DE10255539A1 - Verfahren zur Inbetriebnahme einer Mikrorechnerschaltung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inbetriebnahme einer Mikrorechnerschaltung (1), wobei der die Mikrorechnerschaltung (1) bestimmende Mikrocontroller (11) eine explizite, hardwaremäßig integrierte Trennung zwischen einem Datenspeicher (14) und einem Programmspeicher (12, 13) aufweist und bei dem Datenspeicher (14) und Programmspeicher (12, 13) identische Adressbereiche überstreichen und ausschließlich über eigene Steuersignale differenziert ansprechbar sind. Zur Inbetriebnahme der mit unprogrammiertem Programmspeicher (12, 13) ausgestatteten Mikrorechnerschaltung (1) wird vorgeschlagen, die Mikrorechnerschaltung (1) mit einem angeschlossenen externen, ausführbare Programmroutinen aufweisenden Programmspeicher (2) zu starten und unter Ausführung der im externen Programmspeicher (2) abgelegten Programmroutinen aus dem externen Programmspeicher (2) mindestens ausführbare Programmroutinen zur Grundinitialisierung des Mikrocontrollers (11) in einen ersten Programmspeicher (12) und ausführbare Programmroutinen eines gültigen Betriebssystems in einen zweiten Programmspeicher (13) zu kopieren und die Mikrorechnerschaltung (1) mit programmiertem internen Programmspeicher (12, 13) neu zu starten.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inbetriebnahme einer Mikrorechnerschaltung, wobei der die Mikrorechnerschaltung bestimmende Mikrocontroller eine sogenannte Harvard-Architektur aufweist, bei der eine explizite, hardwaremäßig integrierte Trennung zwischen einem Schreib-Lese-Speicher, im folgenden als RAM bezeichnet, und dem Programmspeicher vorgegeben ist und bei dem Datenspeicher und Programmspeicher identische Adressbereiche überstreichen und ausschließlich über eigene Steuersignale differenziert ansprechbar sind.
  • Derartige Mikrocontroller sind beispielsweise als INTEL 8051 beziehungsweise INTEL 8032 bekannt und werden üblicherweise zu Steuerungszwecken verwendet. Einzelheiten zur Harvard-Architektur sind in dem Buch „Mikrocontroller-Praxis", 3. verbesserte Auflage 1998, Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Braunschweig/Wiesbaden, insbesondere ab Seite 53 beschrieben.
  • Bei einem derartigen Mikrocontroller existiert jede Adresse im Adreßraum zweimal, einmal im Datenspeicherbereich und ein zweites mal im Programmspeicherbereich. Dabei ist die Funktion des Mikrocontroller bezüglich des Speicherzugriffs ausschließlich darauf beschränkt, Code aus Speicherzellen des im Programmspeicherbereich vorhandenen Speichers auszuführen. Eine Ausführung von im Datenspeicherbereich abgelegtem Code ist ausgeschlossen. Eine weitere Einschränkung dieser Mikrocontroller besteht darin, daß ausschließlich für den Datenspeicherbereich Schreibsignale generiert werden. Infolge dessen ist ein Beschreiben von Speicherzellen im Programmspeicherbereich ausgeschlossen.
  • Zur Aktualisierung der Systemsoftware in Einrichtungen, deren Steuerung mit derartigen Mikrocontrollern aufgebaut ist, ist es trivial, das in der Einrichtung befindliche EPROM physisch gegen einen die aktuelle Systemsoftware beinhaltenden EPROM auszutauschen. Dazu ist die Einrichtung erforderlichenfalls soweit zu zerlegen, daß das EPROM zugänglich ist. Insbesondere in komplexen Anlagen mit einer Vielzahl derartiger Einrichtungen ist die Aktualisierung der Systemsoftware sehr aufwendig und zeitintensiv. Darüber hinaus ist dafür zumindest ein Teil der Anlage spannungsfrei zu schalten, wobei ein durch die Anlage zu steuernder Prozeß zumindest teilweise zu unterbrechen ist.
