DE102014104588A1

DE102014104588A1 - microcontrollers

Info

Publication number: DE102014104588A1
Application number: DE102014104588.2A
Authority: DE
Inventors: Francesco Flögel; Martin Winker
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: MinebeaMitsumi Inc
Priority date: 2014-04-01
Filing date: 2014-04-01
Publication date: 2015-10-01

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Mikrocontroller, mit einem Speicher, der mehrere Speicherbereiche aufweist, und der durch den Mikrocontroller bereichsweise löschbar ist, wobei in einem der Speicherbereiche ein Startprogramm gespeichert ist, und wobei der Mikrocontroller dazu ausgebildet ist, nach einem Neustart zuerst einen ersten Speicherbereich aufzurufen, um einen Sprungbefehl zu dem Startprogramm auszuführen, und anschließend einen zweiten Speicherbereich, falls in dem ersten Speicherbereich kein Sprungbefehl enthalten ist, wobei in dem zweiten Speicherbereich ein Sprungbefehl zu dem Startprogramm gespeichert ist.The invention relates to a microcontroller, having a memory which has a plurality of memory areas, and which can be erased by the microcontroller, wherein a start program is stored in one of the memory areas, and wherein the microcontroller is designed to first call a first memory area after a restart to execute a branch instruction to the launcher, and then a second memory area if no branch instruction is contained in the first memory area, wherein in the second memory area a branch instruction to the launcher is stored.

Description

Die Erfindung betrifft einen Mikrocontroller, ein Verfahren zum Einrichten eines Speichers eines Mikrocontrollers, sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Mikrocontrollers. The invention relates to a microcontroller, a method for setting up a memory of a microcontroller, and a method for operating a microcontroller.

Mikrocontroller werden in vielen verschiedenen Anwendungsbereichen eingesetzt, beispielsweise als Teil der Steuerungselektronik in Automobilen. Derartige Mikrocontroller verfügen über einen Prozessor und einen Programmspeicher. Ein bekanntes Beispiel eines solchen Mikrocontrollers ist der Mikrocontroller des Typs 8051 von der Firma Intel. Microcontrollers are used in many different applications, for example as part of the control electronics in automobiles. Such microcontrollers have a processor and a program memory. A well-known example of such a microcontroller is the type 8051 microcontroller from Intel.

Bei dem Speicher eines solchen Mikrocontrollers handelt es sich vorzugsweise um einen sogenannten Flashspeicher, der mehrere Bereiche umfasst, jeweils bestehend aus einem oder mehreren Blöcken. In einem der Speicherbereiche ist ein Hauptprogramm (Firmware) gespeichert, während ein anderer Speicherbereich durch ein Startprogramm (Bootloader) belegt ist. Insbesondere kann es sich um einen NAND-Flashspeicher (NAND, von englisch: „not and“ – „nicht und“) handeln. The memory of such a microcontroller is preferably a so-called flash memory comprising a plurality of regions, each consisting of one or more blocks. One of the memory areas stores one main program (firmware), while another memory area is occupied by a bootloader. In particular, it can be a NAND flash memory (NAND, from English: "not and").

Ein solcher Mikrocontroller verfügt außerdem über einen Programmzähler, mit dessen Hilfe die einzelnen Bereiche des Speichers sequentiell aufgerufen und darin gespeicherte Befehle abgearbeitet werden. Bei einem Neustart wird zuerst der erste Speicherblock aufgerufen. Zu Beginn dieses ersten Speicherblocks ist ein Sprungbefehl gespeichert, der den Mikrocontroller dazu veranlasst, zu dem Startprogramm zu springen. Insbesondere kann der Sprungbefehl zu dem Startprogramm zumindest teilweise in der ersten Speicherzelle des ersten Speicherbereichs abgelegt sein. Der erst Speicherblock umfasst außerdem Daten, z.B. Interrupt-Vektoren, die dem Hauptprogramm zugeordnet sind bzw. auf die das Hauptprogramm während der Ausführung zugreift. Dabei ist es oft der Fall, dass die Position der Interrupt-Vektoren nicht veränderbar oder verschiebbar ist. Such a microcontroller also has a program counter, with the aid of which the individual areas of the memory are called sequentially and executed commands stored therein. When restarting, the first memory block is called first. At the beginning of this first memory block, a jump instruction is stored which causes the microcontroller to jump to the start program. In particular, the jump command to the start program may be at least partially stored in the first memory cell of the first memory area. The first memory block also includes data, e.g. Interrupt vectors assigned to the main program or accessed by the main program during execution. It is often the case that the position of the interrupt vectors is not changeable or displaceable.

Bei verschiedenen Anwendungen, insbesondere im Bereich der Steuerungselektronik von Automobilen, kann es wünschenswert sein, von Zeit zu Zeit ein neues Hauptprogramm einzuspielen. Dazu wird der Mikrocontroller mittels einer vorbestimmten Signal- oder Befehlssequenz (z.B. „Power on reset“) dazu veranlasst, über eine Kommunikationsschnittstelle, beispielsweise eine serielle Kommunikationsschnittstelle, mit einem externen Computer zu kommunizieren und ein neues Hauptprogramm zu empfangen und zu speichern. Dieser Vorgang wird als Flashvorgang bezeichnet. Der Flashvorgang erfolgt typischerweise über einen vom Hauptprogramm unabhängigen Programmteil (Bootloader), beispielsweise ein Startprogramm. Beim Flashvorgang muss das Startprogramm zunächst jene Speicherbereiche löschen, in denen das Hauptprogramm gespeichert ist. Zusätzlich müssen diejenigen Speicherbereiche gelöscht werden, in denen Daten gespeichert sind, die dem Hauptprogramm zugeordnet sind, insbesondere also auch der erste Speicherblock. Anschließend können das neue Hauptprogramm und die neuen zugehörigen Daten übertragen und gespeichert werden. Da der üblicherweise vorhandene Zugang zum Flashspeicher, beispielsweise eine JTAG-Schnittstelle oder einer anderen Debug-Schnittstelle, oft von der Applikationssoftware gesperrt wird, stellt in diesen Fällen der Bootloader die einzige Möglichkeit dar den Flashspeicher neu zu beschreiben. In various applications, in particular in the field of control electronics of automobiles, it may be desirable to install a new main program from time to time. To do so, the microcontroller is caused to communicate with an external computer via a communication interface, such as a serial communication interface, by means of a predetermined signal or command sequence (e.g., "power on reset") and to receive and store a new main program. This process is called a flash process. The flash process typically takes place via a program part (boot loader) independent of the main program, for example a start program. During the flash process, the launcher must first clear those memory areas where the main program is stored. In addition, those memory areas must be deleted in which data is stored, which are assigned to the main program, in particular also the first memory block. Subsequently, the new main program and the new associated data can be transmitted and stored. Since the usually existing access to the flash memory, for example a JTAG interface or another debug interface, is often blocked by the application software, in these cases the bootloader is the only way to rewrite the flash memory.

