DE102004057787A1

DE102004057787A1 - Verfahren zum Betreiben eines an ein Bus-, insbesondere LIN-Bus-System anschliessbaren System-Moduls, sowie elektronisches Modul, insbesondere Mikroprozessor- bzw. Mikrocontroller-Modul

Info

Publication number: DE102004057787A1
Application number: DE102004057787A
Authority: DE
Inventors: Andreas Jansen; Tan Ban Huat
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2006-06-01
Also published as: US8312191B2; US20060230262A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Modul, insbesondere Mikroprozessor- bzw. Mikrocontroller-Modul, und ein Verfahren zum Betreiben eines an ein Bus-, insbesondere LIN-Bus-System anschließbaren System-Moduls, welches die Schritte aufweist: DOLLAR A - Betreiben des System-Moduls in einem ersten Betriebsmodus und DOLLAR A - Betreiben des System-Moduls in einem zweiten Betriebsmodus, wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer (t1) nach Beginn des ersten Betriebsmodus über das Bus-System (1) ein - vom Bus-System-Protokoll nicht vorgesehenes - Modus-Start- bzw. Modus-Wechsel-Signal empfangen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines an ein Bus-, insbesondere LIN-Bus-System anschliessbaren System-Moduls. Des weiteren betrifft die Erfindung ein elektronisches Modul, insbesondere Mikroprozessor- bzw. Mikrocontroller-Modul, z.B. ein an ein Bus-, insbesondere LIN-Bus-System anschliessbares elektronisches Modul.

In elektrischen oder elektronischen Systemen kommunizieren einzelne System-Module, z.B. verschiedene elektronische Baugruppen, verschiedene, jeweils auf einer einzelnen Baugruppe angeordnete, elektronische Bauelemente (z.B. verschiedene, auf einer einzelnen Baugruppe angeordnete Halbleiter-Bauelemente), verschiedene, in ein- und demselbem Bauelement vorgesehene Bauelement-Sub-Komponenten (insbesondere verschiedene Komponenten eines Halbleiter-Bauelements, z.B. eines Speicher- und/oder Rechenschaltkreises, z.B. eines Mikrocontrollers oder Mikroprozessors, usw.), etc. über ein – aus einer oder aus mehreren Übertragungs-Leitungen bestehendes – Übertragungsmedium, beispielsweise ein Bus-System.

Bus-Systeme können von mehreren, insbesondere von zwei oder mehr als zwei Modulen/Bauelementen/Komponenten gemeinsam genutzt werden.

Viele herkömmliche Bus-Systeme bestehen aus mehreren Teilsystemen, beispielsweise aus einem – aus einer oder mehreren Datenleitungen bestehenden – Daten-Bus zur Übertragung der eigentlichen Nutz-Daten, und/oder einem – aus einer oder mehreren Adressleitungen bestehenden – Adress-Bus zum Übertragen von Adress-Daten, und/oder einem – aus einer oder mehreren Steuerleitungen bestehenden – Steuer-Bus zum Übertragen von Steuer-Daten, etc.

Im Vergleich hierzu ist ein sog. LIN-Bus-System wesentlich einfacher aufgebaut (LIN = Local Interconnect Network). Ein LIN-Bus-System besteht i.A. nur aus einer einzigen Übertragungsleitung, an welche eine Vielzahl verschiedener Baugruppen/Bauelemente/Komponenten angeschlossen sein können. Über die LIN-Bus-Übertragungsleitung müssen also sowohl Nutz- als auch Adress- und/oder Steuer-Daten übertragen werden.

Die an ein LIN-Bus-System angeschlossenen Baugruppen/Bauelemente/Komponenten verfügen in der Regel über lediglich drei Eingänge; einen Eingang für die LIN-Bus-Übertragungsleitung, und zwei Spannungs-Versorgungs-Eingänge.

Gemäß LIN-Bus-Protokoll sind im Prinzip beliebige Kombinationen an Daten-Längen und -Inhalten zugelassen; es sind keine protokollmäßig vor-definierten Kontroll-Worte spezifiziert. Stattdessen müssen entsprechende Kontroll-Worte – für jede Anwendung individuell – festgelegt werden.

LIN-Bus-Systeme können mit Datenraten von z.B. bis zu 20 Kbit/s betrieben werden; sie basieren auf einer Master-/Slave-Architektur mit einem einzigen Master, und einem oder mehreren Slaves.

Aufgrund des relativ einfachen und kostengünstigen Aufbaus von LIN-Bus-Systemen werden diese häufig zur Steuerung verteilter elektrischer Systeme in zeit- und/oder sicherheitsunkritischen Umgebungen eingesetzt, z.B. zur Steuerung zeit- und/oder sicherheitsunkritischer Automotive-Anwendungen.

Mögliche Einsatzgebiete sind z.B. die Mikrocontroller- bzw. Mikroprozessor-basierte Steuerung von Gleichstrom- und Schrittmotoren für elektrische Fensterheber und Außenspiegel, die Einstellung des Abblendlichts, das Management von Sensor-Informationen zur Steuerung der Klimaanlage oder der Sitzposition, etc., etc.

Herkömmliche Mikrocontroller- bzw. Mikroprozessor-Systeme weisen eine oder mehrere (zentrale) Steuer- bzw. Recheneinheiten auf (Central Processing Units (CPUs), bzw. CPU „Cores"), die mit einer oder mehreren Speicher-Einrichtungen verbunden sind, z.B. einer Programm- und einer Datenspeichereinrichtung („Programmspeicher", und „Datenspeicher").

Die Speichereinrichtungen können auf ein- und demselben Chip vorgesehen sein, wie der entsprechende Mikrocontroller bzw. Mikroprozessor (sog. „embedded" Mikrocontroller- bzw. Mikroprozessor-System), oder alternativ auch separat hiervon.

Der „Programmspeicher" enthält insbesondere die Folge der von dem bzw. den CPU Cores abzuarbeitenden Befehle, also das Programm (und ggf. zusätzlich entsprechende – von dem bzw. den CPU Cores zu verwendende – Daten-Konstanten).

