DE102018110276A1

DE102018110276A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Sicherung von gespeicherten Daten in einem nicht-flüchtigen Speicher

Info

Publication number: DE102018110276A1
Application number: DE102018110276.3A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Glandorf; Andreas Horn; Jørgen von Bargen
Original assignee: Minebea Intec GmbH
Current assignee: Minebea Intec GmbH
Priority date: 2018-04-27
Filing date: 2018-04-27
Publication date: 2019-10-31

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektronische Vorrichtung umfassend einen Kern, wobei der Kern wenigstens einen flüchtigen Speicher, einen nicht-flüchtigen Speicher und einen Mikrocontroller umfasst. Die elektronische Vorrichtung umfasst ferner eine Spannungsversorgungseinheit und wenigstens eine Schnittstelleneinheit, wobei die Schnittstelleneinheit eingerichtet ist, um eine Datenübertragung mit einer externen elektronischen Vorrichtung zu ermöglichen. Die Spannungsversorgungseinheit wird von einem externen Spannungsversorgungsnetz gespeist. Die Spannungsversorgungseinheit umfasst eine Spannungsquelle, die einen Akkumulator und/oder eine Batterie umfasst. Die Spannungsquelle und sie Spannungsversorgungseinheit sind mittels einer O-Ring-Schaltung gekoppelt, die eine unterbrechungsfreie Spannungsversorgung des Kerns gewährleistet. Die elektronische Vorrichtung ist eingerichtet, um in einem Normalbetriebszustand, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Spannungsversorgungseinheit kein Fehlersignal meldet, Daten in dem flüchtigen Speicher zu speichern. Im Normalbetriebszustand gewährleistet die Spannungsversorgungseinheit eine Spannungsversorgung des Kerns, der Spannungsquelle und der wenigstens einen Schnittstelleneinheit. Die elektronische Vorrichtung ist auch dazu eingerichtet, um in einem Fehlerzustand, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Spannungsversorgungseinheit ein Fehlersignal meldet, den Kern von restlichen Komponenten der elektronischen Vorrichtung zu isolieren, wobei durch den Mikrocontroller eine Übertragung der in dem flüchtigen Speicher gespeicherten Daten in den nicht-flüchtigen Speicher erfolgt, und wobei in diesem Fall die Spannungsquelle eine Spannungsversorgung für den flüchtigen Speicher, den nicht-flüchtigen Speicher und den Mikrocontroller solange gewährleistet, bis die Übertragung der in dem flüchtigen Speicher gespeicherten Daten in den nicht-flüchtigen Speicher abgeschlossen ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Gewährleistung des erfolgreichen Abschließens eines Datensicherungsprozesses.
Elektronische Vorrichtungen besitzen flüchtige Speicher für die Speicherung von Daten, da flüchtige Speicher im Vergleich zu nicht-flüchtigen Speichern schneller sind (kürzere Zugriffszeiten). Im Fehlerfall (z.B. einem unerwarteten Ausfall der Energieversorgung), haben die flüchtigen Speicher allerdings den Nachteil, dass die gespeicherten Daten verloren gehen können. Deshalb ist es vorteilhafthaft, wenn die elektronische Vorrichtung auch einen nicht-flüchtigen Speicher umfasst, auf dem im Fehlerfall die Daten, die zunächst auf dem flüchtigen Speicher gespeichert waren, gesichert werden.