Das Löschen des Speichers erfolgt bereichs- bzw. blockweise, was im Falle eines Flashspeichers durch die Architektur des Speichers festgelegt ist. Beim Löschen des ersten Speicherblocks wird also auch der dort gespeicherte Sprungbefehl zu dem Startprogramm gelöscht. Tritt während des Löschvorganges oder kurz danach eine Störung auf, z.B. ein Abfall der Versorgungsspannung des Mikrocontrollers, so kann es dazu kommen, dass der Flashvorgang nicht abgeschlossen wird. In diesem Fall kann der erste Speicherblock gelöscht aber nicht wieder neu beschrieben worden sein. Der kritische Zeitraum nach dem Löschvorgang liegt typischerweise im Bereich zwischen 1ms und 20 ms. Wird der Mikrocontroller anschließend neu gestartet, so wird bei Abruf des ersten Speicherblocks kein Sprungbefehl zum Startprogramm vorgefunden und der Mikrocontroller kann somit keine Applikationssoftware starten. Der Mikrocontroller wird hierdurch unbrauchbar. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Zugang zum Flashspeicher, beispielsweise per JTAG-Schnittstelle, nicht möglich ist oder beispielsweise durch den Einbau der Elektronik nicht zugänglich ist. The erasure of the memory takes place in groups or in blocks, which in the case of a flash memory is determined by the architecture of the memory. When deleting the first memory block so also the jump command stored there is deleted to the launcher. If a fault occurs during the erasing operation or shortly thereafter, e.g. a drop in the supply voltage of the microcontroller, it may happen that the flash process is not completed. In this case, the first memory block may have been deleted but not rewritten again. The critical time period after the erase operation is typically in the range between 1 ms and 20 ms. If the microcontroller is subsequently restarted, no jump command to the start program is found when the first memory block is called up, and the microcontroller can thus not start any application software. The microcontroller becomes unusable as a result. This is the case in particular when access to the flash memory, for example via the JTAG interface, is not possible or is not accessible, for example, by installing the electronics.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, dieses Problem zu lösen oder abzumindern. The object of the present invention is to solve or mitigate this problem.

Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by the invention specified in the independent claims. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist ein Mikrocontroller geschaffen, mit einem Speicher, der mehrere Speicherbereiche aufweist, und der durch den Mikrocontroller bereichsweise löschbar ist, wobei in einem der Speicherbereiche ein Startprogramm gespeichert ist, und wobei der Mikrocontroller dazu ausgebildet ist, nach einem Neustart zuerst einen ersten Speicherbereich aufzurufen, um einen Sprungbefehl zu dem Startprogramm auszuführen, und anschließend einen zweiten Speicherbereich, falls in dem ersten Speicherbereich kein Sprungbefehl enthalten ist, wobei in dem zweiten Speicherbereich ein Sprungbefehl zu dem Startprogramm gespeichert ist. According to the invention, a microcontroller is provided with a memory which has a plurality of memory areas and which can be erased by the microcontroller, wherein a start program is stored in one of the memory areas, and wherein the microcontroller is designed to first call a first memory area after a restart to execute a branch instruction to the launcher, and then a second memory area if no branch instruction is contained in the first memory area, wherein in the second memory area a branch instruction to the launcher is stored.

Ein Speicherbereich kann beispielsweise durch einen Speicherblock, beispielsweise eines Flashspeichers, gegeben sein, wobei ein Speicherblock mehrere Speicherseiten aufweisen kann. Eine Speicherseite wiederrum kann mehrere Speicherzellen aufweisen A memory area can be given, for example, by a memory block, for example a flash memory, wherein a memory block can have several memory pages. A memory page in turn can have a plurality of memory cells

Vorzugsweise steht das Startprogramm zumindest teilweise im letzten Speicherbeich des Speichers. Preferably, the launcher is at least partially in the last Speicherbeich the memory.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass durch eine Speicherung des Sprungbefehls in dem zweiten Speicherbereich verhindert werden kann, dass der Mikrocontroller im Falle eines unvollständigen Flashvorgangs unbrauchbar wird. Insbesondere wird der Mikrocontroller in dem oben beschriebenen Störfall dazu veranlasst, nach erfolgtem Aufruf des ersten Speicherbereiches den zweiten Speicherbereich aufzurufen und dabei den (bereits im ersten Speicherbereich erwarteten) Sprungbefehl zu erhalten. Anschließend kann der Flashvorgang, bzw. Programmiervorgang, wiederholt werden. In manchen Ausführungen wird eine gelöschte Speicherzelle vom Mikrocontroller als eine unkritische Operation, beispielsweise eine NOP(No Operation)-Instruktion, interpretiert. In diesem Fall wird der Mikrocontroller den ersten Speicherbereich abarbeiten und dabei keine Aktionen ausführen, bis er zur nächsten gültigen Instruktion, dem Sprungbefehl im zweiten Speicherbereich, kommt. Anschließend kann der Programmiervorgang wiederholt werden. The present invention is based on the recognition that storage of the jump instruction in the second memory area can prevent the microcontroller from becoming unusable in the event of an incomplete flash operation. In particular, in the fault described above, the microcontroller is caused to call the second memory area after the first memory area has been called up, thereby maintaining the jump command (already expected in the first memory area). Subsequently, the flash process or programming process can be repeated. In some embodiments, an erased memory cell is interpreted by the microcontroller as an uncritical operation, such as a NOP (No Operation) instruction. In this case, the microcontroller will process the first memory area and will not perform any actions until it comes to the next valid instruction, the jump instruction in the second memory area. Subsequently, the programming process can be repeated.

Insbesondere kann der Sprungbefehl zu der Adresse des Startprogramms sowohl in dem ersten als auch dem zweiten Speicherbereich des Mikrocontrollers gespeichert sein. Dies kann der Lieferzustand des Mikrocontrollers sein. Somit bildet der Sprungbefehl im zweiten Speicherbereich einen Ersatzsprungbefehl, der zur Verfügung steht, wenn der erste Speicherbereich gelöscht aber nicht neu beschrieben wird. In particular, the jump command to the address of the start program may be stored in both the first and the second memory area of the microcontroller. This may be the delivery state of the microcontroller. Thus, the jump instruction in the second memory area forms a substitute jump instruction that is available when the first memory area is cleared but not rewritten.

Vorzugsweise schließt sich der zweite Speicherbereich direkt an den ersten Speicherbereich an. Somit steht der Ersatzsprungbefehl im Störfall unmittelbar nach Aufruf des ersten Speicherbereichs zur Verfügung, und es wird verhindert, dass zuerst andere gespeicherte und nicht zur Ausführung vorgesehene Befehle ausgeführt werden. Preferably, the second memory area connects directly to the first memory area. Thus, in the event of a fault, the substitute jump command is available immediately after the first memory area has been called, and it is prevented that other stored and non-executable instructions are executed first.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein weiterer Sprungbefehl zu dem Startprogramm in mindestens einem weiteren Speicherbereich abgespeichert, der sich an den zweiten Speicherbereich anschließt. Dadurch wird der Mikrocontroller auch dann zu einem Sprung zum Startprogramm veranlasst, wenn sowohl im ersten als auch im zweiten Speicherbereich kein solcher Sprungbefehl vorgefunden wird. Dies erhöht die Ausfallsicherheit zusätzlich. In an advantageous embodiment, another jump command to the start program is stored in at least one further memory area, which adjoins the second memory area. As a result, the microcontroller is also caused to jump to the start program, if no such jump command is found in both the first and in the second memory area. This additionally increases the reliability.

In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist anstelle eines Sprungbefehls zum Startprogramm das Startprogramm selbst im zweiten Speicherbereich gespeichert. Auch in dieser Variante bleibt das Startprogramm zugänglich, auch wenn der erste Speicher zwar gelöscht aber noch nicht neu beschrieben wurde. In an alternative embodiment of the invention, instead of a jump command to the start program, the start program itself is stored in the second memory area. Even in this variant, the launcher remains accessible, even if the first memory has been deleted but not yet rewritten.

