DE10223773B4 - Schaltungsanordnung und Verfahren zur Überwachung eines Mikrocontrollers - Google Patents

Schaltungsanordnung und Verfahren zur Überwachung eines Mikrocontrollers Download PDF

Info

Publication number
DE10223773B4
DE10223773B4 DE10223773A DE10223773A DE10223773B4 DE 10223773 B4 DE10223773 B4 DE 10223773B4 DE 10223773 A DE10223773 A DE 10223773A DE 10223773 A DE10223773 A DE 10223773A DE 10223773 B4 DE10223773 B4 DE 10223773B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
microcontroller
input
state
status
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE10223773A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10223773A1 (de
Inventor
Eric Pihet
Josef Gerner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Priority to DE10223773A priority Critical patent/DE10223773B4/de
Priority to US10/446,492 priority patent/US7178070B2/en
Publication of DE10223773A1 publication Critical patent/DE10223773A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10223773B4 publication Critical patent/DE10223773B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0428Safety, monitoring
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/20Pc systems
    • G05B2219/24Pc safety
    • G05B2219/24125Watchdog, check at timed intervals
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/20Pc systems
    • G05B2219/25Pc structure of the system
    • G05B2219/25289Energy saving, brown out, standby, sleep, powerdown modus for microcomputer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Sources (AREA)
  • Debugging And Monitoring (AREA)