Ein solcher Sicherungsprozess benötigt eine gewisse Zeit um die Daten in dem flüchtigen Speicher zu speichern. Sobald ein Ausfall der Spannungsversorgung erfolgt, kann ein Sicherungsprozess, der es zur Aufgabe hat, die gespeicherten Daten des flüchtigen Speichers in dem nicht-flüchtigen Speicher zu sichern, durch den Ausfall der Spannungsversorgung beeinträchtigt und/oder verhindert werden, wodurch es dazu kommen kann, dass der Sicherungsprozess nur unvollständig ausgeführt wird.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung die Nachteile von Vorrichtungen und Verfahren zur Sicherung von Daten auszuräumen oder zumindest zu verringern.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Es wird unter anderem eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt. Die elektronische Vorrichtung umfasst einen Kern, wobei der Kern wenigstens einen flüchtigen Speicher, einen nicht-flüchtigen Speicher und einen Mikrocontroller umfasst. Die elektronische Vorrichtung umfasst ferner eine Spannungsversorgungseinheit, und wenigstens eine Schnittstelleneinheit. Die Spannungsversorgungseinheit umfasst eine Spannungsquelle, die einen elektrischen Energiespeicher in Form eines Akkumulators und/oder einer Batterie umfasst, um einen zeitlich begrenzten netzunabhängigen Betrieb zu ermöglichen. Die Spannungsversorgungseinheit wird im Normalbetrieb von einem externen Spannungsversorgungsnetz gespeist. Die Schnittstelleneinheit ist eingerichtet, um eine Datenübertragung mit einer externen elektronischen Vorrichtung zu ermöglichen. Die Spannungsquelle ist mit der Spannungsversorgungseinheit gekoppelt (bspw. mittels einer O-Ring-Schaltung), um eine unterbrechungsfreie Spannungsversorgung des Kerns bereitzustellen, wenn die Spannungsversorgungseinheit ausfällt. Die elektronische Vorrichtung ist eingerichtet, um in einem Normalbetriebszustand, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Spannungsversorgungseinheit kein Fehlersignal meldet, Daten, die Programmdaten und zu verarbeitende Daten umfassen, in dem flüchtigen Speicher zu speichern. Im Normalbetriebszustand gewährleistet die Spannungsversorgungseinheit eine Spannungsversorgung des Kerns, der Spannungsquelle und der wenigstens einen Schnittstelleneinheit. Die elektronische Vorrichtung ist ferner eingerichtet, um in einem Fehlerzustand (Fehlerfall), der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Spannungsversorgungseinheit ein Fehlersignal meldet, den Kern von den restlichen Komponenten der elektronischen Vorrichtung elektrisch zu isolieren. Im Fehlerzustand erfolgt durch den Mikrocontroller eine Übertragung aller in dem flüchtigen Speicher gespeicherten Daten in den nicht-flüchtigen Speicher. In diesem Fall gewährleistet die Spannungsquelle eine Spannungsversorgung für den flüchtigen Speicher, den nicht-flüchtigen Speicher und den Mikrocontroller solange, bis die Übertragung aller der in dem flüchtigen Speicher gespeicherten Daten in den nicht-flüchtigen Speicher abgeschlossen ist.
In einer weiteren Ausgestaltung umfassen die Daten sowohl Programmdaten (Programmcode) als auch zu verarbeitende Daten, welche in dem flüchtigen Speicher gemischt (ungeordnet) gespeichert werden. Eine Differenzierung zwischen Programmdaten und zu verarbeitenden Daten ist dann nicht ohne weiteres möglich, so dass mehr Daten von dem flüchtigen Speicher in den nicht-flüchtigen Speicher übertragen werden müssen. Hierbei wird im Fehlerfall der Kern von den restlichen Komponenten der elektronischen Vorrichtung elektrisch isoliert, wobei durch die Spannungsquelle eine Spannungsversorgung für den flüchtigen Speicher, den nicht-flüchtigen Speicher und den Mikrocontroller solange gewährleistet wird, bis die Übertragung aller der in dem flüchtigen Speicher ungeordnet gespeicherten Daten (Programmdaten und zu verarbeitende Daten) in den nicht-flüchtigen Speicher abgeschlossen ist.
Die so ausgebildete elektronische Vorrichtung ermöglicht es auf vorteilhafte Weise, ungeordnet gespeicherte Programmdaten und andere Daten aus einem einzigen flüchtigen Speicher in einen nicht-flüchtigen Speicher zu sichern, unabhängig davon, was außerhalb des Kerns der elektronischen Vorrichtung geschieht. Das bedeutet, dass die Datensicherung anhand der elektronischen Vorrichtung unabhängig von einer internen Ordnung der Daten (also der Möglichkeit zwischen Programmdaten und zu verarbeitenden weiteren Daten zu differenzieren), unabhängig von einer anschließenden Veränderung des Fehlerzustands der Spannungsversorgungseinheit und unabhängig vom Zustand der wenigstens einen Schnittstelleneinheit durchführbar ist. Dabei wird die Energieversorgung der an dem Sicherungsprozess beteiligten Komponenten solange gewährleistet, bis die komplette im flüchtigen Speicher ungeordnet gespeicherte Datenmenge im nicht-flüchtigen Speicher gesichert ist. Ein solcher Sicherungsprozess ist von hoher Relevanz, da unter bestimmten Betriebssystemen (z.B. Linux) die Daten (Programmdaten und zu verarbeitende Daten) ungeordnet gespeichert werden. Dadurch ist eine Differenzierung zwischen Programmdaten und zu verarbeitenden weiteren Daten nicht ohne Weiteres möglich. Folglich ermöglicht es die elektronische Vorrichtung, auf eine Differenzierung der in dem flüchtigen Speicher ungeordnet gespeicherten Daten in Programmdaten und andere Daten zu verzichten.