In einer Ausgestaltung des Mikrocontrollers sind die Speicherbereiche jeweils durch einen oder mehrere Speicherblöcke gebildet, wobei der Speicher blockweise löschbar ist, und wobei der Mikrocontroller einen Programmzähler aufweist zum sequentiellen Aufrufen der Speicherbereiche, insbesondere beginnend mit dem ersten Speicherbereich nach einem Neustart des Mikrocontrollers. Beispielsweise kann es sich bei dem Mikrocontroller um einen Mikrocontroller des Typs 8051 handeln. Somit können die Vorteile der vorliegenden Erfindung auch in vorhandenen oder herkömmlich betriebenen Mikrocontrollern zum Tragen kommen. Ein Speicherblock (Englisch: block) kann beispielsweise 8 bis 4096 Kilobyte (KB) groß sein und beispielsweise 16 bis 512 Speicherseiten (Englisch: page) beinhalten, wobei jede Speicherseite im Bereich zwischen 256 und 8192 Bytes für die Datenspeicherung und optional auch 8 bis 256 Bytes zur Fehlerkorrektur, beispielsweise mittels einer Prüfsumme, umfassen kann. Derartig dimensionierte Speicheraufteilungen sind insbesondere bei Flashspeichern üblich. Bei Flashspeichern muss der Löschvorgang immer blockweise erfolgen. In one embodiment of the microcontroller, the memory areas are each formed by one or more memory blocks, wherein the memory is erasable block by block, and wherein the microcontroller has a program counter for sequentially calling the memory areas, in particular starting with the first memory area after a restart of the microcontroller. For example, the microcontroller may be an 8051 microcontroller. Thus, the advantages of the present invention may also be realized in existing or conventionally operated microcontrollers. For example, a block of memory may be 8 to 4096 kilobytes (KB) in size and may include, for example, 16 to 512 page pages, with each page ranging from 256 to 8,192 bytes for data storage and optionally 8 to 256 Bytes for error correction, for example by means of a checksum may include. Such dimensioned memory partitions are common especially with flash memory. For flash memories, the deletion process must always be block by block.

Erfindungsgemäß ist außerdem ein Verfahren zum Einrichten eines Speichers eines Mikrocontrollers geschaffen, wobei der Speicher mehrere Speicherbereiche aufweist, und der Mikrocontroller dazu eingerichtet ist, bei einem Neustart die Speicherbereiche beginnend mit einem ersten Speicherbereich sequentiell aufzurufen und darin gespeicherte Befehle auszuführen, das Verfahren umfassend: Abspeichern eines Sprungbefehls zu einem Startprogramm in einem zweiten Speicherbereich oder abspeichern eines Startprogramms in dem zweiten Speicherbereich, wobei der zweite Speicherbereich bei einem Neustart durch den Mikrocontroller anschließend, insbesondere unmittelbar anschließend an den ersten Speicherbereich, aufgerufen wird. The invention also provides a method for setting up a memory of a microcontroller, wherein the memory has a plurality of memory areas, and the microcontroller is configured to sequentially call the memory areas beginning with a first memory area and execute instructions stored therein, the method comprising: storing a jump command to a start program in a second memory area or store a start program in the second memory area, wherein the second memory area is subsequently called upon a restart by the microcontroller, in particular immediately after the first memory area.

Auch gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in dem zweiten Speicherbereich ein Ersatzsprungbefehl oder das Startprogramms selbst hinterlegt, so dass entweder das Startprogramm oder der Ersatzsprungbefehl im Störfall zur Verfügung stehen. Zur weiteren Verbesserung der Betriebssicherheit kann ein zusätzlicher Ersatzsprungbefehl in mindestens einem weiteren Speicherbereich gespeichert werden, der durch den Mikrocontroller anschließend an den zweiten Speicherbereich aufgerufen wird. Also according to this aspect of the present invention, a spare jump instruction or the start program itself is stored in the second memory area, so that either the start program or the spare jump instruction are available in the event of a fault. To further improve operational safety, an additional replacement jump command can be stored in at least one further memory area, which is then called by the microcontroller to the second memory area.

Weiterhin ist erfindungsgemäß ein Verfahren zum Betrieb eines Mikrocontrollers geschaffen, wobei der Mikrocontroller einen Speicher aufweist, umfassend die folgenden Schritte: Aufrufen eines ersten Speicherbereichs, in dem ein Sprungbefehl zu einem Startprogramm erwartet wird; Aufrufen eines zweiten Speicherbereichs, falls der Mikrocontroller in dem ersten Speicherbereich keinen Sprungbefehl erkennt; und Ausführen eines in dem zweiten Speicherbereich gespeicherten Sprungbefehls zu dem Startprogramm. Furthermore, the invention provides a method for operating a microcontroller, wherein the microcontroller has a memory, comprising the following steps: calling a first memory area in which a jump command to a launcher is expected; Calling a second memory area if the microcontroller in the first memory area does not recognize a jump instruction; and executing a branch instruction stored in the second memory area to the launcher.

Erfindungsgemäß kann es auch vorgesehen sein, dass im zweiten Speicherbereich das Startprogramm selbst gespeichert ist, so dass das Verfahren zum Betreiben des Mikrocontrollers anstelle des Ausführens eines im zweiten Speicherbereich gespeicherten Sprungbefehls ein Ausführen des dort gespeicherten Startprogramms umfasst. According to the invention, it can also be provided that the start program itself is stored in the second memory area, so that the method for operating the microcontroller instead of executing a jump command stored in the second memory area comprises executing the start program stored there.

In manchen Ausgestaltungen der Erfindung umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ein bereichsweises Löschen des Speichers, so dass die Speicherbereiche neu beschrieben werden können. In manchen Ausführungen wird dazu mit dem Löschen des ersten Speicherbereiches begonnen. Nach einem erfolgreichen Löschvorgang wird dann der Sprungbefehl zu dem Startprogramm geschrieben. In einem weiteren Schritt werden sequentiell diejenigen, weiteren Speicherbereiche des Speichers gelöscht und neu beschrieben, in denen nicht das Startprogramm gespeichert ist. Insbesondere wird der zweite Speicherbereich und somit der dort abgelegte Sprungbefehl oder das dort abgelegte Startprogramm erst nach dem erfolgreichen Lösch- und Schreibvorgang des ersten Speicherbereichs gelöscht und neu beschrieben. Somit steht dem Verfahren zum Betrieb des Mikrocontrollers zu fast allen Zeitpunkten eine gültige und zugängliche Sprungadresse zum Startprogramm zur Verfügung, so dass der Speicher vor Zerstörung geschützt ist und ein Ausführen eines im Speicher abgelegten Programmes und / oder ein erneutes Schreiben eines ausführbaren Programmes möglich ist. Einzig eine Fehlfunktion während des Löschvorgangs des ersten Speicherbereichs, bei der dieser Speicherbereich teilweise und nicht vollständig gelöscht wurde, kann einen weiteren Betrieb des Speichers verhindern. Beispielsweise können nicht gelöschte Datenfragmente als Sprung in eine unbestimmte und zufällige Adresse des Speichers interpretiert werden, so dass weder das Hauptprogramm noch das Startprogramm zugänglich bleibt. Da dieser Löschvorgang jedoch üblicherweise sehr schnell ist, insbesondere wesentlich schneller als der Schreibvorgang, ist ein Fehler während dieser Zeitspanne sehr unwahrscheinlich, so dass das erfindungsgemäße Verfahren einen guten Schutz vor einem Versagen des Speichers bietet. In some embodiments of the invention, the method according to the invention comprises an area-by-area deletion of the memory so that the memory areas can be rewritten. In some embodiments, this is started with the deletion of the first memory area. After a successful deletion, the jump command is written to the launcher. In a further step, those other memory areas of the memory are sequentially deleted and rewritten in which the launcher program is not stored. In particular, the second memory area and thus the jump instruction stored there or the start program stored there are deleted and rewritten only after the successful erase and write operation of the first memory area. Thus, the method for operating the microcontroller at almost all times a valid and accessible jump address to the launcher is available, so that the memory is protected from destruction and running a program stored in the memory and / or rewriting an executable program is possible. Only a malfunction during the deletion of the first memory area, in which this memory area was partially and not completely deleted, can prevent further operation of the memory. For example, undeleted data fragments can be interpreted as a jump to an indefinite and random address of the memory so that neither the main program nor the launcher remain accessible. However, since this erase operation is usually very fast, in particular much faster than the writing process, an error during this period is very unlikely, so that the inventive method provides good protection against memory failure.