Im „Datenspeicher" können z.B. die – insbesondere von dem bzw. den CPU Cores beim Abarbeiten des Programms ggf. abzuändernden – Variablen gespeichert sein.

Zum Laden eines Programms in den Programmspeicher eines Mikrocontroller- bzw. Mikroprozessor-Systems, und/oder zum Ändern eines dort abgespeicherten Programms kann das entsprechende Mikrocontroller- bzw. Mikroprozessor-System von einem Normalbetriebsmodus in ein Programmiermodus gebracht werden, z.B. indem an einem vorbestimmten System-Pin ein entsprechendes Signal angelegt wird.

Bei vielen Anwendungen – insbesondere z.B. bei LIN-Bus-Mikrocontroller- bzw. Mikroprozessor-Systemen – ist der o.g. Pin nach dem Einbau des Mikrocontroller- bzw. Mikroprozessor-Systems, bzw. dem Anschluss des Mikrocontroller- bzw. Mikroprozessor-Systems an ein entsprechendes Bus-System von aussen her nicht mehr zugänglich.

Deshalb muss bei herkömmlichen LIN-Bus-Mikroprozessor-Systemen – solange der o.g. Pin noch zugänglich ist – zunächst ein Grundprogramm in den Programmspeicher geladen werden; erst dann kann das Mikroprozessor-System eingebaut, bzw. an das LIN-Bus-System angeschlossen werden.

Durch Übertragen eines – dem Grundprogramm „bekannten" (anwendungsspezifisch ggf. jeweils unterschiedlichen) – speziellen Kontroll-Worts über die LIN-Bus-Übertragungsleitung kann der entsprechende Mikroprozessor von einem Normalbetriebsmodus in einen Programmiermodus gebracht werden; erst dann kann das eigentliche bzw. kundenspezifische Programm über die LIN-Bus-Übertragungsleitung an den Mikroprozessor übertragen, und in dem o.g. Programmspeicher abgespeichert werden.

Nachteilig ist aber u.a., dass vor dem Anschluss des Mikroprozessor-Systems an das LIN-Bus-System erst das Grundprogramm in den Programmspeicher geladen werden muss, damit der Mikroprozessor eine über die LIN-Bus-Übertragungsleitung übertragene Datensequenz als Kontroll-Wort zum Wechsel in den Programmiermodus erkennen kann.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines an ein Bus-, insbesondere LIN-Bus-System anschliessbaren System-Moduls, sowie ein neuartiges elektronisches Modul, insbesondere Mikroprozessor- bzw. Mikrocontroller-Modul zur Verfügung zu stellen.

Sie erreicht dieses und weitere Ziele durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 12.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines an ein Bus-, insbesondere LIN-Bus-System anschliessbaren System-Moduls zur Verfügung gestellt, welches die Schritte aufweist:

– Betreiben des System-Moduls in einem ersten Betriebsmodus; und
– Betreiben des System-Moduls in einem zweiten Betriebsmodus, wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer (t1) nach Beginn des ersten Betriebsmodus über das Bus-System ein – vom Bus-System-Protokoll nicht vorgesehenes – Modus-Start- bzw. Modus-Wechsel-Signal empfangen wird.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Verfahren zusätzlich den Schritt auf:

– Betreiben des System-Moduls in einem dritten Betriebsmodus, wenn innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer (t1) nach Beginn des ersten Betriebsmodus über das Bus-System kein Modus-Start- bzw. Modus-Wechsel-Signal empfangen wird.

Vorteilhaft ist der dritte Betriebsmodus ein Normalbetriebsmodus.

Besonders bevorzugt ist der zweite Betriebsmodus ein Programmierbetriebsmodus, und der erste Betriebsmodus ein Pre-Programmierbetriebsmodus.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein elektronisches Modul, insbesondere Mikroprozessor- bzw. Mikrocontroller-Modul zur Verfügung gestellt, welches an ein Bus-, insbesondere LIN-Bus-System anschliessbar ist, und welches eine Einrichtung aufweist zum Ermitteln, ob innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer (t1) nach Beginn eines ersten Modul-Betriebsmodus über das Bus-System ein Modus-Start- bzw. Modus-Wechsel-Signal empfangen wird, insbesondere ein – vom Bus-System-Protokoll nicht vorgesehenes – Modus-Start- bzw. Modus-Wechsel-Signal.