  • Aus der DE 195 25 100 ist ein Verfahren zur On-Board-Programmierung eines elektrisch programmierbaren Festwertspeichers bekannt, bei dem in einem ersten Schritt in einer ersten Betriebsart "Normalbetrieb" ladbare Codesequenzen aus einer beliebigen Quelle in den Datenspeicher geschrieben werden, in einem zweiten Schritt bei der Ausführung von Instruktionen aus dem Programmspeicher in eine zweite Betriebsart "Programmiermodus" gewechselt wird, in der temporär die Steuersignale für den Datenspeicher und für den Programmspeicher unter Anpassung an den Speichertyp vertauscht werden, wodurch der elektrisch programmierbare Festwertspeicher zum Datenspeicher und der Schreib-Lese-Speicher zum Programmspeicher wird, in einem dritten Schritt der elektrisch programmierbare Festwertspeicher zumindest selektiv gelöscht wird, in einem vierten Schritt die ladbaren Codesequenzen aus dem Schreib-Lese-Speicher in den gelöschten Bereich des elektrisch programmierbaren Festwertspeichers kopiert werden und in einem fünften Schritt aus der zweiten in die erste Betriebsart zurückgewechselt wird, indem die Steuersignale für den Datenspeicher und für den Programmspeicher rückvertauscht werden.
  • Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß bei auftretenden Störungen, wie einem Ausfall der Versorgungsspannung nach dem zumindest selektiven Löschen des elektrisch programmierbaren Festwertspeichers, kein oder ein ungültiges Betriebssystem zur Verfügung steht, so daß die weiteren Schritte zur Neuprogrammierung des elektrisch programmierbaren Festwertspeichers nicht mehr zur Ausführung kommen können. In diesen Fällen ist die Mikrorechnerschaltung nicht mehr funktionsfähig. Folglich ist die Einrichtung mit dem Mikrocontroller auszubauen, zu zerlegen und das in der Einrichtung befindliche EPROM physisch gegen einen die aktuelle Systemsoftware beinhaltenden EPROM auszutauschen.
  • Darüber hinaus setzt das bekannte Verfahren voraus, daß die Einrichtung bereits über ein gültiges Betriebssystem verfügt. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß bereits programmierte Speicherbausteine beim Einlöten in Folge der thermischen Beanspruchung ihre Inhalte zumindest teilweise verlieren können. Soweit dadurch ausführbare Instruktionen und/oder Systemeinstellungen betroffen sind, verfügt die Einrichtung über kein gültiges Betriebssystem mehr.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Inbetriebnahme einer Mikrorechnerschaltung mit einem Mikrocontroller in Harvard-Architektur anzugeben, die es bei fehlendem Betriebssystem und unter Einfluß von Störungen gestattet, ein EPROM im Programmspeicherbereich in einer Mikrorechnerschaltung im fest eingebauten Zustand zu programmieren.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 5 genannt.
  • Die Erfindung geht von einer Mikrorechnerschaltung mit einem Mikrocontroller aus, der eine explizite, hardwaremäßig integrierte Trennung zwischen einem Datenspeicher und dem Programmspeicher aufweist und bei dem Datenspeicher und Programmspeicher identische Adressbereiche überstreichen und ausschließlich über eigene Steuersignale differenziert ansprechbar sind (Harvard-Architektur).
  • Der Mikrocontroller ist mindestens mit Datenanschlüssen, Adreßanschlüssen und Steuersignalanschlüssen mit Ein-/Ausgabeanschlüssen ausgestattet. Darüber hinaus weist die Mikrorechnerschaltung einen Datenspeicher sowie einen ersten und einen zweiten Programmspeicher auf, die über einen Datenbus und einen Adressbus mit dem Mikrocontroller verbunden sind. Der erste und der zweite Programmspeicher sind fabrikneu unprogrammiert.
  • Erfindungsgemäß wird zur Inbetriebnahme der Mikrorechnerschaltung ein externer, ausführbare Programmroutinen aufweisender Programmspeicher an die Mikrorechnerschaltung angeschlossen. Im nächsten Schritt wird die Mikrorechnerschaltung gestartet und das Vorhandensein des externen Programmspeichers überprüft.
  • Bei vorhandenem externen Programmspeicher wird der externe Programmspeicher dem Programmspeicherbereich des Mikrocontrollers zugeordnet und im weiteren die in dem externen Programmspeicher hinterlegten Programmroutinen ausgeführt. Dabei werden aus dem externen Programmspeicher mindestens ausführbare Programmroutinen zur Grundinitialisierung des Mikrocontrollers in den ersten Programmspeicher und ausführbare Programmroutinen eines gültigen Betriebssystems in den zweiten Programmspeicher kopiert.
