DE19940611A1 - Verfahren und Vorrichtung zum zuverlässigen Anzeigen von Testergebnissen während einer Selbstprüfung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum zuverlässigen Anzeigen von Testergebnissen während einer SelbstprüfungInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren und einem System zum genauen Anzeigen von Testergenissen von Testabläufen bei einem selbstprüfenden Verfahren während einer Initialisierung oder eines Rücksetzens des Systems werden Testergebnis-Bits in einem sicheren Statusregister verwendet, das sequentiell zurückgesetzt werden muß, um einen erfolgreichen Abschluß des selbstprüfenden Verfahrens anzuzeigen. Das System stellt einen Mikrocontroller dar, der in verschiedenen allgemeinen elektronischen Geräten verwendet werden kann, die eine digitale Verarbeitung erfordern. Jedes Testergebnis-Bit stellt eine individuelle Komponente des Systems dar, die während des selbstprüfenden Verfahrens geprüft wird. Die Testergebnis-Bits in dem Statusregister können nur einzeln zurückgesetzt werden, indem ein Demultiplexer aktiviert wird, der ein bestimmtes Testergebnis-Bit als Antwort auf einen erfolgreichen Test einer Komponente zurücksetzt. Der Demultiplexer kann jedoch nur durch Modifikation eines Steuerbits in einem Zugangsregister aktiviert werden, das durch ein doppeltes Passwort-Prinzip geschützt ist. Um das Steuerbit zu modifizieren, muß die CPU zwei gültige Passworte erzeugen. Die Aktivierung des Demultiplexers wird für jede Komponente des Systems wiederholt, die getestet wurde, um ein korrespondierendes Testergebnis-Bit in dem Statusregister zurückzusetzen. Folglich muß die CPU für jede Komponente, die getestet wurde, einen anderen Einrichtungs-Benennungs-Wert in das Steuerregistr einschreiben. Wenn alle ...
Description
Die Erfindung betrifft allgemein Mikrocontroller und insbesondere ein Verfahren und
ein System zum Anzeigen von Testergebnissen in gesicherter Weise während einer
Selbstprüfung.
Mikrocontroller sind in einer Vielzahl von allgemeinen elektronischen Geräten
(Consumer-Produkte) von Haushaltsanwendungen bis zu Anwendungen für
Fahrzeuge zu finden. Im allgemeinen umfaßt ein Mikrocontroller einen
Mikroprozessor und eine Anzahl von peripheren Einrichtungen, wie zum Beispiel
Speicher, Watchdog-Zeitgeber und/oder universelle asynchrone Empfänger-/Sender-
Einheiten (UART) auf einem integrierten Chip. Die genaue Art und Anzahl von
peripheren Einheiten wird durch das Gerät bestimmt, in das der Mikrocontroller
eingebaut ist.
Um eine korrekte Arbeitsweise des Mikrocontrollers sicherzustellen, überwacht der
Watchdog-Zeitgeber den Mikrocontroller und erzeugt ein Fehlersignal, wenn der
Watchdog-Zeitgeber einen Fehler in der Software oder der Hardware feststellt.
Darüberhinaus werden die Komponenten des Mikrocontrollers während der
Initialisierung oder des Rücksetzens des Mikrocontrollers auf Fehlfunktionen
überprüft. Bekannte Verfahren zum Prüfen von Komponenten von Mikrocontrollern
werden im allgemeinen entweder unter Anwendung einer exklusiven Software oder
einer exklusiven Hardware durchgeführt.
Bei einem exklusiven Software-Verfahren wird ein selbstprüfender Ablauf
durchgeführt, um zu bestimmen, ob sich die Komponenten des Mikrocontrollers in
einem für eine korrekte Funktion geeigneten Zustand befinden. Im einzelnen bedeutet
dies, daß der selbstprüfende Ablauf verschiedene Komponenten des Mikrocontrollers
testet, um zu bestimmen, ob die Komponenten in Übereinstimmung mit einem
vorgeschriebenen Protokoll arbeiten können. Wenn alle untersuchten Komponenten
den selbstprüfenden Test bestanden haben, wird der Mikrocontroller für eine normale
Betriebsart freigegeben und der selbstprüfende Ablauf beendet. Wenn jedoch bei einer
oder mehreren Komponenten des Mikrocontrollers eine Fehlfunktion festgestellt wird,
wird der Mikrocontroller nicht für die normale Betriebsart freigegeben, bis die
Fehlfunktion gefunden und korrigiert wurde. Die Detektion einer Fehlfunktion
bewirkt im allgemeinen eine betriebsmäßige Trennung zwischen dem Mikrocontroller
und den externen Einrichtungen. Die Wechselwirkungen zwischen dem
Mikrocontroller und den externen Einrichtungen können durch die Signale der
Testergebnisse gesteuert werden. Wenn zum Beispiel festgestellt wurde, daß der
Mikrocontroller korrekt arbeitet, kann das Testergebnis-Signal einen logischen hohen
Pegel aufweisen, durch den ein positives Ergebnis der Selbstprüfung angezeigt wird.
Andernfalls kann das Testergebnis-Signal einen logischen niedrigen Pegel aufweisen,
mit dem angezeigt wird, daß der Mikrocontroller nicht korrekt arbeiten kann.
Bei einem exklusiven Hardware-Verfahren können Testsignale an verschiedene
Komponenten eines Mikrocontrollers angelegt werden, um Test-Ausgangssignale zu
erzeugen und damit zu bestimmen, ob eine der Komponenten nicht korrekt arbeitet.
