DE102015200858B3 - Schnittstellenbaustein - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schnittstellenbaustein mit zumindest einem Konfigurations-, einem Rücksetz-, einem Übertragungs- und einem Empfangsanschluss. Er weist zumindest eine erste Schnittstellenverarbeitungseinheit und eine zweite, von der ersten verschiedene Schnittstellenverarbeitungseinheit auf, deren Anschlüsse über einen Multiplexer mit den Anschlüssen des Schnittstellenbausteins verbunden werden können, so dass lediglich ein Satz von Schnittstellenanschlüssen am Schnittstellenbaustein vorgesehen werden muss. In erfindungsgemäßer Weise wird der Multiplexer durch einen Pegel am Konfigurationsanschluss während eines Rücksetzsignals angesteuert.

Description

  • In vielen technischen Bereichen, insbesondere in der Kraftfahrzeugelektronik, werden Aktoren, wie beispielsweise Kraftstoffeinspritzventile, durch Steuergeräte, deren Kern durch einen Mikroprozessor gebildet ist, auf der Basis von zu verarbeitenden Sensorsignalen angesteuert. Die Verbindung des Mikroprozessors zu den Sensoren und Aktoren erfolgt dabei meistens über spezielle Busse, insbesondere serielle Busse, wie beispielsweise den PSI5-Bus, um Leitungen einzusparen.
  • Da jedoch bei Mikroprozessoren für solche peripheren Bauteile nur eine begrenzte Anzahl von Ausgangsanschlüssen zur Verfügung steht und diese möglichst universell für eine Vielzahl verschiedener peripherer Bauteile ausgelegt sein sollten, werden Schnittstellenbausteine verwendet, um die vom Mikroprozessor bereitgestellten und an die Sensoren zu sendenden bzw. von diesen zu empfangenen Signale über eine erste, vom Mikroprozessor bevorzugt verwendete Schnittstelle und mit beispielsweise Sensoren über eine zweite, für diese besonders geeignete Schnittstelle zu übertragen.
  • Als erste Schnittstellen können beispielsweise der SPI-Bus, der I2C- oder der Mikro-Second-Bus oder eine UART-Schnittstelle in Betracht gezogen werden, während zur Übertragung von Sensordaten und zur Ansteuerung von Sensoren beispielsweise der PSI5-Bus bevorzugt ist.
  • Ein solcher Schnittstellenbaustein kann dabei eine Vielzahl von zweiten Schnittstellen aufweisen, wobei die vom Mikroprozessor kommenden oder an diesen zu übertragenden Signale durch eine Steuereinrichtung im Schnittstellenbaustein an die Schnittstellen verteilt wird, die mit dem Mikroprozessor verbunden werden sollen.
  • Es ist jedoch möglich, dass unterschiedliche Mikroprozessoren jeweils eine unterschiedliche Schnittstelle zur Kommunikation mit peripheren Bausteinen aufweisen oder bei zwar mehreren vorhandenen Schnittstellen nur eine bestimmte für einen gegebenen Anwendungsfall zur Verfügung steht.
  • Das bedeutet jedoch, dass ein Schnittstellenbaustein mit allen gängigen Schnittstellen zur Verbindung mit einem Mikroprozessor ausgerüstet sein sollte. Dies führt jedoch zu einer unerwünscht hohen Anzahl von Anschlusspins am Schnittstellenbaustein, wie am Beispiel der 1 gezeigt ist.
  • Dort ist in schematischer Weise ein Baustein gezeigt, der einen ersten Versorgungsspannungsanschluss für ein hohes Potential Vdd und einen zweiten Versorgungsspannungsanschluss für ein niederes Potential Gnd einer Versorgungsspannung aufweist. Er hat außerdem einen für solche peripheren Bausteine üblichen Auswahlanschluss CS sowie einen Rücksetzanschluss RST. Im dargestellten Beispiel soll er eine Signalübertragung von und zu einem Mikroprozessor sowohl über einen SPI-Bus als auch über eine UART-Schnittstelle ermöglichen. Hierzu sind sowohl intern die entsprechenden Verarbeitungseinrichtungen SPI-Interface, UART-Interface als auch die dafür erforderlichen Anschluss-Pins am Gehäuse vorgesehen.
