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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schreiben
eines Ablaufprogramms in eine Speichervorrichtung einer programmgesteuerten
Steuervorrichtung.
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Das
technische Gebiet der Erfindung betrifft das Schreiben oder Ablegen
eines Ablaufprogramms oder Steuerungsprogramms in eine Speichervorrichtung
einer programmgesteuerten Steuervorrichtung, insbesondere in einen
Flash-Speicher eines Mikrocontrollers. Bei immer mehr Anwendungen,
insbesondere in der Automobilelektronik ist es erforderlich, große Datenmengen
in die dafür
vorgesehenen Datenspeicher, in der Regel Flash-Speicher zu schreiben
oder zu speichern. Das Schreiben bzw. Abspeichern der großen Datenmengen
ist sehr zeitaufwändig
und somit kostenintensiv.
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Bislang
sind unterschiedliche Verfahren und Methoden bekannt, die Datenspeicher
mit den entsprechenden Daten zu beschreiben.
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Eine
erste allgemein bekannte Methode besteht darin, dass nicht der Hersteller
der programmgesteuerten Steuervorrichtung, sondern bereits der Hersteller
der Speichervorrichtung diesen mit den entsprechenden Daten beschreibt.
Dadurch ergeben sich aber für
den Hersteller der programmgesteuerten Steuervorrichtung erhöhte Kosten
sowie eine verminderte Flexibilität für den Einsatz des Datenspeichers
in verschiedenen Mikrocontrollern, da aufgrund des gespeicherten
Ablaufprogramms der Einsatz oder die Applikation der entsprechenden
Speichervorrichtung bereits vorbestimmt ist.
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Des
Weiteren ist es bekannt, den Datenspeicher der programmgesteuerten
Steuervorrichtung an einer so genannten ICT-Station (In-Circuit-Test-Station) mit
den entsprechenden Daten zu beschreiben. Bekanntermaßen wird
eine ICT-Station für
den Bauteiltest zum Auffinden von Bauteil- und Fertigungsfehlern
eingesetzt. Die ICT-Station kontaktiert insbesondere über Messnadeln
die Anschlussgins der programmgesteuerten Steuervorrichtung, um
die programmgesteuerten Steuervorrichtung erstmalig zu programmieren
bzw. um Daten in den Datenspeicher der Steuervorrichtung zu schreiben.
Bei den üblichen bekannten
Typen von Steuervorrichtungen ist die Erstprogrammierung bzw. das
erste Schreiben von Daten nur über
die Anschlussgins der Steuervorrichtung, die so genannte Initialisierungsschnittstelle, möglich. Nachteilig
erweist sich allerdings das Schreiben von Daten mittels der ICT-Station,
da über die
Initialisierungsschnittstelle, insbesondere von Mikrocontrollern,
Daten nur mit einer sehr geringen Datenübertragungsrate in den entsprechenden
Speicher geschrieben werden können.
Somit ist das Schreiben mittels der ICT-Station aufgrund des hohen
Zeitaufwands auch sehr kostenintensiv.
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In
der
DE 42 23 398 A1 wird
ein Programmierverfahren und eine Vorrichtung für die Programmierung von nichtflüchtigen
Speicherbausteinen vorgeschlagen. Dabei arbeitet der nichtflüchtige Speicherbaustein
mit einem Mikrorechner zusammen. Der Mikrorechner steht mit einem
flüchtigen Speicher
in Verbindung, in den vom Mikrorechner ausführbare Programme einlesbar
sind. Zur Programmierung wird ein Programmiergerät verwendet, welches die einzuprogrammierenden
Daten an den Mikrorechner insbesondere bitseriell absendet. Bei dem
Programmierverfahren wird ein Programmmodul vom Programmiergerät in den
flüchtigen Speicherbaustein
eingeladen. Dieses Programmmodul wird dann vom Mikrorechner abgearbeitet,
um die Programmierung des nichtflüchtigen Speicherbausteins durchzuführen. Die
Datenübertragung
für den Programmiervorgang
vom Programmiergerät
zum Mikrorechner geschieht seriell und synchron.