Abstract

Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Mikrocontrollers (μC), die eine Watchdog-Schaltung (WDL) umfasst, die abhängig von einem einen normalen Betriebszustand oder einen Zustand verringerter Leistungsaufnahme der Schaltungsanordnung anzeigenden Zustandssignal (SLEEP) einen ersten oder einen zweiten Zustand annimmt und die einen ersten Ausgang (A1) zur Bereitstellung eines Aufwecksignals (WS'), einen zweiten Ausgang (A2) zur Bereitstellung eines Rücksetzsignals (RO), einen ersten Eingang (E1) zur Zuführung eines ersten Statussignals (TR) und einen zweiten Eingang (E2) zur Zuführung eines zweiten Statussignals (PMWS1) aufweist, und die das Rücksetzsignal (RO) im ersten Zustand abhängig von dem ersten Statussignal (TR) und im zweiten Zustand abhängig von dem zweiten Statussignal (PMWS1) erzeugt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zur Überwachung eines Mikrocontrollers.
  • Mikrocontroller für sicherheitsrelevante Anwendungen bedürfen in regelmäßigen Abständen einer Überwachung hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit. Üblich ist es hierzu, den Mikrocontroller dahingehend zu konfigurieren, dass er in regelmäßigen Zeitabständen ein Statussignal ausgibt, das einer sogenannten Watchdog-Schaltung in einer externen, den Mikrocontroller überwachenden Schaltung zugeführt ist. Die Watchdog-Schaltung überprüft dabei, ob das Statussignal innerhalb eines vorgegebenen Zeitrasters vorliegt. Wenn nicht, wird von einem Fehler in dem Mikrocontroller ausgegangen und dieser wird durch die Watchdog-Schaltung zurückgesetzt.
  • Ein Beispiel für eine solche Schaltungsanordnung, die eine Watchdog-Schaltung zur Überwachung eines an die Schaltungsanordnung angeschlossenen Mikrocontrollers aufweist, ist der integrierte Baustein TLE 6262 G der Anmelderin, der in der Produktspezifikation: „TLE 6262 G, Fault Tolerant LDO", Version 2.01, 12.2.2002 beschrieben ist. Dieser Baustein dient neben der Fehlerüberwachung des Mikrocontrollers zu dessen Spannungsversorgung und als CAN-Transceiver (CAN = Controller Area Network) für den Mikrocontroller.
  • Der TLE 6262 G kann neben einem normalen Betriebszustand einen Zustand niedrigerer Leistungsaufnahme annehmen, um insbesondere Anforderungen im Automobilbereich gerecht zu werden, wonach die dort verwendeten Komponenten, beispielsweise bei geparktem Fahrzeug, eine niedrige Leistungsaufnahme besitzen sollen, um die Fahrzeugbatterie nicht zu stark zu belasten.
  • Um den Mikrocontroller auch im Zustand niedriger Leistungsaufnahme überwachen zu können, sendet der TLE 6262 G im Zustand verringerter Leistungsaufnahme in regelmäßigen Zeitabständen ein „Wecksignal" an den Mikrocontroller. Während des Zustands niedriger Leistungsaufnahme sind um Strom zu sparen nur die Komponenten des TLE 6262 G aktiv, die für das Aussenden des Wecksignals und gegebenenfalls das Umschalten der Schaltung von dem Zustand verringerter Leistungsaufnahme in den normalen Betriebszustand erforderlich sind.
  • Die zusammen mit dem TLE 6262 G verwendeten Mikrocontroller sind so programmiert, dass sie bei Empfang eines Wecksignals einen Funktionstest durchzuführen und gegebenenfalls Weckeingänge des Mikrocontrollers überprüfen. Diese Weckeingänge können beispielsweise an Sensoren an den Fahrzeugtüren oder an der Zentralverriegelung angeschlossen sein. Detektiert der Mikrocontroller nach einem Wecksignal der Überwachungsschaltung ein Betätigen der Türen oder der Zentralverriegelung über einen seiner Weckeingänge, so signalisiert der Mikrocontroller der Überwachungsschaltung, dass ein Übergang von dem Zustand niedriger Leistungsaufnahme in den normalen Betriebszustand erfolgen soll.
  • Die DE 43 29 872 C2 beschreibt eine Überwachungsschaltung für Mikroprozessoren zur Gewährleistung eines Programmablaufs, wobei ein im Power-Down-Modus befindlicher Prozessor durch ein von der externen Überwachungsschaltung kommendes Interrupt-Signal in den Aktiv-Modus gebracht und zur Fortsetzung der normalen Programmabarbeitung an der vor dem Power-Down-Modus befindlichen Stelle veranlasst wird.
  • Die DE 196 11 942 A1 beschreibt einen Halbleiterschaltkreis für ein elektronisches Steuergerät, das wenigstens einen Mikrocontroller aufweist. Der monolithisch ausgebildete Schaltkreis umfasst eine Transceiver-Funktion mit Sende- und Emp fangsmitteln zur Kopplung eines Mikrocontrollers an einen Zweidrahtbus. Diese monolithische Schaltung kann Watchdog-Funktionen, verschiedene Weck-Funktionen und ein Interface umfassen, über das ein serieller Datenaustausch mit dem wenigstens einen Mikrocontroller möglich ist.
  • Eine Überwachung des Mikrocontrollers auf Funktionsfähigkeit erfolgt im Zustand verringerter Leistungsaufnahme nicht. Der Mikrocontroller reagiert nur, wenn er eine Änderung an einem seiner Weckeingänge detektiert. Ein Funktionsausfall des Mikrocontrollers kann nicht erkannt werden.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zur Überwachung eines Mikrocontrollers, der wenigstens einen normalen Betriebszustand und einen Zustand verringerter Leistungsaufnahme annehmen kann, zur Verfügung zu stellen, wobei eine Überwachung des Mikrocontrollers auch im Zustand verringerter Leistungsaufnahme gewährleistet ist.