Die Test-Ausgangssignale können dabei mit Steuersignalen verglichen werden, so daß
in dem Fall, in dem die Test-Ausgangssignale mit den Steuersignalen identisch sind,
ein positives Testergebnis-Signal erzeugt wird. Das positive Testergebnis-Signal kann
zum Beispiel ein Signal mit hohem Pegel sein. Wenn die Test-Ausgangssignale nicht
mit den Steuersignalen äquivalent sind, zeigt das Testergebnis-Signal an, daß ein
Fehler gefunden wurde. Ein Testergebnis-Signal, das einen Fehler anzeigt, verhindert
eine Wechselwirkung zwischen dem Mikrocontroller und den äußeren Schaltkreisen.
Bei dem exklusiven Software-Verfahren ist zu berücksichtigen, daß eine Störung in
dem selbstprüfenden Ablauf oder in dem Mikroprozessor, der dieses Verfahren
durchführt, zu einem fehlerhaften Testergebnis-Signal führen kann, das
fälschlicherweise anzeigt, daß der Mikroprozessor den selbstprüfenden Ablauf
erfolgreich durchgeführt hat. Bei dem exklusiven Hardware-Verfahren ist zu
berücksichtigen, daß ein Fehler in einer oder mehrerer der Komponenten dazu führen
kann, daß fälschlicherweise ein "äquivalentes" Test-Ausgangssignal erzeugt wird, das
als positives Testergebnis mißverstanden wird. Bei beiden Verfahren führt die relativ
leicht auftretende falsche Anzeige, daß der Mikrocontroller korrekt arbeitet, zu der
großen Gefahr, daß ein fehlerhafter Mikrocontroller verwendet wird.
Folglich besteht ein Bedarf für ein Verfahren und ein System mit hoher
Zuverlässigkeit im Hinblick auf die Anzeige einer korrekten Funktion von
Komponenten eines Mikrocontrollers während eines selbstprüfenden Ablaufes.
Ein Verfahren und ein System zur korrekten Erzeugung von Testergebnissen aus
Testabläufen eines selbstprüfenden Vorgangs während einer Initialisierung oder eines
Rücksetzens des Systems macht von Testergebnis-Bits in einem gesicherten
Statusregister Gebrauch, die sequentiell zurückgesetzt werden müssen, um einen
erfolgreichen Abschluß des selbstprüfenden Vorgangs anzuzeigen. Das System stellt
einen Mikrocontroller dar, der sich in verschiedenen elektronischen Vorrichtungen
befinden kann, die eine digitale Verarbeitung erfordern. Durch den selbstprüfenden
Ablauf wird sichergestellt, daß das System korrekt arbeitet, indem verschiedene
Komponenten des Systems getestet werden.
Jedes Testergebnis-Bit in dem Statusregister ist einer bestimmten Komponente des
Systems zugewiesen und wird so verändert, daß es eine Information darüber
beinhaltet, ob die korrespondierende Systemkomponente getestet wurde und sich
dabei ergeben hat, daß diese korrekt funktioniert. Die Testergebnis-Bits können nur
nacheinander durch Aktivierung eines Demultiplexers zurückgesetzt werden, mit dem
ein bestimmtes Testergebnis-Bit als Antwort auf einen erfolgreichen Test der
korrespondierenden Komponente zurückgesetzt wird. Der Demultiplexer ist so
konfiguriert, daß er selektiv ein "nächstes" Testergebnis-Bit, das durch einen in den
Demultiplexer eingegebenen, einer Einrichtung zugewiesenen Wert identifiziert wird,
zurücksetzt: Der einer Einrichtung zugewiesene Wert (Einrichtungs-Benennungswert)
wird durch eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) in ein Steuerregister eingeschrieben,
nachdem eine spezifische Komponente des Systems auf eine Fehlfunktion überprüft
worden ist. Die den Einrichtungen zugewiesenen Werte haben sowohl mit den
Systemkomponenten, als auch mit den Testergebnis-Bits eine 1-zu-1-Korrelation.
Diese Einrichtungs-Benennungswerte können zum Beispiel 3-Bit Werte sein. Bei
dieser Konfiguration hat jeder Wert, der eine Einrichtung bezeichnet bzw. dieser
zugewiesen ist, einen von acht möglichen Werten. Jeder mögliche Wert kann eindeutig
eine Komponente des Systems repräsentieren, die während des selbstprüfenden
Vorgangs zu untersuchen ist. Darüberhinaus sind bei dieser Konfiguration die
Testergebnis-Bits 8 Bits, die mit acht möglichen Einrichtungs-Benennungswerten und
acht korrespondierenden Komponenten des Systems korrelieren.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das Statusregister ein Nur-Lese-Register,
bei dem die in dem Statusregister gespeicherten Bits nur durch die Hardware
modifiziert werden können. Die CPU kann nicht direkt in das Statusregister
einschreiben. Somit können die Testergebnis-Bits nicht fälschlicherweise durch die in
das Statusregister schreibende CPU rückgesetzt werden. Durch dieses Merkmal des
Nur-Lesens des Statusregisters wird eine hohe Sicherheit für die Testergebnis-Bits
geschaffen.