  • Für ein SPI-Interface sind zumindest drei Anschlüsse erforderlich, nämlich ein Taktanschluss CLK, ein Anschluss zur Übertragung von Daten vom Master zum Slave MTSR (master transmit slave receive), sowie ein Anschluss zum Übertragen von Daten vom Slave zum Master MRST (master receive slave transmit), wobei in diesem Fall der Mikroprozessor der Master wäre und der Schnittstellenbaustein der Slave.
  • Für ein UART-Interface sind nur zwei Anschlüsse zum Empfangen RxD und zum Übertragen TxD erforderlich.
  • Des Weiteren muss nun ein Konfigurationsanschluss CFG vorgesehen sein, über den ausgewählt werden kann, welche Schnittstelle für den jeweiligen Anwendungsfall verwendet werden soll, was im dargestellten Beispiel durch eine interne Aktiv-Low-Verschaltung erfolgt, wobei eine Voreinstellung vorgenommen wird, indem die beiden Schnittstellenverarbeitungseinrichtungen Aktivierungsanschlüsse En aufweisen, von denen einer über einen Widerstand mit dem hohen Versorgungsspannungspotential Vdd direkt und der andere über einen Inverter mit diesem hohen Versorgungsspannungspotential Vdd verbunden ist, so dass die über den Inverter verbundene Schnittstellenverarbeitungseinrichtungen die ausgewählte ist, da der Auswahlanschluss En auf Low-Potential liegt, auch wenn kein Potential am Konfigurationsanschluss CFG anliegt. Wird an dem Konfigurationsanschluss CFG ein Low-Potential angelegt, wird entsprechend die andere Verarbeitungseinrichtung ausgewählt.
  • Müssten noch weitere Schnittstellenverarbeitungseinrichtungen im Schnittstellenbaustein vorgesehen werden, wie beispielsweise eine I2C-Schnittstellenverarbeitungseinrichtung und eine Micro-Second-Schnittstellenverarbeitungseinrichtung, müssten entsprechende Anschlusspins vorgehalten werden. Auch wäre eine entsprechend höhere Anzahl von Konfigurationspins nötig, um eine entsprechende Schnittstellenverarbeitungseinrichtung auswählen zu können.
  • Die DE 10 2011 004 358 B3 beschreibt ein Verfahren zum Übertragen von Daten von einem Masterbaustein an eine Mehrzahl von Slave-Bausteinen über einen synchronen seriellen Datenbus, der als Daisy-Chain realisiert ist.
  • In der DE 10 2010 061 734 A1 ist eine Datenkommunikationsschnittstelle zwischen einem Bussystem und einem Mikrocontroller beschrieben, bei dem eine Anzahl von Kanälen mittels eines Zeitmultiplexverfahrens mit einer UART-Schnittstelle verbunden werden.
  • Die DE 10 2008 035 085 A1 offenbart ein Bauteil zum Anschluss an einen seriellen Bus und ein Verfahren zum Zuweisen einer Adresse an ein Bauteil.
  • Die DE 10 2013 210 093 A1 offenbart ein Verfahren zur Bereitstellung einer generischen Schnittstelle sowie einen Mikrocontroller mit einer generischen Schnittstelle.
  • Die US 7,446,430 B2 offenbart eine Vielzahl von Energiewandlermodulen, die über einen Datenbus mit einem Master kommunizieren.
  • Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Schnittstellenbaustein anzugeben, der mit einer geringeren Anzahl von Anschlusspins auskommt.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch einen Schnittstellenbaustein gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Weiter- und Ausbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Ein erfindungsgemäßer Schnittstellenbaustein ist demgemäß mit zumindest einem Konfigurations-, einem Rücksetz-, einem Übertragungs- und einem Empfangsanschluss ausgestattet. Er weist zumindest eine erste Schnittstellenverarbeitungseinheit und eine zweite, von der ersten verschiedene Schnittstellenverarbeitungseinheit, die zumindest einen ersten bzw. einen zweiten Aktivierungsanschluss, einen ersten bzw. einen zweiten Übertragungs- und einen ersten bzw. einen zweiten Empfangsanschluss aufweisen, auf. Des weiteren weist er einen Multiplexer auf mit einem Übertragungs- und einem Empfangseingang, die mit dem Übertragungs- bzw. dem Empfangsanschluss des Schnittstellenbausteins verbunden sind, sowie zumindest einen ersten und einen zweiten Übertragungs- und zumindest einen ersten und einen zweiten Empfangsausgang, sowie zumindest einen Steuereingang, wobei der erste Übertragungs- und der erste Empfangsausgang des Multiplexers mit dem ersten Übertragungs- bzw. dem ersten Empfangsanschluss der ersten Schnittstellenverarbeitungseinheit und der zweite Übertragungs- und der zweite Empfangsausgang des Multiplexers mit dem zweiten Übertragungs- bzw. dem zweiten Empfangsanschluss der zweiten Schnittstellenverarbeitungseinheit verbunden ist. Er weist ferner eine Auswerteschaltung auf, deren Eingangsanschluss mit dem Konfigurationsanschluss des Schnittstellenbausteins verbunden ist, die eingerichtet ist, einen Pegel eines Signals am Eingangsanschluss in einen binären Code zu wandeln und diesen an zumindest einem Ausgangsanschluss bereitzustellen, der mit dem zumindest einen Steuereingang des Multiplexers verbunden ist. Außerdem ist eine Auswahlschaltung mit zumindest einem Steueranschluss und zumindest einem ersten und einem zweiten Signalausgang vorgesehen, deren zumindest eine Steueranschluss mit dem zumindest einen Ausgangsanschluss der Auswerteschaltung und deren zumindest erster und zweiter Signalausgang mit dem ersten Aktivierungsanschluss der ersten Schnittstellenverarbeitungseinheit bzw. dem zweiten Aktivierungsanschluss der zweiten Schnittstellenverarbeitungseinheit verbunden ist.
  • Aufgrund der erfindungsgemäßen Verwendung eines Schnittstellenbaustein-internen Multiplexers können innerhalb des Bausteins eine beliebige Anzahl von Schnittstellenverarbeitungseinheiten vorgesehen werden, die über den Multiplexer mit lediglich einem Satz von externen Anschlusspins verbunden werden können, wobei die Anzahl der vorzusehenden Anschlusspins der Anzahl von Anschlusspins entspricht, die für die Schnittstellenverarbeitungseinheit mit den meisten Anschlüssen erforderlich ist. Es kann in bekannter Weise eine der Schnittstellenverarbeitungseinheiten voreingestellt mit den Anschlusspins des Schnittstellenbausteins verbunden sein, wobei durch ein Signal oder Signale an einem oder mehreren Konfigurationsanschlüssen eine andere Schnittstellenverarbeitungseinheit ausgewählt werden kann.
  • Für den Fall, dass die Konfigurationssignale lediglich zwei Zustände annehmen können, ist bei einer gegebenen Anzahl von Schnittstellenverarbeitungseinheiten eine entsprechende Anzahl von Konfigurationspins vorzusehen. Es ist jedoch auch möglich, dass das Konfigurationssignal mehrere unterschiedliche Pegel annehmen kann, so dass nur ein Konfigurationsanschluss erforderlich ist, jedoch intern eine entsprechende Verarbeitungseinheit, beispielsweise ein Analog-Digital-Wandler, der den Pegel des Konfigurationssignals auswertet, vorzusehen ist.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung des Schnittstellenbausteins weist dessen Auswerteschaltung eine Speichereinheit zum Speichern des binären Codes, der die Auswahl repräsentiert, auf. Der Speicher kann dabei ein flüchtiger Speicher sein, so dass die Auswahl nur für die Zeit, in der eine Versorgungsspannung am Schnittstellenbaustein anliegt, aufrechterhalten bleibt. Es ist jedoch auch möglich, einen Festwertspeicher vorzusehen, um die Auswahl auch für den Fall, dass die Versorgungsspannung vom Schnittstellenbaustein weggenommen wird, aufrechtzuerhalten.
  • In einer vorteilhaften Ausbildung des erfindungsgemäßen Schnittstellenbausteins bildet der Bausteinauswahlanschluss den Konfigurationsanschluss wobei die Auswerteschaltung mit dem Rücksetzanschluss verbunden ist und einen A/D-Wandler aufweist, der dazu dient, einen Pegel eines Signals am Konfigurationsanschluss mit der den Rücksetzvorgang abschließenden Flanke des Signals am Rücksetzanschluss in einen binären Code zu wandeln.
  • Hierdurch kann in vorteilhafter Weise ein spezieller Konfigurationsanschluss eingespart werden, indem eine logische Verknüpfung der Signale an zwei sowieso vorhandenen Bausteinanschlüssen erfolgt. Üblicherweise wird mit einem Low-Pegel am Rücksetzeingang ein Rücksetzvorgang im Baustein durchgeführt bzw. mit einer fallenden Flanke von einem High- auf einen Low-Pegel der Rücksetzvorgang eingeleitet. Entsprechend wird der Rücksetzvorgang mit einer steigenden Flanke beendet. Mit dieser steigenden Flanke wird dann der Pegel am Bausteinauswahlanschluss in die Auswerteschaltung zur A/D-Wandlung übernommen. Prinzipiell können jedoch auch die jeweils anderen Pegel oder Flanken verwendet werden.