  • Im Erfolg dieser beiden Maßnahmen verfügt die Mikrorechnerschaltung nunmehr im Umfang der fest eingebauten Programmspeicher über die notwendigen Programmroutinen zur Grundinitialisierung des Mikrocontrollers und über ein gültiges Betriebssystem. Damit ist die Mikrorechnerschaltung für sich arbeitsfähig. Der temporär angeschlossene externe Programmspeicher ist im weiteren für den Betrieb der Mikrorechnerschaltung verzichtbar. Demgemäss wird der externe Programmspeicher im nächsten Schritt von der Mikrorechnerschaltung getrennt und die Mikrorechnerschaltung neu gestartet. Dabei wird dem Programmspeicherbereich in Folge des Fehlens des externen Programmspeichers aufeinanderfolgend zur Grundinitialisierung der erste Programmspeicher und zur Ausführung des Betriebssystems der zweite Programmspeicher zugeordnet.
  • Soweit während der Programmierung des ersten und/oder zweiten Programmspeichers Störungen auftreten, in deren Folge die Grundinitialisierung oder die Abarbeitung der Programmroutinen des Betriebssystems des Mikrocontrollers fehlschlägt, genügt es, nach der Beseitigung der Störung die das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnenden Schritte zu wiederholen.
  • Vorteilhafterweise ist dabei der Austausch physischer Speicherbausteine verzichtbar. Damit entfallen jedwede Lötarbeiten an der Mikrorechnerschaltung, die weitere Fehler an der Mikrorechnerschaltung hervorrufen können und die Verfügbarkeit der Mikrorechnerschaltung während ihres bestimmungsgemäßen Gebrauchs mindern kann.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Programmspeicher zum Kopieren der ausführbaren Programmroutinen zur Grundinitialisierung des Mikrocontrollers dem Datenspeicherbereich zugeordnet wird und dass speichertypabhängige Speichersteuersignale zum Schreiben des ersten Programmspeichers erzeugt werden.
  • Darüber hinaus ist vorgesehen, dass der zweite Programmspeicher zum Kopieren der ausführbaren Programmroutinen des Betriebssystems des Mikrocontrollers dem Datenspeicherbereich zugeordnet wird und dass speichertypabhängige Speichersteuersignale zum Schreiben des zweiten Programmspeichers erzeugt werden.
  • Durch diese beiden Maßnahmen wird sichergestellt, dass die fest eingebauten Programmspeicher in den schreibenden Zugriff des Mikrocontrollers gelangen und Speichersteuersignale erzeugt werden, die mit den von den jeweiligen physischen Speicherbausteinen der fest eingebauten Programmspeicher verlangten übereinstimmen.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass aus dem externen Programmspeicher ein Dienstprogramm zum Kopieren von Speicherinhalten in den ersten Programmspeicher kopiert wird.
  • Schließlich ist vorgesehen, dass aus dem externen Programmspeicher ein Dienstprogramm zum Speichertest in den ersten Programmspeicher kopiert wird.
  • Die Verteilung der Programmroutinen der Grundinitialisierung des Mikrocontrollers auf den ersten Programmspeicher und des Betriebssystems auf den zweiten Programmspeicher hat den Vorteil, dass beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Mikrorechnerschaltung zur Laufzeit der gesamte Adressraum des Programmspeicherbereichs für die Programmroutinen des Betriebssystems zur Verfügung steht.
  • Alle zum bestimmungsgemäßen Gebrauch der Mikrorechnerschaltung erforderlichen Speichereinrichtungen sind fest eingelötet. Dadurch werden Kontaktmängel zwischen der Speichereinrichtung und der Mikrorechnerschaltung vermieden.
  • Die Speichereinrichtungen sind im unprogrammierten Zustand eingebaut und im eingebauten Zustand bestimmungsgemäß programmiert. Dadurch werden Datenverluste in Folge thermischer Belastung beim Löten vermieden.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei wird auf einen Mikrocontroller vom Typ INTEL 8032 Bezug genommen. Die dazu erforderlichen Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine Prinzipdarstellung einer Mikrorechnerschaltung
  • 2 eine Darstellung zur Zuordnung von Speichereinrichtungen
  • In 1 ist eine Mikrorechnerschaltung 1 mit einer Speicheranordnung mit einem Mikrocontroller 11 von Typ INTEL 8032 prinzipiell dargestellt. Dabei sind ausschließlich jene Ausstattungsmerkmale des Mikrocontrollers 11 berücksichtigt, die in Bezug auf die vorliegende Erfindung von Bedeutung sind.