  • Dieses Ziel wird durch eine Schaltungsanordnung gemäß der Merkmale des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren gemäß der Merkmale des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Mikrocontrollers umfasst eine Watchdog-Schaltung, die abhängig von einem Zustandssignal einen ersten oder einen zweiten Zustand annimmt und die einen ersten Ausgang zur Bereitstellung eines Aufwecksignals, einen zweiten Ausgang zur Bereitstellung eines Rücksetzsignals, einen ersten Eingang zur Zuführung eines ersten Statussignals und einen zweiten Eingang zur Zuführung eines zweiten Statussignals aufweist, und die das Rücksetzsignal im ersten Zustand abhänging von dem ersten Statussignal und im zweiten Zustand abhänging von dem zweiten Statussignal erzeugt.
  • Das Zustandssignal, das die Watchdog-Schaltung in den ersten oder zweiten Zustand überführt, bestimmt sich danach, ob sich die Überwachungsschaltung in einem normalen Betriebszustand oder in einem Zustand verringerter Leistungsaufnahme befindet. Dieser Zustand wird beispielsweise durch den angeschlossenen Mikrocontroller vorgegeben.
  • Im normalen Betriebszustand funktioniert die Watchdog-Schaltung vorzugsweise wie eine herkömmliche Watchdog-Schaltung, das heißt, es werden Statussignale von dem Mikrocontroller empfangen und der Mikrocontroller wird dann durch die Watchdog-Schaltung zurückgesetzt, wenn innerhalb eines durch den Watchdog vorgegebenen Zeitfensters kein Statussignal empfangen wird.
  • Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ermöglicht eine Überwachung des Mikrocontrollers auch im Zustand verringerter Leistungsaufnahme. Der Mikrocontroller wird vorzugsweise dann zurückgesetzt, wenn innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer nach dem Aussenden eines Aufwecksignals an den Mikrocontroller kein Statussignal empfangen wird.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schaltungsanordnung ein Eingabe- und Ausgabeinterface aufweist, über welches ein Datenaustausch zwischen dem Mikrocontroller und der überwachenden Schaltungsanordnung stattfindet und über welches die Statussignale des Mikrocontrollers während des normalen Betriebszustandes empfangen werden.
  • Weiterhin weist die Schaltungsanordnung einen Schalter auf, der nach Maßgabe eines an einem Ansteuereingang der Schaltungsanordnung anliegenden Signal getaktet angesteuert wird und der zur Ansteuerung einer Last dienen kann. Das Ansteuersignal wird dabei von dem Mikrocontroller geliefert, an den der Ansteuereingang angeschlossen ist. Bei einer Ausführungsform ist nun vorgesehen, das dem zweiten Eingang der Watchdog-Schaltung zugeführte Statussignal, nach dessen Maßgabe der Mikrocontroller während des Zustands verringerter Leistungsaufnahme zurückgesetzt wird, an diesem Ansteuereingang abzugreifen. Dazu ist das an diesem Ansteuereingang anliegende Signal nach Maßgabe des Zustandssignals dem Schalter oder dem zweiten Eingang der Watchdog-Schaltung zugeführt ist. Man macht sich hierbei zu Nutze, dass während des Zustands verringerter Leistungsaufnahme keine Ansteuerung des Schalters erfolgen soll, wobei der Mikrocontroller so programmiert ist, dass er während des Zustands verringerter Leistungsaufnahme das Statussignal an den Ansteuereingang für den Schalter liefert. Die Bereitstellung dieses Statussignals an den Ansteuereingang ist mit einem geringeren Leistungsaufwand möglich als die Bereitstellung dieses Statussignals an der Eingabe- und Ausgabeschnittstelle, die üblicherweise mehrere Anschlüsse aufweist, beispielsweise einen Eingang, einen Ausgang, einen Taktanschluss und einen Chip-Select-Anschluss, die angesteuert werden müssen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung eines Mikrocontrollers, der wenigstens einen normalen Betriebszustand und einen Zustand verringerter Leistungsaufnahme annehmen kann, sieht während des normalen Betriebszustandes vor, ein Impulse aufweisendes Statussignal von dem Mikrocontroller zu empfangen und den Mikrocontroller zurückzusetzen, wenn die Überwachungsimpulse nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitrasters empfangen werden. Während des Zustandes verringerter Leistungsaufnahme ist vorgesehen, eines eine Folge von Taktimpulsen aufweisendes Aufwecksignal an den Mikrocontroller zu senden und den Mikrocontroller zurückzusetzen, wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls nach einem Taktimpuls des Aufwecksignals kein Statussignal des Mikrocontrollers erhalten wird.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand von Figuren näher erläutert. In den Figuren zeigt
  • 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Überwachungsschaltung für einen Mikrocontroller mit einem zur Veranschaulichung daran angeschlossenen Mikrocontroller,
  • 2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer in 1 dargestellten Watchdog-Schaltung,
  • 3 zeitliche Verläufe ausgewählter in den 1 und 2 eingezeichneter Signale.
  • In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.
  • 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Mikrocontrollers μC. Die Schaltungsanordnung umfasst eine Watchdog-Schaltung WDL, die einen ersten Eingang E1 zur Zu führung eines ersten Statussignals TR, einen zweiten Eingang E2 zur Zuführung eines zweiten Statussignals PWMS1, einen Ausgang A1 zur Bereitstellung eines Wecksignals WS' und einen Ausgang zur Bereitstellung eines Rücksetzsignals RO aufweist.
  • Das Wecksignal WS' steuert einen Schalter HS3 an, der das Potential an einem Ausgang OUTH3 der Schaltungsanordnung nach Maßgabe des Wecksignals WS' auf einen High-Pegel oder einen Low-Pegel zieht. Ein an dem Ausgang OUTH3 anliegendes Signal dient als Wecksignal WS für den Mikrocontroller μC.
