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Die Erfindung betrifft eine Speicheranordnung
für eine
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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, eine Speicheranordnung für eine 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 umzuprogrammieren.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den
Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 5 genannt.
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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).
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Der Mikrocontroller ist mindestens
mit Datenanschlüssen,
Adreßanschlüssen und
Steuersignalanschlüssen
mit Ein-/Ausgabeanschlüssen
ausgestattet.
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Erfindungsgemäß sind eine erste, eine zweite
und eine dritte Speichereinrichtung vorgesehen. Die erste und zweite
Speichereinrichtung sind fest mit der Mikrorechnerschaltung verbunden.
Die dritte Speichereinrichtung ist temporär mit der Mikrorechnerschaltung
verbindbar und mit einem Anwesenheitsmerkmal ausgestattet.
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Die Mikrorechnerschaltung weist Mittel
zur Erkennung des Anwesenheitsmerkmals auf.
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Die erste und die dritte Speichereinrichtung sind
als elektrisch programmierbare Festwertspeicher ausgebildet. Zumindest
die dritte Speichereinrichtung weist ausführbare Instruktionen auf.
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Die zweite Speichereinrichtung umfasst
einen statischen Schreib-Lese-Speicher und einen nichtflüchtigen
Schreib-Lese-Speicher.
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Darüber hinaus ist ein Registersatz
mit einer Mehrzahl von Registerzellen vorgesehen, die in Abhängigkeit
von der Betriebsart und dem Betriebszustand der Mikrorechnerschaltung
einstellbar sind. Die Mikrorechnerschaltung ist in verschiedenen
Betriebsarten betreibbar. In jeder Betriebsart sind der Mikrorechnerschaltung
verschiedene Betriebszustände zuweisbar.
In Rahmen der vorliegenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe
Betriebsart und Betriebszustand ausschließlich auf die selektive Zuweisung
von physischem Speicher zu dem Programmspeicherbereich und dem Datenspeicherbereich
des Mikrocontrollers.
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Jede inhaltliche Veränderung
an dem Registersatz führt
zu einem Betriebszustandswechsel. Soweit die Betriebszustände vor
und nach der Veränderung
an dem Registersatz verschiedenen Betriebsarten zugehörig sind,
geht mit dem Betriebszustandswechsel auch ein Wechsel der Betriebsart
einher.
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Dem Programmspeicherbereich und dem Datenspeicherbereich
des Mikrocontrollers sind jeweils der physische Speicher genau einer
Speichereinrichtung zuweisbar. In Abhängigkeit von den Einstellungen
des Registersatzes und dem Anwesenheitsmerkmal ist dem Programmspeicherbereich physischer
Speicher zugeordnet, der aus der ersten und dritten Speichereinrichtung
und einem Teilbereich der zweiten Speichereinrichtung ausgewählt ist. Dem
Datenspeicherbereich ist physischer Speicher zugeordnet, der aus
der ersten und der zweiten Speichereinrichtung ausgewählt ist.
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Zur Beschreibung der Funktionsweise
wird von einer Speicheranordnung ausgegangen, deren fest eingebauten
Speichereinrichtungen fabrikneu unprogrammiert sind und deren Registersatz
initial rückgesetzt
ist.
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Bei angeschlossener dritter Speichereinrichtung
bewirkt das vorliegende Anwesenheitsmerkmal die Zuordnung der dritten
Speichereinrichtung zum Programmspeicherbereich des Mikrocontrollers.
Die in der dritten Speichereinrichtung enthaltenen Instruktionen
sind als solche für
den Mikrocontroller zugreifbar und ausführbar.
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Die Instruktionen in der dritten
Speichereinrichtung umfassen mindestens Programmroutinen zur Grundinitialisierung
des Mikrocontrollers, ein vollständiges
Betriebssystem für
den Mikrocontroller und ein Dienstprogramm zum Kopieren von Speicherinhalten.
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Dem Datenspeicherbereich des Mikrocontrollers
ist physischer Speicher aus der ersten und zweiten Speichereinrichtung
zugeordnet. In Folge des initial rückgesetzten Registersatzes
ist dabei die zweite Speichereinrichtung ausgewählt. Mit Hilfe des Dienstprogramms
zum Kopieren von Speicherinhalten sind die Programmroutinen zur
Grundinitialisierung des Mikrocontrollers, das sogenannte Boot-Programm,
in den nichtflüchtigen
Schreib-Lese-Speicher der zweiten Speichereinrichtung übertragbar.
