轉換34。
在步驟41中，參照循環(huán)計數器(loop counter),判定當前的數據是否 為目標數據。在為目標數據的情況下進入步驟45，將數據Y作為返回值 來結束該子程序。在步驟41中，在判定為尚未到達目標數據的情況下， 返回到步驟36，并重復以后的步驟。
如圖17所示，通過用2種類的尾數部縮短型浮點數形式的數據來表 示地圖/制表/軸數據8，可以分開使用2種類的尾數部縮短型浮點數形式的 數據。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)的尾數部縮短型浮點數形式的數據28，或者，主要采用2字節(jié)的尾數部 縮短型浮點數形式的數據28。在優(yōu)先計算精度的情況下，只采用3字節(jié)的 尾數部縮短型浮點數形式的數據29，或者，主要采用3字節(jié)的尾數部縮短 型浮點數形式的數據29。這里，說明了采用2字節(jié)的尾數部縮短型浮點數形式的數據28和3 字節(jié)的尾數部縮短型浮點數形式的數據29的2種類的數據的例子。但是， 也可以采用3種類以上的尾數部縮短型浮點數形式的數據。在該情況下識 別比特30最少為2比特。
在圖17的例子中，在尾數部縮短型浮點數形式的數據的最先比特上 附加了識別比特30。但是，也可以在尾數部縮短型浮點數形式的數據的任 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從數據 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)的當中。但是，如圖17的例子，識別比特30優(yōu) 選附加在尾數部縮短型浮點數形式的數據的最前處。在該情況下，通過只 讀入最先的l字節(jié)，可以識別數據的種類。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)明的范圍內可以有 各種變更。
權利要求
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形式的數據的讀取專用存儲裝置和進行浮點數形式的數據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形式的離散數據保存在上述讀取專用存儲裝置中時，將浮點數形式的離散數據轉換為刪除了浮點數形式的數據的尾數部中低位比特的尾數部縮短型浮點數形式的數據后保存，上述中央運算處理裝置在根據保存在上述讀取專用存儲裝置中的上述尾數部縮短型浮點數形式的離散數據進行插值運算時，將上述尾數部縮短型浮點數形式的離散數據轉換為浮點數形式的離散數據后進行插值運算。
2. 根據權利要求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部縮短型浮點數形式的離散數據轉換為浮點數形式的離散數據時，在上述刪除了的尾數部的低位比特上 附加規(guī)定值。
3. 根據權利要求2所述的嵌入控制裝置，其特征在于， 上述規(guī)定值為0。
4. 根據權利要求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. 根據權利要求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形式的離散數據轉換為上述尾數部縮短型浮點數形式的數據時，如果上述浮點數形式的數據的上述刪 除的低位比特中最高位比特為"1"，則在上述尾數部縮短型浮點數形式的 數據的尾數部高位比特上加1。
6. 根據權利要求l所述的嵌入控制裝置，其特征在于， 上述浮點數形式的離散數據是包含1比特的符號部、8比特的指數部、23比特的尾數部的4字節(jié)的數據，上述尾數部縮短型浮點數形式的離散數 據是包含1比特的符號部、8比特的指數部、16比特的尾數部的2字節(jié)的 數據，且刪除了上述浮點數形式的數據的尾數部的低位16比特。
7. 根據權利要求1所述的嵌入控制裝置，其特征在于， 上述尾數部縮短型浮點數形式的離散數據包括指示該尾數部縮短型浮點數的字節(jié)數的識別比特。
8. 根據權利要求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部縮短型浮點數形式的離散數據的最前處。
9. 根據權利要求l所述的嵌入控制裝置，其特征在于， 上述浮點數形式的離散數據是包括1比特的符號部、8比特的指數部、23比特的尾數部的4字節(jié)的數據，上述尾數部縮短型浮點數形式的離散數 據是包含1比特的識別比特、1比特的符號部、8比特的指數部、6比特的 尾數部的2字節(jié)的數據，且刪除了上述浮點數形式的數據的尾數部的低位 16比特。
10. 根據權利要求1所述的嵌入控制裝置，其特征在于， 上述浮點數形式的離散數據是包括1比特的符號部、8比特的指數部、23比特的尾數部的4字節(jié)的數據，上述尾數部縮短型浮點數形式的離散數 據是包括1比特的識別比特、1比特的符號部、8比特的指數部、14比特 的尾數部的3字節(jié)的數據，且刪除了上述浮點數形式的數據的尾數部的低 位8比特。
11，根據權利要求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形式的數據的可讀寫存儲裝置、和保存與上述可讀寫存儲裝置中暫時保存的數據相同的保存數據的備份存儲器，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形式的數據保存在上述備份存儲器中時，將上述浮點數形式的數據轉換為上述尾數部縮短型浮點數形式的數據后保存。
全文摘要
本發(fā)明提供一種嵌入控制裝置，能夠確?；诟↑c數形式的數據的運算精度，并且能夠避免存儲裝置的存儲區(qū)域的不足。根據基于本發(fā)明的嵌入控制裝置，在將浮點數形式的離散數據保存在讀取專用存儲裝置中時，將浮點數形式的離散數據轉換為尾數部縮短型浮點數形式的數據后保存。這里，所謂尾數部縮短型浮點數是從浮點數的尾數部中刪除了低位比特后的數據。進一步地，在根據離散數據進行插值運算時，將保存在讀取專用存儲裝置中的尾數部縮短型浮點數形式的離散數據恢復為浮點數形式的離散數據后進行插值運算。
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