Die unterbrechungsfreie Spannungsversorgung des Kerns kann so ausgebildet sein, dass die Spannungsquelle die Spannungsversorgung des Kerns gewährleistet, sobald die durch die Spannungsversorgungseinheit bereitgestellte Versorgungsspannung unter einen Schwellwert abfällt. Zu diesem Zweck können die Spannungsquelle und die Spannungsversorgungseinheit parallel geschaltet sein, wobei die einzelnen Zweige der Parallelschaltung zusätzlich zumindest eine Diode und/oder einen Transistor umfassen können (bspw. gemäß einer O-Ring-Schaltung).
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt, kann der Mikrocontroller dazu eingerichtet sein, nach Auslösung des Fehlerzustands zu überprüfen, ob der Fehlerzustand noch vorliegt. Der Mikrocontroller kann ferner dazu eingerichtet sein, die Übertragung der in dem flüchtigen Speicher gespeicherten Daten in den nicht-flüchtigen Speicher in dem Fall, in dem der Mikrocontroller feststellt, dass der Fehlerzustand nicht mehr vorliegt, nicht (weiter) auszuführen und/oder abzubrechen. Die so ausgebildete elektronische Vorrichtung ermöglicht es auf vorteilhafte Weise, kurzzeitige Fehlerzustände der Spannungsversorgungseinheit zu detektieren, sodass unnötige Datensicherungsvorgänge (Sicherungsprozesse) vermieden werden können. Die Vorrichtung kann so eingerichtet sein, dass für den Fall, in dem die Übertragung der Daten von dem flüchtigen Speicher in den nicht-flüchtigen Speicher begonnen wurde, der Sicherungsprozess nicht mehr abgebrochen werden kann.
Ferner können in dem Fall, in dem die Spannungsversorgungseinheit wieder die Versorgung des Kerns und der gesamten Vorrichtung übernimmt, und die Speicherung der Daten in dem nicht-flüchtigen Speicher abgeschlossen wurde, die im nicht-flüchtigen Speicher gespeicherten Daten wieder in den flüchtigen Speicher zurückgeschrieben werden. Anschließend kann der Betrieb der Vorrichtung an genau der Stelle fortgesetzt werden, an der die Vorrichtung den Betrieb aufgrund des Fehlerzustandes der Spannungsversorgungseinheit unterbrochen hat.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt, kann die elektrische Isolation des Kerns darauf beruhen, dass sämtliche Eingangs- und Ausgangsschnittstellen des Kerns, die den Kern mit den restlichen Komponenten der elektronischen Vorrichtung koppeln, hochohmig geschaltet werden. Die so ausgebildete elektronische Vorrichtung ermöglicht es auf vorteilhafte Weise, den Kern derart elektrisch zu isolieren, dass mit Ausnahme des Fehlersignals und der Spannungsversorgung keine Kommunikation mehr mit den restlichen Komponenten der elektronischen Vorrichtung stattfindet. Das bedeutet, dass der Kern von den restlichen Komponenten der elektronischen Vorrichtung vollkommen elektrisch losgelöst sein kann, sodass er unabhängig von einem Zustand der restlichen Komponenten arbeiten kann.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt, kann die elektronische Vorrichtung ferner eine Anzeigevorrichtung umfassen. Die Anzeigevorrichtung kann dazu eingerichtet sein, mittels eines optischen und/oder akustischen Signals, beispielsweise einer Leuchtdiode, anzuzeigen, dass die Übertragung der in dem flüchtigen Speicher gespeicherten Daten in den nicht-flüchtigen Speicher stattfindet. Die so ausgebildete elektronische Vorrichtung ermöglicht es auf vorteilhafte Weise anzuzeigen, ob die Datensicherung durchgeführt wird.
Es wird zudem ein Verfahren zur Sicherung von gespeicherten Daten in einer elektronischen Vorrichtung bereitgestellt.
Gemäß diesem Verfahren kann die elektronische Vorrichtung zunächst in einem Normalbetriebszustand betrieben werden. Im Normalbetriebszustand wird die Spannungsversorgung eines Kerns durch eine Spannungsversorgungseinheit gewährleistet. Dann kann ein Fehlerzustand der Spannungsversorgungseinheit anhand eines von der Spannungsversorgungseinheit ausgegebenen Fehlersignals detektiert werden. In diesem Fall kann die Spannungsversorgung des Kerns durch eine Spannungsquelle gewährleistet werden. Die Spannungsquelle kann mit der Spannungsversorgungseinheit mittels einer O-Ring Schaltung gekoppelt sein, um eine unterbrechungsfreie Spanungsversorgung des Kerns zu gewährleisten. Für den Fall des Detektierens des Fehlersignals der Spannungsversorgungseinheit, wird der Kern von den weiteren Komponenten der Vorrichtung elektrisch isoliert. Innerhalb des Kerns kann eine Übertragung aller in einem flüchtigen Speicher gespeicherten Daten in einen nicht-flüchtigen Speicher mittels eines Mikrocontrollers erfolgen. Für den Fall der begonnenen Datensicherung der im flüchtigen Speicher gespeicherten Daten, kann die Spannungsversorgung des Kerns durch die Spannungsquelle solange gewährleistet sein, bis die Datensicherung der in dem flüchtigen Speicher gespeicherten Daten abgeschlossen ist.