  • Der INTEL 8032 gehört zur Familie der 8-bit-Controller, das heißt, es werden acht parallele, bidirektionale Datenleitungen, im folgenden als Datenbus 107 bezeichnet, unterstützt. Darüber hinaus ist der Mikrocontroller 11 zum Anschluss an einen 16 bit breiten, unidirektionalen Adressbus 108 vorbereitet, der im Zeitmultiplex bedient wird. Dazu weist der Mikrocontroller 11 einen mit dem Bezugszeichen 1100 bezeichneten Port 0 und einen mit dem Bezugszeichen 1102 bezeichneten Port 2, die jeweils acht Portleitungen umfassen. Beim Anschluss externer Speichereinrichtungen dient der Port 0 sowohl als Anschluss für den Datenbus 107 als auch zur Ausgabe des niederwertigen Adressbyte, das mit Abgabe eines Adressengültigsignals 1191 im Adresslatch 101 aufgefangen wird.
  • Die Mikrorechnerschaltung 1 weist einen ersten und einen zweiten Programmspeicher 12, 13 sowie einen Datenspeicher 14 auf, die an den Datenbus 107, den Adressbus 108 und Steuersignalleitungen angeschlossen und fest mit der Mikrorechnerschaltung 1 verbunden sind. Darüber hinaus ist ein externer Programmspeicher 2 temporär mit der Mikrorechnerschaltung 1 verbindbar. Dazu kann vorgesehen sein, die Mikrorechnerschaltung 1 und den externen Programmspeicher 2 mit komplementären Steckkontaktvorrichtungen auszustatten, über deren Steckkontakte der Datenbus 107, der Adressbus 108 und Steuersignalleitungen geführt sind. Alternativ kann vorgesehen sein, den externen Programmspeicher 2 über ein Nadelkissenadapter mit der Mikrorechnerschaltung 1 zu verbinden. Im Hinblick auf die temporäre Verbindung ist das Nadelkissenadapter das bevorzugte Verbindungsmittel zwischen dem externen Programmspeicher 2 und der Mikrorechnerschaltung 1.
  • Der externe Programmspeicher 2 ist mit einem Anwesenheitsmerkmal 20 ausgestattet. Die Mikrorechnerschaltung 1 weist Mittel 104 zur Erkennung des Anwesenheitsmerkmals 20 auf. In einfachster und bevorzugter Ausführungsform ist das Anwesenheitsmerkmal 20 ein fester Signalpegel, der über einen Steckkontakt der Steckkontaktvorrichtung oder eine Nadel des Nadelkissenadapters mit dem Mittel 104 zur Erkennung des Anwesenheitsmerkmals 20 verbunden ist. Das Mittel 104 zur Erkennung des Anwesenheitsmerkmals 20 ist eine Logikschaltung mit einem voreingestellten, zum Anwesenheitsmerkmal 20 inversen Eingangspegel. Das Anwesenheitsmerkmal 20 wird durch Wechsel des Eingangspegels der Logikschaltung erkannt.
  • Der erste Programmspeicher 12 ist als nicht-flüchtiger Schreib-Lese-Speicher, der zweite Programmspeicher 13 als elektrisch programmierbarer Festwertspeicher und der Datenspeicher 14 als statischer Schreib-Lese-Speicher ausgebildet. Der externe Programmspeicher 2 ist ein Festwertspeicher beliebiger Bauart, vorzugsweise ein elektrisch programmierbarer Festwertspeicher.
  • Der externe Programmspeicher 2 weist ausführbare Instruktionen auf, die mindestens Programmroutinen zur Grundinitialisierung des Mikrocontrollers 11, ein vollständiges Betriebssystem für den Mikrocontroller 11 und ein Dienstprogramm zum Kopieren von Speicherinhalten umfassen. Das Dienstprogramm zum Kopieren von Speicherinhalten berücksichtigt die typgebundenen Besonderheiten beim Beschreiben der verschiedenen Speichertypen des ersten und zweiten Programmspeichers 12 und 13. In vorteilhafter Ausgestaltung sind darüber hinaus Programmroutinen zum Testen der in der Mikrorechnerschaltung 1 fest eingebauten Speichereinrichtungen 12, 13 und 14 enthalten.