Im Sinne der Erfindung muss dabei nicht die Konsistenz des Hauptprogrammes sichergestellt werden. Jedoch kann mit der beschriebenen Erfindung jederzeit sichergestellt werden, dass durch ein Wiederholen des Programmiervorganges der Mikrocontroller wieder herstellbar ist, auch wenn der vorangegangene Löschvorgang und/oder der Programmiervorgang fehlgeschlagen sind. For the purposes of the invention, it is not necessary to ensure the consistency of the main program. However, it can be ensured at any time with the described invention that the microcontroller can be restored by repeating the programming operation, even if the preceding deletion process and / or the programming operation have failed.

Beim erfindungsgemäßen Betrieb des Mikrocontrollers kann somit verhindert werden, dass der Mikrocontroller im Störfall unbrauchbar wird. Der nach einem Neustart vorgesehene Sprung zum Startprogramm erfolgt in Reaktion auf den Aufruf des ersten oder – im Störfall – zweiten Speicherbereichs. In einer Ausgestaltung wird zusätzlich mindestens ein weiterer einen Sprungbefehl zum Startprogramm enthaltender Speicherbereich aufgerufen, falls der Aufruf sowohl des ersten als auch des zweiten Speicherbereichs nicht zur Ausführung eines solchen Sprungbefehls führt. In the operation of the microcontroller according to the invention can thus be prevented that the microcontroller is unusable in case of failure. The jump to the start program provided after a restart occurs in response to the call of the first or, in the event of a fault, second memory area. In one embodiment, at least one further memory area containing a jump instruction to the launcher program is additionally called if the call of both the first and the second memory area does not lead to the execution of such a jump instruction.

Desweiteren wird ein weiteres, erfindungsgemäßes Verfahren bereitgestellt, in dem es vorgesehen ist, dass nicht der erste Speicherbereich, sondern der letzte Speicherbereich für Programmdaten, der noch vor dem das Startprogramm umfassenden Speicherbereich liegt, zuerst gelöscht wird. Dies kann insbesondere ein direkt an den für das Startprogramm vorgehaltenen Speicherbereich angrenzender Speicherbereich sein. Furthermore, a further method according to the invention is provided in which it is provided that not the first memory area, but the last memory area for program data, which is still before the memory area comprising the starting program, is first deleted. In particular, this can be a storage area adjacent to the memory area reserved for the launcher.

In einer ersten Abwandlung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens wird dann der zuerst gelöschte Speicherbereich nach dem erfolgreichen Löschvorgang neu beschrieben, woraufhin der nächste, davor liegende Speicherbeich gelöscht und neu beschrieben wird. Es wird also in einem nächsten Schritt immer der Speicherbereich gelöscht und neu beschrieben, der vor dem im zuvor ausgeführten Schritt gelöschten wurde. Dies wird solange fortgesetzt, bis auch der erste Speicherbereich gelöscht und neu beschrieben wurde, insbesondere bis auch die dort abgespeicherte Sprungadresse zum Startprogramm geschrieben wurde. In a first modification of this method according to the invention, the memory area deleted first is then rewritten after the successful deletion process, whereupon the next memory area in front of it is deleted and rewritten. Thus, in a next step, the memory area which was deleted before the step executed previously is always deleted and rewritten. This is continued until the first memory area has been deleted and rewritten, in particular until the jump address stored there has also been written to the start program.

Es kann dabei vorgesehen sein, dass ein nächster Speicherbereich erst dann gelöscht wird, wenn eine Bestätigung über einen erfolgreichen Schreibvorgang des zuvor gelöschten Speicherbereichs empfangen wurde. It can be provided that a next memory area is only deleted when an acknowledgment of a successful write operation of the previously deleted memory area has been received.

In einer zweiten Abwandlung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens wird ebenfalls der letzte Speicherbereich für Programmdaten, der noch vor dem das Startprogramm umfassenden Speicherbereich liegt, zuerst gelöscht. Jedoch werden sukzessive, von hinten nach vorne fortschreitend, auch alle davor liegenden Speicherbereiche in einem Schritt 1a gelöscht, bevor die Speicherbereiche neu beschrieben werden. Insbesondere kann solch ein Speicherbereich durch einen vollständigen Speicherblock eines Flashspeichers gegeben sein. Es kann dabei vorgesehen sein, dass nach dem erfolgreichen Löschen jedes Speicherbereichs eine Bestätigungsmeldung gesendet und beispielsweise durch einen PC empfangen wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Bestätigungsmeldungen in einem Zwischenspeicher vorgehalten werden und erst nach dem erfolgreichen Löschen aller Speicherbereiche eine Bestätigungsmeldung in einem Schritt 2a gesendet, beziehungsweise empfangen wird. Nachdem dann alle Speicherbereiche für die Programmdaten erfolgreich gelöscht wurden, wird in dieser Ausführung des Verfahrens in einem Schritt 3a zuerst die Sprungadresse zum Startprogramm am Anfang des ersten Speicherbereichs P1 neu geschrieben. Nachdem optional eine Bestätigungsmeldung über das erfolgreiche Beschreiben des Speicherbereichs P1 im Schritt 4a empfangen wurde, beispielsweise durch einen PC, können die Speicherbereiche P1 bis P(x – 1) in einem Schritt 6a zumindest teilweise mit Programmdaten neu beschrieben werden. Hier kann es ebenfalls vorgesehen sein, dass nach jedem Schreibvorgang eine Bestätigungsmeldung gesendet und beispielsweise von einem PC empfangen wird. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Bestätigungsmeldungen der Schreibvorgänge in einem Zwischenspeicher gehalten werden und erst nach dem letzten Schreibvorgang gesendet, beziehungsweise empfangen werden. Für den Fall, dass der Speicherplatz für die Programmdaten auch teilweise den ersten Speicherbereich P1 umfasst, an dessen Anfang die Sprungadresse zum Startprogramm steht, werden die Programmdaten selbstverständlich nur in diejenigen Speicherzellen des Speicherbereichs P1 geschrieben, die nicht die Sprungadresse zum Startprogramm enthalten. In a second modification of this method according to the invention, the last memory area for program data, which is still in front of the memory area comprising the start program, is also deleted first. However, progressively progressing from back to front, also all storage areas located in front of it in one step 1a cleared before the memory areas are new to be discribed. In particular, such a memory area may be given by a complete memory block of a flash memory. It may be provided that, after the successful deletion of each memory area, a confirmation message is sent and received, for example, by a PC. However, it can also be provided that the confirmation messages are kept in an intermediate memory and only after the successful deletion of all memory areas a confirmation message in one step 2a is sent, or received. After all memory areas for the program data have been successfully deleted, in this embodiment of the method in one step 3a First, the jump address to the launcher at the beginning of the first memory area P1 rewritten. Optionally, a confirmation message about the successful writing of the memory area P1 in step 4a received, for example by a PC, the memory areas P1 to P (x - 1) in one step 6a be at least partially rewritten with program data. Here it can also be provided that after each write a confirmation message is sent and received, for example, from a PC. Alternatively, it may be provided that the confirmation messages of the write operations are held in a buffer and are sent or received only after the last write operation. In the event that the memory space for the program data also partially includes the first memory area P1, at the beginning of the jump address to the launcher, the program data are of course only written in those memory cells of the memory area P1, which do not contain the jump address to the launcher.

Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem die Speicherbereiche von hinten nach vorne gelöscht werden, hat den Vorteil, dass beim erfindungsgemäßen Betrieb des Mikrocontrollers alle Löschvorgänge gleich behandelt werden können. Dabei wird bis zum vollständigen Löschen aller Speicherbereiche immer die Sprungadresse zum Startprogramm oder das Starprogramm selbst zugänglich bleiben. Für den Fall, dass ein Fehler auftritt, nachdem auch diese Sprungadresse gelöscht wurde, wird das Startprogramm weiterhin zugänglich bleiben, da alle davor liegenden Speicherbereiche gelöscht wurden und daher leer sind. Der Controller wird dann die Speicherzellen nacheinander abfragen bis er beim Startprogramm angelangt. The inventive method in which the memory areas are deleted from back to front, has the advantage that in the operation of the microcontroller according to the invention all deletions can be treated the same. In doing so, the jump address to the start program or the star program itself will always remain accessible until the complete deletion of all memory areas. In the event that an error occurs after this jump address has also been deleted, the launcher will continue to be accessible, since all previous memory areas have been cleared and are therefore empty. The controller will then poll the memory cells one at a time until it arrives at the boot program.

In einer weiteren, alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Speicher gespiegelt organisiert ist. Das bedeutet, dass die einzelnen Speicherzellen und damit auch die Speicherbereiche von hinten nach vorne durchlaufen werden. In solchen Ausgestaltungen der Erfindung liegt somit der erste Speicherbereich am Ende des Speichers und der letzte Speicherbereich am Anfang des Speichers In a further alternative embodiment of the invention, it can be provided that the memory is organized mirrored. This means that the individual memory cells and thus the memory areas are traversed from back to front. In such embodiments of the invention, the first memory area is thus at the end of the memory and the last memory area is at the beginning of the memory

Darüber hinaus ist ein Datenverarbeitungsprogramm geschaffen, umfassend Instruktionen, die bei Ausführung durch ein Datenverarbeitungssystem – z.B. einen Mikrocontroller und einen daran angeschlossenen PC – eine Durchführung der oben beschriebenen Verfahren veranlassen. In addition, there is provided a data processing program comprising instructions which, when executed by a data processing system - e.g. a microcontroller and a PC connected thereto - cause an implementation of the methods described above.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, bei der Bezug genommen wird auf die beigefügten Zeichnungen: Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description in which reference is made to the accompanying drawings:

1 zeigt schematisch einen Flashspeicher eines Mikrocontrollers gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; 1 schematically shows a flash memory of a microcontroller according to an embodiment of the present invention;

2 zeigt die Arbeitsschritte während eines Flashvorgangs; 2 shows the steps during a flash process;

3 zeigt die Arbeitsschritte während eines Flashvorgangs in einer alternativen Ausführung; und 3 shows the operations during a flash operation in an alternative embodiment; and

4 zeigt mögliche Spannungsverläufe während des Betriebs des Mikrocontrollers. 4 shows possible voltage curves during operation of the microcontroller.

1 zeigt schematisch einen Flashspeicher eines Mikrocontrollers nach einer Ausgestaltung der Erfindung. Der Flashspeicher weist eine Vielzahl von Speicherbereichen P1 bis Px auf, wobei ein Speicherbereich durch einen Speicherblock der Flash-Architektur gegeben ist. Zu Beginn des ersten Speicherbereichs P1 ist ein Sprungbefehl zu dem Speicherbereich Px gespeichert 1 schematically shows a flash memory of a microcontroller according to an embodiment of the invention. The flash memory has a plurality of memory areas P1 to Px, wherein a memory area is given by a memory block of the flash architecture. At the beginning of the first memory area P1, a jump instruction to the memory area Px is stored

Nach einem Neustart des Mikrocontrollers werden die Speicherblöcke, beziehungsweise die einzelnen Speicherzellen des Flashspeichers, mit Hilfe eines Programmzählers sequentiell abgearbeitet. Durch den Neustart wird der Programmzähler zurückgesetzt, so dass die Verarbeitung bei dem Speicherbereich P1 beginnt. Dadurch wird zuerst der Sprungbefehl in der ersten Speicherzelle des ersten Speicherbereichs P1 aufgerufen und durchgeführt, womit der Mikrocontroller dazu veranlasst wird, zu der in dem Sprungbefehl enthaltenen Zieladresse, d.h. zum Beginn des Speicherblocks Px, zu springen. After a restart of the microcontroller, the memory blocks, or the individual memory cells of the flash memory, are processed sequentially with the aid of a program counter. By restarting, the program counter is reset, so that the processing starts at the memory area P1. This first calls and executes the branch instruction in the first memory cell of the first memory area P1, thereby causing the microcontroller to go to the destination address contained in the branch instruction, i. to the beginning of the memory block Px, jump.

In dem Speicherblock Px ist ein Startprogramm (Bootloader) gespeichert. Zu Beginn der Ausführung des Startprogrammes wartet dieses für einen vorbestimmten Zeitraum (z.B. 50ms) auf den Erhalt von externen Signalen oder Befehlen zum Einspielen eines neuen Hauptprogramms. Werden solche Befehle erhalten, so wird das neue Hauptprogramm in den Flashspeicher geladen, wie nachfolgend beschrieben. Werden innerhalb des vorbestimmen Zeitraumes keine derartigen Signale oder Befehle erhalten, so veranlasst das Startprogramm einen Sprung zum Hauptprogramm. The memory block Px stores a bootloader. At the beginning of the execution of the launcher, it waits for a predetermined period of time (eg 50ms) to receive external signals or instructions to load in a new main program. When such commands are received, the new main program is loaded into the flash memory as below described. If no such signals or commands are received within the predetermined period, the launcher will initiate a jump to the main program.

Der erste Speicherbereich P1 speichert die Einsprungadresse des Hauptprogramms und/oder Daten, auf die das Hauptprogramm zugreifen muss. Dies kann durch die Architektur des Mikrocontrollers vorgegeben sein. Beispielsweise besteht eine derartige Vorgabe bei einem Mikrocontroller des anfangs erwähnten Typs 8051. Einige Typen von Mikrocontrollern weiterer mit einer derartigen Vorgabe sind beispielsweise die PIC Mikrocontroller der Firma Microchip der Serien „24“ und „dsPIC“. The first memory area P1 stores the entry address of the main program and / or data to be accessed by the main program. This may be dictated by the architecture of the microcontroller. For example, such a specification exists in a microcontroller of the type 8051 mentioned at the outset. Some types of microcontrollers further with such a specification are, for example, the Microchip series PIC microcontrollers of the "24" and "dsPIC" series.

Zu Beginn des zweiten Speicherbereichs P2, also zu Beginn dessen erster Speicherzelle, ist ebenfalls ein Sprungbefehl zum Startprogramm, d.h. zu dem Speicherbereich Px, gespeichert. Dieser Sprungbefehl veranlasst den Mikrocontroller dazu, zu dem Startprogramm zu springen, falls bei der Verarbeitung des Inhalts des ersten Speichebereichs P1 kein solcher Sprungbefehl vorgefunden wird. Aufgrund der sequentiellen Bearbeitung des Speicherinhalts stößt der Mikrocontroller somit zwangsläufig im darauffolgenden zweiten Speicherbereich auf eine Sprungadresse zum Startprogramm, selbst wenn der erste Speicherbereich gelöscht wurde. At the beginning of the second memory area P2, that is to say at the beginning of its first memory cell, a jump command to the start program, i. to the memory area Px. This jump instruction causes the microcontroller to jump to the start program if no such jump instruction is encountered in the processing of the contents of the first memory area P1. Due to the sequential processing of the memory contents, the microcontroller thus inevitably encounters a jump address to the start program in the subsequent second memory area, even if the first memory area has been deleted.

Optional kann in dem dritten Speicherbereich P3 ein weiterer Sprungbefehl zu dem Startprogramm gespeichert sein. Optionally, in the third memory area P3, a further jump command to the launcher can be stored.

Des Weiteren kann in einer alternativen Ausführung auch das Startprogramm selbst im Speicherbereich P2 stehen, wodurch eine weitere Einsprungadresse im Bereich P2 überflüssig wird. Furthermore, in an alternative embodiment, the start program itself can also be located in the memory area P2, which makes a further entry address in the area P2 superfluous.