Ferner kann optional in Reaktion auf die Isolierung des Kerns überprüft werden, ob der Fehlerzustand der Spanungsversorgungseinheit noch immer vorliegt. Die Übertragung der in dem flüchtigen Speicher gespeicherten Daten kann optional nur für den Fall erfolgen, dass bei einer Überprüfung des Fehlerzustands der Spannungsversorgungseinheit festgestellt wird, dass der Fehlerzustand (noch immer) vorliegt. Für den Fall, dass bei der Überprüfung des Fehlersignals festgestellt wird, dass das Fehlersignal der Spannungsversorgungseinheit nicht (mehr) aktiv ist, kann eine Übertragung der in dem flüchtigen Speicher gespeicherten Daten in den nicht-flüchtigen Speicher mittels des Mikrocontrollers nicht erfolgen und/oder abgebrochen werden, sofern die Übertragung der Daten nicht bereits begonnen hat.
Bevorzugt handelt es sich bei den gespeicherten Daten um ungeordnet gespeicherte Daten, die Programmdaten und zu verarbeitende Daten umfassen.
Weitere Aspekte und Schritte des Verfahrens ergeben sich aus der vorliegenden Beschreibung.
Es wird zudem ein Prozesscontroller bereitgestellt. Der Prozesscontroller ist dazu eingerichtet, eine Steuerung einer Wägezelle mittels eines Analog-DigitalWandlers und einer entsprechenden Spannungsversorgung bereitzustellen, wobei der Prozesscontroller eine elektronische Vorrichtung nach der zuvor beschriebenen Art umfasst.
Figurenliste

- 1 eine vereinfachte schematische Darstellung der elektronischen Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform,
- 2 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Prozesscontrollers in einer ersten Ausführungsform.

DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
1 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung der elektronischen Vorrichtung 100 in einer ersten Ausführungsform.
Die elektronische Vorrichtung 100 umfasst einen Kern 200. Der Kern 200 umfasst zumindest einen Mikrocontroller 210, einen flüchtigen Speicher und einen nicht-flüchtigen Speicher 230. Der Mikrocontroller 210 ist mit dem flüchtigen Speicher 220 mittels einer Datenleitung 221 gekoppelt. Der Mikrocontroller 210 ist zudem mit dem nicht-flüchtigen Speicher 230 durch eine Datenleitung 231 gekoppelt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der flüchtige Speicher 220 ein SD-RAM, der nicht-flüchtige Speicher 230 ein NAND-Flash-Speicher. Der flüchtige Speicher 220 kann eine Speichergröße von 8M x 32Bit haben. Der nicht-flüchtige Speicher 230 kann eine Speichergröße von 128M x 8Bit haben. Selbstverständlich sind auch anderen Speichergrößen möglich.
Der Kern 200 kann zusätzliche Komponenten umfassen, die optional sind. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Kern 200 eine Echtzeituhr 264, eine die Echtzeituhr 264 versorgende Batterie 240, einen EE-PROM 266, eine Background Debug Mode Schnittstelle 268, einen Signalbuffer 250, einen Adress-und Datenbuffer 252, einen Flash-PROM (Log- und Fehlerspeicher) 254, eine BOOT-Kontrolle 256, einen FLASH-Speicher 258, einen Anzeigetreiber 260 und einen Referenzoszillator 262 für die Systemfrequenz. Sämtliche der vorgenannten Komponenten können mit dem Mikrocontroller 210 und/oder miteinander gekoppelt sein und interagieren.
Die elektronische Vorrichtung 100 umfasst ferner eine Spannungsversorgungseinheit 110. Die Spannungsversorgungseinheit 110 umfasst eine interne Spannungsquelle 115, die bspw. ein Akkumulator sein kann. Die Spannungsversorgungseinheit 110 ist außerdem dazu eingerichtet, mit einem Spannungsversorgungsnetz gekoppelt zu werden (z.B. dem regulären 230 V-Versorgungsnetz oder auch eine externe Gleichspannung von 24 V) und daraus die gezeigten, bspw. 5 VDC zu erzeugen. Die Spannungsversorgungseinheit 110 ist ferner dazu eingerichtet, verschiedene interne Versorgungsspannungen für Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100 bereitzustellen. Die internen Versorgungsspannungen können bspw. im Bereich von 1,5 V - 12 V liegen, vorteilhaft im Bereich 1,5 V - ±9 V. Die Spannungsversorgungseinheit 110 ist ferner dazu eingerichtet, ein Fehlersignal auszugeben. Das Fehlersignal kann mittels der Fehlersignalleitung 111 an den Mikrocontroller 210 innerhalb des Kerns 200 der elektrischen Vorrichtung übermittelt werden. Der Mikrocontroller 210 ist dazu eingerichtet, zu detektieren, ob ein aktives Fehlersignal auf der Fehlersignalleitung 110 vorliegt. Im Normalbetriebszustand, in dem das Fehlersignal der Spannungsversorgungseinheit 110 nicht aktiv ist, gewährleistet die Spannungsversorgungseinheit 110 die Spannungsversorgung sämtlicher Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100. Im Normalbetriebszustand werden die Programmdaten und weiteren zu verarbeitenden Daten ungeordnet im flüchtigen Speicher 220 gespeichert. Eine Differenzierung zwischen Programmdaten und weiteren zu verarbeitenden Daten ist in diesem Fall nicht ohne weiteres möglich.