  • Die Schaltungsanordnung umfasst weiterhin eine Eingabe- und Ausgabeschnittstelle SPI, die in dem Ausführungsbeispiel vier Eingänge, einen Takteingang CLK, einen Select-Eingang CSN, einen Dateneingabe-Eingang DI und einen Datenausgabe-Ausgang DO aufweist, die jeweils an den Mikrocontroller μC angeschlossen sind. Dieses Eingabe- und Ausgabe-Interface SPI ist beispielsweise ein bereits in der Spezifikation des TLE 6262G beschriebenes Eingabe- und Ausgabe-Interface, dem jeweils Datenwörter der Länge 16 Bit zugeführt werden oder von dem jeweils Datenwörter der Länge 16 Bit ausgegeben werden.
  • Das Eingabe- und Ausgabe-Interface SPI ist an eine Zustandslogik ML angeschlossen, die ein Zustandsignal SLEEP bereitstellt, welches angibt, welchen Betriebszustand der Mikrocontroller μC und die den Mikrocontroller μC überwachende Schaltungsanordnung annehmen sollen. Der Zustand wird durch den Mikrocontroller μC vorgegeben und der Schaltungsanordnung über das Eingabe- und Ausgabe-Interface SPI mitgeteilt.
  • Das an dem ersten Eingang E1 der Watchdog-Schaltung WDL anliegende erste Statussignal TR wird ebenfalls von dem Eingabe- und Ausgabe-Interface SPI anhand der von dem Mikrocontroller μC übermittelten Daten bereitgestellt.
  • Das an dem zweiten Eingang E2 der Watchdog-Schaltung WDL anliegende Statussignal PWMS1 ist aus einem durch den Mikro controller μC an einem Eingang PWM anliegenden Signal abgeleitet. Dieser Eingang PWM dient während eines normalen Betriebszustandes der Schaltungsanordnung und des Mikrocontrollers μC zur Ansteuerung eines in 1 lediglich schematisch dargestellten High-Side-Schalters HS1, dessen Ausgang an eine Ausgangsklemme OUTH1 der Schaltungsanordnung angeschlossen ist und der zur Ansteuerung einer nicht näher dargestellten Last dient. Das an diesem Eingang PWM anliegende Signal ist einem Multiplexer MUX1 zugeführt, der dieses Signal nach Maßgabe des Zustandssignals SLEEP entweder dem High-Side-Schalter HS1 oder der watchdog-Schaltung WDL zuführt.
  • Die Schaltungsanordnung zur Überwachung des Mikrocontrollers μC und der Mikrocontroller μC können wenigstens einen normalen Betriebszustand und wenigstens einen Betriebszustand verringerter Leistungsaufnahme annehmen, wobei diese Betriebszustände durch den Mikrocontroller μC vorgegeben und der Schaltungsanordnung über das Eingabe- und Ausgabe-Interface SPI mitgeteilt werden. Während des normalen Betriebszustandes wird das Rücksetzsignal RO abhängig von dem ersten Statussignals TR, welches durch das Eingabe- und Ausgabe-Interface SPI bereitgestellt wird, erzeugt. Das Signal TR resultiert aus einem Signal, welches der Mikrocontroller in normalem Betriebszustand regelmäßig über die Schnittstelle SPI sendet, um seine Funktionsfähigkeit zu zeigen. Während des Zustandes verringerter Leistungsaufnahme wird das Rücksetzsignal RO abhängig von dem zweiten Statussignal PWMS1 und dem Wecksignal WS' erzeugt, wie im Folgenden noch erläutert werden wird.
  • 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der in 1 dargestellten Watchdog-Schaltung. Diese Watchdog-Schaltung umfasst einen ersten Watchdog WD1, dem das erste Statussignal TR zugeführt ist, und einen zweiten Watchdog WD2, dem das zweite Statussignal PWMS1 zugeführt ist. Beiden Watchdogs WD1, WD2 ist je ein von einem Oszillator OSC geliefertes Oszillatorsignal OS1, OS2 zugeführt, wobei diese beiden Oszillatorsignale OS1, OS2 dieselbe Frequenz oder eine unterschiedliche Frequenz aufweisen können. Der Oszillator OSC liefert weiterhin das Wecksignal WS', das ebenfalls dem zweiten Watchdog WD2 zugeführt ist.
  • Der erste Watchdog WD1 liefert abhängig von dem ersten Statussignal TR ein erstes Rücksetzsignal RO1, und der zweite Watchdog WD2 liefert abhängig von dem zweiten Statussignal PWMS1 und dem Wecksignal WS' ein zweites Rücksetzsignal RO2. Diese beiden Rücksetzsignale sind einem Multiplexer MUX2 zugeführt, der nach Maßgabe des Zustandssignals SLEEP eines dieser beiden Rücksetzsignale RO1, RO2 an den Ausgang RO weitergibt, wobei das Zustandssignal SLEEP und der Multiplexer MUX2 so aufeinander abgestimmt sind, dass bei einem Zustandssignal SLEEP, welches einem Zustand verringerter Leistungsaufnahme zugeordnet ist, das zweite Rücksetzsignal RO2 an den Ausgang RO weitergegeben wird, und dass bei einem Zustandssignal SLEEP, welches einem normalen Betriebszustand zugeordnet ist, das Rücksetzsignal RO1 an den Ausgang RO weitergegeben wird.
  • Die Funktionsweise des Watchdog WD1, der den Mikrocontroller μC während des normalen Betriebszustandes überwacht, wird nachfolgend anhand von 3A erläutert.
  • Der Mikrocontroller μC ist so programmiert, dass er während des normalen Betriebszustandes in regelmäßigen Zeitabständen ein Statussignal über das Eingabe- und Ausgabe-Interface SPI an die Überwachungsschaltung abgibt, wobei das Eingabe- und Ausgabe-Interface dieses empfangene Signal als erstes Statussignal TR an die Watchdog-Schaltung WDL abgibt. Dem Eingabe- und Ausgabe-Interface werden beispielsweise jeweils Wörter der Länge 16 Bit zugeführt, wobei das Status-Bit oder die Statusinformation beispielsweise stets in demselben Bit des empfangenen Datenwortes enthalten ist und durch das Eingabe- und Ausgabe-Interface SPI in ein zweiwertiges Statussignal TR umgesetzt wird. Bei einem korrekten Funktionieren des Mikro controllers μC weist das Statussignal Impulse in regelmäßigen Zeitabständen auf.