Als weitere Sicherungsmaßnahme werden die Testergebnis-Bits individuell mit einem
NOR-Gate verbunden, das ein Bestätigungssignal erzeugt, das einen korrekten
Systembetrieb anzeigt, und zwar nur dann, wenn jedes der Testergebnis-Bits in einen
Zustand zurückgesetzt wurde, der anzeigt, daß die korrespondierende
Systemkomponente erfolgreich getestet worden ist. Darüberhinaus kann der
Demultiplexer nur durch Modifikation eines Steuerbits in einem Zugangsregister
aktiviert werden, das durch ein doppeltes Passwort-Prinzip geschützt ist. Wenn zum
Beispiel das Steuerbit einen Wert "0" aufweist, wird der Demultiplexer deaktiviert,
wobei in diesem Beispiel der Demultiplexer aktiviert wird, wenn das Steuerbit von "0"
auf "1" modifiziert wird. Zur Modifikation des Steuerbits muß die CPU zwei gültige
Passwörter bereitstellen. Dies bedeutet, daß der Demultiplexer nur aktiviert wird,
nachdem zwei Passwörter in das Zugangsregister eingegeben worden sind. Nach der
Aktivierung erfaßt der Demultiplexer den Einrichtungs-Benennungswert, der in dem
Steuerregister gespeichert wurde und setzt als Antwort auf den Einrichtungs-
Benennungswert ein korrespondierendes Testergebnis-Bit in dem Statusregister
zurück.
Das System kann so konfiguriert sein, daß das erste Passwort sowohl Werte aus dem
Zugangsregister, als auch Werte aus dem Steuerregister enthalten muß. Durch die
Einführung von Werten aus zwei Registern kann das erste Passwort nicht einfach
durch Lesen des Zugangsregisters oder des Steuerregisters abgeleitet werden. Bei der
bevorzugten Ausführungsform muß das erste Passwort auch einen invertierten Wert
eines gegenwärtigen Wertes in dem Zugangsregister enthalten.
Die Aktivierung des Demultiplexers wird für jede Komponente des Systems
wiederholt, die getestet wird, um ein korrespondierendes Testergebnis-Bit in dem
Statusregister zurückzusetzen. Folglich muß die CPU für jede Komponente einen
anderen Einrichtungs-Benennungswert in das Steuerregister schreiben. Nachdem alle
Testergebnis-Bits zurückgesetzt worden sind, wird durch die NOR-Schaltung das
Bestätigungssignal erzeugt.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines integrierten Verarbeitungssystems gemäß einer
ersten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 2 zeigt detailliert eine Selbstprüfungseinrichtung des integrierten
Verarbeitungssystems in Fig. 1 gemäß der Erfindung.
Fig. 3 zeigt detailliert einen Watchdog-Zeitgeber, der die Merkmale der
Selbstprüfungseinrichtung gemäß Fig. 2 aufweist, entsprechend einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 4 zeigt ein Zugangsregister des Watchdog-Zeitgebers aus Fig. 3 sowie ein erstes
Passwort, das während eines Zugangsschrittes gemäß der Erfindung erforderlich ist.
Fig. 5 zeigt ein zweites Passwort, das zum Zugriff auf das Zugangsregister des
Watchdog-Zeitgebers gemäß Fig. 3 während eines modifizierenden Zugangsschrittes
gemäß der Erfindung erforderlich ist.
Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum zuverlässigen Anzeigen von
positiven Testergebnissen während eines Selbstprüfungsablaufes gemäß der
Erfindung.
In Fig. 1 ist ein integriertes Verarbeitungssystem 10 gemäß einer ersten
Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Das integrierte Verarbeitungssystem 10 kann
in einer Vielzahl von Vorrichtungen verwendet werden, die eine Signalverarbeitung
erfordern, wie zum Beispiel ein Fahrzeug mit einem computerisierten Emissions-
Steuersystem. Gemäß Fig. 1 umfaßt ein integriertes Verarbeitungssystem 10 eine
zentrale Recheneinheit (CPU) 12, die mit einer Selbstprüfungseinrichtung 14 und
peripheren Einrichtungen 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28 und 30 verbunden ist. Die Anzahl
von peripheren Einheiten, die in dem integrierten Verarbeitungssystems 10 vorhanden
sind, ist im Hinblick auf die Erfindung nicht wesentlich. Das integrierte
Verarbeitungssystem 10 kann weniger oder mehr periphere Einrichtungen aufweisen,
als sie in Fig. 1 gezeigt sind.
Drei der peripheren Einrichtungen sind als Speicher 16, Watchdog-Zeitgeber 18 bzw.
universelle asynchrone Empfänger/Sendereinheit (UART) 20 bezeichnet. Die anderen
peripheren Einrichtungen 22, 24, 26, 28 und 30 sind nicht besonders bezeichnet. Die
peripheren Einrichtungen 22, 24, 26, 28 und 30 können übliche Einrichtungen sein,
wie sie allgemein auf einem integrierten Chip zusammen mit einer CPU gefunden
werden. Die spezifische Arbeitsweise der peripheren Einrichtungen 16 bis 30 ist im
Hinblick auf die Erfindung nicht wesentlich und soll auch hier nicht beschrieben
werden.
