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Die Erfindung betrifft ein erstes
und zweites elektronisches Modul zum Einabu in eine elektronische
Baugruppeneinheit, ein System mit einer elektronischen Baugruppeneinheit,
sowie ein Verfahren zum Test einer elektronischen Baugruppeneinheit.
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Elektrische bzw. elektronische Baugruppeneinheiten
weisen i.A. mehrere elektronische Module auf, die ihrerseits mehrere
elektronische Submodule enthalten können, und untereinander über ein
gemeinsam genutztes Übertragungsmedium,
beispielsweise ein Bussystem kommunizieren.
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Bussysteme bestehen üblicherweise
aus einem oder mehreren Leitungssystemen, z.B. aus einem Datenbus
zur Übertragung
von Daten, einem Adressbus zum Übertragen
von Speicheradressen, und/oder einem Steuerbus, der eine oder mehrere (zentrale)
Steuerleitungen aufweist.
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Häufig
weisen die Baugruppeneinheiten mehrere Steckplätze auf, in die die verschiedenen elektronischen
Module (bzw. Submodule) eingesteckt werden können. Bei den elektronischen
Modulen bzw. Submodulen kann es sich zum Beispiel um Speichermodule,
Rechenmodule, etc. handeln.
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Beispielsweise kann eine Baugruppeneinheit mehrere
RAM-Speicher enthalten
(RAM = Random Access Memory bzw. Speicher mit wahlfreiem Zugriff).
Ein RAM ist ein Speicher, in dem Daten unter einer bestimmten Adresse
abgespeichert, und später unter
dieser Adresse wieder ausgelesen werden können. Bei DRAMs (DRAM = Dynamic
Random Access Memory) bleiben die eingelesenen Daten jeweils nur eine
relativ kurze Zeit über
ge speichert. Deshalb muß in
regelmäßigen Abständen ein
Refresh durchgeführt werden.
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Im Stand der Technik sind eine Vielzahl
verschiedener DRAM-Typen
bekannt, die sich z.B. in Bezug auf Speicherkapazität, Taktrate,
synchrone oder asynchrone Betreiebsweise, etc. unterscheiden.
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Wird eine Baugruppeneinheit versehentlich mit
DRAM-Speichern verschiedener Typen bestückt, kann es zu Fehlfunktionen
kommen.
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In der
DE 41 36 061 A1 ist eine Leiterplatte zum
Einbau in eine Geräteeinheit
beschrieben, welche mehrere Anschlüsse aufweist. Die Leiterplatte beinhaltet
eine Vielzahl von Netzwerkbahnen, welche jeweils einen Endpunkt
und eine Vielzahl von Ansatzstellen haben. Bestimmte Bahnen aus
der Vielzahl von Netzwerkbahnen werden so gruppiert, dass eine Vielzahl
von Netzwerkbahngruppen gebildet wird. Die Endpunkte der gruppierten
Netzwerkbahnen werden innerhalb jeder Netzwerkbahngruppe so miteinander
verbunden, dass eine kontinuierliche Bahn gebildet wird, welche
ein Paar Endpunkte für
jede Netzwerkbahngruppe hat. Die Endpunkte werden benutzt, um die
Leiterplatte zu prüfen,
bevor diese in die entsprechende Geräteeinheit eingebaut wird.
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Aus IEEE Std. 1149.1, Standard Test
Access Port and Boundary-Scan
Architecture, ist eine Geräteeinheit
bekannt, welche elektrische Schaltkreise aufweist, und auf welcher
eine elektrische Verbindungsleitung vorgesehen ist zum Test der
Funktionsfähigkeit
der elektrischen Schaltkreise, und zum Test der zwischen den Schaltkreisen
vorhandenen elektrischen Verbindungen.
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Die Erfindung hat zur Aufgabe, ein
erstes und zweites elektronisches Modul, ein System mit einer elektronischen
Baugruppeneinheit, sowie ein Ver fahren zum Test einer elektronischen
Baugruppeneinheit zur Verfügung
zu stellen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch
die Gegenstände
der Ansprüche
1, 6 und 7. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen
angegeben.