Vorteilhaft ist die Einrichtung so ausgestaltet und eingerichtet, dass dann, wenn innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer (t1) nach Beginn des ersten Modul-Betriebsmodus über das Bus-System ein Modus-Start- bzw. Modus-Wechsel-Signal empfangen wird, ein Wechsel in einen zweiten Modul-Betriebsmodus veranlasst wird, und dass dann, wenn innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer (t1) nach Beginn des ersten Modul-Betriebsmodus über das Bus-System kein Modus-Start- bzw. Modus-Wechsel-Signal empfangen wird, ein Wechsel in einen dritten Modul-Betriebsmodus veranlasst wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele und der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 eine schematische, beispielhafte Darstellung eines Abschnitts eines LIN-Bus-Systems, und daran angeschlossener, miteinander kommunizierender System-Module;
2a eine schematische, beispielhafte Darstellung von gemäß dem Stand der Technik über das in 1 gezeigte LIN-Bus-System übertragenen Daten bzw. Daten-Signalen;
2b eine schematische, beispielhafte Darstellung von bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung als Modus-Start- bzw. Modus-Wechsel-Befehl über das in 1 gezeigte LIN-Bus-System übertragenen Daten bzw. Daten-Signalen; und
3 eine schematische, beispielhafte Darstellung von bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung als Modus-Start- bzw. Modus-Wechsel-Befehl über das in 1 gezeigte LIN-Bus-System übertragenen Daten-Signalen, im Vergleich zum gemäß dem Stand der Technik, und gemäß dem LIN-Bus-Protokoll übertragenen, herkömmlichen Daten-Signalen.
In 1 ist eine schematische, beispielhafte Darstellung eines Abschnitts eines Bus-Systems 1, und daran angeschlossener, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung über das Bus-System 1 miteinander kommunizierender System-Module 2, 3, 4, 5 gezeigt.
Bei dem Bus-System 1 kann es sich im Prinzip um ein beliebiges Bus-System 1 handeln, über welches die System-Module 2, 3, 4, 5 – z.B. verschiedene elektronische Baugruppen, verschiedene, jeweils auf einer einzelnen Baugruppe angeordnete, elektronische Bauelemente (z.B. verschiedene, auf einer einzelnen Baugruppe angeordnete Halbleiter-Bauelemente), verschiedene, in ein- und demselbem Bauelement vorgesehene Bauelement-Sub-Komponenten (insbesondere verschiedene Komponenten eines Halbleiter-Bauelements, z.B. eines Speicher- und/oder Rechenschaltkreises, z.B. eines Mikrocontrollers oder Mikroprozessors, usw.), etc. – miteinander kommunizieren können.
Besonders vorteilhaft kann als Bus-System 1 ein LIN-Bus-System (LIN = Local Interconnect Network) verwendet werden.
Das Bus-System 1 kann einen – aus einer oder mehreren Datenleitungen bestehenden – Daten-Bus zur Übertragung der eigentlichen Nutz-Daten aufweisen, und/oder einen – aus einer oder mehreren Adressleitungen bestehenden – Adress-Bus zum Übertragen von Adress-Daten, und/oder einen – aus einer oder mehreren Steuerleitungen bestehenden – Steuer-Bus zum Übertragen von Steuer-Daten, etc., besonders vorteilhaft – z.B. dann, wenn als Bus-System ein LIN-Bus-System verwendet wird, und wie in 1 gezeigt ist – lediglich eine einzige Übertragungsleitung 1a, an welche als System-Module 2, 3, 4, 5 eine Vielzahl verschiedener Baugruppen/Bauelemente/Komponenten angeschlossen sein können.
Weist das Bus-System 1 – wie das in 1 gezeigte LIN-Bus-System 1 – lediglich eine einzige Übertragungsleitung 1a auf, müssen über diese sowohl Nutz- als auch Adress- und/oder Steuer-Daten übertragen werden.
Die an das LIN-Bus-System 1 angeschlossenen System-Module 2, 3, 4, 5 können z.B. jeweils über (lediglich) drei Eingänge verfügen, z.B. jeweils einen Eingang 2a, 3a, 4a, 5a für die LIN-Bus-Übertragungsleitung 1a, und zwei Spannungs-Versorgungs-Eingänge 102a, 202a (die z.B. mit einer Versorgungs-Spannungs-Leitung, und einer Masse-Leitung verbunden sein können).
Das LIN-Bus-System 1 kann – entsprechend der LIN-Bus-Spezifikation – z.B. mit Datenraten von z.B. bis zu 20 Kbit/s, etc. betrieben werden.
Das LIN-Bus-System 1 basiert auf einer Master-/Slave-Architektur, genauer: auf einer Single-Master-/Slave-Architektur, wobei jeweils nur ein einziges der an das LIN-Bus-System 1 angeschlossenen System-Module (z.B. das System-Modul 5, oder das System-Modul 2 (oder ein beliebiges anderes System-Modul)) als Master, und die übrigen an das LIN-Bus-System 1 angeschlossenen System-Module als Slave fungieren.
Das in 1 gezeigte Bus-System 1, und die daran angeschlossenen System-Module 2, 3, 4, 5 können vorteilhaft zur Steuerung verteilter elektrischer Systeme in zeit- und/oder sicherheitsunkritischen Umgebungen eingesetzt werden, z.B. zur Steuerung zeit- und/oder sicherheitsunkritischer Automotive-Anwendungen (z.B. zur Steuerung von Gleichstrom- und/oder Schrittmotoren für elektrische Fensterheber und Außenspiegel, die Einstellung des Abblendlichts, das Management von Sensor-Informationen zur Steuerung der Klimaanlage und/oder der Sitzposition, etc., etc.).
Beispielsweise kann es sich bei einem oder mehreren der an das in 1 gezeigte LIN-Bus-System 1 angeschlossenen System-Module 2, 3, 4, 5 um entsprechende mechatronische Motor-Systeme handeln, bei denen in einem entsprechenden Motorgehäuse – außer einem oder mehreren Motoren – auch entsprechende elektronische Komponenten untergebracht sind, z.B. entsprechende LIN-Bus-Transceiver, und/oder entsprechende Spannungsregulierungs-Einrichtungen, und/oder entsprechende Aktuator-Steuerungs-Einrichtungen, und/oder entsprechenden Sensor-Schnittstellen, und/oder entsprechende Speicher-Einrichtungen, und/oder entsprechende Mikrocontroller- bzw. Mikroprozessor-Systeme, etc., etc.