Zu einem Verlust des Sprungbefehls in der ersten Speicherseite kann es beim „Flashen“ des Flashspeichers, d.h. beim Einspielen eines neuen Hauptprogramms kommen. Dieser Vorgang ist in 2 illustriert. Die Abfolge der in 2 gezeigten Schritte ergibt sich, wenn das Startprogramm den Mikrocontroller dazu veranlasst, ein neues Hauptprogramm in den Flashspeicher einzuspielen. A loss of the jump command in the first memory page can occur when "flashing" the flash memory, ie when importing a new main program. This process is in 2 illustrated. The sequence of in 2 shown steps results when the startup program causes the microcontroller to load a new main program in the flash memory.

Durch die Architektur des Speichers kann vorgegeben sein, dass der Speicher blockweise gelöscht werden muss, d.h. die einzelnen Speicherblöcke, beziehungsweise Speicherbeiche, müssen jeweils als Ganzes gelöscht werden. Beispielsweise besteht eine solche Vorgabe bei in Mikrocontrollern integrierten Flashspeichern. The architecture of the memory may dictate that the memory must be erased in blocks, i. the individual memory blocks or memory areas must be deleted as a whole. By way of example, such a specification exists with flash memories integrated in microcontrollers.

Das Beschreiben des Speichers kann im Sinne der Erfindung auf beliebige Art und Weise erfolgen, beispielsweise seitenweise, zeilenweise, Byte-weise oder Bit-weise. The writing of the memory can be carried out in the manner of the invention in any manner, for example, page by page, line by line, byte-wise or bit-wise.

Bezugnehmend auf 2 löscht der Mikrocontroller (MC) in einem ersten Schritt 1 den Inhalt des ersten Speicherbereichs P1, der insbesondere durch einen oder mehrere Speicherblöcke, beispielsweise durch einen Speicherblock eines Flashspeichers, gegeben sein kann. Dies wird durch einen externen Befehl veranlasst, der beispielsweise durch einen an den Mikrocontroller angeschlossenen PC erzeugt wird. In einem zweiten Schritt 2 meldet der Mikrocontroller dem PC, dass der Löschvorgang abgeschlossen ist. Anschließend veranlasst der PC in einem Schritt 3 das Neubeschreiben des Speicherbereichs P1, wobei das Neubeschreiben beispielsweise Seitenweise oder Byteweise erfolgt. Der Mikrocontroller meldet dem PC den erfolgreichen Abschluss des Schreibvorgangs in einem Schritt 4. Insbesondere wird beim Schreiben des Speicherbereichs P1 am Anfang des Speicherbereichs die Einsprungadresse zum Bootloader geschrieben, wobei der Speicherbereich P1 auch nur teilweise neu beschrieben werden kann. Referring to 2 deletes the microcontroller (MC) in a first step 1 the content of the first memory area P1, which may in particular be given by one or more memory blocks, for example by a memory block of a flash memory. This is initiated by an external command generated, for example, by a PC connected to the microcontroller. In a second step 2 the microcontroller informs the PC that the deletion process has been completed. Then the PC initiates in one step 3 the rewriting of the memory area P1, the rewriting being done, for example, page by page or by byte. The microcontroller reports to the PC the successful completion of the writing process in one step 4 , In particular, when the memory area P1 is written at the beginning of the memory area, the entry address is written to the boot loader, and the memory area P1 can only be partially rewritten.

In den nächsten Schritten 5 und 6 wird nun der übrige Speicherbereich gelöscht (Schritt 5) und das Hauptprogramm neu geschrieben (Schritt 6). Das Hauptprogramm kann dabei den Speicherbereich zwischen der am Anfang stehenden Einsprungadresse im Speicherbereich P1 und dem am Ende des Speichers stehenden Bootloader nutzen. Insbesondere kann das Hauptprogramm bereits im Speicherbereich P1 beginnen und / oder bis zum Ende des Speicherbereichs P(x – 1) reichen. In the next steps 5 and 6 Now the remaining memory area is deleted (step 5 ) and rewrite the main program (step 6 ). The main program can use the memory area between the beginning entry address in memory area P1 and the memory loader at the end of the memory. In particular, the main program can already begin in the memory area P1 and / or extend to the end of the memory area P (x-1).

In einer ersten Ausgestaltung des Verfahrens werden dazu im Schritt 5 die Speicherbereich P2 bis P(x – 1) nacheinander gelöscht. Es kann dabei vorgesehen sein, dass der jeweils nächste Speicherbereich erst dann gelöscht wird, wenn eine Bestätigung vorliegt, dass der davor liegende Speicherbereich erfolgreich gelöscht wurde. Das Hauptprogramm wird in dieser Abwandlung im Schritt 6 erst dann neu geschrieben, nachdem alle Speicherbereiche P2 bis P(x – 1) im Schritt 5 erfolgreich gelöscht wurden. Insbesondere kann es dabei vorgesehen sein, dass das Hauptprogramm blockweise oder seitenweise neu geschrieben wird. In a first embodiment of the method to be in step 5 the memory area P2 to P (x - 1) are deleted successively. It can be provided that the next memory area is not deleted until there is an acknowledgment that the storage area in front of it has been successfully deleted. The main program is in this modification in step 6 only then rewritten after all memory areas P2 to P (x - 1) in step 5 successfully deleted. In particular, it can be provided that the main program is rewritten block by block or page by page.

In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens sind die Schritte 5 und 6 derart abgewandelt, dass eine bereits gelöschte Speicherseite zuerst mit Teilen des Hauptprogramms beschrieben wird bevor der nächste Speicherbereich gelöscht werden kann. Es wird dann im beispielsweise zuerst der Anfang des Hauptprogramms in den Bereich der Speicherseite P1 geschrieben, der hinter der Einsprungadresse zum Bootloader liegt. Nachdem der Schreibvorgang erfolgreich beendet wurde, kann dies mit einer Bestätigungsmeldung verifiziert werden. Danach wird der Speicherbereich P2 gelöscht, woraufhin nach dem optionalen Empfangen einer Bestätigungsmeldung der Speicherbereich P2 mit einem weiteren Teil des Hauptprogramms beschrieben wird. Vorzugsweise ist dabei am Anfang des Speicherbereichs P2 eine Einsprungadresse zum Bootloader abgelegt. Daraufhin wird das Löschen und Neuschreiben des Speichers für die Speicherbereiche P3 bis P(x – 1) wiederholt, wobei das Hauptprogramm vollständig geschrieben wird. Optional kann das Hauptprogrammm auch eine oder mehrere weitere Einsprungadressen zum Startprogramm (Bootloader) am Anfang des Speicherbereichs P3 ablegen. In a further embodiment of the method, the steps 5 and 6 modified so that an already deleted memory page is first described with parts of the main program before the next memory area can be deleted. For example, first the beginning of the main program is written into the area of the memory page P1, which lies behind the entry address to the bootloader. After the write process has been completed successfully, this can be verified with a confirmation message. Thereafter, the memory area P2 is cleared, whereupon after optionally receiving a Confirmation message the memory area P2 is described with another part of the main program. Preferably, an entry address to the boot loader is stored at the beginning of the memory area P2. Thereafter, the erasing and rewriting of the memory for the memory areas P3 to P (x-1) is repeated, writing the main program completely. Optionally, the main program may also store one or more further entry addresses to the bootloader at the beginning of the memory area P3.

Prinzipiell kann es in allen Abwandlungen des Verfahrens vorgesehen sein, dass nach jedem Lösch- oder Schreibvorgang eine Bestätigungsmeldung empfangen werden muss, bevor der nächste Schritt ausgeführt werden kann. In principle, it may be provided in all modifications of the method that after each erase or write a confirmation message must be received before the next step can be performed.