Die CPU 12 ist über eine elektrische Leitung 32 mit externen Schaltkreisen (nicht
gezeigt) verbunden. Die elektrische Leitung 32 dient zum Austausch von
Informationen zwischen dem integrierten Verarbeitungssystem 10 und den äußeren
Schaltkreisen. Eine weitere Verbindung zwischen den äußeren Schaltkreisen und dem
integrierten Verarbeitungssystem 10 wird durch eine elektrische Leitung 34
geschaffen. Die elektrische Leitung 34 ist mit einer Selbstprüfungseinrichtung 14 des
integrierten Verarbeitungssystems 10 verbunden. Die Selbstprüfungseinrichtung 14
erzeugt ein hartes Rücksetzsignal (HRST) für die externen Schaltkreise. Das HRST-
Signal dient dazu, anzuzeigen, daß vorbestimmte Komponenten des integrierten
Verarbeitungssystems 10 überprüft wurden und korrekt arbeiten. Zum Beispiel kann
während eines selbstprüfenden Vorgangs das HRST Signal einen niedrigen Pegel
aufweisen, um die externen Schaltkreises darüber zu informieren, daß sich das
integrierte Verarbeitungssystem 10 noch nicht überprüft hat. Erst nachdem die
Selbstprüfungseinrichtung 14 festgestellt hat, daß das integrierte System 10 korrekt
arbeitet, wird das Signal HRST mit anfänglich niedrigem Pegel durch die
Selbstprüfungseinrichtung 14 auf hohen Signalpegel gebracht, wodurch angezeigt
wird, daß das integrierte Verarbeitungssystem 10 den selbstprüfenden Ablauf
erfolgreich überstanden hat.
Das selbstprüfende Verfahren wird durch die Selbstprüfungseinrichtung 14 in
Verbindung mit der CPU 12 und einer Selbstprüfungs-Software durchgeführt. Die
Selbstprüfungs-Software kann in dem Speicher 16 programmiert sein. Das
selbstprüfende Verfahren wird durch eine Rücksetzung eingeleitet. Die Rücksetzung
kann durch eine Boot-Sequenz ausgelöst werden, wenn das integrierte
Verarbeitungssystem 10 eingeschaltet wird. Die Rücksetzung kann auch durch eine
Software oder den Watchdog-Zeitgeber 18 ausgelöst werden. Das integrierte
Verarbeitungssystem 10 kann so konfiguriert sein, daß auch andere Bedingungen die
Rücksetzung des integrierten Verarbeitungssystems 10 auslösen können.
Während des Selbstprüfungsverfahrens werden die vorbestimmten Komponenten des
integrierten Verarbeitungssystems 10 sequentiell durch die CPU getestet. Zu den
vorbestimmten Komponenten können der Speicher 16, der Watchdog-Zeitgeber 18,
die UART Einheit 20 und die peripheren Einrichtungen 22 bis 30 gehören. Nachdem
eine bestimmte Komponente durch die CPU getestet und festgestellt worden ist, daß
diese korrekt arbeitet, wird das Ergebnis der Prüfung in einem Statusregister 40, das in
Fig. 2 gezeigt ist, innerhalb der Selbstprüfungseinrichtung 14 abgelegt. Erst nachdem
jede vorbestimmte Komponente des integrierten Verarbeitungssystems 10 geprüft und
festgestellt worden ist, daß diese korrekt arbeitet, wird das Selbstprüfungsverfahren
erfolgreich beendet. Wenn festgestellt wird, daß eine der vorbestimmten
Komponenten eine Fehlfunktion aufweist, wird entweder durch die CPU 12 oder die
Selbstprüfungseinrichtung 14 eine Fehlermeldung erzeugt. Die Fehlermeldung kann
verwendet werden, um entweder das Selbstprüfungsverfahren erneut durchzuführen
oder durch das integrierte Verarbeitungssystem 10 eine andere geeignete Antwort zu
erzeugen.
Die Selbstprüfungseinrichtung 14 arbeitet in der Weise, daß sichergestellt wird, daß
das Selbstprüfungsverfahren nicht fälschlicherweise als erfolgreich abgeschlossen
eingestuft wird. Insbesondere ist die Selbstprüfungseinrichtung 14 so ausgelegt, daß
die Wahrscheinlichkeit gering ist, daß eine fehlerhafte Funktion der CPU 12 und/oder
anderer Einrichtungen des integrierten Verarbeitungssystems 10 während des
Selbstprüfungsverfahrens fälschlicherweise zu einer Erzeugung des Signals HRST mit
hohem Pegel führt, das anzeigen würde, daß das Selbstprüfungsverfahren erfolgreich
abgeschlossen worden ist.
Fig. 2 zeigt im Detail eine Selbstprüfungseinrichtung 14. Zur Vereinfachung sind nur
die CPU 12 und der Speicher 16 zusammen mit der Selbstprüfungseinrichtung 14
gezeigt. Die Selbstprüfungseinrichtung 14 umfaßt ein Zugangsregister 36, ein
Steuerregister 38 und ein Statusregister 40, die mit einer Steuereinheit 42 verbunden
sind. Die Register 36, 38 und 40 können 32-Bit-Register sein. Die Größe der Register
36, 38 und 40 ist jedoch für die Erfindung nicht wesentlich. Die Steuereinheit 42
steuert das Lesen aus und das Schreiben in die Register 36, 38 und 40. Bei der
bevorzugten Ausführungsform ist das Statusregister 40 ein Nur-Lese-Register und
kann durch die Steuereinheit 42 nicht beschrieben werden. Die in der Steuereinheit 42
gespeicherten Daten können jedoch durch die Hardware modifiziert werden. Die
Register 36 und 38 sind mit einem Komparator 44 verbunden. Der Komparator 44 ist
ebenfalls mit der Steuereinheit 42 und der CPU 12 verbunden. Der Komparator 44
versorgt die Steuereinheit 42 mit Informationen, die den Zugang zu den Registern 36,
38 und 40 betreffen.
Das Zugangsregister 36 umfaßt ein Codewort-Bitfeld 46 und ein Steuer-Bitfeld 48.