Beispielsweise weist das in 1 gezeigte System-Modul 2 (und/oder das System-Modul 3, und/oder das System-Modul 4, etc.) – ggf. zusätzlich zu einem LIN-Bus-Transceiver, und/oder einer Spannungsregulierungs-Einrichtung, usw., usw. – ein Mikrocontroller- bzw. Mikroprozessor-System 9 mit einer oder mehreren (zentralen) Steuer- bzw. Recheneinheiten 8 auf (Central Processing Unit 8 (CPU), bzw. CPU „Core"), die mit einer oder mehreren Speicher-Einrichtungen verbunden sind, z.B. einer Programmspeichereinrichtung 7, und einer Datenspeichereinrichtung 6.
Die Programm- und die Datenspeichereinrichtung 6, 7 können beim vorliegenden Ausführungsbeispiel z.B. auf ein- und demselben Chip vorgesehen sein, wie der entsprechende Mikrocontroller bzw. Mikroprozessor (bzw. die CPU 8) (sog. „embedded" Mikrocontroller- bzw. Mikroprozessor-System), oder alternativ auch separat hiervon.
Die Programmspeichereinrichtung 7 enthält insbesondere die Folge der von der bzw. den CPUs 8 abzuarbeitenden Befehle, also das Programm (und ggf. zusätzlich entsprechende – von der bzw. den CPUs 8 zu verwendende – Daten-Konstanten) (d.h. sog. Programmdaten).
Demgegenüber können in der Datenspeichereinrichtung 6 z.B. die – insbesondere von der bzw. den CPUs 8 beim Abarbeiten des Programms ggf. abzuändernden – Variablen gespeichert sein (bzw. entsprechende Applikationsdaten).
Die Datenspeichereinrichtung 6 kann z.B. von einem oder mehreren RAMs (RAM = Random Access Memory bzw. Schreib-Lese-Speicher), insbesondere z.B. DRAMs (DRAM = Dynamic Random Access Memory), oder SRAMs (SRAM = Static Random Access Memory) gebildet werden.
Als Programmspeichereinrichtung 7 kann z.B. ein entsprechendes, nicht-flüchtiges Speicherbauelement verwendet werden, z.B. ein EPROM (Erasable PROM bzw. Löschbarer Festwertspeicher) oder EEPROM (Electrically Erasable PROM bzw. Elektrisch Löschbarer Festwertspeicher), insbesondere z.B. ein Flash-EEPROM.
Alternativ kann als Programmspeichereinrichtung 7 z.B. auch ein RAM eingesetzt werden, insbesondere z.B. ein DRAM.
Bei herkömmlichen LIN-Bus-Mikroprozessor-Systemen muss – vor dem Anschluss eines entsprechenden System-Moduls (z.B. des System-Moduls 2) an das LIN-Bus-System 1, bzw. vor dem Einbau der o.g. elektronischen Komponenten eines entsprechenden System-Moduls (z.B. des System-Moduls 2) in ein entsprechendes Gehäuse, insbesondere Motor-Gehäuse – zunächst ein Grundprogramm in die Programmspeichereinrichtung eines entsprechenden Mikrocontroller-Systems (z.B. in die Programmspeichereinrichtung 7 des Mikrocontroller-Systems 9) geladen werden.
Der Grund ist, dass auf einen – zum Veranlassen eines Wechsels vom Normalbetriebsmodus in den Programmiermodus vorgesehenen – Pin des Mikrocontroller-Systems nach dem Einbau in das o.g. Gehäuse, bzw. den Anschluss an das LIN-Bus-System von aussen her nicht mehr zugegriffen werden kann.
Demgegenüber kann – wie im folgenden noch genauer erläutert wird – bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen z.B. das Mikroprozessor-System 9 bzw. das System-Modul 2 (und/oder ein oder mehrere weitere System-Module 3, 4, 5) an das LIN-Bus-System 1 angeschlossen werden, bzw. können die o.g. elektronischen Komponenten z.B. des System-Moduls 2 in ein entsprechendes Gehäuse, insbesondere Motor-Gehäuse eingebaut werden, ohne dass ein Programm, insbesondere Grundprogramm in die Programmspeichereinrichtung 7 des entsprechenden Mikrocontroller-Systems 9 geladen ist (und – alternativ – beliebig wählbar auch mit in die Programmspeichereinrichtung 7 geladenem Programm, insbesondere Grundprogramm).
Um – nach dem Anschluss des Mikroprozessor-Systems 9 bzw. des System-Moduls 2 an das LIN-Bus-System 1, bzw. nach dem Einbau der o.g. elektronischen Komponenten z.B. des System-Moduls 2 in ein entsprechendes Gehäuse, insbesondere Motor-Gehäuse – über das LIN-Bus-System 1 ein Programm, insbesondere Grundprogramm in die Programmspeichereinrichtung 7 des Mikroprozessor-Systems 9 zu laden, und/oder ein dort abgespeichertes Programm, insbesondere Grundprogramm abzuändern, etc., wird das Mikroprozessor-System 9 bzw. des System-Modul 2 – auf die im folgenden genauer erläuterte, spezielle Art und Weise – von einem Arbeits- bzw. Normalbetriebsmodus, oder einem Vor-Programmiermodus in einen Programmiermodus gebracht:
Von einer auf dem System-Modul 2 vorgesehenen Einrichtung, insbesondere z.B. der o.g. Spannungsregulierungs-Einrichtung wird überwacht, ob an den Spannungs-Versorgungs-Eingängen 102a, 202a (insbesondere an dem mit der o.g. Versorgungs-Spannungs-Leitung verbundenen Spannungs-Versorgungs-Eingang 102a) eine entsprechende Versorgungs-Spannung anliegt, oder nicht. Hierzu kann z.B. überwacht werden, ob die an den Spannungs-Versorgungs-Eingängen 102a, 202a (insbesondere die an dem Spannungs-Versorgungs-Eingang 102a) anliegende Spannung einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet.