  • Der erste Watchdog WD1 generiert intern abhängig von dem Oszillator-Signal OS1 ein Zeitraster, welches sich als Folge sogenannter Open-Windows OW und Close-Windows CW darstellt, wobei die Open-Windows jeweils gleich lang sind. Der Watchdog WD1 überwacht die zeitliche Lage der Impulse des ersten Statussignals TR und erzeugt einen Rücksetzimpuls, sobald innerhalb eines Close-Windows CW ein Statusimpuls empfangen wird. Die Abweichung dieses Statusimpulses von der üblichen zeitlichen Lage deutet auf einen Fehler des Mikrocontrollers μc hin, so dass dieser über das Rücksetzsignal RO1, das über den Multiplexer MUX2 an den Rücksetzausgang gegeben wird, zurückgesetzt wird.
  • Die Funktionsweise des zweiten Watchdog WD2, der die Funktion des Mikrocontrollers μC während des Betriebs mit verringerter Leistungsaufnahme überwacht, wird nachfolgend anhand von 3B erläutert.
  • Während dieses Betriebszustandes werden in regelmäßigen Zeitabständen Weckimpulse über den Ausgang OUTH3 an den Mikrocontroller μC ausgegeben. Der Mikrocontroller μC prüft daraufhin seine internen Funktionen und überprüft die an seinen Weckeingängen WK1, WK2, WK3 anliegenden Signale. Funktioniert der Mikrocontroller μC dabei fehlerfrei und wird kein Wecksignal an einem der Weckeingänge WK1, WK2, WK3 detektiert, so gibt der Mikrocontroller während des Zustandes verringerter Leistungsaufnahme einen Statusimpuls an den Ansteuereingang PWM der Überwachungsschaltung ab. Dieser Statusimpuls wird über den Multiplexer MUX1 als Signal PWMS1 dem zweiten Watchdog WD2 zugeführt. Der zweite Watchdog WD2 überwacht das Vorliegen eines Impulses dieses zweiten Statussignals PWMS1 innerhalb eines Zeitfensters tw nach dem Wecksignal WS, WS'. Liegt ein solcher Impuls des zweiten Statussignals PWMS1 vor, so wird kein Rücksetzimpuls für den Mikrocontroller μC er zeugt. Liegt innerhalb dieses Zeitfensters tw kein solcher Statusimpuls vor, wie anhand des zweiten in 3b dargestellten Zeitfensters ersichtlich ist, so wird ein Rücksetzimpuls RO2 erzeugt, um den Mikrocontroller μC zurückzusetzen. Das Rücksetzsignal RO2 wird über den Multiplexer an den Rücksetzausgang gegeben.
  • Detektiert der Mikrocontroller μC während des Zustandes verringerter Leistungsaufnahme nach einem Weckimpuls der Watchdog-Schaltung WDL ein Wecksignal an einem seiner Eingänge WK1, WK2, WK3, so gibt der Mikrocontroller μC über das Eingabe- und Ausgabe-Interface SPI die Information an die Überwachungsschaltung weiter, dass ein Übergang von dem Zustand verringerter Leistungsaufnahme in den normalen Betriebszustand erfolgen soll, wodurch die Zustandlogik ML das Zustandssignal SLEEP ändert. Bei Anwendung des Schalters in einem Automobil können die Weckeingänge WK1, WK2, WK3 des Mikrocontrollers beispielsweise an Sensoren an Türen des Automobils angeschlossen sein, um die Schaltung beispielsweise beim Öffnen der Türen aufzuwecken, das heißt in den normalen Betriebszustand zu versetzen.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die Überwachungsschaltung und der Mikrocontroller selbstverständlich auch mehr als nur zwei Zustände annehmen können. Wesentlich ist jedoch, dass bei der erfindungsgemäßen Überwachungsschaltung während eines Zustandes verringerter Leistungsaufnahme nach wie vor der Mikrocontroller μC überwacht wird, indem in regelmäßigen Zeitabständen Weckimpulse an den Mikrocontroller μC übersandt werden und der Mikrocontroller dann zurückgesetzt wird, wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters nach Aussenden eines solchen Weckimpulses kein Statussignal von dem Mikrocontroller μC zurückgeliefert wird.
  • Die Verwendung des eigentlich für die Ansteuerung des High-Side-Schalters HS1 dienenden Eingangs PWM der Überwachungsschaltung für den Empfang des Statussignals während des Zu stands verringerter Leistungsaufnahme bewirkt eine zusätzliche Leistungsersparnis, da für eine Signalisierung an diesem Eingang das Potential nur eines Anschlusses geändert werden kann, während bei einer Kommunikation über das Eingabe- und Ausgabe-Interface die Potentiale an mehreren Anschlüssen geändert werden müssen.
  • Während des Zustands verringerter Leistungsaufnahme gibt es in der Überwachungsschaltung und dem Mikrocontroller μC zwei Zustände: Ein erster Zustand besteht, nachdem ein Weckimpuls an den Mikrocontroller μC gesendet wurde und die Antwort des Mikrocontrollers abgewartet wird. Ein zweiter Zustand besteht, nachdem eine Antwort von dem Mikrocontroller μC empfangen wurde. In dem zweiten Zustand befindet sich die Schaltungsanordnung im Zustand minimalster Leistungsaufnahme, bis der nächste Weckimpuls an den Mikrocontroller μC gesendet und dessen Antwort abgewartet wird.
  • Wie bereits erläutert wurde, kann die Überwachungsschaltung durch den Mikrocontroller μC über das Eingabe- und Ausgabe-Interface SPI von dem Zustand verringerter Leistungsaufnahme in den normalen Betriebszustand überführt werden.
  • Abschließend sei darauf hingewiesen, dass bei einer Ausführungsform der Erfindung, dieser Zustandsübergang auch über einen weiteren Eingang WK der Überwachungsschaltung erfolgen kann, wobei dieser Eingang WK an die Zustandslogik ML angeschlossen ist.
  • ML
    Zustandslogik
    SPI
    Eingabe- und Ausgabe-Interface
    MUX1, MUX2
    Multiplexer
    SLEEP
    Zustandssignal
    HS1, HS3
    Schalter
    WS, WS
    Wecksignal
    OUTH1, OUTH3
    Ausgänge
    RO
    Rücksetz-Ausgang, Rücksetzsignal
    CLK
    Takteingang
    CSN
    Chip-Select-Eingang
    DI
    Dateneingang
    DO
    Datenausgang
    PWM
    Ansteuereingang, Ansteuersignal
    PWMS1
    zweites Statussignal
    TR
    erstes Statussignal
    PWMS
    Ansteuersignal für den Schalter HS1
    WD1
    erster Watchdog
    WD2
    zweiter Watchdog
    OSC
    Oszillator
    OS1, OS2
    Oszillatorsignal
    RO1
    erstes Rücksetzsignal
    RO2
    zweites Rücksetzsignal