Nach Abschluss des Schrittes 1 ist in der ersten Speicherseite des ersten Speicherbereichs P1 solange kein Sprungbefehl zum Startprogramm gespeichert, bis der erste Speicherbereich P1 neu beschrieben ist, d.h. bis Schritt 3 abgeschlossen ist. Dieser Zustand kann über einen Zeitraum von beispielsweise 20 ms bestehen. Eine Störung innerhalb dieses Zeitraums, z.B. ein Einbruch der Spannungsversorgung des Mikrocontrollers, kann dazu führen, dass der Schritt 3 nicht abgeschlossen wird und der Mikrocontroller bei einem Neustart, d.h. Rücksetzen des Programmzählers eine „leere“ Speicherseite zu Beginn des Speicherbereichs P1, d.h. keinen Sprungbefehl, vorfindet. In diesem Fall wird der Programmzähler weiter hochgezählt, bis der Beginn des zweiten Speicherbereichs P2 erreicht wird. Dort findet der Mikrocontroller den „Ersatzsprungbefehl“ zum Startprogramm. Dadurch wird der Mikrocontroller veranlasst, das Startprogramm erneut aufzurufen und den Schreibvorgang zu wiederholen. Falls auch der zweite Speicherbereich P2 keinen Sprungbefehl enthält, wird ein Ersatzsprungbefehl bei einem anschließenden Aufruf des dritten Speicherbereichs P3 vorgefunden und ausgeführt. After completing the step 1 is stored in the first memory page of the first memory area P1 as long as no jump command to the launcher until the first memory area P1 is rewritten, ie until step 3 is completed. This condition may persist for a period of, for example, 20 ms. A fault within this period, eg a break in the voltage supply of the microcontroller, can lead to the step 3 is not completed and the microcontroller at a restart, ie reset the program counter an "empty" memory page at the beginning of the memory area P1, ie no jump command finds. In this case, the program counter is incremented until the beginning of the second memory area P2 is reached. There, the microcontroller finds the "substitute jump command" to the launcher. This will cause the microcontroller to reopen the launcher and repeat the write. If also the second memory area P2 does not contain a jump instruction, a replacement jump instruction is found and executed in a subsequent call of the third memory area P3.

Die in den Speicherbereichen P2 und optional in P3 abgespeicherten Sprungbefehle können insbesondere Teil des Hauptprogramms sein, wobei dieses vorzugsweise derart konzipiert ist, dass beim Neuschreiben des Hauptprogramm am Anfang des Speicherbereichs P2 und optional am Anfang des Speicherbereichs P3 ein Sprungbefehl zum Bootloader geschrieben wird. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass der Speicherbereich P2 selbst das Startprogramm enthält. The branch instructions stored in the memory areas P2 and optionally in P3 can in particular be part of the main program, wherein this is preferably designed such that a jump instruction is written to the bootloader when rewriting the main program at the beginning of the memory area P2 and optionally at the beginning of the memory area P3. Alternatively, it can also be provided that the memory area P2 itself contains the start program.

In 3 ist eine Abwandlung des in 2 gezeigten Vorgangs illustriert, in welcher der erste Speicherbereich nicht zuerst, sondern zuletzt gelöscht wird. Das Startprogramm (Bootloader) ist hier ebenfalls im letzten Speicherbereich Px abgelegt. Beispielsweise müssen zum „Flashen“ des Speichers, beziehungsweise des dort abgelegten Computerprogramms, die übrigen Speicherbereiche P1 bis P(x – 1) jeweils gelöscht und anschließend neu beschrieben werden. In der in 3 illustrierten Abfolge wird somit in einem ersten Schritt 1a zuerst der Inhalt des Speicherbereichs P(x – 1) durch den Mikrocontroller (MC) gelöscht. Dies wird wiederum durch einen externen Befehl veranlasst, der beispielsweise durch einen an den Mikrocontroller angeschlossenen PC erzeugt wird. Anschließend wird sukzessive immer derjenige Speicherbereich gelöscht, der vor dem zuvor gelöschten Speicherbereich liegt. Es wird also als nächstes der Speichereich P(x – 2) gelöscht, dann der Bereich P(x – 3), bis auch der Speicherbereich P1 gelöscht wurde. Nach dem erfolgreichen Löschen aller Speicherbereiche P(x – 1) bis P1 erfolgt im Schritt 2a eine Bestätigungsmeldung, dass die Löschvorgänge abgeschlossen sind. In einem Schritt 3a kann daraufhin der Speicherbereich P1 neu beschrieben werden. Insbesondere kann dort die Einsprungadresse mit dem Sprungbefehl zum Bootloader geschrieben werden. In 3 is a modification of the in 2 illustrated process in which the first memory area is not first, but deleted last. The bootloader is also stored here in the last memory area Px. For example, in order to "flash" the memory or the computer program stored there, the other memory areas P1 to P (x-1) must each be deleted and then rewritten. In the in 3 illustrated sequence is thus in a first step 1a First, the content of the memory area P (x-1) is cleared by the microcontroller (MC). This is in turn initiated by an external command generated, for example, by a PC connected to the microcontroller. Subsequently, the storage area which is located before the previously deleted storage area is successively deleted. Next, the memory area P (x-2) is erased, then the area P (x-3) until the memory area P1 has also been erased. After successful deletion of all memory areas P (x - 1) to P1, the step is performed 2a a confirmation message that the deletions have been completed. In one step 3a can then be rewritten the memory area P1. In particular, the entry address can be written there with the jump instruction to the boot loader.

In einem zweiten, optionalen Schritt 2a meldet der Mikrocontroller dem PC, dass der Löschvorgang abgeschlossen ist. In a second, optional step 2a the microcontroller informs the PC that the deletion process has been completed.

Anschließend veranlasst der PC in einem Schritt 3a das (zeilenweise) Neuschreiben des Hauptprogramms, das wiederum von einer hinter der ersten Sprungadresse jedoch noch in dem Speicherbereich P1 liegenden Speicheradresse bis zum Ende des Speicherbereichs P(x – 1) reichen kann. Der Mikrocontroller meldet dem PC den erfolgreichen Abschluss des Schreibvorgangs in einem Schritt 4a, wobei solch eine Meldung nach jedem Schreibvorgang gesendet und empfangen werden kann oder wobei die gesendeten Meldungen in einem Zwischenspeicher gehalten werden können und erst nach dem letzten Schreibvorgang empfangen und / oder ausgewertet werden können. In diese Ausführung des Verfahrens kann es zum Einen vorgesehen sein, dass das Hauptprogramm beginnend mit dem Speicherbereich P1 bereichsweise, beziehungsweise blockweise, geschrieben wird, wobei in einem nächsten Schritt immer der dahinterliegende Speicherbereich beschrieben wird. Zum Anderen kann es vorgesehen sein, dass das Schreiben des Hauptprogramms mit dem letzten Speicherbereich P(x – 1) beginnt, wobei in einem nächsten Schritt immer der davor liegende Speicherbereich beschrieben wird. In beiden Varianten kann es dabei vorgesehen sein, dass das Hauptprogramm eine oder mehrere Sprungadressen zum Bootloader enthält, die insbesondere am Anfang des Speicherbereichs P2 und am Anfang des Speicherbereichs P3 geschrieben werden. Then the PC initiates in one step 3a the (line by line) rewriting of the main program, which in turn can range from a memory address lying in the memory area P1 behind the first jump address to the end of the memory area P (x - 1). The microcontroller reports to the PC the successful completion of the writing process in one step 4a Such a message can be sent and received after each write, or the messages sent can be held in a buffer and can only be received and / or evaluated after the last write. In this embodiment of the method, on the one hand, it may be provided that the main program is written, starting with the memory area P1, in regions, or in blocks, whereby in a next step, the memory area behind it is always described. On the other hand, it may be provided that the writing of the main program begins with the last memory area P (x-1), whereby in a next step the preceding memory area is always described. In both variants, it may be provided that the main program contains one or more jump addresses to the boot loader, which are written in particular at the beginning of the memory area P2 and at the beginning of the memory area P3.