  • Für den Fall, dass nur zwei Schnittstellenverarbeitungseinheiten vorgesehen sind, kann die Auswerte- und die Auswahlschaltung durch ein D-Flip-Flop realisiert werden, wobei hier in vorteilhafter Weise auch der Konfigurationsanschluss eingespart werden kann, indem zur Auswahl der Pegel am Bausteinauswahlanschluss mit der den Rücksetzvorgang abschließenden Flanke des Signals am Rücksetzanschluss ausgewertet und abgespeichert wird.
  • In einer ersten Variante eines Schnittstellenbausteins mit einem solchen D-Flip-Flop kann der Multiplexer für jede Schnittstellenverarbeitungseinheit einen weiteren Ausgang aufweisen, von denen jeder mit dem Aktivierungsanschluss einer zugeordneten Schnittstellenverarbeitungseinheit verbunden ist, während der Multiplexer einen weiteren Eingang aufweist, der mit dem niederen Versorgungsspannungspotential verbunden ist, so dass durch das Ausgangssignal des D-Flip-Flops einer der Aktivierungsanschlüsse mit diesem niederen Versorgungsspannungspotential verbunden und damit die entsprechende Schnittstellenverarbeitungseinheit ausgewählt bzw. aktiviert wird. In bekannter Weise können die Aktivierungsanschlüsse über einen Widerstand mit dem hohen Versorgungsspannungspotential verbunden sein, um sicherzustellen, dass nur eine Schnittstellenverarbeitungseinheit aktiviert werden kann.
  • Alternativ ist es auch möglich, den Ausgang des D-Flip-Flops direkt mit den Aktivierungsanschlüssen der Schnittstellenverarbeitungseinheiten zu verbinden, wobei jeweils einer der Aktivierungsanschlüsse direkt und der andere über einen Inverter mit dem Ausgangsanschluss des D-Flip-Flops verbunden ist, so dass auch hier sichergestellt ist, dass immer nur eine der Schnittstellenverarbeitungseinheiten aktiviert ist, wobei durch Wahl der Schnittstelleneinheit, deren Aktivierungsanschluss über den Inverter mit dem Ausgang des D-Flip-Flops verbunden ist, festgelegt werden kann, welche Schnittstellenverarbeitungseinheit durch Voreinstellung ausgewählt ist.
  • Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Figuren näher erläutert werden. Dabei zeigen:
  • 1 einen Schnittstellenbaustein gemäß dem Stand der Technik,
  • 2 einen erfindungsgemäßen Schnittstellenbaustein,
  • 3 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schnittstellenbausteins, mit zwei Schnittstellenverarbeitungseinheiten und
  • 4 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schnittstellenbausteins mit nur zwei Schnittstellenverarbeitungseinheiten.
  • 2 zeigt in schematischer Weise einen erfindungsgemäßen Schnittstellenbaustein, der über ein hohes Versorgungsspannungspotential Vdd und ein niederes Versorgungsspannungspotential Gnd versorgt wird. Als Schnittstellenbaustein hat er die Aufgabe, Signale, die über einen ersten Bus von und zu einem Mikroprozessor übertragen werden, auf einen Anschluss einer Vielzahl von Anschlüssen zu übertragen, an die Sensoren oder Aktoren angeschlossen werden können, um über geeignete Busse dorthin übertragen werden zu können.
  • Aus Übersichtlichkeitsgründen sind die Schnittstellen zu den ggf. anzuschließenden Sensoren und Aktoren nicht dargestellt und auch die Verarbeitungseinheit, die die Wandlung der Schnittstellenprotokolle und/oder Signalpegel vornimmt, ist nicht näher dargestellt, da sie dem Fachmann geläufig ist.
  • Zur Kommunikation mit einem Mikroprozessor weist der Schnittstellenbaustein einen Empfangsanschluss Rx, einen Übertragungsanschluss Ix und einen Taktsignaleingang Ck auf. Diese Anschlüsse sind so ausgebildet, dass ein Anschluss an alle üblichen Busse wie beispielsweise den SPI-, den I2C- und den Micro-Second-Bus oder eine UART-Schnittstelle möglich ist.