Claims (8)

  1. Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Mikrocontrollers (μC), die eine Watchdog-Schaltung (WDL) umfasst, die abhängig von einem einen normalen Betriebszustand oder einen Zustand verringerter Leistungsaufnahme der Schaltungsanordnung anzeigenden Zustandssignal (SLEEP) einen ersten oder einen zweiten Zustand annimmt und die einen ersten Ausgang (A1) zur Bereitstellung eines Aufwecksignals (WS'), einen zweiten Ausgang (A2) zur Bereitstellung eines Rücksetzsignals (RO), einen ersten Eingang (E1) zur Zuführung eines ersten Statussignals (TR) und einen zweiten Eingang (E2) zur Zuführung eines zweiten Statussignals (PMWS1) aufweist, und die das Rücksetzsignal (RO) im ersten Zustand abhängig von dem ersten Statussignal (TR) und im zweiten Zustand abhängig von dem zweiten Statussignal (PMWS1) erzeugt.
  2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei der die Watchdog-Schaltung (WDL) im zweiten Zustand dann ein Rücksetzsignal erzeugt (RO), wenn innerhalb eines durch das Aufwecksignal (WS') vorgegebenen Zeitfensters kein vorgegebenes Statussignal (PWMS1) an dem zweiten Eingang (E2) anliegt.
  3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Überwachungsschaltung einen Schalter (HS1) und einen Ansteuereingang (PWM) zur Zuführung eines Ansteuersignals für den Schalter (HS1) aufweist, wobei ein an dem Ansteuereingang (PWM) anliegendes Signal nach Maßgabe des Zustandssignals (SLEEP) dem Schalter (HS1) oder dem zweiten Eingang der Watchdog-Schaltung (WDL) zugeführt ist.
  4. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Watchdog-Schaltung (WDL) im zweiten Zustand dann ein Rücksetzsignal (RO) erzeugt, wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters kein vorgegebenes erstes Statussignal (TR) an dem ersten Eingang (A1) anliegt.
  5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, die ein Eingabe- und Ausgabe-Interface (SP1) aufweist, das an den ersten Eingang (E1) der Watchdog-Schaltung (WDL) zur Zuführung des ersten Statussignals (TR) angeschlossen ist.
  6. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, die eine Zustandslogik (ML) zur Bereitstellung des Zu- standssignals aufweist.
  7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, bei der die Zustandslogik (ML) an das Eingabe- und Ausgabe-Interface (SPI) angeschhossen ist.
  8. Verfahren zur Überwachung eines Mikrocontrollers (μC), der wenigstens einen normalen Betriebszustand und einen Zustand verringerter Leistungsaufnahme annehmen kann, wobei das Verfahren während des normalen Betriebszustandes folgende Verfahrensschritte umfasst: – Empfangen eines Impulse aufweisenden Statussignals (TR) von dem Mikrocontroller (μC) und Rücksetzen des Mikrocontroller (μC), wenn die Impulse (TR) nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitrasters empfangen werden, und wobei das Verfahren während des Zustands verringerter Leistungsaufnahme folgende Verfahrensschritte umfasst: – Senden eines eine Folge von Impulsen aufweisenden Aufwecksignals (WS) an den Mikrocontroller (μC), – Zurücksetzen des Mikrocontrollers (μC), wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls nach einem Impuls des Aufwecksignals (WS) kein Bestätigungssignal des Mikrocontrollers (μC) auf den Impuls empfangen wird.
DE10223773A 2002-05-28 2002-05-28 Schaltungsanordnung und Verfahren zur Überwachung eines Mikrocontrollers Expired - Lifetime DE10223773B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10223773A DE10223773B4 (de) 2002-05-28 2002-05-28 Schaltungsanordnung und Verfahren zur Überwachung eines Mikrocontrollers
US10/446,492 US7178070B2 (en) 2002-05-28 2003-05-28 Circuit configuration and method for monitoring a micro-controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10223773A DE10223773B4 (de) 2002-05-28 2002-05-28 Schaltungsanordnung und Verfahren zur Überwachung eines Mikrocontrollers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10223773A1 DE10223773A1 (de) 2003-12-24
DE10223773B4 true DE10223773B4 (de) 2004-04-01