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Im Zuge der Abarbeitung der Instruktionen aus
der dritten Speichereinrichtung sind die Registerzellen des Registersatzes
setzbar und rücksetzbar, so
dass dem Datenspeicherbereich während
der Laufzeit jeder beliebige physische Speicher aus der ersten und
zweiten Speichereinrichtung zuordenbar ist. Bei Zuordnung des physischen
Speichers der ersten Speichereinrichtung zum Datenspeicherbereich ist
mit Hilfe des Dienstprogramms zum Kopieren von Speicherinhalten
das Betriebssystem in den fest in die Mikrorechnerschaltung eingebauten
elektrisch programmierbaren Festwertspeicher übertragbar.
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Im Erfolg dieser beiden Maßnahmen
verfügt die
Mikrorechnerschaltung nunmehr im Umfang der fest eingebauten Speichereinrichtungen über die
notwendigen Programmroutinen zur Grundinitialisierung des Mikrocontrollers
und über
ein gültiges
Betriebssystem. Damit ist die Mikrorechnerschaltung für sich arbeitsfähig. Die temporär angeschlossene
dritte Speichereinrichtung ist im weiteren für den Betrieb der Mikrorechnerschaltung
verzichtbar.
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Bei Abwesenheit der dritten Speichereinrichtung
ist dem Programmspeicherbereich initial der nichtflüchtige Schreib-Lese-Speicher
der zweiten Speichereinrichtung zugeordnet. Dem Datenspeicherbereich
des Mikrocontrollers ist physischer Speicher aus der ersten und
zweiten Speichereinrichtung zugeordnet. In Folge des initial rückgesetzten
Registersatzes ist dabei der physische Speicher der zweiten Speichereinrichtung
ausgewählt.
Innerhalb des Programmspeicherbereichs sind somit die Programmroutinen
zur Grundinitialisierung des Mikrocontrollers verfügbar und
abarbeitbar.
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Der Abschluss der Grundinitialisierung
des Mikrocontrollers ist durch eine Aktualisierung des Inhalts des
Registersatzes gebildet, die den initialisierten Zustand des Mikrocontrollers
als aktuellen Betriebszustand signalisiert. In Folge des aktualisierten Registersatzes
ist dem Programmspeicherbereich des Mikrocontrollers der physische
Speicher der ersten Speichereinrichtung zugeordnet. Mit dem nächstfolgenden
Zugriff auf den Programmspeicherbereich beginnt die Abarbeitung
von Programmroutinen des Betriebssystems.
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Die Verteilung der Programmroutinen
des Betriebssystems auf den Festwertspeicher der ersten Speichereinrichtung
und der Grundinitialisierung des Mikrocontrollers auf den nichtflüchtigen Schreib-Lese-Speicher
der zweiten Speichereinrichtung hat den Vorteil, dass beim bestimmungsgemäßen Gebrauch
der Mikrorechnerschaltung zur Laufzeit der gesamte Adressraum des
Programmspeicherbereichs für
die Programmroutinen des Betriebssystems zur Verfügung steht.
Außerdem
können
Test- und Diagnoseprogramme
vor der Umschaltung des Programmspeichers vorgesehen sein, die den
korrekten Programminhalt und die Zugriffsmöglichkeit (Lesbarkeit) der
ersten Speichereinrichtung überprüfen und
erst bei Erfolg die Umschaltung starten.
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Alle zum bestimmungsgemäßen Gebrauch der
Mikrorechnerschaltung erforderlichen Speichereinrichtungen sind
fest eingelötet.
Dadurch werden Kontaktmängel
zwischen der Speichereinrichtung und der Mikrorechnerschaltung vermieden.
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Die Speichereinrichtungen sind im
unprogrammierten Zustand eingebaut und im eingebauten Zustand bestimmungsgemäß programmiert.
Dadurch werden Datenverluste in Folge thermischer Belastung beim
Löten vermieden.
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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:
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1 eine
Prinzipdarstellung einer Mikrorechnerschaltung
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2 eine
Darstellung zur Zuordnung von Speichereinrichtungen
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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.
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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.
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Die Mikrorechnerschaltung 1 weist
eine erste und eine zweite Speichereinrichtung 12, 13 auf,
die an den Datenbus 107, den Adressbus 108 und
Steuersignalleitungen angeschlossen und fest mit der Mikrorechnerschaltung 1 verbunden
sind. Darüber
hinaus ist eine dritte Speichereinrichtung 2 temporär mit der
Mikrorechnerschaltung 1 verbindbar. Dazu kann vorgesehen
sein, die Mikrorechnerschaltung 1 und die dritte Speichereinrichtung 2 mit
komplementären Steckkontaktvorrichtungen
auszustatten, über
deren Steckkontakte der Datenbus 107, der Adressbus 108 und Steuersignalleitungen
geführt
sind. Alternativ kann vorgesehen sein, die dritte Speichereinrichtung 2 über ein
Nadelkissenadapter mit der Mikrorechnerschaltung 1 zu verbinden.