Die elektronische Vorrichtung 100 umfasst ferner wenigstens eine Schnittstelleneinheit. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst die elektronische Vorrichtung 100 bspw. eine USB-Schnittstelle 120, eine SD-Karten Schnittstelle 122, eine FB-(Feldbus-)Schnittstelle 124, eine erste GP-(General Purpose-)Schnittstelle 126, eine zweite GP-Schnittstelle 128, eine digitale Eingabe-/Ausgabeschnittstelle 130, eine erste ADC-(Analog-Digital-Converter-)Schnittstelle 132, eine zweite ADC-Schnittstelle 134, eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle für eine Tastatur 136, eine RS485-Schnittstelle 138, eine RS232-Schnittstelle 140, eine erste Ethernet-Schnittstelle 142 und eine zweite Ethernet-Schnittstelle 144. Die zweite Ethernet-Schnittstelle 144 ist dazu eingerichtet, die elektronische Vorrichtung 100 mit einer externen Ethernet-Schnittstelle über die Kommunikationsleitung 145 zu koppeln. Die erste ADC-Schnittstelle 132 und die zweite ADC-Schnittstelle 134 werden durch die internen Versorgungsspannungsleitungen 132a, 132b, 132c von der Spannungsversorgungseinheit 110 mit Spannung versorgt. Sämtliche der vorgenannten Schnittstellen, die nicht Teil des Kerns 200 sind, können die wenigstens eine Schnittstelleneinheit der elektronischen Vorrichtung 100 darstellen. In diesem Zusammenhang können externe elektronische Vorrichtungen derart ausgebildet sein, dass sie gespeicherte und/oder empfangene und/oder gemessene Daten an die wenigstens eine Schnittstelleneinheit übertragen können. In diesem Ausführungsbeispiel sind sämtliche vorgenannten Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100, die nicht Teil des Kerns 200 sind, über einen gemeinsamen Bus 108 miteinander gekoppelt. Der Bus 108 ist ferner mittels der Eingabe-/Ausgabeleitungen 251, 253 mit dem Kern 200, und insbesondere mit dem Signalbuffer 250 und dem Adress-und Datenbuffer 252, gekoppelt.
In einem Fehlerfall der Spannungsversorgungseinheit 110 (Fehlerzustand), gibt die Spannungsversorgungseinheit 110 ein aktives Fehlersignal über die Fehlersignalleitung 111 aus. Sobald der Mikrocontroller 210 das aktive Fehlersignal detektiert, bzw. es an ihm anliegt, wird der Kern 200 inklusive aller von ihm umfassten Komponenten von den restlichen Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100 isoliert. Dazu werden alle Eingabe-/Ausgabeschnittstellen von Komponenten des Kerns 100, die mit restlichen Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100 gekoppelt sind, mit Ausnahme der Schnittstelle des Mikrocontrollers 210 zum Empfangen des Fehlersignals und der Versorgungsspannungsleitungen, hochohmig geschaltet. Das betrifft also insbesondere die Eingabe-/Ausgabeschnittstellen des Signalbuffers 250 und des Adress-und Datenbuffers 252. Das bedeutet, dass über die Eingabe-/Ausgabeleitungen 251, 253 keine Kommunikation mit dem Bus 108, an den die restlichen Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100 gekoppelt sind, mehr stattfindet. Gleichzeitig mit der elektrischen Isolierung des Kerns 200, wird die Spannungsversorgung der internen Komponenten des Kerns 200 durch die Spannungsquelle 115 übernommen. Die Spannungsquelle 115 stellt im Fehlerfall der Spannungsversorgungseinheit 110 Versorgungsspannungen von 5 V, 3,3 V, und 1,5 V bereit.