Family

ID=29594177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10223773A Expired - Lifetime DE10223773B4 (de) 2002-05-28 2002-05-28 Schaltungsanordnung und Verfahren zur Überwachung eines Mikrocontrollers

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7178070B2 (de)
DE (1) DE10223773B4 (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10137578B4 (de) * 2001-08-01 2009-05-20 Continental Automotive Gmbh Steuergerät für einen Verbraucher
JP2005025309A (ja) * 2003-06-30 2005-01-27 Canon Inc 情報処理装置
JP2007503642A (ja) * 2003-08-27 2007-02-22 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ マイクロコントローラを支持し監視する回路装置及び方法
DE102004056416A1 (de) * 2004-11-23 2006-05-24 Robert Bosch Gmbh Beschleunigungssensor in einem Steuergerät
JP4609381B2 (ja) * 2006-06-14 2011-01-12 株式会社デンソー 異常監視用プログラム、記録媒体及び電子装置
DE102006029514B3 (de) * 2006-06-27 2007-05-31 Atmel Germany Gmbh Schaltungsanordnung und Verfahren zum Steuern mindestens eines Aktors in einem Kraftfahrzeug
US8054144B2 (en) * 2008-07-02 2011-11-08 Atmel Corporation Mode switching RC network
US8160725B2 (en) * 2009-05-20 2012-04-17 Vega Grieshaber Kg Energy saving control for a field device
PL2256566T3 (pl) * 2009-05-20 2013-01-31 Grieshaber Vega Kg Energooszczędne urządzenie sterujące dla urządzenia polowego
CN101893866B (zh) * 2009-05-20 2014-12-24 Vega格里沙贝两合公司 用于现场设备的控制设备、现场设备及控制现场设备的方法
JP5539080B2 (ja) * 2010-07-15 2014-07-02 キヤノン株式会社 情報処理装置、情報処理システム、情報処理装置の制御方法、通信状態確認方法、及びプログラム
US9032258B2 (en) * 2012-09-14 2015-05-12 Infineon Technologies Ag Safety system challenge-and-response using modified watchdog timer
WO2015087110A1 (en) * 2013-12-09 2015-06-18 Freescale Semiconductor, Inc. Monitor, integrated circuit and method for monitoring an integrated circuit
KR101526413B1 (ko) * 2014-01-10 2015-06-05 현대자동차 주식회사 트랜시버 ic 및 그 동작 방법
CN106489109A (zh) * 2016-09-21 2017-03-08 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种单片机系统和用于单片机系统的复位方法
EP3416059A1 (de) * 2017-06-16 2018-12-19 Vestel Elektronik Sanayi ve Ticaret A.S. Hardware-watchdog schaltung und verfahren