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Vorteilhaft weist das jeweilige elektronische Modul
zum Einbau in eine elektronische Baugruppeneinheit einen ersten,
einen zweiten und einen oder mehrere weitere Kontroll-Anschlüsse auf,
wobei in Abhängigkeit
vom jeweiligen Typ des elektronischen Moduls eine elektrische Verbindungsleitung zwischen
dem ersten und dem zweiten Kontroll-Anschluß vorgesehen ist, oder nicht.
Bevorzugt sind in eine elektronische Baugruppeneinheit mindestens zwei
der o.g. elektronischen Module einbaubar, wobei eine elektrische
Verbindungsleitung vorgesehen ist, über welche – im eingebauten Zustand der
elektronischen Module – der
zweite Kontrollanschluß des ersten
Moduls und der zweite Kontrollanschluß des zweiten Moduls elektrisch
verbunden sind, so dass bei Einbau zweier Module gleichen Typs eine
elektrische Verbindung zwischen dem ersten Kontrollanschluß des ersten
Moduls und dem ersten Kontrollanschluß des zweiten Moduls besteht.
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Werden stattdessen in die elektronische Baugruppeneinheit
zwei Module unterschiedlichen Typs eingebaut, besteht keine elektrische
Verbindung zwischen dem ersten Kontrollanschluß des ersten Moduls und dem
ersten Kontrollanschluß des zweiten
Moduls. Dadurch kann auf einfache Weise ermittelt werden, ob die
in die elektronische Baugruppeneinheit eingebauten Module vom gleichen
Typ sind, oder nicht. Damit können
Bestückungsfehler, die
z.B: nach Wartungsarbeiten auftreten, als solche erkannt und gemeldet
werden, bevor es zu Fehlfunktionen kommt.
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Bevorzugt weist die elektronische
Baugruppeneinheit eine Ermittlungseinrichtung auf zum Ermitteln,
ob eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Kontrollanschluß des ersten
Moduls und dem ersten Kontrollanschluß des zweiten Moduls besteht,
oder nicht. Besonders bevorzugt weist eine elektronische Baugruppeneinheit
außerdem
eine Einrichtung auf, die in Reaktion auf die Ermittlung durch die
Ermittlungseinrichtung ein Signal ausgibt, welches anzeigt, dass
in die Baugruppeneinheit nicht nur Module des gleichen Typs eingebaut
wurden.
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Vorzugsweise sind bei der elektronischen Baugruppeneinheit
die Kontrollanschlüsse
des ersten Moduls an Stellen vorgesehen, die im wesentlichen spiegelbildlich
zu den Stellen liegen, an denen die entsprechende Kontrollanschlüsse des
zweiten Moduls vorgesehen sind. Bevorzugt weist die elektronische
Baugruppeneinheit Steckplätze
auf, in die die mindestens zwei elektronische Module einsteckbar
sind.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand
eines Ausführungsbeispiels
und der beigefügten Zeichnung
näher erläutert. In
der Zeichnung zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung einer elektronischen Baugruppeneinheit
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 die
in 1 gezeigte Baugruppeneinheit,
wobei in eine erste Steckplatzgruppe verschiedene elektronische
Module eingesteckt sind;
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3 eine
schematische Darstellung einer elektronischen Baugruppeneinheit
gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt
eine elektronische Baugruppeneinheit 1 gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung. Diese weist eine zentrale Rechen/Steuereinrichtung 3,
eine erste Steckplatzgruppe 7 mit vier Steckplätzen 5a, 5b, 5c,
5d, und
eine zweite Steckplatzgruppe 8 mit ebenfalls vier Steckplätzen 6a, 6b, 6c, 6d auf.
Die erste und zweite Steckplatzgruppe 7, 8, sowie
die Steuereinrichtung 3 sind auf der gleichen Platine (nicht
dargestellt) angeordnet. Jeder Steckplatz 5a, 5b, 5c, 5d, 6a, 6b, 6c, 6d ist
mechanisch so ausgelegt, dass in ihn je ein elektronisches Modul
eingesteckt werden kann.
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Beim hier dargestellten Ausführungsbeispiel werden
als elektronische Module verschiedene Typen von Speicherbauelementen
verwendet (hier: SDRAMs).