  • In seinem Inneren weist der Schnittstellenbaustein eine dem jeweiligen Bedarf entsprechende Anzahl von Schnittstellenverarbeitungseinrichtungen 1, 2, 3 auf, die unterschiedlich ausgebildet sind und beispielsweise der oben genannten Gruppe von Bussen oder Schnittstellen entnommen sein können. So ist im dort dargestellten Beispiel der 2 eine erste Schnittstellenverarbeitungseinheit als SPI-Interface, eine zweite Schnittstellenverarbeitungseinheit 2 als UART-Schnittstelle und angedeutet eine dritte, beliebige Schnittstellenverarbeitungseinheit 3 dargestellt. Diese sind jeweils über einen ersten En1, zweiten En2 oder dritten Aktivierungsanschluss En3 einzeln aktivierbar.
  • In erfindungsgemäßer Weise weist der Schnittstellenbaustein einen Multiplexer MUX auf, über den die Schnittstellenanschlüsse Rx, Ix, Ck an eine jeweilige ausgewählte Schnittstellenverarbeitungseinheit 1, 2, 3 durchgeschaltet werden können. Hierzu weist der Multiplexer MUX einen Empfangseingang 1e, einen Übertragungseingang 2e und einen Takteingang 4e auf, die mit dem Empfangsanschluss Rx, dem Übertragungsanschluss Ix bzw. dem Taktsignalanschluss Ck des Schnittstellenbausteins verbunden sind.
  • Der Multiplexer MUX weist außerdem eine der Anzahl der Schnittstellenverarbeitungseinheiten 1, 2, 3 entsprechende Anzahl von Ausgangsanschlussgruppen 1aa, 2aa, 4aa, 1ab, 2ab und 1ac, 2ac, 4ac auf, die mit den entsprechenden Empfangs-MTSR, RxD, X, Übertragungs-MRST, IxD, Y und ggf. Taktanschlüssen CLK, Z verbunden sind.
  • Der Schnittstellenbaustein weist außerdem eine Auswerteschaltung 4 auf, die mit einem Konfigurationsanschluss CS des Schnittstellenbausteins nach außen verbunden ist und eingerichtet ist, einen Pegel eines Signals an ihrem Eingangsanschluss und damit am Konfigurationsanschluss CS in einen binären Code zu wandeln und diesen an zumindest einem Ausgangsanschluss bereitzustellen.
  • Falls nur zwei Schnittstellenverarbeitungseinrichtungen im Schnittstellenbaustein vorhanden sind, genügt ein Ausgangsanschluss, da über dessen zwei mögliche binäre Zustände jeweils eine dieser Schnittstellenverarbeitungseinheiten durch Ansteuerung ihres Aktivierungsanschlusses ausgewählt werden kann.
  • Sind jedoch mehr als zwei Schnittstellenverarbeitungseinheiten 1, 2, 3 vorhanden, müssen eine entsprechende Anzahl von Ausgangsanschlüssen der Auswerteschaltung 4 vorgesehen werden. In entsprechender Weise muss auch das Konfigurationssignal eine entsprechende Anzahl von unterschiedlichen Pegeln aufweisen, in denen die jeweilige auszuwählende Schnittstellenverarbeitungseinheit codiert werden kann.
  • In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist die Auswerteschaltung 4 zur Wandlung des Pegels des Konfigurationssignals einen Analog-Digital-Wandler 6 auf, der an seinem Ausgang ein binäres Signal zur Verfügung stellt, welches in einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung in einer Speichereinheit 7 der Auswerteschaltung 4 zwischengespeichert werden kann. Die Speichereinheit 7 kann dabei ein flüchtiger Speicher sein, so dass die Konfiguration bei jeder neuen Inbetriebnahme des Schnittstellenbausteins neu durchgeführt werden muss. Die Speichereinheit 7 kann jedoch auch ein nicht-flüchtiger Speicher sein, so dass die gewählte Konfiguration dauerhaft gespeichert werden kann. Prinzipiell ist es auch möglich, durch Verwendung von nur einmal programmierbaren Speichern die Konfiguration nur einmal und danach unveränderbar zu ermöglichen.