Das Codewort-Bitfeld 46 kann ein 8-Bit-Codewort enthalten. Die Anzahl von in
einem Codewort enthaltenen Bits ist jedoch für die Erfindung nicht wesentlich. Die
Codewort-Bits können vom Anwender definiert werden und dienen zum Zugang zu
dem Register 36. Das Steuer-Bitfeld 48 enthält ein einzelnes Steuerbit, das den
Zugang zu den Registern 36 und 38 für Schreibvorgänge steuert. Das Steuerbit wird
nach einem vorgeschriebenen Ablauf durch die Hardware auf den Wert "0" gesetzt.
Das Steuerregister 38 umfaßt ein Feld 50 für ein eine Einrichtung bezeichnendes Bit.
Das Feld 50 für das Einrichtungs-Benennungsbit enthält einen 3-Bit-Wert zur
Bezeichnung der Einrichtung, der jede der vorbestimmten Komponenten, die während
des Selbstprüfungsverfahrens zu prüfen sind, darstellen kann. Bei dieser
Ausführungsform kann der 3-Bit-Einrichtungs-Benennungswert bis zu acht
vorbestimmte, zur prüfende Komponenten repräsentieren, da unter Verwendung von 3
Bits acht verschiedene Kombinationen möglich sind. Durch Erhöhung der Bitzahl des
Einrichtungs-Benennungswertes kann die Selbstprüfungseinrichtung 14 jedoch auch so
konfiguriert werden, daß mehr als acht vorbestimmte Komponenten angesprochen
werden können. Wenn der Einrichtungs-Benennungswert zum Beispiel ein 4-Bit-Wert
ist, können mit den möglichen Kombinationen 16 vorbestimmte Komponenten
angesprochen werden.
Das Statusregister 40 umfaßt ein Testergebnis-Bitfeld 54. Bei dieser Ausführungsform
enthält das Testergebnis-Bitfeld 54 einen 8-Bit-Testergebnis-Wert. Anfänglich werden
alle Bits des 8-Bit-Testergebnis-Wertes auf einen bestimmten Wert, zum Beispiel den
Wert "1" gesetzt. Wenn jede der vorbestimmten Komponenten geprüft und festgestellt
wurde, daß sie korrekt funktionieren, wird der anfängliche Wert von " 1 " auf einen
Wert "0" verändert. Ein bestimmter Wert des 3-Bit-Wertes zur Bezeichnung einer
Einrichtung innerhalb des Steuerregisters 38 wird einem korrespondierenden Wert des
8-Bit-Testergebnis-Wertes zugeordnet. Wenn alle 8 Bits auf den Wert "0" konvertiert
worden sind, ist das Selbstprüfungsverfahren erfolgreich abgeschlossen worden. In
diesem Moment wird das HRST-Signal auf hohen Pegel gesetzt.
Die Verbindung des 3-Bit-Wertes zur Benennung einer Einrichtung mit dem 8-Bit-
Wert des Testergebnisses wird mit einem Demultiplexer 56 vereinfacht. Der
Demultiplexer 56 ist so ausgelegt, daß er einen 3-Bit-Wert aus dem Bitfeld 50 zur
Einrichtungs-Benennung in dem Steuerregister 38 empfängt und an eine von acht
Ausgangsleitungen ein Signal ausgibt. Der Demultiplexer 56 wird jedoch nur dann
aktiviert, wenn das Steuerbit einen bestimmten Wert aufweist, der mit dem gleichen
Wert korreliert, der das Steuerregister 38 verriegelt und ein Schreiben in das Register
38 verhindert. Jede der acht Ausgangsleitungen ist mit einer von acht Stellen in dem
Testergebnis-Bitfeld 54 in dem Statusregister 40 verbunden. Eine Stelle in dem
Testergebnis-Bit-Feld 54 enthält ein einzelnes Bit des 8-Bit-Wertes für das
Testergebnis.
Das Testergebnis-Bitfeld 54 in dem Statusregister 40 ist mit einer NOR-Schaltung 58
verbunden. Die NOR-Schaltung 58 ist mit der elektrischen Leitung 34 verbunden, die
das HRST-Signal überträgt. Die NOR-Schaltung 58 treibt das HRST-Signal nur dann
auf hohen Pegel, wenn alle 8 Bits des 8-Bit-Wertes des Testergebnisses auf "0"
konvertiert worden sind.
Im Betrieb werden alle vorbestimmten peripheren Einrichtungen sequentiell durch die
CPU 12 unter Anwendung einer Selbstprüfungssoftware getestet. Nach jeder Prüfung
einer peripheren Einrichtungen wird ein Bit in dem Testergebnis-Bitfeld 54 in dem
Statusregister 40 der Selbstprüfungseinrichtung 14 gelöscht. Das Löschen eines Bits
in dem Bitfeld 54 des Testergebnisses wird möglichst schwierig gemacht, um eine
fehlerhafte Löschung von Bits in dem Bitfeld 54 für das Testergebnis zu verhindern.
Nachdem die CPU 12 ein Testverfahren mit einer bestimmten peripheren Einrichtung,
zum Beispiel dem Speicher 16 durchgeführt hat, muß die CPU 12 ein
korrespondierendes Bit in dem Testergebnis-Bitfeld 54 löschen. Zunächst schreibt die
CPU 12 einen 3-Bit-Einrichtungs-Benennungswert, der mit der Einrichtung
korrespondiert, die geprüft wurde, in das Bit-Feld 50 für die Einrichtungsbenennung.