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Die Module eines ersten Typs (Typ
A) arbeiten synchron (d.h., im jeweiligen Modul erfolgt das Einlesen,
Verarbeiten und Ausgeben von Signalen jeweils zu bestimmten, von
einem Systemtakt definierten Zeiten, welcher von einem Baugruppen-Systemtaktgenerator
(nicht dargestellt) bereitgestellt wird). Demgegenüber werden
die zu einem zweiten Modultyp (Typ B) gehörenden Module asynchron betrieben.
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Jeder Steckplatz 5a, 5b, 5c, 5d, 6a, 6b, 6d, 6e kann
mit jeweils einem Modul eines beliebigen Modultyps bestückt werden.
Beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel
ist gemäß 1 in jeden Steckplatz 5a, 5b, 5c, 5d der
ersten Steckplatzgruppe 7 jeweils ein Modul 2a, 2b, 2c, 2d des
ersten Modultyps A eingesteckt. Die Steckplätze 6a, 6b, 6c, 6d der zweiten
Steckplatzgruppe 8 sind frei.
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Die Module 2a, 2b, 2c, 2d sind über entsprechende
Pins an ein Bussystem (nicht dargestellt) angeschlossen, so dass
durch Anlegen entsprechender Signale z.B. durch die zentrale Rechen/Steuereinrichtung 3 Daten
unter einer bestimmten Adresse eines bestimmten Moduls abgespeichert,
und unter dieser Adresse später
wieder ausgelesen werden können.
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An jedem Modul 2a, 2b, 2c, 2d ist
ein erstes Kontrollpin L, ein zweites Kontrollpin G, und ein drittes
Kontrollpin H vorgesehen.
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Wie weiter unten näher erläutert wird,
ist abhängig
vom jeweiligen Modultyp A, B jeweils das erste Kontrollpin L über eine
modulinterne Verbindungsleitung 9a, 9b, 9c, 9d elektrisch
entweder mit dem zweiten oder dem dritten Kontrollpin G, H verbunden.
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Beispielsweise besteht bei den Modulen 2a, 2b, 2c, 2d des
ersten Modultyps A jeweils eine elektrische Verbindung zwischen
dem ersten Kontrollpin L, und dem dritten Kontrollpin H. Demgegenüber ist gemäß 2 bei einem Modul 2e des
zweiten Modultyps B über
eine modulinterne Verbindungsleitung 9d das erste Kontrollpin
L mit zweiten Konrollpin G (statt mit dem dritten Kontrollpin H)
verbunden.
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Wieder bezogen auf 1 weist die elektronische Baugruppeneinheit 1 des
weiteren einen Pullup-Widerstand 4 auf, dessen Eingang
mit einer Versorgungsspannungsquelle V, und dessen Ausgang – nach Einstecken
des ersten Moduls 2a in den ersten Steckplatz 5a – über eine
modulexterne Verbindungsleitung mit dem ersten Kontrollpin L des
ersten Moduls 2a verbunden ist. Des weiteren ist – nach Einstecken
des zweiten Moduls 2b in den zweiten Steckplatz 2b – der zweite
Kontrollpin G des ersten Moduls 2a über eine modulexterne Verbindungsleitungen 11c mit
dem zweiten Kontrollpin G des zweiten Moduls 2b verbunden,
und der dritte Kontrollpin H des ersten Moduls 2a über eine
modulexterne Verbindungsleitungen 11d mit dem dritten Kontrollpin
H des zweiten Moduls 2b.
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Auf entsprechende Weise ist – nach Einstecken
des dritten Moduls 2c in den dritten Steckplatz 5c – der erste
Kontrollpin L des zweiten Moduls 2b über eine modulexterne Verbindungsleitung
mit dem ersten Kontrollpin L des dritten Moduls 2c verbunden. Dessen
zweiter Kontrollpin G ist – nach
Einstecken des vierten Moduls 2d – über eine modulexterne Verbindungsleitung
mit dem zweiten Kontrollpin G des vierten Moduls 2d, und
dessen dritter Kontrollpin H über
eine weitere modulexterne Verbindungsleitung mit dem dritten Kontrollpin
H des vierten Moduls 2d verbunden.