Ist dies der Fall, kann eine auf dem System-Modul 2 vorgesehene Zeit-Mess-Einrichtung 101 („Timer") aktiviert werden, und kann ein internes Rücksetz-Signal (RESET-Signal) des System-Moduls 2 deaktiviert, und ein interner System-Modul-Taktsignal-Geber aktiviert werden (sodass durch die Zeit-Mess-Einrichtung 101 die ab der Ermittlung einer am Spannungs-Versorgungs-Eingang 102a anliegenden Versorgungs-Spannung, bzw. die ab dem Deaktivieren des RESET-Signals vergangene Zeit t gemessen wird (z.B. durch Ermitteln der Anzahl an seitdem vergangenen Takten)) („Vor-Programmiermodus").
Insbesondere dann, wenn in der Programmspeichereinrichtung 7 des Mikrocontroller-Systems 9 bzw. des System-Moduls 2 noch kein Programm, insbesondere Grundprogramm abgespeichert ist, wird unter Steuerung eines – in einem Start-ROM 10 des Mikrocontroller-Systems 9 bzw. des System-Moduls 2 fest abgespeicherten – Programms (oder alternativ – falls vorhanden – unter Steuerung durch ein in der Programmspeichereinrichtung 7 des Mikrocontroller-Systems 9 bzw. des System-Moduls 2 gespeichertes Programm, insbesondere Grundprogramm, oder – stets, und unabhängig hiervon – durch das in dem Start-ROM gespeicherte Programm) ermittelt, ob – innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer t₁ nach der Ermittlung einer am Spannungs-Versorgungs-Eingang 102a anliegenden Versorgungs-Spannung, bzw. nach dem Deaktivieren des RESET-Signals (d.h. solange gilt t < t₁) – an dem LIN-Bus-Eingang 2a über das LIN-Bus-System 1 ein spezieller Normalbetriebs-/Programmierbetriebs-Modus-Wechsel-Befehl („Change Mode Signal"), bzw. Programmierbetriebs-Modus-Start-Befehl („Start Bootmode Signal") übertragen wird.
Als Normalbetriebs-/Programmierbetriebs-Modus-Wechsel-Befehl („Change Mode Signal"), bzw. Programmierbetriebs-Modus-Start-Befehl („Start Bootmode Signal") kann z.B. ein ausserhalb des LIN-Bus-Protokolls liegendes (bzw. ein gemäß LIN-Bus-Protokoll nicht erlaubtes bzw. vorgesehenes) Signal verwendet werden, z.B. – wie in 3 veranschaulicht ist – ein Signal (bzw. eine Impuls-Folge), welches einen niedrigeren „logisch hohen" Spannungspegel V2 aufweist, als der gemäß LIN-Bus-Protokoll als für LIN-Bus-Signale vorgesehene „logisch hohe" Spannungspegel V1 (insbesondere einen „logisch hohen" Spannungspegel V2, der unter dem vom LIN-Bus-Protokoll definierten Mindest-Spannungs-Pegel V1, min für „logisch hohe" Signale liegt); und/oder ein Signal mit kürzerer Impuls-Dauer T2, als die gemäß LIN-Bus-Protokoll für LIN-Bus-Signale vorgesehene Impuls-Dauer T1 (insbesondere mit einer Impuls-Dauer T2, die kleiner als die gemäß LIN-Bus-Protokoll definierte Mindest-Impuls-Dauer T1, min ist), und/oder ein auf beliebig andere Weise anders als im LIN-Bus-Protokoll definiert geformtes Signal, usw., usw.
Beispielsweise können – als Normalbetriebs-/Programmierbetriebs-Modus-Wechsel-Befehl („Change Mode Signal"), bzw. Programmierbetriebs-Modus-Start-Befehl („Start Bootmode Signal") – Signale bzw. Impuls-Folgen verwendet werden, welche statt einem minimalen „logisch hohen" Spannungspegel V1, min von mindestens z.B. 6 V einen mindestens z.B. 5%–20% darunter liegenden „logisch hohen" Spannungspegel V2 von z.B. 5 V aufweisen, und/oder Signale/Impulsfolgen, welche nicht mit einer maximalen LIN-Bus-Datenrate von z.B. 20 kbit/s übertragen werden (d.h. entsprechende minimale Impuls-Dauern T1 min aufweisen), sondern mit einer mindestens z.B. 20%–100% darüber liegenden Datenrate (d.h. Signale/Impulsfolgen, welche entsprechend unter der minimalen Impuls-Dauer T1min liegende Impuls-Dauern aufweisen), etc.
Besonders vorteilhaft können alternativ (oder zusätzlich) zu den auf die o.g. Weise vom LIN-Bus-Protokoll abweichenden Signalen die weiter unten unter Bezug auf 2b genauer erläuterten Signale als Normalbetriebs-/Programmierbetriebs-Modus-Wechsel-Befehl, bzw. Programmierbetriebs-Modus-Start-Befehl verwendet werden.
Wird – gesteuert durch das auf dem Start-ROM 10 (bzw. alternativ: auf der Programmspeichereinrichtung 7) abgespeicherte Programm – ermittelt, dass – innerhalb der o.g. Zeitdauer t1 (die z.B. größer als 1 ms, und z.B. kleiner als 50 ms, insbesondere kleiner als 20 ms sein kann) – über das LIN-Bus-System 1 ein Normalbetriebs-/Programmierbetriebs-Modus-Wechsel-Befehl („Change Mode Signal"), bzw. Programmierbetriebs-Modus-Start-Befehl („Start Bootmode Signal") übertragen worden ist, wird das System-Modul 2, insbesondere das Mikrocontroller-System 9 vom Normalbetriebsmodus, bzw. Vor-Programmiermodus in den Programmiermodus gebracht, insbesondere von einem „prebootmode" – erstmalig – in einen Programmiermodus, insbesondere in einen „boot"-Modus bzw. „bootstraploader"-Modus.
Nach dem Normalbetriebs-/Programmierbetriebs-Modus-Wechsel-Befehl („Change Mode Signal"), bzw. dem Programmierbetriebs-Modus-Start-Befehl („Start Bootmode Signal") (insbesondere unter Verwendung eines entsprechenden Handshake-Verfahrens von einem an das LIN-Bus-System 1 angeschlossenen Rechner, insbesondere PC) an das System-Modul 2 übertragene Daten werden vom System-Modul 2, insbesondere dem Mikrocontroller-System 9 nicht mehr als gewöhnliche Nutz- bzw. Applikationsdaten angesehen, sondern als Programmierdaten.
Die über das LIN-Bus-System 1 übertragenen, an das System-Modul 2 gerichteten Daten können dann LIN-Bus-Spezifikationskonform sein; allerdings kann diesen Daten jeweils eine andere Bedeutung zugewiesen sein, als den entsprechenden Daten im LIN-Bus-Protokoll, bzw. im Normalbetriebsmodus.