Der 3-Bit-Einrichtungs-Benennungswert zur Bezeichnung einer Einrichtung kann für
den Speicher 16 zum Beispiel "000" sein, der die ganz linke Ausgangsleitung des
Demultiplexers 56 aktiviert, wenn dieser Wert dem Demultiplexer 56 zugeführt wird.
Somit repräsentiert das ganz linke Bit in dem Testergebnis-Bitfeld 54 in dem
Statusregister 40 den Speicher 16. Die CPU 12 kann in das Steuerregister 38
schreiben, da das Steuerbit in dem Steuer-Bitfeld 48 des Zugangsregisters 36
automatisch auf einen Wert "0" zurückgesetzt wird, der einen schreibenden Zugang zu
dem Steuerregister 38 erlaubt.
Um ein Bit in dem Testergebnis-Bitfeld 54 zu löschen, das eine 1-zu-1 Beziehung mit
dem 3-Bit-Einrichtungs-Benennungswert aufweist, muß der Demultiplexer 56 aktiviert
werden. Der Demultiplexer 56 wird jedoch nur aktiviert, wenn das Steuerbit auf "1"
gesetzt ist. Da das Steuerbit anfänglich auf den Wert "0" gesetzt wird, muß das
Steuerbit geändert werden. Um das Steuerbit von dem Wert "0" auf den Wert "1" zu
verändern, muß die CPU 12 mit einem Zwei-Schritt Verfahren zwei Passwörter
korrekt in den Komparator 44 einschreiben.
Der erste Schritt soll als "Zugangsschritt" bezeichnet werden. Während dieses
Schrittes muß die CPU 12 ein erstes Passwort in den Komparator 44 einschreiben, das
identisch mit den Inhalten des Zugangsregisters 36 ist, das den Codewort-Wert und
das Steuerbit von "0" enthält. Der Komparator 44 vergleicht die Inhalte des
Zugangsregisters 36 mit dem durch die CPU 12 zugeführten ersten Passwort. Der
zweite Schritt soll als "modifizierender" Zugangsschritt bezeichnet werden. Während
dieses Schrittes muß die CPU 12 ein zweites Passwort in den Komparator 44
einschreiben. Das zweite Passwort muß die Inhalte des Zugangsregisters 36 unter
Ausschluß des Codewort-Wertes und des Steuerbits enthalten. Wenn eines der
Passworte falsch ist, wird der Zugang zu dem Register 36 gesperrt, und ein
Fehlersignal kann durch die Steuereinheit 42 erzeugt werden.
Der Codewort-Wert in dem Bitfeld 46 kann durch die CPU 12 geändert werden,
indem während des modifizierenden Zugangsschrittes ein modifizierter Codewort-
Wert in das zweite Passwort eingeführt wird. Der modifizierte Codewort-Wert wird in
dem Codewort-Bitfeld 46 des Zugangsregisters 36 gespeichert, so daß während des
nächsten Zyklus, mit dem eine andere Einrichtung getestet wird, die CPU 12 ein
anderes erstes Passwort schreiben muß, das den geänderten Codewort-Wert enthält.
Durch die Änderung des Steuerbits auf den Wert "1" wird der Demultiplexer 56
aktiviert, der wiederum das korrespondierende Bit in dem Testergebnis-Bitfeld 54 des
Statusregisters 40 löscht. Es wird zum Beispiel, das ganz linke Bit in dem
Testergebnis-Bitfeld 54 von dem Wert "1" auf den Wert "0" geändert, wodurch
angezeigt wird, daß der Speicher 16 erfolgreich getestet worden ist. Das Steuerbit in
dem Zugangsregister 36 wird durch die Steuereinheit 42 auf den Wert "0"
zurückgesetzt. Bei der bevorzugten Ausführungsform muß die CPU 12 die Schritte
des Zugangs und des modifizierenden Zugangs unter Anwendung von zwei neuen
Passwörtern erneut durchführen, um das Steuerbit zurückzusetzen. Die
Selbstprüfungseinrichtung 14 ist nun zur Wiederholung der zwei obigen Schritte
bereit, um das nächste Bit in dem Testergebnis-Bitfeld 54 des Statusregisters 40 zu
löschen. Die oben genannten Schritte werden einschließlich des Schreibens eines 3-
Bit-Einrichtungs-Benennungswertes in das Steuerregister 38 und des Aktivierens des
Demultiplexers 56 wiederholt, bis alle Bits in dem Testergebnis-Bitfeld 54 gelöscht
oder eine Fehlfunktion festgestellt worden ist.
In Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Bei dieser
Ausführungsform sind die Komponenten der Selbstprüfungseinrichtung 14 aus Fig.
2 in einen Watchdog-Zeitgeber 60 integriert. Jeweils gleiche Bezugsziffern wie in
Fig. 2 bezeichnen dabei die gleichen Komponenten wie in Fig. 2. Da die Funktion
des Watchdog-Zeitgebers 60 für die Erfindung nicht von Bedeutung ist, sind die
Komponenten, die nur für den Watchdog-Zeitgeber 60 vorgesehen sind, in Fig. 3
nicht dargestellt. Der Watchdog-Zeitgeber 60 funktioniert in ähnlicher Weise wie
bekannte Watchdog-Zeitgeber und ermöglicht einem integrierten Verarbeitungssystem
10, daß es sich nach einem Software- oder Hardware-Fehler während des Betriebes
wieder herstellen kann. Die zweite Ausführungsform der Erfindung umfaßt
Merkmale, die eine zusätzliche Sicherheit für das Selbstprüfungsverfahren schaffen.
