-
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.
-
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, 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.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 4 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.
-
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.
-
Die Mikrorechnerschaltung weist Mittel zur Erkennung des Anwesenheitsmerkmals auf.
-
Die erste und die dritte Speichereinrichtung sind als elektrisch programmierbare Festwertspeicher ausgebildet. Zumindest die dritte Speichereinrichtung weist ausführbare Instruktionen auf.
-
Die zweite Speichereinrichtung umfasst einen statischen Schreib-Lese-Speicher und einen nichtflüchtigen Schreib-Lese-Speicher.
-
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.
-
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.
-
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.
-
Zur Beschreibung der Funktionsweise wird von einer Speicheranordnung ausgegangen, deren fest eingebauten Speichereinrichtungen fabrikneu unprogrammiert sind und deren Registersatz initial rückgesetzt ist.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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 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.
-
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.
-
Die zweite Speichereinrichtung 13 umfasst einen statischen Schreib-Lese-Speicher 131 und einen nichtflüchtigen Schreib-Lese-Speicher 132.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
Bezugszeichenliste
-
- 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
