DE10141484C2 - Schreibschutzsteuerung für elektronische Baugruppe - Google Patents

Schreibschutzsteuerung für elektronische Baugruppe

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Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Baugruppe mit min­ destens einer einen steuerbaren Schreibschutz-Anschluss auf­ weisenden nichtflüchtigen Speichereinrichtung nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.
Konfigurationsdaten und Betriebsparameter von elektronischen Baugruppen werden oft in auf den Baugruppen befindlichen nichtflüchtigen Speichereinrichtungen abgelegt. Das Program­ mieren dieser nichtflüchtigen Speichereinrichtungen mit Kon­ figurationsdaten und Betriebsparameter erfolgt werksseitig an einem Testort vor dem Einbau der Baugruppe in ein Ziel­ system. Im Zielsystem werden die Betriebsparameter und Kon­ figurationsdaten von einer übergeordneten Einheit des Ziel­ systems ausgelesen. Typischerweise dürfen sie aber im Ziel­ system nicht geändert werden.
Als solche nichtflüchtigen Speichereinrichtungen werden re­ gelmäßig EEPROMs (Electrically Erasable Programable Read On­ ly Memories) verwendet. Solche EEPROMs können mehrfach be­ schrieben werden. EEPROMs verfügen in der Regel über mindes­ tens eine von zwei Methoden, unbeabsichtigtes oder unbefug­ tes Schreiben zu verhindern.
Zum einen gibt es die Möglichkeit, über einen speziellen Programmiermodus den Inhalt des EEPROMs gegen jegliches wei­ teres Beschreiben zu schützen.
Die zweite übliche Methode, handelsübliche EEPROMs gegen ein unbefugtes Beschreiben zu schützen, nutzt einen Schreib­ schutz-Anschluss (im Folgenden auch Write Protect). Solange an Write Protect ein erstes Signal mit einem Signalpegel an­ liegt, der den Schreibschutz aktiviert, ist der Inhalt des EEPROMs gegen ein Überschreiben geschützt. Es kann nur be­ schrieben werden, wenn ein zum ersten Signal invertiertes Signal am Write Protect anliegt. Der Anschluss Write Protect kann High-Active oder Low-Active sein.
Für das Abspeichern der Daten einer letzten Wartung oder für ein Umkonfigurieren der Baugruppe sind Betriebsparameter und Konfigurationsdaten auf einer elektronischen Baugruppe repa­ rametrierbar zu halten.
Andererseits ist jegliche Änderung dieser Daten im Zielsys­ tem zu unterbinden. Fehlbedienungen oder, für den Fall, dass es sich bei dem Zielsystem um einen Rechner handelt, Compu­ terviren könnten durch Überschreiben dieser Daten die Bau­ gruppe nachhaltig unbrauchbar machen oder den Rechner schä­ digen.
Bisher wurde der Schreibschutz nichtflüchtiger Speicherein­ richtungen auf elektronischen Baugruppen nach einer der nachfolgend beschriebenen Methoden gehandhabt:
Ein Betriebssystem im Zielsystem sorgt bei jedem Einschalt­ vorgang des Zielsystems für einen Programmiervorgang in den nichtflüchtigen Speichereinrichtungen, der jegliches weitere Beschreiben der nichtflüchtigen Speichereinrichtungen ver­ hindert. Damit werden alle ungewollten Schreibvorgänge im Zielsystem, aber auch möglicherweise erwünschte Schreibvor­ gänge an einem Testort außerhalb des Zielsystems verhindert.
Nach anderen Vorschlägen (US 5.661.677 und US 5.859.792) wird der Schreibschutz-Anschluss der nichtflüchtigen Spei­ chereinrichtung zeitweise oder permanent mit einem speziel­ len Anschluss der Baugruppe verbunden. Ein Überschreiben der Daten der nichtflüchtigen Speichereinrichtung im Zielsystem kann dadurch verhindert werden, dass im Zielsystem dieser spezielle Anschluss mit einem Potential verbunden wird, das den Schreibschutz aktiviert. An einem anderen Einbauort, zum Beispiel an einem Testgerät, wird an diesem Anschluss ein Po­ tential angelegt, das den Schreibschutz deaktiviert. Be­ triebsparameter und Konfigurationsdaten sind im Zielsystem geschützt und außerhalb des Zielsystems reparametrierbar. Nachteilig an dieser Möglichkeit ist der Umstand, dass an der Baugruppe ein weiterer, spezieller Anschluss für die Bedie­ nung des Schreibschutzes benötigt wird.