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19611942A1 (de) * 1996-03-26 1997-10-02 Daimler Benz Ag Halbleiterschaltkreis für ein elektronisches Steuergerät
DE4329872C2 (de) * 1993-09-03 1998-01-22 Siemens Ag Überwachungsschaltung für Mikroprozessoren

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6697973B1 (en) * 1999-12-08 2004-02-24 International Business Machines Corporation High availability processor based systems
US6587966B1 (en) * 2000-04-25 2003-07-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Operating system hang detection and correction
US20030079152A1 (en) * 2001-08-14 2003-04-24 Triece Joseph W. Microprocessor with multiple low power modes and emulation apparatus for said microprocessor
US6985343B2 (en) * 2002-04-19 2006-01-10 Daimlerchrysler Corporation Programmable power management switch

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4329872C2 (de) * 1993-09-03 1998-01-22 Siemens Ag Überwachungsschaltung für Mikroprozessoren
DE19611942A1 (de) * 1996-03-26 1997-10-02 Daimler Benz Ag Halbleiterschaltkreis für ein elektronisches Steuergerät

Also Published As

Publication number Publication date
US7178070B2 (en) 2007-02-13
DE10223773A1 (de) 2003-12-24
US20030233156A1 (en) 2003-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10223773B4 (de) Schaltungsanordnung und Verfahren zur Überwachung eines Mikrocontrollers
DE19611942C2 (de) Halbleiterschaltkreis für ein elektronisches Steuergerät
EP0870648B1 (de) Datenbussystem für Kraftfahrzeuge
EP2286551B1 (de) Serial-peripheral-interface-schnittstelle mit verminderter verbindungsleitungsanzahl
DE19611944C2 (de) Integrierter Schaltkreis zur Kopplung eines mikrokontrollierten Steuergerätes an einen Zweidraht-Bus
DE69322372T2 (de) Für zwei verschiedene Protokollstandards geeignete Schnittstellenschaltung zwischen einem Steuerbus und einer integrierten Schaltung
DE102006010778B4 (de) Mikrocomputer
DE102014000248B3 (de) Bus-Microcontroller und Bus-Knoten-Schaltung, sowie elektronische Steuereinheit für ein Fahrzeug
EP1340137B1 (de) System zur steuerung oder regelung
DE102010010198A1 (de) System und Verfahren zum Testen eines Moduls
DE10335905B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur bidirektionalen Eindraht-Datenübertragung
DE19923594A1 (de) Multiplexkommunikationssystem
EP1524803A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Umstellung eines ersten Modus einer Steuereinrichtung in einen zweiten Modus über einen Daten-Bus
EP1454429B1 (de) Schnittstellenbaustein in einem fahrzeug
EP1240054B1 (de) Schaltungsanordnung zur aktivierung eines can-bus-steuergerätes
DE102005057309A1 (de) Steuergerät zur Datenübertragung in Datenbussen und Verfahren zu dessen Betrieb
EP2394400A1 (de) Konfigurierbare statusverarbeitungseinheit für sensor-aktor-systeme
DE60120935T2 (de) Kommunikationsschnittstellesystem, verfahren und vorrichtung
DE102013107221A1 (de) Elektronische Steuereinheit
DE19541734C2 (de) Schaltungsanordnung zur Durchführung eines Reset
DE4416879A1 (de) Steuergerät
DE102016218161A1 (de) Elektronische steuereinheit
EP2106008B1 (de) Sensorsteuergerät für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines solchen Sensorsteuergeräts
DE10316805B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erhöhung der Betriebssicherheit einer elektrischen Komponente
WO2001023969A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur funktionsauswahl einer steuereinheit

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R082 Change of representative
R071 Expiry of right