Die auf die o.g. Weise im Programmiermodus über das LIN-Bus-System 1 übertragenen, an das System-Modul 2 gerichteten (Programmier-)Daten können in der Programmspeichereinrichtung 7 des System-Moduls 2 bzw. des Mikrocontroller-Systems 9 abgespeichert werden (ggf. nach vorheriger Zwischenspeicherung in der Datenspeichereinrichtung 6), d.h. z.B. dazu verwendet werden, nach dem Einbau bzw. dem Anschluss des System-Moduls 2 bzw. des Mikrocontroller-Systems 9 an das LIN-Bus-System 1 (erstmalig) ein Grundprogramm in die Programmspeichereinrichtung 7 des System-Moduls 2 bzw. des Mikrocontroller-Systems 9 zu laden, und/oder ein dort vorhandenes Grundprogramm abzuändern, und/oder das eigentliche bzw. kundenspezifische Programm in die Programmspeichereinrichtung 7 des System-Moduls 2 bzw. des Mikrocontroller-Systems 9 zu laden, und/oder ein entsprechendes kundenspezifisches Programm entsprechend abzuändern, etc.
Vorteilhaft werden, um das Mikrocontroller-System 9 (zurück) vom Programmiermodus in den Normalbetriebsmodus zu bringen an das System-Modul 2 entsprechende LIN-Bus-Spezifikationskonforme Daten ausgesendet, wobei diesen Daten im Programmiermodus (nicht jedoch im Normalbetriebsmodus) die Bedeutung eines Programmierbetriebs-/Normalbetriebs-Modus(Rück-)Wechsel-Befehl („Change Mode Back Signal") zugewiesen ist.
Wird durch das System-Modul 2 – anders als vorher beispielhaft erläutert – innerhalb der o.g., vorbestimmten Zeitdauer t1 nach der Ermittlung einer am Spannungs- Versorgungs-Eingang 102a anliegenden Versorgungs-Spannung, bzw. nach dem Deaktivieren des RESET-Signals kein spezieller, am LIN-Bus-Eingang 1a anliegender Normalbetriebs-/Programmierbetriebs-Modus-Wechsel-Befehl („Change Mode Signal"), bzw. Programmierbetriebs-Modus-Start-Befehl („Start Bootmode Signal") ermittelt, wird das System-Modul 2 automatisch in den Normalbetriebs-Modus gebracht.
Die über das LIN-Bus-System 1 an das System-Modul 2 übertragenen Daten werden dann als gewöhnlich Nutz- bzw. Applikations-Daten verwendet, und können z.B. auf herkömmliche Weise unter Steuerung des auf der Programmspeichereinrichtung 7 abgespeicherten Programms durch die CPU 8 entsprechend verarbeitet, und/oder (vorher und/oder nachher) auf der Datenspeichereinrichtung 6 abgespeichert werden, usw.
Herkömmliche, den o.g. Normalbetriebs-/Programmierbetriebs-Modus-Wechsel-Befehl („Change Mode Signal"), bzw. den Programmierbetriebs-Modus-Start-Befehl („Start Bootmode Signal") nicht unterstützende (LIN-Bus-)System-Module (insbesondere kein entsprechendes Start-ROM 10 bzw. kein auf die o.g. Weise arbeitendes Normalbetriebs-/Programmierbetriebs-Modus-Wechsel- bzw. Programmierbetriebs-Modus-Start-Steuer-Programm aufweisende System-Module) können auf übliche Weise (zusätzlich) an das LIN-Bus-System 1 angeschlossen, und betrieben werden (können jedoch nicht auf die o.g., spezielle Weise in einen Programmierbetriebs-Modus gebracht werden, und ignorieren ein entsprechendes auf dem LIN-Bus-System 1 übertragenes „Change Mode Signal" bzw. „Start Bootmode Signal").
Im folgenden wird – anhand von 2a und 2b – die bereits oben kurz erwähnte, alternative Möglichkeit zur Bildung von als Normalbetriebs-/Programmierbetriebs-Modus-Wechsel-Befehl, bzw. Programmierbetriebs-Modus-Start-Befehl verwendbaren Daten bzw. Daten-Signalen näher erläutert.
In 2a ist eine schematische, beispielhafte Darstellung von – während des Normalbetriebsmodus – gemäß dem Stand der Technik gemäß LIN-Bus-Protokoll über das in 1 gezeigte LIN-Bus-System 1 übertragenen Daten gezeigt.
Wie aus 2a hervorgeht, können – nachdem zu Beginn einer zwischen dem Master, und einem der Slaves durchgeführten Übertragung ggf. entsprechende in entsprechenden, hier nicht dargestellten Header-Daten-Blöcken enthaltene Header-Daten übertragen worden sind (hier nicht dargestellt) – die eigentlichen, zu übertragenden Nutz- bzw. Applikations-Daten enthaltende Nutz-Daten-Blöcke 21, 22 über die Übertragungsleitung 1a des LIN-Bus-Systems 1 vom Master an den jeweiligen Slave (oder umgekehrt (oder z.B. zwischen verschiedenen Slaves)) übertragen werden (z.B. nacheinander jeweils ein Byte an Nutz-Daten enthaltende Nutz-Daten-Blöcke 21, 22, etc. z.B. vom System-Modul 5 and das System-Modul 2).
Die in den Nutz-Daten-Blöcken 21, 22 enthaltenen Nutz- bzw. Applikations-Daten können z.B. auf herkömmliche Weise unter Steuerung des auf der Programmspeichereinrichtung 7 abgespeicherten Programms durch die CPU 8 entsprechend verarbeitet, und/oder (vorher und/oder nachher) auf der Datenspeichereinrichtung 6 abgespeichert werden, usw.
Gemäß LIN-Bus-Protokoll können am Ende einer zwischen z.B. dem Master, und dem jeweiligen Slave durchgeführten Übertragung (bzw. am Ende eines entsprechenden Übertragungs-Abschnitts) ein oder mehrere Prüfbits versendet werden, z.B. in einem vom Master an den jeweiligen Slave (oder umgekehrt) übertragenen, die zu übertragenden Prüfbits enthaltenden Prüfsummen-Block 23 (welcher z.B. ein Byte an Prüfbits enthalten kann).
Die Prüfbits können z.B. vom jeweils sendenden Master bzw. Slave aus der Quersumme bzw. dem Gewicht (d.h. der Anzahl der jeweiligen Einsen) der jeweils übertragenen Nutz- und/oder Header-Daten-Blöcke errechnet werden. Beispielsweise kann – falls ein Nutz-Daten-Block 21, 22 eine ungerade Anzahl an Einsen enthält – als Prüfbit eine Null verwendet werden, und – falls ein Nutz-Daten-Block eine gerade Anzahl an Einsen enthält – als Prüfbit eine Eins (mit anderen Worten können als Prüfbits also z.B. sog. Paritätsbits verwendet werden).