Im Hinblick auf die temporäre
Verbindung ist das Nadelkissenadapter das bevorzugte Verbindungsmittel
zwischen der dritten Speichereinrichtung 2 und der Mikrorechnerschaltung 1.
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Die dritte Speichereinrichtung 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.
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Die zweite Speichereinrichtung 13 umfasst einen
statischen Schreib-Lese-Speicher 131 und einen nichtflüchtigen
Schreib-Lese-Speicher 132.
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Die erste und die dritte Speichereinrichtung 12 und 2 sind
als elektrisch programmierbare Festwertspeicher ausgebildet. Die
dritte Speichereinrichtung 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
der ersten und zweiten Speichereinrichtung 12 und 13.
In vorteilhafter Ausgestaltung sind darüber hinaus Programmroutinen
zum Testen der in der Mikrorechnerschaltung 1 fest eingebauten Speichereinrichtungen 12 und 13 enthalten.
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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. In jeder Betriebsart sind der Mikrorechnerschaltung 1 verschiedene
Betriebszustände
zuweisbar. In Rahmen der vorliegenden Beschreibung beziehen sich
die Begriffe Betriebsart und Betriebszustand ausschließlich auf
die selektive Zuweisung von physischem Speicher zu dem Programmspeicherbereich
und dem Datenspeicherbereich des Mikrocontrollers 11.
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Jede inhaltliche Veränderung
an dem Registersatz 105 führt zu einem Betriebszustandswechsel. Soweit
die Betriebszustände
vor und nach der Veränderung
an dem Registersatz verschiedenen Betriebsarten zugehörig sind,
geht mit dem Betriebszustandswechsel auch ein Wechsel der Betriebsart
einher.
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Der Registersatz 105 ist
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.
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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 und 13 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 und 13 erzeugt.
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Dabei werden für die erste Speichereinrichtung 12 Lesesignale
und bausteinspezifische Programmiersignale bereitgestellt. Für die zweite
Speichereinrichtung 13 werden für den statischen Schreib-Lese-Speicher 131 Schreibsignale
und Lesesignale erzeugt und für
den nichtflüchtigen Schreib-Lese-Speicher 132 darüber hinaus
bausteinspezifische Programmiersignale. Für die dritte Speichereinrichtung 2 werden
ausschließlich
Lesesignale erzeugt.
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Dazu ist in 2 die Zuordnung von Speichereinrichtungen 12, 13 und 2 zum
Programmspeicherbereich und zum Datenspeicherbereich des Mikrocontrollers 11 in
Abhängigkeit
von der Betriebsart und dem Betriebszustand schematisch dargestellt.
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Ausgehend von einer Speicheranordnung, deren
fest eingebaute Speichereinrichtungen 12 und 13 fabrikneu
unprogrammiert sind und deren Registersatz 105 initial
rückgesetzt
ist in einer ersten Betriebsart A die dritte Speichereinrichtung 2 im
Programmspeicherbereich angeschlossen. Der Mikrocontroller 11 arbeitet
die in der dritten Speichereinrichtung 2 hinterlegten Programmsequenzen
ab. Dabei wird der Mikrocontroller 11 zunächst grundinitialisiert
und im weiteren in ein Kopierprogramm verzweigt.
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Während
eines ersten Betriebszustands a in der ersten Betriebsart A ist
dem Datenspeicherbereich der nichtflüchtige Schreib-Lese-Speicher 132 zugeordnet.
In diesem Betriebszustand werden die Programmroutinen zur Grundinitialisierung
des Mikrocontrollers 11 und das Dienstprogramm zum Kopieren
von Speicherinhalten aus der dritten Speichereinrichtung 2 in
den nichtflüchtigen
Schreib-Lese-Speicher 132 kopiert. Darüber hinaus kann vorgesehen
sein, Dienstprogramme zur Diagnose und zum Test in dem nichtflüchtigen
Schreib-Lese-Speicher 132 zu hinterlegen. Dabei werden
mit der Verknüpfungslogik 106 typabhängige Steuersignale
zur Programmierung des nichtflüchtigen
Schreib-Lese-Speichers 132 erzeugt.
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Während
eines zweiten Betriebszustands b in der ersten Betriebsart A ist
dem Datenspeicherbereich die erste Speicheranordnung 12 zugeordnet.