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Wie in 1 gezeigt
ist, können
aneinander angrenzende Module 2a, 2b bzw. 2b, 2c bzw. 2c, 2d jeweils
in Bezug auf parallel zu den Modullängsachsen liegende Spiegelachsen
spiegelbildlich zueinander aufgebaut sein, insbesondere hinsichtlich
der entsprechenden Kontrollpins L, G, H, und der modulinternen Verbindungsleitungen 9a, 9b, 9c, 9d.
Dadurch können
die Leitungswege zwischen den Modulen 2a, b, c, d verkürzt werden.
Demgegenüber
liegen die Kontrollpins L, G, H des ersten und dritten Moduls 2a, 2c bzw.
des zweiten und vierten Modul 2b, 2d jeweils an
identischen Stellen. Bei einem hier nicht dargestellten, besonders
vorteilhaften alternativen Ausführungsbeispiel
sind aneinander angrenzende Module in nichtspiegelbildlicher Weise
ausgestaltet.
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Gemäß 1 ist das erste Kontrollpin L des vierten
Moduls 2d über
eine modulexterne elektrische Verbindungsleitung 11b mit
einem ersten Eingang der Rechen/Steuereinrichtung 3 verbunden, der
mit einem ersten steuereinrichtungsinternen Widerstand 10a in
Verbindung steht.
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Sind sämtliche der in die vier Steckplätze 5a, b, c, d der
ersten Steckplatzgruppe 7 eingesteckten Module 2a, b, c, d vom
gleichen Typ (z.B. vom Typ A), fließt ein Strom von der Versorgungsspannungsquelle
V über
den Pullup-Widerstand 4 zum ersten Modul 2a, über die
modulinterne Verbindungsleitung 9a des ersten Moduls 2a und
die Verbindungsleitung 11d zum zweiten Modul 2b, über dessen
modulinterne Verbindungsleitung 9b zum dritten, von dort
aus zum vierten Modul 2d, und über die Verbindungsleitung 11b und
den ersten steuereinrichtungsinternen Widerstand 10a zur
Erde. Über
dem Widerstand 10a fällt
somit eine Spannung ab. Dadurch kann von der Rechen/Steuereinrichtung 3 festgestellt
werden, dass sämtliche
der in die vier Steckplätze 5a, b, c, d der
ersten Steckplatzgruppe 7 eingesteckten Module 2a, b, c, d vom
gleichen Typ sind.
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Ist demgegenüber gemäß 2 in einen der Steckplätze 5a, b, c, d versehentlich
ein Modul eines anderen Typs eingesteckt worden (hier: das Modul 2e zweiten
Typs B in den Steckplatz 5b), ist der o.g. Stromkreis unterbrochen:
Wie erläutert
ist nämlich beim
Modul 2e der erste Kontrollpin L mit dem zweiten Konrollpin
G (statt mit dem dritten Kontrollpin H) verbunden. Über dem
Widerstand 10a fällt
somit keine Spannung ab. Dadurch kann die Rechen/Steuereinrichtung 3 feststellen,
dass die in die vier Steckplätze 5a, b, c, d der
ersten Steckplatzgruppe 7 eingesteckten Module 2a, b, c, d nicht
vom gleichen Typ sind (bzw. noch nicht alle Steckplätze 5a, b, c, d belegt
sind). Die Rechen/Steuereinrichtung 3 gibt dann ein Fehlersignal
aus.
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Wie in 1 gezeigt
ist, ist – nach
dem Einstecken des ersten Moduls 2a – der dritte Kontrollpin H
des ersten Moduls 2a über
eine modulexterne Verbindungsleitung 11a mit einem zweiten
Eingang der Rechen/Steuereinrichtung 3 verbunden, der mit
einem zweiten steuereinrichtungsinternen Widerstand 10b in
Verbindung steht.
