DE102004019874B4 - Schaltungsanordnung mit einer Basisfunktion und einer Überwachungsfunktion - Google Patents

Schaltungsanordnung mit einer Basisfunktion und einer Überwachungsfunktion Download PDF

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Abstract

Bei einer Schaltungsanordnung mit einer ersten Schaltungsgruppe für eine Basisfunktion und einer zweiten Schaltungsgruppe für eine Überwachung der ersten Schaltungsgruppe ist vorgesehen, dass ein zur Zwischenspeicherung von aus der Schaltungsanordnung auszugebenden Daten vorgesehener Telegrammpuffer in Bereiche eingeteilt ist, die den Schaltungsgruppen fest zugeordnet sind, so dass auf die Bereiche nur von der jeweils zugeordneten Schaltungsgruppe zugegriffen werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit einer ersten Schaltungsgruppe für eine Basisfunktion und einer zweiten Schaltungsgruppe für eine Überwachung der ersten Schaltungsgruppe.
  • In integrierten Schaltungen für sicherheitsrelevante Anwendungen sind oftmals Schaltungsgruppen integriert, die der Überwachung anderer Schaltungsgruppen dienen, welche die eigentliche Funktion – im Folgenden auch Basisfunktion – ausüben.
  • Wird zur Ausgabe von Daten der Basisfunktion sowie zur Ausgabe von Statusmeldungen der Überwachungsfunktion eine serielle Schnittstelle verwendet, müssen diese Informationen durch einen gemeinsamen Schaltungsteil, beispielsweise einen Mikrocomputer, gehandhabt werden. Dies birgt die Gefahr, dass bei Ausfall dieses gemeinsamen Schaltungsteils sowohl die Daten der Basisfunktion als auch die Statusmeldungen der Überwachungsfunktion verfälscht werden. Dadurch können beispielsweise falsche Daten nicht mehr als Fehler gekennzeichnet werden.
  • Durch DE 198 14 359 A1 ist es bekannt, zwischen einer Hardware-Einrichtung und einer Überwachungs-Verarbeitungseinrichtung Daten zu übertragen, die in einem Zwischenspeicher gepuffert werden. Besondere Maßnahmen zur Sicherung der Datenübertragung bei Ausfall eines der Elemente sind nicht vorgesehen.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Sicherheit, mit welcher Statusmeldungen der Überwachungsfunktion ausgegeben werden, zu erhöhen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein zur Zwischenspeicherung von aus der Schaltungsanordnung auszugebenden Daten vorgesehener Telegrammpuffer in Bereiche eingeteilt ist, die den Schaltungsgruppen fest zugeordnet sind, so dass auf die Bereiche nur von der jeweils zugeordneten Schaltungsgruppe zugegriffen werden kann. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Schaltungsanordnung ferner mindestens einen zu weiteren Überwachungszwecken dienenden Mikrocomputer enthält und dass ein weiterer Bereich für den Mikrocomputer vorgesehen ist.
  • Die feste Zuordnung der Bereiche zu den Schaltungsgruppen bzw. zu dem Mikrocomputer ist fest verdrahtet, d. h. bei der Herstellung der integrierten Schaltung vorgegeben, so dass die auszugebenden Daten der Basisfunktion bzw. der Überwachungsfunktion nicht vermischt werden können. Dadurch erfolgt der Zugriff auf die einzelnen Bits des Telegrammpuffers auch ohne dazwischen geschalteten Schaltungsteil. Ein Fehler in der Basisfunktion hat somit keine Auswirkung auf die Ausgabe von Daten der Überwachungsfunktion und umgekehrt.
  • Eine bevorzugte Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung besteht darin, dass die Basisfunktion der Betrieb eines Sensors ist. Der Betrieb des Sensors kann dabei die Verstärkung und Verarbeitung der am eigentlichen Sensorelement entstehenden Signale und die Erzeugung der für den Betrieb des Sensorelementes erforderlichen Spannungen und Signale umfassen.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung besteht darin, dass die zweite Schaltungsgrup pe mit Überwachungsfunktion eine zyklische Überwachung der ersten Schaltungsgruppe durchführt und die Ergebnisse in den der zweiten Schaltungsgruppe zugeordneten Bereich des Telegrammpuffers einschreibt.
  • Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit und der Flexibilität bei der Einbindung der erfindungsgemäßen Schaltungsanord nung in übergeordneten Systemen kann es vorteilhaft sein, wenn die Schaltungsgruppen Ausgänge aufweisen, die unabhängig von dem Telegrammpuffer sind.
    •
  • Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist schematisch in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben.
  • Die Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild einer integrierten Schaltung zum Betrieb eines Sensors, beispielsweise eines Drehratensensors. Die Schaltung umfasst eine erste Schaltungsgruppe 1 mit einer Basisfunktion 2, nämlich die Durchführung von Messungen (Measurement) an einem Sensor 3. Unabhängig von den weiteren Schaltungsgruppen weist die erste Schaltungsgruppe 1 einen Ausgang 4 auf, dem beispielsweise ein analoges Messsignal entnommen werden kann.
  • Die zweite Schaltungsgruppe 5 mit der Überwachungsfunktion 6 (Monitoring) ist mit der ersten Schaltungsgruppe verbunden und führt an der ersten Schaltungsgruppe 1 Tests durch. Diese können rein passiv sein oder aufgrund bestimmter Testsignale erfolgen, welche die zweite Schaltungsgruppe zyklisch, beispielsweise in einer Folge von 50 ms, der ersten Schaltungsgruppe zuführt. Die zweite Schaltungsgruppe weist ebenfalls einen separaten Ausgang 7 auf, von dem beispielsweise ein Alarm-Signal entnehmbar ist.
  • Eine dritte Schaltungsgruppe 8 enthält einen Telegrammpuffer 9, der in drei Bereiche 10, 11, 12 eingeteilt ist. In die Bereiche 10 und 11 werden die Ausgangsdaten der Basisfunktion 2 und der Überwachungsfunktion 6 eingeschrieben. Ein dritter Bereich 12 ist mit einer intelligenten Watch-Dog-Schaltung 13 verbunden, die mit einem Mikrocomputer 14 zusammenwirkt. Die Watch-Dog-Schaltung 13 hat einen ersten Ausgang 15 zur Ausgabe einer Fehlermeldung, beispielsweise an einen Mikrocomputer eines übergeordneten Systems oder an eine unabhängige Abschaltevorrichtung, und einen weiteren Ausgang, der mit dem Bereich 12 verbunden ist. Über eine Schnittstelle 16, beispielsweise ein SPI-Interface, kann der Inhalt des Telegrammpuffers 9 unabhängig von den übrigen Teilen der integrierten Schaltung ausgelesen werden.