  • Der oder die Ausgangsanschlüsse der Auswerteschaltung 4 sind sowohl mit entsprechenden Selektanschlüssen Sel des Multiplexers MUX als auch mit dem oder den Selektanschlüssen Sel einer Auswahlschaltung 5 verbunden. Die Auswahlschaltung 5 weist ihrerseits einer der Anzahl von Schnittstellenverarbeitungseinheiten 1, 2, 3 entsprechende Anzahl von Ausgangsanschlüssen 3aa, 3ab, 3ac auf, von denen jeder mit jeweils einem der Aktivierungsanschlüsse En1, En2, En3 der Schnittstellenverarbeitungseinheiten 1, 2, 3 verbunden ist. Über die Selektanschlüsse der Auswahlschaltung 5 wird somit eine der Schnittstellenverarbeitungseinheiten 1, 2, 3 aktiviert und gleichzeitig die Ausgangsanschlüsse des Schnittstellenbaustein Rx, Ix, Ck auf die Anschlüsse der jeweils aktivierten Schnittstellenverarbeitungseinheit 1, 2, 3 über den Multiplexer MUX durchgeschaltet.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung entspricht der Konfigurationsanschluss dem Bausteinauswahlanschluss CS , so dass ein weiterer Anschlusspin am Schnittstellenbaustein eingespart werden kann. Um durch diese Doppelfunktion des Bausteinauswahlanschlusses CS eine eindeutige Interpretation der jeweiligen Funktion des Signals an diesem Anschluss sicherzustellen, ist die Auswerteschaltung 4 mit dem Rücksetzanschluss RST des Schnittstellenbausteins verbunden, und eingerichtet, mit der den Rücksetzvorgang abschließenden Flanke des Signals am Rücksetzanschluss den Pegel am Bausteinauswahlanschluss CS auszuwerten und in der Speichereinheit 7 als binären Code abzulegen.
  • Für den Fall, dass nur zwei Schnittstellenverarbeitungseinheiten 1, 2 im Schnittstellenbaustein vorhanden sind, können die Auswerteschaltung 4, die Auswahlschaltung 5 und der Multiplexer MUX einfacher ausgestaltet werden. Da nur eine Auswahl aus zwei Schnittstellenverarbeitungseinheiten 1, 2 getroffen werden muss, kann bereits das Konfigurationssignal am Bausteinauswahlanschluss CS binär sein, so dass eine explizite Wandlung in einen binären Code entfallen kann und auch die Speichereinheit 7 nur eine Speicherzelle aufweisen muss. Im Ausführungsbeispiel der 3 ist die Auswerteschaltung 4 in einfacher Weise durch ein D-Flip-Flop realisiert, dessen Dateneingang D mit dem Bausteinauswahlanschluss CS und dessen Datenausgangsanschluss Q mit dem Selektanschluss Sel des Multiplexers MUX verbunden ist. Der Takteingang dieses D-Flip-Flops 4 ist mit dem Rücksetzanschluss RST verbunden.
  • Die Auswahlschaltung 5 ist in den Multiplexer MUX integriert, wobei dieser einen dritten Eingangsanschluss 3e aufweist, der mit dem niederen Versorgungspotentialanschluss Gnd verbunden ist und außerdem sind für die zwei Gruppen von Ausgangsanschlüssen des Multiplexers MUX jeweils ein weiterer Ausgangsanschluss 3aa und 3ab vorgesehen, die mit den Aktivierungsanschlüssen En1 bzw. En2 verbunden sind. Durch den Multiplexer MUX werden in diesem Ausführungsbeispiel folglich nicht nur die Empfangs- und Übertragungsanschlüsse der Schnittstellenverarbeitungseinheiten 1, 2 mit den entsprechenden Empfangs- und Übertragungsanschlüssen des Schnittstellenbausteins verbunden, sondern auch durch ein Durchschalten des Low-Pegels am dritten Eingang 3e des Multiplexers MUX auf den jeweils ausgewählten Aktivierungsanschluss En1 bzw. En2 der Schnittstellenverarbeitungseinheiten 1, 2 die gewünschte Schnittstellenverarbeitungseinheit 1, 2 entsprechend dem Pegel am Ausgang Q des D-Flip-Flops 4 ausgewählt.
  • Um den jeweils nicht ausgewählten Aktivierungsanschluss En1 oder En2 auf einem definierten Potential zu halten, sind beide Anschlüsse über jeweils einen Widerstand R mit dem hohen Versorgungsspannungspotential Vdd verbunden. In gleicher Weise ist auch der Konfigurationsanschluss CS über einen Widerstand R mit dem hohen Versorgungsspannungspotential Vdd verbunden.