Die bisherigen Methoden zur Handhabung des Schreibschutzes auf nichtflüchtigen Speichereinrichtungen erfordern also zur Gewährleistung der Betriebssicherheit des Zielsystems entwe­ der den Verzicht auf die Reparametrierbarkeit der elektroni­ schen Baugruppe oder einen zusätzlichen speziellen Anschluss auf dieser.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Schreibschutz für nichtflüchtige Speichereinrichtungen auf elektronischen Bau­ gruppen zur Verfügung zu stellen, der ein Beschreiben von in einem Zielsystem schreibgeschützten nichtflüchtigen Spei­ chereinrichtungen an einem Testort ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei einer elektronischen Baugruppe der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Durch eine erfindungsgemäße Schaltanordnung auf der elektro­ nischen Baugruppe wird ein Signal zum Steuern des Schreib­ schutzes (Schreibschutzsignal) einer nichtflüchtigen Spei­ chereinrichtung aus vorhandenen Versorgungsleitungen der e­ lektronischen Baugruppe abgeleitet. Durch die erfindungsgemä­ ße Methode kann die nichtflüchtige Speichereinrichtung außer­ halb des Zielsystems an einem Testort beschrieben werden, ohne dass auf der elektronischen Baugruppe zusätzliche An­ schlüsse benötigt werden.
Die Schaltanordung, die vorzugsweise aus einer festen Ver­ bindung besteht, leitet in ihrer erfindungsgemäßen Ausfüh­ rungsform das Schreibschutzsignal aus einem neben den beiden zur Versorgung der nichtflüchtigen Speichereinheit benötig­ ten Anschlüssen zusätzlichen, dritten Versorgungs-Anschluss der Baugruppe in geeigneter Weise ab.
Dabei wird im Falle, dass die elektronische Baugruppe in ei­ nem Zielsystem eingebaut ist, durch die Schaltanordnung aus dem am dritten Versorgungs-Anschluss eingespeisten Potential ein Schreibschutzsignal erzeugt, welches den Schreibschutz aktiviert.
An einem Testort außerhalb des Zielsystems kann an diesem zusätzlichen Versorgungs-Anschluss ein davon abweichendes Potential angelegt werden, aus dem die Schaltanordnung ein Signal erzeugt, welches den Schreibschutz deaktiviert.
Bei einer erweiterten Ausführungsform der Erfindung wird der Schreibschutz-Anschluss in geeigneter Weise mit demjenigen der beiden Versorgungs-Anschlüsse der nichtflüchtigen Spei­ chereinrichtung verbunden, dessen Potential dem Signalpegel zur Deaktivierung des Schreibschutzes äquivalent ist.
Das Verhalten des Schreibschutzes der nichtflüchtigen Spei­ chereinrichtung im Zielsystem bleibt davon unberührt. An ei­ nem Testort erzeugt die erweiterte Ausführungsform der Er­ findung den zum Deaktivieren des Schreibschutzes nötigen Si­ gnalpegel direkt aus dem Versorgungspotential der nicht­ flüchtigen Speichereinrichtung, solange am dritten Versor­ gungs-Anschluss kein Potential eingespeist wird. Dieser dritte Versorgungs-Anschluss kann zum Beschreiben der nichtflüchtigen Speichereinrichtung am Testort freigeschaltet bleiben.
Die erfindungsgemäße Schaltanordnung transformiert das Po­ tential am dritten Versorgungs-Anschluss in einen zulässigen Signalpegel am Schreibschutz-Anschluss der nichtflüchtigen Speichereinrichtung.
Im einfachsten Fall entspricht die Höhe des Potentials am dritten Versorgungs-Anschluss einem zulässigen Signalpegel zum Aktivieren des Schreibschutzes an der nichtflüchtigen Speichereinrichtung. In diesem Fall besteht die Schaltanord­ nung aus einem ohmschen Widerstand in der Verbindung zwi­ schen dem dritten Versorgungs-Anschluss der Baugruppe und dem Schreibschutz-Anschluss der nichtflüchtigen Speicherein­ richtung.