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Deshalb fließt – nach dem Einstecken des ersten
Moduls 2a – ein
Strom von der Versorgungsspannungsquelle V über den Pullup-Widerstand 4 zum
ersten Modul 2a, über
die modulinterne Verbindungsleitung 9a des ersten Moduls 2a und
die Verbindungsleitung 11a zum zweiten steuereinrichtungsinternen
Widerstand 10b, und von dort aus zur Erde. Über dem
Widerstand 10b fällt
somit eine Spannung ab. Dadurch kann von der Rechen/Steuereinrichtung 3 festgestellt
werden, dass das in den ersten Steckplatz 5a der ersten
Steckplatzgruppe 7 eingesteckte erste Module 2a ein
Modul vom Typ A ist. Fällt über dem
Widerstand 10b keine Spannung ab, ist in den ersten Steckplatz 5a ein
Modul eines anderen Typs eingesteckt worden (bzw. der Steckplatz 5a ist
noch nicht belegt). Die Rechen/Steuereinrichtung 3 zeigt dies
dadurch an, dass ein entsprechendes Fehlersignal ausgegeben wird.
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Auf entsprechende Weise wird von
der Rechen/Steuereinrichtung 3 durch Messen der über einem
dritten steuereinrichtungsinternen Widerstand 10c gemessenen
Spannung überwacht,
ob in den Steckplatz 6a ein Modul des richtigen Typs eingesteckt
wurde (oder ob ein Modul eines anderen Typs eingesteckt wurde, oder
ob der Steckplatz 6a noch nicht belegt ist). Ebenso überwacht
die Rechen/Steuereinrichtung 3 durch Messen der über einem vierten steuereinrichtungsinternen
Widerstand 10d gemessenen Spannung, ob die in die vier
Steckplätze 6a, b, c, d der
zweiten Steckplatzgruppe 8 eingesteckten Module nicht alle
vom gleichen Typ sind (oder ob noch nicht alle Steckplätze 6a, b, c, d belegt
sind).
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In 3 ist
eine elektronische Baugruppeneinheit 1' gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung gezeigt. Die elektronische Baugruppeneinheit 1' weist eine
zentrale Rechen/Steuereinrichtung 3', und eine Steckplatzgruppe 7' mit vier Steckplätzen 5a', 5b', 5c', 5d' auf. Die Steckplatzgruppe 7' und die Steuereinrichtung 3' sind auf der
gleichen Platine (nicht dargestellt) angeordnet. Jeder Steckplatz 5a', 5b', 5c', 5d' ist so aufgebaut,
dass in ihn je ein elektronisches Modul eingesteckt werden kann.
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Bei dem hier gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel
werden vier verschiedene Modultypen (Typ C, Typ D, Typ E, Typ F)
verwendet, die sich z.B. hinsichtlich synchroner oder asynchroner
Betriebsweise, in Bezug auf die Modulspeicherkapazität, die Taktrate,
etc. unterscheiden.
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Jeder Steckplatz 5a', 5b', 5c', 5d' kann mit jeweils
einem Modul eines beliebigen der oben erwähnten Modultypen bestückt werden.
Jedes Modul 2a', 2b', 2c', 2d' weist ein erstes
Kontrollpin M, ein zweites Kontrollpin N, und ein drittes Kontrollpin
O, ein viertes Kontrollpin P, und ein fünftes Kontrollpin Q auf. Insgesamt
weist somit jedes Modul 2a', 2b', 2c', 2d' ein Anzahl
an Kontrollpins auf, die um eins größer ist, als die Anzahl der
verschiedenen Modultypen.
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Abhängig vom jeweiligen Modultyp
C, D, E, F ist jeweils das erste Kontrollpin M über eine modulinterne Verbindungsleitung 9a' elektrisch
entweder mit dem zweiten, dem dritten, den vierten, oder dem fünften Kontrollpin
N, O, P, Q verbunden.
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Beispielsweise besteht bei den Modulen 2a' des ersten
Modultyps C jeweils eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten
Kontrollpin M, und dem fünften
Kontrollpin Q.