Der Watchdog-Zeitgeber 60 umfaßt ein Watchdog-Zugangsregister 62, ein Watchdog-
Steuerregister 64 und ein Watchdog-Statusregister 66. Das Watchdog-Zugangsregister
62 weist ein Codewort-Bitfeld 46 und das Steuer-Bitfeld 48 auf. Das Register 62
umfaßt ferner ein Umlade-Bitfeld 68, ein 4-Bit-Dummy-Bitfeld 70, ein 2-Bit-Dummy-
Bitfeld 72 und ein Verriegelungs-Bitfeld 74. Das Umlade-Bitfeld 68 weist einen 16-
Bit Umladewert auf, der für die Watchdog-Funktion des Watchdog-Zeitgebers 60
verwendet wird. Das Dummy-Bitfeld 70 ist so konfiguriert, daß bei einem Zugriff nur
der Wert "0000" gelesen wird. Die Inhalte der Dummy-Bitfelder 70 und 72 sind für
die Erfindung nicht wesentlich. Das Verriegelungs-Bitfeld 74 enthält einen einzelnen
Bit-Verriegelungswert. Der Verriegelungswert wird nach jedem erfolgreichen
Zugangsschritt oder modifizierenden Zugangsschritt durch die Hardware modifiziert.
Der Verriegelungswert wird nach einem erfolgreichen Zugangsschritt auf "0" gesetzt,
wodurch angezeigt wird, daß das Watchdog-Zugangsregister 62 entriegelt ist. Nach
einem erfolgreichen modifizierenden Zugangsschritt wird der Verriegelungswert auf
"1" modifiziert, wodurch angezeigt wird, daß das Register 62 verriegelt ist. In
ähnlicher Weise wie bei dem Zugangsregister 46 der Selbstprüfungseinrichtung 14 in
Fig. 2 ist auch hier ein Zwei-Schritt-Verfahren erforderlich, um auf das Watchdog-
Zugangsregister 62 zugreifen zu können und dadurch einen Wert innerhalb des
Registers 62 zu modifizieren. Auch hier sollen die Begriffe "Zugangs-" und
"modifizierender Zugangsschritt" mit Bezug auf das Zwei-Schritt-Verfahren
verwendet werden.
Das Watchdog-Steuerregister 64 umfaßt das Einrichtungs-Benennungs-Bitfeld 50, ein
Einschalt/Abschalt-Bitfeld 76 und ein Frequenz-Bitfeld 78. Das Einschalt/Abschalt-
Bitfeld 76 enthält einen einzelnen Einschalt/Abschalt-Wert. Ein Einschalt/Abschalt-
Wert von "0" stellt dabei eine Anforderung dar, den Watchdog-Zeitgeber 60
einzuschalten, während ein Einschalt/Abschalt-Wert von "1" eine Anforderung
darstellt, den Watchdog-Zeitgeber 60 zu sperren. Diese Anforderung wird an eine
Steuereinheit 92 weitergeleitet, wenn das Steuerbit auf "1" gesetzt ist. Der Einschalt/Ab
schalt-Wert wird in dem Register 64 gehalten, wenn das Steuerbit auf "0" gesetzt
ist. Das Frequenz-Bitfeld 78 enthält einen einzelnen Frequenzwert. Ein Frequenzwert
von "0" stellt eine Anforderung dar, eine Eingangsfrequenz auf einen Systemtakt
(nicht gezeigt) mit einem ersten vorbestimmten Wert X wie zum Beispiel 16384 zu
setzen. Andererseits bedeutet ein Frequenzwert von "1" eine Anforderung, die
Eingangsfrequenz auf den Systemtakt mit einem zweiten vorbestimmten Wert Y wie
zum Beispiel 256 zu setzen.
Das Watchdog-Statusregister 66 umfaßt das Testergebnis-Bitfeld 54 und eine Anzahl
von Bitfeldern 80, 82, 84, 86, 88 und 90. Die Bitfelder 80 bis 90 enthalten Bits, die
ausschließlich auf die Watchdog-Zeitgeberfunktion des Watchdog-Zeitgebers 60
bezogen sind. Das Bitfeld 84 kann zum Beispiel ein Bit enthalten, das ein Freigeben
oder Sperren der Watchdog-Funktion des Watchdog-Zeitgebers 60 steuert.
Die Register 62, 64 und 66 sind jeweils mit der Steuereinheit 92 verbunden. Die
Steuereinheit 92 steuert das Lesen aus und das Schreiben in die Register 62, 64 und
66. Zusätzlich erzeugt die Steuereinheit 92 auf einer elektrischen Leitung 94 ein
Rücksetz-Signal für die CPU 12, wenn sie feststellt, daß ein Software- oder Hardware-
Fehler aufgetreten ist. Die Steuereinheit 92 ist auch mit dem Komparator 44 und dem
Demultiplexer 56 verbunden. Der Demultiplexer 56 liegt an dem Testergebnis-Bitfeld
54 an, das wiederum an die NOR-Schaltung 58 geschaltet ist.