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Die
DE 197 09 730 C2 offenbart
einen Mikrocomputer mit einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff, einem
Flash-Speicher, einer seriellen Schnittstelle und einer Vielzahl
von Modusanschlüssen,
wobei der Mikrocomputer umfaßt:
eine Modusbestimmungseinrichtung (
15) zum Bestimmen eines
Chipmodus in Antwort auf eine Kombination von an die Vielzahl der Modusanschlüsse angelegten
Spannungen; eine Programmspeichereinrichtung zum Aufnehmen eines
Bootprogramms von einem Hostcomputer und zum Speichern des Bootprogramms
in dem Speicher mit wahlfreiem Zugriff, wenn die Modusbestimmungseinrichtung
ermittelt, dass der Chipmodus ein RSIF-Modus ist, wobei das Bootprogramm
zum Laden von Daten in den Flash-Speicher verwendet wird; und eine
CPU zum Ausführen
des in dem Speicher mit wahlfreiem Zugriff gespeicherten Programms,
um Daten von dem Hostcomputer über
die serielle Schnittstelle zu empfangen und die Daten in dem Flash-Speicher
zu speichern, wobei die CPU während
des RSIF-Modus in einen Wartezustand versetzt ist.
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In
der
DE 100 64 060
A1 wird zur Schaffung einer variabel einsetzbaren Multi-ROM-Schreibeinrichtung,
die mit einem beliebigen Zielgerät
verbindbar ist und dessen Flash-Speicher überschreibt, vorgeschlagen,
dass diese ein Speichermedium, insbesondere eine PC-Karte aufnimmt,
wobei das Speichermedium ein Überschreibprogramm
entsprechend dem Flash-Speicher des Zielgerätes und in den Flash- Speicher
zu schreibende Informationen speichert; eine Leseeinrichtung zum
Lesen des Überschreibprogramms
und der Informationen aus dem Speichermedium aufweist; sowie eine
Steuereinrichtung, die den Flash-Speicher
unter Verwendung des von der Leseeinrichtung gelesenen Überschreibprogramms
auf Basis der von der Leseeinrichtung gelesenen Informationen überschreibt,
indem sie die Übertragung
von Daten an den Flash-Speicher, den Empfang von Daten von dem Flash-Speicher
und die Ausgangsspannungsschaltung steuert, die eine ausgewählte Spannung
schaltet und ausgibt.
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Aus
der
US 2003/0120911
A1 ist ein Verfahren zum Schreiben eines Ablaufprogramms
in eine Speichervorrichtung bekannt, welche zumindest eine nicht
initialisierte Geräteschnittstelle
und eine Initialisierungssschnittstelle einer programmgesteuerten Steuervorrichtung
aufweist, bei dem ein Ablaufprogrammunabhängiges Steuerprogramm über eine
Initialisierungsschnittstelle in die Speichervorrichtung geladen
wird. Das Steuerprogramm wird ausgeführt, um ein Schnittstellenprotokoll
für das
Speichern des eigentlichen Ablaufprogramms zu schaffen. Abschließend wird
mittels einer Schreibvorrichtung das Ablaufprogramm in die Speichervorrichtung
geschrieben.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Ablaufprogramm
möglichst schnell
und kostengünstig
in die Speichervorrichtung einer programmgesteuerten Steuervorrichtung
zu schreiben.
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Erfindungsgemäß wird die
gestellte Aufgabe durch Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 1 oder
3 und/oder durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
7 gelöst.
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Vorteilhafterweise
besteht erfindungsgemäß keine
Abhängigkeit
zwischen dem Steuerprogramm und dem Ablaufprogramm. Somit kann mittels
des erfindungsgemäßen Steuerprogramms
ein anderes, die Datenübertragung
optimierendes Schnittstellenprotokoll für die Geräteschnittstelle eingestellt
und verwendet werden, als wie dies mittels des Ablaufprogramms oder
eines Teils des Ablaufprogramms möglich wäre, da das Ablaufprogramm – wie oben ausgeführt – ein für die jeweilige
Applikation optimiertes Schnittstellenprotokoll unterstützt, das
in der Regel nicht auf eine maximale Datenübertragung optimiert ist. Somit
sinkt durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Schnittstellenprotokolls,
das mittels des Steuerprogramms bereitgestellt wird, der Zeitaufwand
für das
Beschreiben der Speichervorrichtung. Durch das Sinken des Zeitaufwands
für das
Beschreiben der Speichervorrichtung der programmgesteuerten Steuervorrichtung
sinken auch die Fertigungskosten für die Steuervorrichtung.