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Ähnlich
wie die in 1 und 2 gezeigte elektronische
Baugruppeneinheit 1 weist die elektronische Baugruppeneinheit 1' einen Pullup-Widerstand 4' auf, dessen
Eingang mit einer Versorgungsspannungsquelle V', und dessen Ausgang – nach Einstecken
des ersten Moduls 2a' in
den ersten Steckplatz 5a' – über eine
modulexterne Verbindungsleitung mit dem ersten Kontrollpin M des
ersten Moduls 2a' verbunden
ist. Des weiteren sind über
entsprechende modulexterne Verbindungsleitungen der zweite Kontrollpin
N des ersten Moduls 2a' – nach Einstecken
eines zweiten Moduls 2b' in
den zweiten Steckplatz 5b' – mit dem
zweiten Kontrollpin N des zweiten Moduls 2b', der dritte Kontrollpin O des
ersten Moduls 2a' mit dem
dritten Kontrollpin O des zweiten Moduls 2b', und der vierte Kontrollpin P
des ersten Moduls 2a' mit dem
vierten Kontrollpin O des zweiten Moduls 2b' verbunden. Dessen erstes Kontrollpin
M ist mit einem entsprechenden ersten Kontrollpin eines in den dritten
Steckplatz 5c' eingesteckten
dritten Moduls 2c' verbunden.
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Auf entsprechende Weise ist auch
das zweite, dritte, vierte und fünfte
Kontrollpin des dritten Moduls 2c' mit jeweils einem entsprechenden
Kontrollpin eines in den vierten Steckplatz 5d' eingesteckten vierten
Moduls 2d' verbunden.
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Wie in 3 gezeigt
ist, können
aneinander angrenzende Module 2a', 2b' bzw. 2b', 2c' bzw. 2c', 2d' jeweils in Bezug auf parallel
zu den Modullängsachsen
liegende Spiegelachsen spiegelbildlich zueinander aufgebaut sein,
insbesondere hinsichtlich der entsprechenden Kontrollpins M, N,
O, P, Q, und der modulinternen Verbindungsleitungen 9a'. Bei einem
hier nicht dargestellten, besonders vorteilhaften alternativen Ausführungsbeispiel
sind aneinander angrenzende Module in nicht-spiegelbildlicher Weise ausgestaltet.
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Gemäß 3 ist das erste Kontrollpin M des vierten
Moduls 2d' mit
einem ersten Eingang der Rechen/Steuereinrichtung 3' verbunden,
der mit einem ersten steuereinrichtungsinternen Widerstand 10a' in Verbindung
steht.
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Entsprechend der Darstellung zu 1 kann somit durch Messen
der über
dem Widerstand 10a' abfallenden
Spannung festgestellt werden, ob sämtliche der in die vier Steckplätze 5a', b', c', d' eingesteckten
Module 2a', 2b', 2c', 2d' vom gleichen
Typ sind (oder ob versehentlich ein Modul eines anderen Typs eingesteckt
worden ist).
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Wie in 3 gezeigt
ist, ist – nach
Einstecken des ersten Moduls 2a' – der fünfte Kontrollpin Q des ersten
Moduls 2a' über eine
modulexterne Verbindungsleitung 11' mit einem zweiten Eingang der Rechen/Steuereinrichtung 3' verbunden,
der mit einem zweiten steuereinrichtungsinternen Widerstand 10b' in Verbindung
steht. Auf entsprechende Weise steht der vierte Kontrollpin P des
ersten Moduls 2a' über eine
modulexterne Verbindungsleitung 12' mit einem dritten Eingang der
Rechen/Steuereinrichtung 3' in
Verbindung, und der dritte Kon trollpin O des ersten Moduls 2a' über eine
modulexterne Verbindungsleitung 13' mit einem vierten Eingang der
Rechen/Steuereinrichtung 3'.
Der dritte Eingang ist mit einem dritten steuereinrichtungsinternen
Widerstand 10c' verbunden,
und der vierte Eingang mit einem vierten steuereinrichtungsinternen
Widerstand 10c'.
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Entsprechend der Darstellung zu 1 kann somit durch Messen
der über
den Widerständen 10b', 10c', 10d' abfallenden
Spannungen festgestellt werden, ob das in den ersten Steckplatz 5a' eingesteckte
erste Modul 2a' ein
Modul vom Typ C, D, E oder F ist.