Im Vergleich zu der in 2 gezeigten Ausführung des Verfahrens, hat die in 3 illustrierte Variante den Vorteil, dass das Löschen aller Speicherbeiche gleich behandelt wird. Da vorausgesetzt wird, dass die erste Sprungadresse zum Startprogramm am Anfang des ersten Speicherbereichs P1 steht, ist bei einem von hinten beginnenden Löschvorgang zu fast allen Zeitpunkten gewährleistet, dass das Startprogramm zugänglich bleibt. Insbesondere wird auch nach dem vollständigen Löschen aller Speicherbereiche, beziehungsweise Speicherblöcke, das Startprogramm zugänglich bleiben, da der Mikrocontroller die leeren Speicherbeiche auslesen wird, bis er beim Startprogramm angelangt. Dies ist möglich, da in keiner Speicheradresse innerhalb der Speicherblöcke Daten vorliegen, die der Mikrocontroller als Anweisung, beispielsweise als Sprung in eine beliebige Speicheradresse, interpretieren kann. Compared to the in 2 shown embodiment of the method, has the in 3 illustrated variant has the advantage that the deletion of all Speicherbeiche is treated the same. Since it is assumed that the first jump address to the start program is at the beginning of the first memory area P1, it is ensured at a starting from the back of deletion at almost all times that the launcher remains accessible. In particular, even after the complete deletion of all memory areas, or memory blocks, the start program will remain accessible because the microcontroller will read the empty memory areas until it reaches the start program. This is possible because in no memory address within the memory blocks are data that the microcontroller can interpret as an instruction, for example as a jump to any memory address.

Die 4 illustriert den möglichen Verlauf der Eingangsspannung des Mikrocontrollers bei einem Neustart. U1 illustriert den Idealverlauf der Eingangsspannung, während U2 einen möglichen Verlauf darstellt, der zu der oben beschriebenen Störung führen kann. Beim Verlauf U2 wird eine Sollspannung Usoll zwar kurz nach dem Neustart zum Zeitpunkt t0 erreicht. Anschließend verringert sich die Eingangsspannung jedoch und unterschreitet eine Mindestspannung Umin. Zu dem Zeitpunkt, an dem die Mindestspannung Umin unterschritten wird, kann die erste Speicherseite P0 gelöscht sein (Schritt 1 in 2), ohne dass der anschließende Schreibvorgang (Schritt 3) bereits durchgeführt wurde. The 4 illustrates the possible course of the input voltage of the microcontroller at a restart. U1 illustrates the ideal course of the input voltage, while U2 represents a possible course which may lead to the above-described disturbance. During course U2, a setpoint voltage Usoll is indeed reached shortly after the restart at time t0. Subsequently, however, the input voltage decreases and falls below a minimum voltage Umin. At the time at which the minimum voltage Umin is undershot, the first memory page P0 may be cleared (step 1 in 2 ) without the subsequent writing (step 3 ) has already been carried out.

Die Zeitspanne t1 – t0 in 3 kennzeichnet die oben erwähnte Zeitspanne, in der der Mikrocontroller auf einen externen Befehl zum „Flashen“ des Flashspeichers 1 wartet. The time span t1 - t0 in 3 indicates the above-mentioned period of time in which the microcontroller waits for an external command to "flash" the flash memory 1.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Merkmale der beschriebenen beispielhaften Ausgestaltungen beschränkt. The present invention is not limited to features of the described exemplary embodiments.

Claims

Microcontroller, with a memory having a plurality of memory areas, and which is partially erasable by the microcontroller, wherein in at least one of the memory areas a launcher is stored, and wherein the microcontroller is configured to execute a jump command to the launcher after a restart, and this first to call a first memory area (P1), and if no jump instruction is executed when the first memory area is called, then to call a second memory area (P2), wherein in the second memory area (P2) a jump instruction to the launcher is stored.

Microcontroller according to claim 1, wherein in the first memory area (P1) a jump command to the launcher is stored.

Microcontroller according to claim 1 or 2, wherein the second memory area (P2) is connected directly to the first memory area (P1).

Microcontroller according to one of the preceding claims, wherein a jump command to the start program is stored in at least one further memory area (P3), which is provided for a call after the call of the first and second memory areas.

Microcontroller according to one of the preceding claims, wherein the memory areas are each formed by one or more memory blocks, and wherein the memory is erasable in blocks.

Microcontroller according to one of the preceding claims, wherein the memory areas with the first memory area beginning are blockable erasable.

Microcontroller according to one of the preceding claims, wherein the memory areas are beginning with the last or with the last before the starting program memory area starting block-erasable.

Microcontroller according to one of the preceding claims, wherein the microcontroller is a type 8051 microcontroller.

Microcontroller according to one of the preceding claims, characterized in that the start program in the last memory area (Px) is stored.

A method for establishing a memory of a microcontroller, wherein the memory has a plurality of memory areas, and the microcontroller is configured to sequentially call the memory areas beginning with a first memory area (P1) and execute instructions stored therein, the method comprising: Storing a jump instruction to a start program in a second memory area (P2), wherein the second memory area (P2) is called after a restart by the microcontroller following the calling of the first memory area (P1), if in the first memory area (P1) no jump instruction to the launcher is included.

The method of claim 10, comprising: Storing a Jump Command to the Launcher in the First Memory Area (P1)

A method according to claim 11, comprising: storing a jump command to the start program in at least one further memory area (P3), which after a restart by the Microcontroller is then called to the second memory area (P1).

A method for setting up a memory of a microcontroller, wherein the memory has a plurality of memory areas, wherein in at least one of the memory areas a launcher is stored, and wherein the first memory area contains a jump address to the launcher, and wherein the microcontroller is configured to initiate instructions for a reboot Deleting and rewriting at least two memory areas to receive and execute, and wherein the instructions include: Deleting at least two memory areas, whereby the memory areas are deleted sequentially; - Write program data in at least one of the previously deleted memory areas.

Method for setting up a memory of a microcontroller according to claim 13, characterized in that in a first erase operation, the last memory area to be erased is first erased, and then sequentially the memory area located in front of it is erased sequentially.

Method for setting up a memory of a microcontroller according to claim 13, characterized in that in a first erase operation, the first memory area to be erased is first erased, and then sequentially each erased memory area is erased.

Method for setting up a memory of a microcontroller according to one of claims 13 to 15, characterized in that in at least one of the memory areas to be deleted is a jump address to the start program.

Method for setting up a memory of a microcontroller according to one of Claims 13 to 16, characterized in that the memory areas to be erased comprise the first memory area (P1).

Method for setting up a memory of a microcontroller according to one of Claims 13 to 17, characterized in that the memory areas to be erased comprise all memory areas in which no data of the start program are stored.

Method for setting up a memory of a microcontroller according to one of Claims 13 to 18, characterized in that the start program is located at least partially in the last memory area (Px) of the memory.

Method for setting up a memory of a microcontroller according to one of claims 13 to 19, characterized in that the start program is at least partially in the second memory area (P2) of the memory.

Method for operating a microcontroller with a memory, comprising the following steps: Calling a first memory area (P1) in which a jump command to a launcher is expected; Calling a second memory area (P2) if the microcontroller in the first memory area (P1) does not recognize a jump command; and Executing a jump instruction stored in the second memory area (P2) to the launcher.

The method of claim 21, comprising: Calling at least one further memory area (P3) if the microcontroller in the first and second memory areas (P1, P2) does not recognize a jump command; and Executing a jump command stored in the at least one further memory area (P3) to the launcher.

A data processing program comprising instructions which, when executed by a data processing system, cause execution of a method according to any one of claims 10 to 22.