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Da
die Speichervorrichtung nicht vom Hersteller der Speichervorrichtung
beschrieben wird, reduzieren sich die Kosten für den Hersteller der Steuervorrichtung
weiter. Außerdem
erhöht
sich die Flexibilität
für den
Hersteller bei einer Abänderung
(Update) des Ablaufprogramms. Es ist nicht unüblich, dass der Kunde der Steuervorrichtung
solche Updates noch kurz vor der Auslieferung der Steuervorrichtung
wünscht.
Somit kann der Hersteller der Steuervorrichtung kurzfristig auf
solche Änderungswünsche des
Kunden reagieren.
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Dadurch,
dass das Ablaufprogramm nicht von einer ICT-Station in die Speichervorrichtung
geschrieben wird, sondern von einer Schreibe- oder Programmierstation,
sinken ebenfalls die Kosten für den
Hersteller der Steuervorrichtung erheblich. Eine herkömmliche
Schreibe- oder Programmiervorrichtung kostet in etwa ein Sechstel
einer ICT-Station.
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Aufgrund
des Einsatzes des erfindungsgemäßen Steuerprogramms,
das applikationsunabhängig
bzw. Ablaufprogramm-unabhängig
ist, genügt
es, für
jeden Typen der Speichervorrichtung, insbesondere Mikrocontroller,
ein einziges Steuerprogramm immer wieder zu verwenden. Auch dadurch
sinken für
den Hersteller der Steuervorrichtung die Produktionskosten erheblich.
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Durch
das Löschen
des Steuerprogramms vor dem Schreiben des Ablaufprogramms in die
Speichervorrichtung wird in erfindungsgemäßer Weise innerhalb der Speichervorrichtung
mehr Speicherplatz für
das Ablaufprogramm und für
später
zu speichernde Programme bereitgestellt.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen
sowie der Beschreibung und der Bezugnahme auf die Zeichnungen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung wird das Ablaufprogramm-unabhängige Steuerprogramm
mittels einer Testvorrichtung (ICT-Station) über die Initialisierungsschnittstelle
in die Speichervorrichtung geschrieben. Bei den meisten Typen von Speichervorrichtungen,
insbesondere Mikrocontrollern ist eine Erstprogrammierung oder eine
Erstbeschreibung der Speichervorrichtung ausschließlich über die
Initialisierungsschnittstelle (z. B. BMD, Bootstrap, ICC, Monitor)
möglich.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird das Ablaufprogramm-unabhängige Steuerprogramm,
falls die Geräteschnittstelle
bereits initialisiert ist, mittels der Testvorrichtung(ICT-Station)
oder der Schreibevorrichtung über
die Geräteschnittstelle
in die Speichervorrichtung geschrieben.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung beinhaltet das Bereitstellen
des Schnittstellenprotokolls der Geräteschnittstelle ein Einstellen
einer vorbestimmten, über
die Geräteschnittstelle übertragbaren
Datenübertragungsrate.
Vorteilhafterweise unterscheidet sich die mittels des erfindungsgemäßen Schnittstellenprotokolls
eingestellte Datenübertragungsrate deutlich von der Datenübertragungsrate,
die von dem Ablaufprogramm bereitgestellt wird.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung wird die Datenübertragungsrate
der Geräteschnittstelle
mittels des Steuerprogramms derart eingestellt, dass sie einer maximal
möglichen
Datenübertragungsrate
der Geräteschnittstelle
entspricht.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Speichervorrichtung als
ein Mikrocontroller mit einer RAM-Speichervorrichtung ausgebildet.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die programmgesteuerte Steuervorrichtung
als ein Mikrocontroller und zusätzlichen
elektronischen und mechanischen Bauteilen ausgebildet.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Steuervorrichtung eine
nicht-flüchtige
Flash-Speichervorrichtung
und/oder eine RAM-Speichervorrichtung auf. Vorteilhafterweise wird
das Steuerprogramm temporär
in die Flash-Speichervorrichtung und das Ablaufprogramm später in der
Flash-Speichervorrichtung abgelegt.