Ist das Potential am zusätzlichen Versorgungs-Anschluss ge­ ringer als der den Schreibschutz aktivierende Signalpegel, erfolgt eine Pegelwandlung durch ein aktives Bauteil, zum Beispiel mittels eines Transistors.
Liegt das Potential am dritten Versorgungs-Anschluss über einem zulässigen Signalpegel zur Aktivierung des Schreib­ schutzes, dann erfolgt die Pegelwandlung entweder passiv durch einen Widerstandsteiler oder durch einen aktiven Pe­ gelwandler, gegebenenfalls durch einen Inverter.
Eine andere Ausführungsform der Schaltanordnung enthält Bau­ teile, durch die erst am Testort und/oder im Zielsystem die Verbindung zwischen dem dritten Versorgungs-Anschluss der Baugruppe und dem Schreibschutz-Anschluss der nichtflüchti­ gen Speichereinrichtung hergestellt wird. Solche Bauteile sind zum Beispiel Sicherungen oder Brücken, die am Testort gesteckt und im Zielsystem entfernt werden, oder Schalter.
Gleiches gilt für die Realisierung der Verbindung zwischen dem Schreibschutz-Anschluss der nichtflüchtigen Speicherein­ richtung und einer ihrer Versorgungs-Anschlüsse.
Im Allgemeinen wird es sich bei der nichtflüchtigen Spei­ chereinrichtung um EEPROMs oder PROMs handeln.
Elektronische Baugruppen, die in bevorzugter Weise für eine erfindungsgemäße Steuerung des Schreibschutzes geeignet sind, sind insbesondere Speicherbaugruppen für Prozessorpla­ tinen, Rechner und Computer.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert, in deren einziger Figur sie in einer besonders bevorzugten Ausführungsform schematisch dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt eine elektronische Baugruppe BG und eine darauf befindliche nichtflüchtige Speichereinrichtung SpE, wobei die Darstellung auf die für die Erfindung wesentlichen Kom­ ponenten, Anschlüsse und Verbindungen beschränkt bleibt.
Eine Anschlusseinrichtung AE der Baugruppe enthält Anschlüs­ se VXSPD und VYSPD zur Versorgung der nichtflüchtigen Spei­ chereinrichtung SpE. Die Anschlusseinrichtung AE weist einen zusätzlichen dritten Versorgungs-Anschluss VX auf, der typi­ scherweise zusammen mit einem vierten Versorgungs-Anschluss VY zur Versorgung weiterer sich auf der Baugruppe BG befin­ denden Halbleitereinrichtungen HE benötigt wird.
Der zusätzliche Versorgungs-Anschluss VX ist über eine Schaltanordnung SA mit einem Schreibschutz-Anschluss XWP der nichtflüchtigen Speicheranordnung SpE verbunden. Weiter ver­ bindet die Schaltanordnung SA in diesem Ausführungsbeispiel den Schreibschutz-Anschluss XWP der nichtflüchtigen Spei­ chereinrichtung SpE mit dem Versorgungs-Anschluss VYSPD, wobei aus den Potentialen an VX bzw. VYSPD die Signalpegel zum Aktivieren bzw. Deaktivieren des Schreibschutzes gewonnen wer­ den.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der elektronischen Baugruppe BG um ein Speichermo­ dul für eine Prozessorplatine und bei dem nichtflüchtigen Speicherelement SpE um ein EEPROM.
Solche zum Beispiel mit DDR-SDRAMs (Double Data Rate Syn­ chronous Dynamic Random Access Memories) bestückte Standard­ speichermodule, weisen drei im Wesentlichen unabhängige Paa­ re von Versorgungsspannungen, VDD/VSS, VDDQ/VSSQ und VDDSPD/VSSSPD auf. Letzteres versorgt das sich auf dem Standardspeichermo­ dul befindende EEPROM, das die typischen Betriebsparameter der Baugruppe, zum Beispiel dessen Speichergröße und Organi­ sation, sowie elektrische Merkmale enthält und werksseitig vor dem Einbau der Baugruppe in ein Zielsystem programmiert wird.
Auf solchen Standardspeichermodulen ist typischerweise das Potential an VDDSPD gleich dem Potential an VDD und entspre­ chend das Potential an VSSSPD gleich dem Potential VSS.