In 2b ist eine schematische, beispielhafte Darstellung von beim o.g. alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung als Normalbetriebs-/Programmierbetriebs-Modus-Wechsel-Befehl bzw. Programmierbetriebs-Modus-Start-Befehl über das in 1 gezeigte LIN-Bus-System übertragbaren Daten gezeigt.
Wie aus 2b hervorgeht, werden – nachdem zu Beginn einer zwischen dem Master (z.B. dem System-Modul 5), und einem der Slaves (z.B. dem System-Modul 2) durchgeführten Übertragung ggf. entsprechende in entsprechenden, hier nicht dargestellten Header-Daten-Blöcken enthaltene Header-Daten übertragen worden sind (hier nicht dargestellt) – entsprechend ähnlich wie herkömmlich z.B. entsprechende Nutz- bzw. Applikations-Daten, bzw. vorteilhaft entsprechende Programmierdaten enthaltende – den in 2a gezeigten Nutz-Daten-Blöcken 21, 22 entsprechende – Daten-Blöcke 21', 22' über die Übertragungsleitung 1a des LIN-Bus-Systems 1 vom Master an den jeweiligen Slave (oder umgekehrt) übertragen (bzw. entsprechende „Pseudo"-Nutz-Daten-Blöcke 21', 22' mit nicht zur Verwendung als Nutz- bzw. Applikations-Daten bestimmten, sondern als (erster) Teil eines „Normalbetriebs-/Programmierbetriebs-Modus-Wechsel-Befehls" bzw. „Programmierbetriebs-Modus-Start-Befehls", bzw. insbesondere als Programmierdaten verwendeten „Pseudo"-Nutz- bzw. „Pseudo"-Applikations-Daten).
Wie bereits oben unter Bezug auf 2a erläutert, können gemäß LIN-Bus-Protokoll am Ende einer zwischen dem Master, und dem jeweiligen Slave durchgeführten Übertragung (bzw. am Ende eines entsprechenden Übertragungs-Abschnitts) ein oder mehrere Prüfbits versendet werden, z.B. in einem vom Master an den jeweiligen Slave (oder umgekehrt) übertragenen, die zu übertragenden Prüfbits enthaltenden Prüfsummen-Block 23' (welcher z.B. ein Byte an Prüfbits enthalten kann).
Zur Übertragung eines „Normalbetriebs-/Programmierbetriebs-Modus-Wechsel-Befehls" bzw. „Programmierbetriebs-Modus-Start-Befehls" gemäß dem vorliegenden, alternativen Ausführungsbeispiel werden – wie in 2b veranschaulicht ist – nicht z.B. entsprechend wie oben erläutert errechnete bzw. gebildete Prüfbits versendet, sondern auf vorbestimmte, andersartige Weise errechnete bzw. gebildete Prüfbits (d.h. – insgesamt – ein auf vorbestimmte, andersartige Weise errechneter bzw. gebildeter, bzw. ein bewusst modifizierter Prüfsummen-Block 23').
Beispielsweise kann (als weiterer Teil eines „Normalbetriebs-/Programmierbetriebs-Modus-Wechsel-Befehls" bzw. „Programmierbetriebs-Modus-Start-Befehls") – statt einem auf herkömmliche bzw. die oben erläuterte Weise errechneten bzw. gebildeten Prüfsummen-Block 23 ein im Vergleich zu diesem inverser Prüfsummen-Block 23' verwendet werden.
Zur Errechnung der in dem – inversen – Prüfsummen-Block 23' enthaltenen Prüfbits kann z.B. zunächst entsprechend wie oben beschrieben z.B. vom jeweils sendenden Master bzw. Slave die Quersumme bzw. das Gewicht der jeweils übertragenen (Pseudo-) Nutz- bzw. Programmier- und/oder (Pseudo-)Header-Daten-Blöcke gebildet werden (bzw. es können entsprechende Paritätsbits berechnet werden); als nächsten werden – anders als oben beschrieben – die jeweils ermittelten Bits invertiert, und anschließend als zu übertragende Prüfbits verwendet.
Beispielsweise kann – falls ein (Pseudo-)Nutz- bzw. Programmier- bzw. (Pseudo-)Header-Daten-Daten-Block 21', 22' eine ungerade Anzahl an Einsen enthält – als Prüfbit statt einer Null eine Eins verwendet werden, und kann – falls ein (Pseudo-)Nutz- bzw. Programmier- bzw. (Pseudo-)Header-Daten-Block 21', 22' eine gerade Anzahl an Einsen enthält – als Prüfbit statt einer Eins eine Null verwendet werden (mit anderen Worten können als Prüfbits also z.B. entsprechend invertierte Paritätsbits verwendet werden, sodass – wie in 2a und 2b gezeigt ist – statt einem Prüfsummen-Block 23 mit z.B. den Bits „11010010" ein hierzu inverser Prüfsummen-Block 23' mit z.B. den Bits „00101101" über die Übertragungsleitung 1a des LIN-Bus-Systems 1 vom Master an den Slave (oder umgekehrt) übertragen wird).
Alternativ oder zusätzlich kann zur Ermittlung der in einem bewusst modifizierten Prüfsummen-Block 23' enthaltenen Binärzahl zu der in einem auf herkömmliche Weise gebildeten Prüfsummen-Block enthaltenen (z.B. eine bestimmte Prüfsumme darstellenden) Binärzahl ein vorbestimmter Offset-Wert (z.B. „00001111", etc.) dazuaddiert werden, etc., etc. (sodass statt einem – z.B. eine entsprechende Prüfsumme enthaltendem – Prüfsummen-Block 23 mit z.B. den Bits „11010010" ein Prüfsummen-Block 23' mit z.B. den Bits „1100001" über die Übertragungsleitung 1a des LIN-Bus-Systems 1 vom Master an den Slave (oder umgekehrt) übertragen wird).
Vorteilhaft sollte ein bewusst modifizierter Prüfsummen-Block 23' eine gleich oder ähnlich gute Prüfabdeckung bzw. Prüfqualität gewährleisten, wie ein auf herkömmliche Weise gebildeter Prüfsummen-Block 23.
Zusätzlich sollten auf herkömmliche Weise gebildete, und entsprechende, zugehörige, bewusst modifizierte Prüfsummen-Blöcke 23, 23' jeweils möglichst weit voneinander distanzierte (insbesondere eine möglichst große Hamming-Distanz aufweisende) Binärzahlen enthalten.