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Gemäß der Erfindung
löscht
die Schreibevorrichtung vor dem Schreiben des Ablaufprogramms in
die Speichervorrichtung das Steuerprogramm aus der Speichervorrichtung.
Das Steuerprogramm ist dann nur noch in einer flüchtigen Speichervorrichtung
verfügbar.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren
der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein
schematisches Ablaufdiagramm eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2 ein
schematisches Ablaufdiagramm eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens;
und
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3A, 3B ein
schematisches Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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In
allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Signale – sofern
nichts anderes angegeben ist – mit
denselben Bezugszeichen versehen worden.
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1 zeigt
ein schematisches Ablaufdiagramm eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Das erfindungsgemäße Verfahren
gemäß 1 zum Schreiben
eines Ablaufprogramms AP in eine Speichervorrichtung 1 einer
programmgesteuerten Steuervorrichtung 2, welche zumindest
eine nicht-initialisierte Geräteschnittstelle 3 und
eine Initialisierungsschnittstelle 5 aufweist (siehe 3a und 3b), weist
die folgenden Verfahrensschritte S11–S14 auf:
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Verfahrensschritt S11:
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Das
Ablaufprogramm-unabhängige
Steuerprogramm SP wird über
die Initialisierungsschnittstelle 5 in die Speichervorrichtung 1 geschrieben.
Vorzugsweise wird das Steuerprogramm SP mittels einer Testvorrichtung 4,
insbesondere einer ICT-Station über die
Initialisierungsschnittstelle 5, z. B. ICC, in die Speichervorrichtung 1 geschrieben.
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Verfahrensschritt S12:
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Das
Steuerprogramm SP wird zum Bereitstellen eines Schnittstellenprotokolls
für die
Geräteschnittstelle 3 ausgeführt, mit
welchem zumindest die Geräteschnittstelle 3 initialisiert
wird.
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Verfahrensschritt S13:
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Vor
dem Schreiben des Ablaufprogramms AP in die Speichervorrichtung 1 wird
vorzugsweise das Steuerprogramm SP aus der Speichervorrichtung 1 gelöscht.
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Verfahrensschritt S14:
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Das
Ablaufprogramm AP wird mittels einer Schreibevorrichtung 6 unter
Verwendung des bereitgestellten Schnittstellenprotokolls über die
initialisierte Geräteschnittstelle 3 in
die Speichervorrichtung 1 geschrieben.
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In 2 ist
ein schematisches Ablaufdiagramm eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens
dargestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren
gemäß 2 zum
Schreiben eines Ablaufprogramms AP in eine Speichervorrichtung 1 einer
programmgesteuerten Steuervorrichtung 2, welche zumindest
eine initialisierte Geräteschnittstelle 3 aufweist,
ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:
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Verfahrensschritt S21:
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Es
wird überprüft, ob ein
Ablaufprogramm-unabhängiges
Steuerprogramm SP in der Speichervorrichtung 1 gespeichert
ist. Ist das Ablaufprogramm-unabhängige Steuerprogramm SP in
der Speichervorrichtung 1 gespeichert, wird Verfahrensschritt
S23 ausgeführt,
ansonsten wird Verfahrensschritt S22 ausgeführt.
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Verfahrensschritt S22:
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Falls
das Steuerprogramm SP nicht in der Speichervorrichtung 1 gespeichert
ist, wird das Ablaufprogramm-unabhängige Steuerprogramm SP über die
initialisierte Geräteschnittstelle 3 in
die Speichervorrichtung 1 geschrieben. Vorzugsweise wird das
Ablaufprogramm-unabhängige
Steuerprogramm SP mittels der Schreibevorrichtung 6 über die
initialisierte Geräteschnittstelle 3 in
die Speichervorrichtung 1 geschrieben.