Ist der Schreibschutz-Anschluss XWP am EEPROM SpE high- active, dann wird er in dieser Ausführungsform der Erfindung hochohmig (10 Kiloohm bis 10 Megaohm) mit dem Anschluss VDD auf der Baugruppe verbunden.
Im Zielsystem ist das an VDD eingespeiste Potential positiv und aktiviert über einen Widerstand RA den Schreibschutz im EEPROM SpE. Wird das EEPROM SpE an einem Testort beschrie­ ben, so wird während des Schreibvorgangs an VDD ein negatives Potential eingespeist und dadurch der Schreibschutz deakti­ viert.
Wird der high-active Schreibschutz-Anschluss XWP des EEPROMs zusätzlich über einen Widerstand RB, dessen Wert etwa um den Faktor 10 höher ist als der Widerstandswert des Widerstands RA, mit dem negativen Versorgungspotential des EEPROMs VSSSPD verbunden, so bleibt im Zielsystem der Schreibschutz über VDD aktiviert, während am Testort der Schreibschutz über RB de­ aktiviert wird und sich das Einspeisen eines negativen Po­ tentials an VDD während des Beschreibens des EEPROMs erüb­ rigt. Die Widerstände RA und RB können Widerstandswerte von nahezu null Ohm bis praktisch unendlich haben.
Bezugszeichenliste
BG elektronische Baugruppe
SpE nichtflüchtige Speichereinrichtung
AE Anschlusseinrichtung
HE Halbleitereinrichtung
SA Schaltanordnung
XWP Schreibschutz-Anschluss (Write Biotect)
VXSPD
, VYSPD
Versorgungs-Anschlüsse
VX
dritter Versorgungs-Anschluss
VY
vierter Versorgungs-Anschluss
RA
erster Widerstand
RB
zweiter Widerstand

Claims (8)

1. Elektronische Baugruppe (BG) mit
  • - mindestens einer einen steuerbaren Schreibschutz-Anschluss (XWP) aufweisenden nichtflüchtigen Speichereinrichtung (SpE),
  • - mindestens einer weiteren Halbleitereinrichtung (HE) und
  • - einer mindestens ein Paar Versorgungs-Anschlüsse (VXSPD, VYSPD) zur Versorgung der nichtflüchtigen Speicherein­ richtung (SpE) sowie mindestens einen dritten Versorgungs- Anschluss (VX) zur Versorgung der weiteren Halbleitereinrichtung (HE) in einem Zielsystem aufweisenden Anschlusseinrichtung (AE),
dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Schaltanordnung (SA) der Schreibschutz- Anschluss (XWP) der nichtflüchtigen Speichereinrichtung (SpE) über einen ersten Signalpfad mit dem dritten Versorgungs- Anschluss (VX) verbunden ist und dadurch der Schreibschutz durch das Potential am dritten Versorgungs-Anschluss (VX) bei einem Betrieb der elektronischen Baugruppe im Zielsystem aktivierbar und bei einem Betrieb an einem Testort deaktivierbar ist.
2. Elektronische Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanordnung (SA) aus einer festen Verbindung besteht.
3. Elektronische Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Schaltanordnung (SA) der Schreibschutz- Anschluss (XWP) der nichtflüchtigen Speichereinrichtung (SpE) über einen zweiten Signalpfad zusätzlich mit einem der beiden Versorgungs-Anschlüsse (VSPD, VYSPD) der nichtflüchtigen Speichereinrichtung (SpE) verbunden und durch dessen Potential der Schreibschutz deaktivierbar ist.
4. Elektronische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanordnung (SA) mindestens ein Bauteil aufweist, durch das mindestens einer der beiden Signalpfade unterbrochen werden kann.
5. Elektronische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanordnung (SA) aus passiven Bauelementen einschließlich Verbindungen besteht und diese aus den Potentialen an den Versorgungs-Anschlüssen gültige Signalpegel zum Aktivieren und Deaktivieren des Schreibschutzes ableiten.
6. Elektronische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanordnung (SA) aus aktiven Bauelementen besteht und diese aus den Potentialen an den Versorgungs- Anschlüssen gültige Signalpegel zum Aktivieren und Deaktivieren des Schreibschutzes ableiten.
7. Elektronische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtflüchtige Speichereinrichtung (SpE) ein EEPROM ist.
8. Elektronische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Baugruppe (BG) ein Speichermodul ist.
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