  • In erfindungsgemäßer Weise werden bei einem solchen Schnittstellenbaustein durch ein Rücksetzsignal am Rücksetzanschluss RST des Schnittstellenbausteins nicht nur die bauteilinternen Schaltungseinheiten zurückgesetzt, sondern mit der den Rücksetzvorgang abschließenden Flanke des Signals am Rücksetzanschluss auch der Pegel am Bausteinauswahlanschluss CS auf den Ausgang des D-Flip-Flops übernommen und dort zwischengespeichert, wodurch eine Auswahl des für die weitere Verwendung des Schnittstellenbausteins gewünschte Schnittstellenverarbeitungseinheit 1, 2 erfolgt.
  • Der Schnittstellenbaustein gemäß 3 kann noch weiter vereinfacht werden, was in 4 dargestellt ist, indem die Aktivierungsanschlüsse En1, En2 der Schnittstellenverarbeitungseinheiten 1, 2 entweder direkt oder über einen Inverter INV mit dem Ausgangsanschluss Q des D-Flip-Flops 4 verbunden werden. Auf diese Weise kann der Multiplexer MUX einfacher ausgestaltet werden, indem auf eine Durchschaltung eines Low-Pegels auf entsprechend vorzusehende Ausgänge 3aa, 3ab, wie sie in der 3 erläutert wurden, verzichtet werden kann.
  • Neben der Ausbildung des Schnittstellenbausteins ist auch das spezielle Verfahren zur Übernahme des Pegels am Bausteinauswahlanschluss während einem Rücksetzsignals zur Einsparung eines eigenen Konfigurationsanschlusses eine eigenständige Erfindung.

Claims (7)

  1. Schnittstellenbaustein mit zumindest einem Konfigurations-(CS), einem Rücksetz-(RST ), einem Übertragungs-(Ix) und einem Empfangsanschluss (Rx), mit zumindest einer ersten Schnittstellenverarbeitungseinheit (1) und einer zweiten, von der ersten verschiedenen Schnittstellenverarbeitungseinheit (2), die zumindest einen ersten bzw. einen zweiten Aktivierungsanschluss (En1, En2, En3), einen ersten bzw. einen zweiten Übertragungs-(TxD, MRST, Y) und einen ersten bzw. einen zweiten Empfangsanschluss (RxD, MTSR, X) aufweisen, mit einem Multiplexer (MUX) mit einem Übertragungs-(2e) und einem Empfangseingang (1e), die mit dem Übertragungs-(Ix) bzw. dem Empfangsanschluss (Rx) des Schnittstellenbausteins verbunden sind, sowie zumindest einem ersten und einem zweiten Übertragungs-(2aa, 2ab, 2ac) und zumindest einem ersten und einem zweiten Empfangsausgang (1aa, 1ab, 1ac), sowie zumindest einem Steuereingang (Sel), wobei der erste Übertragungs-(2aa) und der erste Empfangsausgang (1aa) des Multiplexers (MUX) mit dem ersten Übertragungs-(MRST) bzw. dem ersten Empfangsanschluss (MTSR) der ersten Schnittstellenverarbeitungseinheit (1) und der zweite Übertragungs-(2ab) und der zweite Empfangsausgang (1ab) des Multiplexers (MUX) mit dem zweiten Übertragungs-(TxD) bzw. dem zweiten Empfangsanschluss (RxD) der zweiten Schnittstellenverarbeitungseinheit (2) verbunden ist, mit einer Auswerteschaltung (4), deren Eingangsanschluss mit dem Konfigurationsanschluss (CS) des Schnittstellenbausteins verbunden ist, die eingerichtet ist, einen Pegel eines Signals am Eingangsanschluss in einen binären Code zu wandeln und diesen an zumindest einem Ausgangsanschluss bereitzustellen, der mit dem zumindest einen Steuereingang (Sel) des Multiplexers (MUX) verbunden ist, mit einer Auswahlschaltung (5) mit zumindest einem Steueranschluss (Sel) und zumindest einem ersten und einem zweiten Signalausgang (3aa, 3ab, 3ac), deren zumindest eine Steueranschluss (Sel) mit dem zumindest einen Ausgangsanschluss der Auswerteschaltung (4) und deren zumindest erster und zweiter Signalausgang (3aa, 3ab, 3ac) mit dem ersten Aktivierungsanschluss (En1) der ersten Schnittstellenverarbeitungseinheit (1) bzw. dem zweiten Aktivierungsanschluss (En2) der zweiten Schnittstellenverarbeitungseinheit (2) verbunden ist.