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Verfahrensschritt S23:
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Das
Steuerprogramm SP wird zur Bereitstellung eines Schnittstellenprotokolls
für die
Geräteschnittstelle 3 ausgeführt. Vorzugsweise
beinhaltet das Bereitstellen des Schnittstellenprotokolls der Geräteschnittstelle 3 ein
Einstellen einer vorbestimmten, über
die Geräteschnittstelle 3 übertragbaren
Datenübertragungsrate.
Beispielsweise wird die Datenübertragungsrate
mittels des Steuerprogramms SP derart eingestellt, dass sie einer
maximal möglichen Datenübertragungsrate
der Geräteschnittstelle 3 entspricht.
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Verfahrensschritt S24:
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Vor
dem Schreiben des Ablaufprogramms AP in die Speichervorrichtung 1 wird
vorzugsweise das Steuerprogramm SP aus der Speichervorrichtung 1 gelöscht.
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Verfahrensschritt S25:
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Das
Ablaufprogramm AP wird mittels der Schreibevorrichtung 6 unter
Verwendung des bereitgestellten Schnittstellenprotokolls über die
initialisierte Geräteschnittstelle 3 in
die Speichervorrichtung 1 geschrieben.
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Die 3A und 3B zeigen
ein schematisches Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Schreiben eines Ablaufprogramms AP in eine Speichervorrichtung 1 einer
programmgesteuerten Steuervorrichtung 2, die zumindest
eine Geräteschnittstelle 3 und eine
Initialisierungsschnittstelle 5 aufweist, weist eine Testvorrichtung 4 und
eine Schreibevorrichtung 6 auf.
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Die
programmgesteuerte Steuervorrichtung 2, insbesondere ein
Mikrocontroller, weist eine Speichervorrichtung 1, eine
Geräteschnittstelle 3,
eine Initialisierungsschnittstelle 5 und eine Logikeinrichtung 7 auf.
Die Geräteschnittstelle 3 ist
beispielsweise als ein Gerätestecker
und die Initialisierungsschnittstelle 5 ist beispielsweise
als eine Mehrzahl von Anschlussgins der integrierten Schaltung der
Steuervorrichtung 2 ausgebildet.
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Nachdem
die Verdrahtung innerhalb der Steuervorrichtung 2 bekannt
und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, ist diese in
den 3A und 3B auch
nicht dargestellt.
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Die
Testvorrichtung 4, welche beispielsweise als eine ICT-Station ausgebildet
ist, schreibt das Ablaufprogrammunabhängige Steuerprogramm SP über die
Initialisierungsschnittstelle 5 in die Speichervorrichtung 1 (siehe 3A).
Die Speichervorrichtung 1 weist vorzugsweise eine Flash-Speichervorrichtung
zur temporären
Speicherung des Steuerprogramms SP und zur endgültigen Speicherung des Ablaufprogramms
AP und eine RAM-Speichervorrichtung auf.
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Gemäß 3B startet
die Schreibevorrichtung 6 das Ausführen des Steuerprogramms SP,
welches zumindest ein Schnittstellenprotokoll für die Geräteschnittstelle 3 bereitstellt,
durch das Einschalten der Steuervorrichtung und/oder mittels eines
Startbefehls SB. Außerdem
schreibt die Schreibevorrichtung 6 das Ablaufprogramm AP über die
Geräteschnittstelle 3 unter
Verwendung des bereitgestellten Schnittprotokolls in die Speichervorrichtung 1.
Vorzugsweise löscht
die Schreibevorrichtung 6 das Steuerprogramm SP aus der
Speichervorrichtung 1, bevor sie das Ablaufprogramm AP
in die Speichervorrichtung 1 schreibt.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung vorstehend anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben
wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art
und Weise modifizierbar. Beispielsweise ist es denkbar, mehrere
Testvorrichtungen und Schreibevorrichtungen parallel zum Beschreiben
einer Vielzahl von Speichervorrichtungen einzusetzen.