1: LIN-Bus-System
1a: Übertragungsleitung
2: System-Modul
2a: LIN-Bus-Eingang
3: System-Modul
3a: LIN-Bus-Eingang
4: System-Modul
4a: LIN-Bus-Eingang
5: System-Modul
5a: LIN-Bus-Eingang
6: Datenspeichereinrichtung
7: Programmspeichereinrichtung
8: CPU
9: Mikrocontroller-System
10: Start-ROM
21: Nutz-Daten-Block
21': Programmier-Daten-Block
22: Nutz-Daten-Block
22': Programmier-Daten-Block
23: Prüfsummen-Block
23': inverser Prüfsummen-Block
101: Zeit-Mess-Einrichtung
102a: Spannungs-Versorgungs-Eingang
202a: Spannungs-Versorgungs-Eingang

Claims

Verfahren zum Betreiben eines an ein Bus-, insbesondere LIN-Bus-System (1) anschliessbaren System-Moduls (2), welches die Schritte aufweist: – Betreiben des System-Moduls (2) in einem ersten Betriebsmodus; und – Betreiben des System-Moduls (2) in einem zweiten Betriebsmodus, wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer (t1) nach Beginn des ersten Betriebsmodus über das Bus-System (1) ein – vom Bus-System-Protokoll nicht vorgesehenes – Modus-Start- bzw. Modus-Wechsel-Signal empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, welches den Schritt aufweist: – Betreiben des System-Moduls (2) in einem dritten Betriebsmodus, wenn innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer (t1) nach Beginn des ersten Betriebsmodus über das Bus-System (1) kein Modus-Start- bzw. Modus-Wechsel-Signal empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der dritte Betriebsmodus ein Normalbetriebsmodus ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Betriebsmodus ein Programmierbetriebsmodus ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Betriebsmodus ein Pre-Programmierbetriebsmodus ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im zweiten Betriebsmodus vom System-Modul (2) empfangene Daten als Programmierdaten verwendet werden, insbesondere zum Laden und/oder Verändern und/oder Löschen eines Modul-Software-Programms.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im dritten Betriebsmodus vom System-Modul (2) empfangene Daten als normale Applikationsdaten verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das – vom Bus-System-Protokoll nicht vorgesehene – Modus-Start- bzw. Modus-Wechsel-Signal Prüfbits (23') enthält, die im Vergleich zum Bus-System-Protokoll auf unterschiedliche Weise gebildet sind.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das – vom Bus-System-Protokoll nicht vorgesehene – Modus-Start- bzw. Modus-Wechsel-Signal Prüfbits (23') enthält, die im Vergleich zum Bus-System-Protokoll auf inverse Weise gebildet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das – vom Bus-System-Protokoll nicht vorgesehene – Modus-Start- bzw. Modus-Wechsel-Signal einen gemäß Bus-System-Protokoll nicht vorgesehenen Signal-Pegel (V2) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das – vom Bus-System-Protokoll nicht vorgesehene – Modus-Start- bzw. Modus-Wechsel-Signal eine gemäß Bus-System-Protokoll nicht vorgesehene Impuls-Dauer (T1) aufweist.
Elektronisches Modul, insbesondere Mikroprozessor- bzw. Mikrocontroller-Modul, welches an ein Bus-, insbesondere LIN-Bus-System (1) anschliessbar ist, und welches eine Einrichtung (10) aufweist zum Ermitteln, ob innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer (t1) nach Beginn eines ersten Modul-Betriebsmodus über das Bus-System (1) ein Modus-Start- bzw. Modus-Wechsel-Signal empfangen wird.
Elektronisches Modul nach Anspruch 12, bei welchem die Einrichtung (10) so ausgestaltet und eingerichtet ist, dass dann, wenn innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer (t1) nach Beginn des ersten Modul-Betriebsmodus über das Bus-System (1) ein Modus-Start- bzw. Modus-Wechsel-Signal empfangen wird, ein Wechsel in einen zweiten Modul-Betriebsmodus veranlasst wird.
Elektronisches Modul nach Anspruch 12 oder 13, bei welchem die Einrichtung (10) so ausgestaltet und eingerichtet ist, dass dann, wenn innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer (t1) nach Beginn des ersten Modul-Betriebsmodus über das Bus-System (1) kein Modus-Start- bzw. Modus-Wechsel-Signal empfangen wird, ein Wechsel in einen dritten Modul-Betriebsmodus veranlasst wird.
Elektronisches Modul nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei welchem die Einrichtung ein ROM (10) aufweist.
Elektronisches Modul nach Anspruch 15, bei welchem das ROM ein Start-ROM (10) ist.
Elektronisches Modul nach Anspruch 15 oder 16, bei welchem auf dem ROM (10) ein Steuer-Programm gespeichert ist zum Ermitteln, ob innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer (t1) nach Beginn des ersten Modul-Betriebsmodus über das Bus-System (1) ein Modus-Start- bzw. Modus-Wechsel-Signal empfangen wird.