  • Darüber hinaus ist ein Registersatz 105 mit einer Mehrzahl von Registerzellen vorgesehen, die in Abhängigkeit von der Betriebsart und dem Betriebszustand der Mikrorechnerschaltung 1 einstellbar sind. Die Mikrorechnerschaltung 1 ist in verschiedenen Betriebsarten betreibbar. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung bezieht sich der Begriff Betriebsart ausschließlich auf zur Inbetriebnahme der Mikrorechnerschaltung angegebene Schritte, die sequentiell durchlaufen werden, und die dazu vorgesehene selektive Zuweisung von physischem Speicher zu dem Programmspeicherbereich und dem Datenspeicherbereich des Mikrocontrollers 11.
  • Jede inhaltliche Veränderung an dem Registersatz 105 führt zu einem Betriebsartwechsel.
  • Der Registersatz 105 ist ebenfalls an den Adressbus 108 und Datenbus 107 angeschlossen und wird vom Mikrocontroller 11 gesetzt. Nach einem Neustart der Mikrorechnerschaltung 1 nimmt der Registersatz 105 einen definierten Grundzustand ein.
  • Die Mikrorechnerschaltung 1 weist eine Verknüpfungslogik 106 auf, an deren Eingänge der Steuersignalbus 109, der Registersatz 105 und das Mittel 104 zur Erkennung des Anwesenheitsmerkmals 20 angeschlossen sind. Die Verknüpfungslogik 106 weist Ausgänge auf, die an die Speichereinrichtungen 2, 12, 13 und 14 angeschlossen sind. In Abhängigkeit von den Steuersignalen 1190, dem Betriebszustand, der im Registersatz 105 hinterlegt ist, und dem erkannten Anwesenheitsmerkmal 20 werden mit Hilfe dieser Verknüpfungslogik 106 typgerechte Steuersignale zum Speicherzugriff auf die Speichereinrichtungen 2, 12, 13 und 14 erzeugt.
  • Dabei werden für den erste Programmspeicher 12 Lesesignale und bausteinspezifische Schreibsignale für einen nichtflüchtigen Schreib-Lese-Speicher des verwendeten Typs bereitgestellt. Für den zweiten Programmspeicher 13 werden Lesesignale und bausteinspezifische Programmiersignale für einen elektrisch programmierbaren Festwertspeicher des verwendeten Typs erzeugt. Für den Datenspeicher 14 werden Schreib- und Lesesignale für einen statischen Schreib-Lese-Speicher des verwendeten Typs generiert. Für den externen Programmspeicher 2 werden ausschließlich Lesesignale erzeugt.
  • Dazu ist in 2 die Zuordnung von Speichereinrichtungen 12, 13, 14 und 2 zum Programmspeicherbereich und zum Datenspeicherbereich des Mikrocontrollers 11 in Abhängigkeit von den Verfahrensschritten schematisch dargestellt.
  • Ausgehend von einer Mikrorechnerschaltung 1, deren fest eingebaute Programmspeicher 12 und 13 fabrikneu unprogrammiert sind und deren Registersatz 105 initial rückgesetzt ist, wird zur Inbetriebnahme der Mikrorechnerschaltung 1 in einem ersten Schritt der externe, ausführbare Programmroutinen aufweisende Programmspeicher an die Mikrorechnerschaltung 1 angeschlossen und die Mikrorechnerschaltung 1 eingeschaltet. Im weiteren wird das Vorhandensein des externen Programmspeichers 2 über das Anwesenheitsmerkmal 20 überprüft.
  • Bei vorhandenem externen Programmspeicher 2 wird gemäß Betriebsart „A" der externe Programmspeicher 2 dem Programmspeicherbereich des Mikrocontrollers 11 und dem Datenspeicherbereich der Schreib-Lese-Speicher des Datenspeichers 14 zugeordnet. Dabei werden mit der Verknüpfungslogik 106 typabhängige Steuersignale zum Lesen des externen Programmspeichers 2 und zum Schreiben und Lesen des Datenspeichers 14 erzeugt. Im weiteren werden die in dem externen Programmspeicher 2 hinterlegten Programmroutinen ausgeführt. Dabei wird der Mikrocontroller 11 zunächst grundinitialisiert. Nach Abschluss der Grundinitialisierung wird der Registersatz 105 aktualisiert und im weiteren ein Kopierprogramm ausgeführt.