Ist die Isolierung des Kerns 200 von den restlichen Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100 abgeschlossen, überprüft der Mikrocontroller 210 vorteilhaft kontinuierlich, ob das Fehlersignal auf der Fehlersignalleitung 111 immer noch aktiv ist. Ist das Fehlersignal für eine vorbestimmte Dauer aktiv, so wird der Sicherungsprozess ausgelöst. Der Sicherungsprozess umfasst, dass sämtliche im flüchtigen Speicher 220 ungeordnet gespeicherte Daten mittels der Datenleitung 221 an den Mikrocontroller 210 übertragen werden, der sie wiederum mittels der Datenleitung 231 an den nicht-flüchtigen Speicher 230 überträgt. Die Spannungsquelle 115 ist dazu eingerichtet, die Spannungsversorgung der an dem Sicherungsprozess beteiligten Komponenten zumindest so lange zu gewährleisten, bis der Sicherungsprozess abgeschlossen ist. Die elektronische Vorrichtung 100 ist ferner so eingerichtet, dass nach Beendigung des Sicherungsprozesses die Spannungsversorgung durch die erste Spannungsquelle 115 abgebrochen wird, so dass die elektronische Vorrichtung 100 in diesem Fall komplett abgeschaltet wird. Der Mikrocontroller 210 ist vorteilhaft auch so eingerichtet, dass in dem Fall, in dem der Mikrocontroller 210 detektiert, dass das Fehlersignal auf der Fehlersignalleitung 111 nicht mehr aktiv ist, der Sicherungsprozess der Daten abgebrochen werden kann und/oder gar nicht erst ausgeführt wird. Ein Abbruch des Sicherungsprozesses erfolgt jedoch nicht mehr, falls die Übertragung der Daten vom flüchtigen Speicher 220 in den nicht-flüchtigen Speicher 230 bereits begonnen hat. Der Mikrocontroller 210 ist ferner so eingerichtet, dass er die Isolierung des Kerns 200 von den restlichen Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100 im Falle des Detektierens, dass das Fehlersignal nicht mehr aktiv ist, aufheben kann, wenn die Daten gesichert sind.
Der Anzeigetreiber 260 ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einem Eingangs-/Ausgangsbus 261 gekoppelt. Der Anzeigetreiber 260 kann so eingerichtet sein, dass er während des Sicherungsprozesses der ungeordnet gespeicherten Daten von dem flüchtigen Speicher 220 in den nicht-flüchtigen Speicher 230 anzeigt, dass der Sicherungsprozess durchgeführt wird.
Alternativ oder zusätzlich kann auch eine nicht dargestellte Leuchtdiode vorgesehen sein, die direkt angesteuert wird und im Falle der Ausführung des Sicherungsprozesses ein optisches Signal ausgibt.
Die Spannungsquelle 115 kann derart ausgebildet sein, dass sie genug Energie speichern kann bzw. gespeichert hat, um die Energieversorgung des Kerns zum Durchführen eines oder sogar einer Mehrzahl an zuvor beschriebenen Sicherungsprozessen gewährleisten zu können. Zu diesem Zweck umfasst die Spannungsquelle 115 einen Akkumulator und/oder eine Batterie. Die Spannungsquelle 115 kann auch im Wesentlichen durch den Akkumulator und/oder die Batterie gebildet sein. Die Spannungsquelle 115 kann im Normalbetriebszustand bspw. auch nur temporär durch die Spannungsversorgungseinheit 110 mit Spannung versorgt werden, um die gespeicherte Energie (Ladung) zu erhöhen und/oder zu maximieren. Die Spannungsquelle 115 wird nicht dauerhaft durch eine externe Versorgungsspannung, beispielsweise durch ein Spannungsversorgungsnetz versorgt.
Die Spannungsquelle 115 und die Versorgungsspannung 5 VDC der Spannungsversorgungseinheit 110, können mittels einer O-Ring Schaltung derart gekoppelt sein, dass die Spannungsversorgung im Fehlerzustand der Spannungsversorgungseinheit 110 für den Kern immer sichergestellt ist. Wenn der Fehlerzustand endet, kann dann automatisch die Spannungsversorgungseinheit 110 wieder die Spannungsversorgung des Kerns 200 übernehmen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die O-Ring-Schaltung so eingerichtet, dass die Spannungsquelle 115 mit der Versorgungsspannung 5 VDC parallel geschaltet ist, wobei die einzelnen Zweige jeweils wenigstens eine Diode (alternativ: und/oder wenigstens einen Transistor) umfassen. Die Spannungsquelle 115 und die Spannungsversorgungseinheit 110 können somit eine redundante Spannungsversorgung bereitstellen.