In diesem Betriebszustand wird das Betriebssystem für den Mikrocontroller 11 in
den elektrisch programmierbaren Festwertspeicher 12 kopiert.
Dabei werden mit der Verknüpfungslogik 106 typabhängige Steuersignale
zur Programmierung des elektrisch programmierbaren Festwertspeichers 12 erzeugt.
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Nach einmaligem Durchlauf der ersten
Betriebsart A verfügt
die Mikrorechnerschaltung 1 über alle zum selbstständigen,
von der externen dritten Speichereinrichtung 2 unabhängigen Betrieb
des Mikrocontrollers 11. Die dritte Speichereinrichtung 2 ist damit
im weiteren verzichtbar. Nach Abtrennung der dritten Speichereinrichtung 2 und
Neustart der Mikrorechnerschaltung 1 nimmt der Registersatz 105 seinen
Grundzustand ein.
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Die Abtrennung der dritten Speichereinrichtung 2 wird
mit den Mitteln 104 zur Erkennung des Anwesenheitsmerkmals 20 festgestellt
und dadurch in eine zweiten Betriebsart B verzweigt. In dieser Betriebsart
ist dem Programmspeicherbereich der nicht-flüchtige Schreib-Lese-Speicher 132 und
dem Datenspeicherbereich die zweite Speichereinrichtung 13 zugeordnet.
Für den
Zugriff auf den nicht-flüchtigen
Schreib-Lese-Speicher 132 werden mit
der Verknüpfungslogik 106 ausschließlich Lesesignale
und für
den Zugriff auf die zweite Speichereinrichtung 13 Schreib-
und Lesesignale erzeugt. Dabei werden dem Mikrocontroller 11 die
Programmroutinen zur Grundinitialisierung des Mikrocontrollers 11 zugeführt. Nach
Abschluss der Grundinitialisierung wird der Inhalt des Registersatzes 105 aktualisiert und
in eine dritte Betriebsart C verzweigt.
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In der dritten Betriebsart C ist
dem Programmspeicherbereich die erste Speichereinrichtung 12 und
dem Datenspeicherbereich die zweite Speichereinrichtung 13 zugeordnet.
Für den
Zugriff auf den elektrisch programmierbaren Festwertspeicher werden
mit der Verknüpfungslogik 106 ausschließlich Lesesignale
und für
den Zugriff auf die zweite Speichereinrichtung 13 Schreib-
und Lesesignale erzeugt. Dabei werden dem Mikrocontroller 11 die
Programmroutinen des Betriebssystems aus dem elektrisch programmierbaren
Festwertspeicher zugeführt.
Der statische Schreib-Lese-Speicher 131 ist als Arbeitsspeicher
des Mikrocontrollers 11 vorgesehen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der
Erfindung umfasst die erste Speichereinrichtung 12 zwei
gleichartige Speicherbänke.
Jede der Speicherbänke
ist zur Aufnahme eines kompletten Betriebssystems ausgelegt. Demgemäss sind
zwei verschiedene Versionen des Betriebssystems in der ersten Speichereinrichtung 12 der
Mikrorechnerschaltung 1 hinterlegbar. Die jeweils aktuelle
Speicherbank ist im Registersatz 105 eingetragen. Auf diese
Weise ist eine neue Version des Betriebssystems in der Mikrorechnerschaltung 1 testbar,
ohne die laufende Version des Betriebssystems zu vernichten. Dadurch
wird die Verfügbarkeit
der Mikrorechnerschaltung 1 auch bei fehlschlagender Installation
eines neuen Betriebssystems aufrechterhalten.
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Alternativ kann vorgesehen sein,
den Verweis auf die jeweils aktuelle Speicherbank im nichtflüchtigen
Schreib-Lese-Speicher 132 abzulegen und vor der Umschaltung
in Betriebsart C in den Registersatz 105 einzutragen.
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In besonderer Ausgestaltung der Erfindung umfasst
die dritte Speichereinrichtung 2 zwei Speicherbänke 21 und 22,
die dem Programmspeicherbereich des Mikrocontrollers 11 wechselweise
einzeln zuweisbar sind. Vorteilhafterweise sind die fest eingebauten
Speichereinrichtungen 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 der
dritten Speichereinrichtung 2 ladbar.
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- 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
- erste
Speichereinrichtung
- 13
- zweite
Speichereinrichtung
- 131
- statischer
Schreib-Lese-Speicher
- 132
- nichtflüchtiger
Schreib-Lese-Speicher
- 2
- dritte
Speichereinrichtung
- 20
- Anwesenheitsmerkmal
- 21
- erste
Speicherbank
- 22
- zweite
Speicherbank