  • Dazu wird zunächst in der Betriebsart „B" unter Erhalt der Zuordnung des externen Programmspeichers 2 zum Programmspeicherbereich der erste Programmspeicher 12 dem Datenspeicherbereich zugeordnet. Hierbei werden mit der Verknüpfungslogik 106 typabhängige Steuersignale zum Lesen des externen Programmspeichers 2 und bausteinspezifische Schreibsignale für den nicht-flüchtigen Schreib-Lese-Speicher des ersten Programmspeichers 12 erzeugt.
  • In der Betriebsart „B" werden aus dem externen Programmspeicher 2 mindestens ausführbare Programmroutinen zur Grundinitialisierung des Mikrocontrollers 11 in den ersten Programmspeicher 12 kopiert. Vorzugsweise werden darüber hinaus ein Dienstprogramm zum Kopieren von Speicherinhalten sowie ein Dienstprogramm zum Speichertest in den ersten Programmspeicher 12 übertragen. Zum Abschluss dieses Schrittes wird der Registersatz 105 auf die Betriebsart „C" eingestellt.
  • In einem nächsten Schritt wird in der Betriebsart „C" unter Erhalt der Zuordnung des externen Programmspeichers 2 zum Programmspeicherbereich der zweite Programmspeicher 13 dem Datenspeicherbereich zugeordnet. Hierbei werden mit der Verknüpfungslogik 106 typabhängige Steuersignale zum Lesen des externen Programmspeichers 2 und bausteinspezifische Programmiersignale für einen elektrisch programmierbaren Festwertspeicher des verwendeten Typs des zweiten Programmspeichers 13 erzeugt.
  • In der Betriebsart „C" werden aus dem externen Programmspeicher 2 ausführbare Programmroutinen eines gültigen Betriebssystems in den zweiten Programmspeicher 13 kopiert.
  • Im Erfolg dieser beiden Maßnahmen verfügt die Mikrorechnerschaltung 1 nunmehr im Umfang der fest eingebauten Programmspeicher 12 und 13 über die notwendigen Programmroutinen zur Grundinitialisierung des Mikrocontrollers 11 und über ein gültiges Betriebssystem. Damit ist die Mikrorechnerschaltung 1 für sich arbeitsfähig. Der temporär angeschlossene externe Programmspeicher 2 ist im weiteren für den Betrieb der Mikrorechnerschaltung 1 verzichtbar.
  • Demgemäss wird der externe Programmspeicher 2 im nächsten Schritt von der Mikrorechnerschaltung 1 getrennt und die Mikrorechnerschaltung 1 neu gestartet. Dadurch nimmt der Registersatz 105 seinen definierten Grundzustand ein und das Vorhandensein des externen Programmspeichers 2 wird erneut überprüft.
  • Die Abtrennung des externen Programmspeichers 2 wird mit den Mitteln 104 zur Erkennung des Anwesenheitsmerkmals 20 festgestellt.
  • In Folge des Fehlens des externen Programmspeichers 2 wird dem Programmspeicherbereich in der Betriebsart „D" zur Grundinitialisierung zunächst der erste Programmspeicher 12 und danach in der Betriebsart „E" zur Ausführung des Betriebssystems der zweite Programmspeicher 13 zugeordnet.
  • In der Betriebsart „D" ist dem Programmspeicherbereich der erste Programmspeicher 12 und dem Datenspeicherbereich der Datenspeicher 14 zugeordnet. Dabei werden mit der Verknüpfungslogik 106 typabhängige Steuersignale zum Lesen des ersten Programmspeichers 12 und für den Datenspeicher 14 werden Schreib- und Lesesignale für einen statischen Schreib-Lese-Speicher generiert. Zum Wechsel in die Betriebsart „E" wird nach vollständiger Grundinitialisierung der Registersatz 105 aktualisiert.
  • In der Betriebsart „E" ist dem Programmspeicherbereich der zweite Programmspeicher 13 und dem Datenspeicherbereich der Datenspeicher 14 zugeordnet. Dabei werden mit der Verknüpfungslogik 106 typabhängige Steuersignale zum Lesen des zweiten Programmspeichers 13 und für den Datenspeicher 14 werden Schreib- und Lesesignale für einen statischen Schreib-Lese-Speicher generiert.