  2. Schnittstellenbaustein nach Anspruch 1, bei dem die Auswerteschaltung (4) eine Speichereinheit (7) zum Speichern des binären Codes aufweist.
  3. Schnittstellenbaustein nach Anspruch 2 mit einem den Konfigurationsanschluss (CS) bildenden Bausteinauswahlanschluss, bei dem die Auswerte-(4) und die Auswahlschaltung (5) durch ein D-Flip-Flop realisiert ist, dessen Dateneingangsanschluss (D) mit dem Bausteinauswahlanschluss, dessen Datenausgangsanschluss (Q) mit dem zumindest einen Steuereingang (Sel) des Multiplexers (MUX) und dessen Takteingang mit dem Rücksetzanschluss (RST) des Schnittstellenbausteins verbunden ist und bei dem der Multiplexer (MUX) zusätzlich einen ersten und einen zweiten Auswahlausgangsanschluss (3aa, 3ab) und einen dritten, auf einem vorgegebenen Potential liegenden Eingangsanschluss (3e) aufweist, wobei der erste und der zweite Auswahlausgangsanschluss (3aa, 3ab) mit dem ersten Aktivierungsanschluss (En1) der ersten Schnittstellenverarbeitungseinheit (1) bzw. dem zweiten Aktivierungsanschluss (En2) der zweiten Schnittstellenverarbeitungseinheit (2) verbunden ist.
  4. Schnittstellenbaustein nach Anspruch 3 bei dem der erste Aktivierungsanschluss (En1) der ersten Schnittstellenverarbeitungseinheit (1) und der zweite Aktivierungsanschluss (En2) der zweiten Schnittstellenverarbeitungseinheit (2) jeweils über einen Widerstand (R) mit dem hohen Versorgungspotential (Vdd) des Schnittstellenbausteins verbunden sind und das am dritten Eingangsanschluss (3e) des Multiplexers (MUX) liegende, vorgegebene Potential das niedere Versorgungspotential (Gnd) ist.
  5. Schnittstellenbaustein nach Anspruch 2 mit einem den Konfigurationsanschluss (CS) bildenden Bausteinauswahlanschluss, bei dem die Auswerte-(4) und die Auswahlschaltung (5) durch ein D-Flip-Flop realisiert ist, dessen Dateneingangsanschluss (D) mit dem Bausteinauswahlanschluss, dessen Datenausgangsanschluss (Q) mit dem zumindest einen Steuereingang (Sel) des Multiplexers (MUX) und dessen Takteingang mit dem Rücksetzanschluss (RST) des Schnittstellenbausteins verbunden ist, wobei der Datenausgangsanschluss (Q) außerdem über einen Inverter (INV) mit dem ersten Aktivierungsanschluss (En1) der ersten Schnittstellenverarbeitungseinheit (1) und mit dem zweiten Aktivierungsanschluss (En2) der zweiten Schnittstellenverarbeitungseinheit (2) oder mit dem ersten Aktivierungsanschluss (En1) der ersten Schnittstellenverarbeitungseinheit (1) und über einen Inverter (INV) mit dem zweiten Aktivierungsanschluss (En2) der zweiten Schnittstellenverarbeitungseinheit (2) verbunden ist.
  6. Schnittstellenbaustein nach Anspruch 2 mit einem den Konfigurationsanschluss (CS) bildenden Bausteinauswahlanschluss, bei dem die Auswerteschaltung (4) mit dem Rücksetzanschluss (RST) verbunden ist und einen A/D-Wandler (6) aufweist, der dazu dient, einen Pegel eines Signals am Konfigurationsanschluss (CS) mit der den Rücksetzvorgang abschließenden Flanke des Signals am Rücksetzanschluss (RST) in einen binären Code zu wandeln.
  7. Schnittstellenbaustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit zusätzlich einem Taktsignalanschluss (Ck), bei dem zumindest eine der Schnittstellenverarbeitungseinheiten (1, 2, 3) einen Taktsignaleingang (CLK, Z) aufweist, bei dem der Multiplexer (MUX) zusätzlich einen Taktsignaleingang (4e) und zumindest einen Taktsignalausgang (4aa, 4ab, 4ac) aufweist, der mit dem zumindest einen Taktsignaleingang (CLK, Z) der Schnittstellenverarbeitungseinheit (1, 3) verbunden ist.
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