Claims (5)

  1. Schaltungsanordnung mit einer ersten Schaltungsgruppe für eine Basisfunktion und einer zweiten Schaltungsgruppe für eine Überwachung der ersten Schaltungsgruppe, dadurch gekennzeichnet, dass ein zur Zwischenspeicherung von aus der Schaltungsanordnung auszugebenden Daten vorgesehener Telegrammpuffer (9) in Bereiche (10, 11) eingeteilt ist, die den Schaltungsgruppen (1, 5) fest zugeordnet sind, so dass auf die Bereiche nur von der jeweils zugeordneten Schaltungsgruppe (1, 5) zugegriffen werden kann.
  2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung ferner mindestens einen zu weiteren Überwachungszwecken dienenden Mikrocomputer (14) enthält und dass ein weiterer Bereich (12) für den Mikrocomputer (14) vorgesehen ist.
  3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisfunktion (2) der Betrieb eines Sensors (3) ist.
  4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schaltungsgruppe (5) mit Überwachungsfunktion (6) eine zyklische Überwachung der ersten Schaltungsgruppe (1) durchführt und die Ergebnisse in den der zweiten Schaltungsgruppe (5) zugeordneten Bereich (11) des Telegrammpuffers (9) einschreibt.
  5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsgruppen (1, 5) Ausgänge (4, 7) aufweisen, die unabhängig von dem Telegrammpuffer (9) sind.
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