  • Dabei werden von dem Mikrocontroller 11 die Programmroutinen des Betriebssystems aus dem zweiten elektrisch programmierbaren Festwertspeicher 13 ausgeführt. Der statische Schreib-Lese-Speicher 14 ist als Arbeitsspeicher des Mikrocontrollers 11 während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs der Mikrorechnerschaltung 1 vorgesehen.
  • In besonderer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der externe Programmspeicher 2 zwei Speicherbänke 21 und 22, die dem Programmspeicherbereich des Mikrocontrollers 11 wechselweise einzeln zuweisbar sind. Vorteilhafterweise sind die fest eingebauten Programmspeicher 12 und 13 der Mikrorechnerschaltung 1 in einem Zuge mit allen Programmroutinen zur Grundinitialisierung des Mikrocontrollers, zum Kopieren von Speicherinhalten und ein vollständiges bis zu 64 Kbyte umfassendes Betriebssystem für den Mikrocontroller aus dem externen Programmspeicher 2 ladbar.
  • 1
    Mikrorechnerschaltung
    101
    Adresslatch
    104
    Erkennungsmittel
    105
    Registersatz
    106
    Verknüpfungslogik
    107
    Datenbus
    108
    Adressbus
    109
    Steuersignalbus
    11
    Mikrocontroller
    1100
    Port 0
    1102
    Port 2
    1190
    Steuersignale
    1191
    Adressengültigsignal
    12
    erster Programmspeicher
    13
    zweiter Programmspeicher
    14
    Datenspeicher
    2
    externer Programmspeicher
    20
    Anwesenheitsmerkmal
    21
    erste Speicherbank
    22
    zweite Speicherbank

Claims (5)

  1. Verfahren zur Inbetriebnahme einer Mikrorechnerschaltung mit einem Mikrocontroller, der eine explizite, hardwaremäßig integrierte Trennung zwischen einem Datenspeicherbereich und dem Programmspeicherbereich aufweist, wobei der Datenspeicherbereich und der Programmspeicherbereich identische Adreßbereiche überstreichen und ausschließlich über eigene Steuersignale differenziert ansprechbar sind, und der neben Datenanschlüssen, Adreßanschlüssen und Steuersignalanschlüssen mit Ein-/Ausgabeanschlüssen ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, – dass ein externer, ausführbare Programmroutinen aufweisender Programmspeicher (2) an die Mikrorechnerschaltung (1) angeschlossen wird, – dass die Mikrorechnerschaltung (1) gestartet wird, – dass das Vorhandensein des externen Programmspeichers (2) überprüft wird, – dass bei Vorhandensein des externen Programmspeichers (2) der externe Programmspeicher (2) dem Programmspeicherbereich des Mikrocontrollers (11) zugeordnet wird und die im externen Programmspeicher (2) abgelegten Programmroutinen ausgeführt werden, – dass aus dem externen Programmspeicher (2) mindestens ausführbare Programmroutinen zur Grundinitialisierung des Mikrocontrollers (11) in einen ersten Programmspeicher (12) und ausführbare Programmroutinen eines gültigen Betriebssystems in einen zweiten Programmspeicher (13) kopiert werden, – dass der externe Programmspeicher (2) von der Mikrorechnerschaltung (1) getrennt wird und – dass die Mikrorechnerschaltung (1) neu gestartet wird, wobei das Vorhandensein des externen Programmspeichers (2) überprüft wird und bei dessen Fehlen dem Programmspeicherbereich aufeinanderfolgend zur Grundinitialisierung der erste Programmspeicher (12) und zur Ausführung des Betriebssystems der zweite Programmspeicher (13) zugeordnet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der erste Programmspeicher (12) zum Kopieren der ausführbaren Programmroutinen zur Grundinitialisierung des Mikrocontrollers (11) dem Datenspeicherbereich zugeordnet wird und dass speichertypabhängige Speichersteuersignale zum Schreiben des ersten Programmspeichers (12) erzeugt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Programmspeicher (13) zum Kopieren der ausführbaren Programmroutinen des Betriebssystems des Mikrocontrollers (11) dem Datenspeicherbereich zugeordnet wird und dass speichertypabhängige Speichersteuersignale zum Schreiben des zweiten Programmspeichers (13) erzeugt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß aus dem externen Programmspeicher (2) ein Dienstprogramm zum Kopieren von Speicherinhalten in den ersten Programmspeicher (12) kopiert wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß aus dem externen Programmspeicher (2) ein Dienstprogramm zum Speichertest in den ersten Programmspeicher (12) kopiert wird.
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