Insbesondere können in dem Fall, in dem die Spannungsversorgungseinheit 110 wieder die Versorgung des Kerns 200 und der gesamten Vorrichtung 100 übernimmt, die im nicht-flüchtigen Speicher 230 gespeicherten Daten wieder in den flüchtigen Speicher 220 zurückgeschrieben werden. Anschließend kann der Betrieb der Vorrichtung an der genau der Stelle fortgesetzt werden, an der die Vorrichtung 100 den Betrieb aufgrund des Fehlerzustandes der Spannungsversorgungseinheit 110 unterbrochen hat.
2 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung eines Prozesscontrollers 300 gemäß einer ersten Ausführungsform. Der Prozesscontroller 300 ist dazu eingerichtet, eine Wägezelle 350, beispielsweise über eine Analog-Digital-Converter-Schnittstelle, mittels Steuerungssignale, die über die Signalleitung 351 übertragen werden, zu steuern. Der Prozesscontroller 300 umfasst eine elektronische Vorrichtung 100 der vorgenannten Art. Das bedeutet, dass der Prozesscontroller 300 dazu eingerichtet ist, die Wägezelle 350 betreffende Daten, in einem Fehlerfall der Spannungsversorgungseinheit, zu sichern.
Bezugszeichenliste

100: Elektronische Vorrichtung
200: Kern
210: Mikrocontroller
220: Flüchtiger Speicher
230: Nicht-flüchtiger Speicher
221: Datenleitung
231: Datenleitung
264: Echtzeituhr
240: Batterie
266: EE-PROM
268: Background Debug Mode Schnittstelle
250: Signalpuffer
252: Datenbuffer
254: Flash-PROM
256: BOOT-Kontrolle
258: FLASH-Speicher
260: Anzeigetreiber
262: Referenzoszillator
110: Spannungsversorgungseinheit
115: Spannungsquelle
111: Fehlersignalleitung
120: USB-Schnittstelle
122: SD-Karten Schnittstelle
124: FB-(Feldbus-)-Schnittstelle
126: Erste GP-(General Purpose-)Schnittstelle
128: Zweite GP-Schnittstelle
130: Digitale Eingabe-/Ausgabeschnittstelle
132: Erste ADC-(Analog-Digital-Converter-)Schnittstelle
134: Zweite ADC-Schnittstelle
136: Eingabe-/Ausgabeschnittstelle für eine Tastatur
138: RS485-Schnittstelle
140: RS232-Schnittstelle
142: Erste Ethernet-Schnittstelle
144: Zweite Ethernet-Schnittstelle
145: Kommunikationsleitung
132a, 132b, 132c: Interne Versorgungsspannungsleitungen
108: Bus
251, 253: Eingabe-/Ausgabeleitungen
250: Signalbuffer
252: Adress- und Datenbuffer
300: Prozesscontroller
350: Wägezelle
351: Signalleitung

Claims

Elektronische Vorrichtung (100) umfassend: - einen Kern (200), wobei der Kern (200) wenigstens einen flüchtigen Speicher (220), einen nicht-flüchtigen Speicher (230) und einen Mikrocontroller (210) umfasst, - eine Spannungsversorgungseinheit (110), wobei die Spannungsversorgungseinheit (110) von einem externen Spannungsversorgungsnetz gespeist wird, wobei die Spannungsversorgungseinheit (110) eine Spannungsquelle (115) umfasst, und wobei die Spannungsquelle (115) einen Akkumulator und/oder eine Batterie umfasst, - wenigstens eine Schnittstelleneinheit, wobei die Schnittstelleneinheit eingerichtet ist, um eine Datenübertragung mit einer externen elektronischen Vorrichtung zu ermöglichen, wobei die Spannungsquelle (115) mit der Spannungsversorgungseinheit (110) mittels einer O-Ring-Schaltung gekoppelt ist, um eine unterbrechungsfreie Spannungsversorgung des Kerns (200) bereitzustellen, wobei die elektronische Vorrichtung (100) eingerichtet ist, um in einem Normalbetriebszustand, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Spannungsversorgungseinheit kein Fehlersignal (111) meldet, gespeicherte Daten in dem flüchtigen Speicher (220) zu speichern, und wobei im Normalbetriebszustand die Spannungsversorgungseinheit (110) eine Spannungsversorgung des Kerns (200), der Spannungsquelle (115) und der wenigstens einen Schnittstelleneinheit gewährleistet, und um in einem Fehlerzustand, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Spannungsversorgungseinheit (110) ein Fehlersignal (111) meldet, den Kern (200) von den restlichen Komponenten der elektronischen Vorrichtung (100) elektrisch zu isolieren, wobei im Fehlerzustand durch den Mikrocontroller (210) eine Übertragung der in dem flüchtigen Speicher (220) gespeicherten Daten in den nicht-flüchtigen Speicher (230) erfolgt, und wobei in diesem Fall die Spannungsquelle (115) eine Spannungsversorgung für den flüchtigen Speicher (220), den nicht-flüchtigen Speicher (230) und den Mikrocontroller (210) solange gewährleistet, bis die Übertragung der in dem flüchtigen Speicher (220) gespeicherten Daten in den nicht-flüchtigen Speicher (230) abgeschlossen ist.
Elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Mikrocontroller (210) dazu eingerichtet ist, nach Auslösung des Fehlerzustands zu überprüfen, ob der Fehlerzustand noch vorliegt, und wobei die Übertragung der in dem flüchtigen Speicher (220) gespeicherten Daten in den nicht-flüchtigen Speicher (230) in dem Fall, in dem der Mikrocontroller (210) feststellt, dass der Fehlerzustand nicht mehr vorliegt, nicht ausgeführt wird und/oder abgebrochen werden kann.
Elektronische Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrische Isolation des Kerns (200) darauf beruht, dass sämtliche Eingangs- und Ausgangsschnittstellen des Kerns (200), die den Kern (200) mit den restlichen Komponenten der elektronischen Vorrichtung koppeln, hochohmig geschaltet werden.
Elektronische Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner eine Anzeigevorrichtung umfasst, wobei die Anzeigevorrichtung dazu eingerichtet ist, mittels einer Leuchtdiode ein optisches Signal ausgebend anzuzeigen, dass die Übertragung der in dem flüchtigen Speicher (220) gespeicherten Daten in den nicht-flüchtigen Speicher (230) stattfindet.
Elektronische Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die gespeicherten Daten ungeordnet gespeicherte Daten sind, die Programmdaten und zu verarbeitende Daten umfassen.
Verfahren zur Sicherung von gespeicherten Daten in einer elektronischen Vorrichtung (100), wobei, das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Betreiben der elektronischen Vorrichtung (100) in einem Normalbetriebszustand, in dem ein Fehlersignal (111) einer Spannungsversorgungseinheit (110) nicht aktiv ist, wobei im Normalbetriebszustand die Spannungsversorgungseinheit (110) eine Spannungsversorgung eines Kerns (200), der wenigstens einen flüchtigen Speicher (220), einen nicht-flüchtigen Speicher (230) und einen Mikrocontroller (210) umfasst, einer Spannungsquelle (115) und wenigstens einer Schnittstelleneinheit gewährleistet, wobei im Normalbetriebszustand Daten in dem flüchtigen Speicher (220) gespeichert werden, wobei die Spannungsversorgungseinheit (110) von einem externen Spannungsversorgungsnetz gespeist wird, wobei die Spannungsversorgungseinheit (110) die Spannungsquelle (115) umfasst, wobei die Spannungsquelle (115) einen Akkumulator und/oder eine Batterie umfasst, und wobei die Spannungsquelle (115) und die Spannungsversorgungseinheit (110) so gekoppelt sind, dass eine unterbrechungsfreie Spannungsversorgung des Kerns (200), wenn die Spannungsversorgungseinheit (110) ausfällt, gewährleistet ist; - Detektieren eines aktiven Fehlersignals der Spannungsversorgungseinheit (110), wobei das aktive Fehlersignal einen Ausfall der Spannungsversorgungseinheit indiziert; - Isolieren des Kerns (200) der elektronischen Vorrichtung von restlichen Komponenten der elektronischen Vorrichtung, die wenigstens eine Schnittstelleneinheit umfasst, wobei der Schritt des Isolierens des Kerns (200) nach dem Schritt des Detektierens eines aktiven Fehlersignals der Spannungsversorgungseinheit (110) ausgeführt wird; - Übertragen der in dem flüchtigen Speicher (220) gespeicherten Daten in den nicht-flüchtigen Speicher (230) mittels des Mikrocontrollers (210), wobei diese Übertragung nach dem Detektieren eines aktiven Fehlersignals der Spannungsversorgungseinheit (110) ausgelöst wird; - Gewährleisten der Spannungsversorgung des flüchtigen Speichers (220), des nicht-flüchtigen Speichers (230) und des Mikrocontrollers (210) durch die Spannungsquelle (115), falls die Übertragung der in dem flüchtigen Speicher (220) gespeicherten Daten in den nicht-flüchtigen Speicher (230) mittels des Mikrocontrollers (210) begonnen wurde, solange, bis die Übertragung in den nicht-flüchtigen Speicher (230) abgeschlossen ist.
Verfahren zur Sicherung von gespeicherten Daten in einer elektronischen Vorrichtung (100) nach Anspruch 6, wobei die gespeicherten Daten ungeordnet gespeicherte Daten sind, die Programmdaten und zu verarbeitende Daten umfassen.
Prozesscontroller, der eingerichtet ist, eine Steuerung einer Wägezelle bereitzustellen, und wobei der Prozesscontroller eine elektronische Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 umfasst.