Der unter Anwendung des Watchdog-Zeitgebers 60 ablaufende
Selbstprüfungsvorgang ist im wesentlichen mit dem in Fig. 2 dargestellten
Selbstprüfungsvorgang der Selbstprüfungseinrichtung 14 identisch. Zunächst wird
durch die CPU 12 eine peripheze Einrichtung getestet. Die CPU 12 schreibt dann
einen Einrichtungs-Benennungswert, der mit der geprüften Einrichtung
korrespondiert, in das Einrichtungs-Benennungs-Bitfeld 50. Die CPU 12 führt dann
die Zugangs- und modifizierenden Zugangsschritte aus, um das Steuerbit in dem
Steuer-Bitfeld des Watchdog-Zugangsregisters 62 von "0" auf "1" zu setzen und
dadurch den Demultiplexer 56 zu aktivieren, um ein Bit in dem Testergebnis-Bitfeld
54 des Watchdog-Statusregisters 66 zu löschen. Bei der bevorzugten
Ausführungsform muß die CPU wiederum einen weiteren Zugangs- und
modifizierenden Zugangsschritt ausführen, um das Steuerbit auf "0" zurückzusetzen.
Nachdem das Bit gelöscht worden ist, werden diese Schritte in Bezug auf andere
periphere Einrichtungen, die zu testen sind, wiederholt, bis alle vorbestimmten
peripheren Einrichtungen untersucht worden sind, was mit der Tatsache
korrespondiert, daß alle Bits in dem Testergebnis-Feld 54 gelöscht worden sind.
Nachdem alle Bits in dem Testergebnis-Bitfeld 54 gelöscht worden sind, setzt die
NOR-Schaltung 58 das HRST Signal auf hohen Pegel, so daß der externe Schaltkreis
die Information erhält, daß das integrierte Verarbeitungssystem 10 in einer normalen
Betriebsart arbeiten kann.
Der Unterschied zwischen dem Selbstprüfungsverfahren der
Selbstprüfungseinrichtung 14 und dem Watchdog-Zeitgeber 16 besteht darin, daß
während des Zugangsschrittes und des modifizierenden Zugangsschrittes Passwörter
erforderlich sind, um das Steuerbit in dem Watchdog-Zugangsregister 62 von "0" auf
"1" zu ändern. Fig. 4 zeigt das erste Passwort, das durch die CPU 12 zugeführt
werden muß, um den Zugangsschritt erfolgreich abzuschließen. Ein Schattenregister
96 repräsentiert das erste, durch die CPU 12 zugeführte Passwort. Das erste Passwort
muß mit den Werten identisch sein, die verwendet werden, um das erste Passwort zu
vergleichen, um den Zugangsschritt zu passieren. Der Komparator 44 empfängt die
Umlade- und Codewort-Werte aus dem Umlade-Bitfeld 68 bzw. dem Codewort-
Bitfeld 46. Aus diesem Grund muß das erste Passwort die Umlade- und Codewort-
Werte enthalten. In Bezug auf die mit dem Dummy-Bitfeld 70 korrespondierenden
Werte muß das erste Passwort "1111" enthalten, da der Komparator 44 diese Bits zum
Vergleich mit dem ersten Passwort verwendet. Der Grund, warum die Bits aus dem
Dummy-Bitfeld 70 nicht verwendet werden, besteht darin, zu verhindern, daß das
erste Passwort in einfacher Weise durch Lesen der Inhalte des Watchdog-
Zugangsregisters 62 ermittelt wird. Das Dummy-Bitfeld 70 zeigt beim Lesen immer
"0000", so daß sich ein falsches erstes Passwort ergeben würde.
Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit werden die Bits aus dem Dummy-Bitfeld 72
nicht in dem ersten Passwort verwendet. Statt dessen werden die Bits aus dem
Einschalt/Abschalt-Bitfeld 76 und dem Frequenz-Bitfeld 78 verwendet. Somit muß
das erste Passwort diese zwei Bits enthalten, die sich in dem Watchdog-Steuerregister
64 befinden. Darüberhinaus wird der invertierte Wert aus dem Verriegelungs-Bitfeld
74 in dem ersten Passwort verwendet. Schließlich umfaßt das erste Passwort den Wert
des Steuerbits in dem Steuer-Bitfeld 48. Wenn die CPU 12 das korrekte erste Passwort
bereitstellt, wird der Zugangsschritt erfolgreich beendet.
Im Anschluß an den Zugangsschritt muß der modifizierende Zugangsschritt
abgeschlossen werden, um den Wert des Steuerbits von "0" auf "1" zu ändern. Die
CPU 12 muß ein zweites Passwort erzeugen, das dazu dient, das Watchdog-
Zugangsregister 62 zu entriegeln und in die gewünschten schreibbaren Bitfelder in
dem Register 62 zu schreiben. Fig. 5 zeigt das zweite Passwort, das durch die CPU
12 erzeugt werden muß, um den modifizierenden Zugangsschritt erfolgreich
abzuschließen. In Fig. 5 werden die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 4
verwendet. Das zweite Passwort wird durch den Komparator 44 nur in Bezug auf
einen kleinen Teil des zweiten Passwortes verglichen. Die Werte des zweiten
Passwortes, die mit den Bitfeldern 70, 72 und 74 korrespondieren, werden durch den
Komparator 44 verwendet, um das zweite Passwort zu verifizieren. In Bezug auf das
Dummy-Bitfeld 70 vergleicht der Komparator 44 einen korrespondierenden Wert
innerhalb des zweiten Passwortes mit einem Wert "1111". Somit muß das zweite
Passwort diesen Wert enthalten. In Bezug auf das Dummy-Bitfeld 72 vergleicht der
Komparator 44 einen korrespondierenden Wert innerhalb des zweiten Passwortes mit
einem Wert "00". Im Gegensatz dazu vergleicht der Komparator 44 während des
Zugangsschrittes den korrespondierenden Wert in dem ersten Passwort mit den
gegenwärtigen Werten aus den Bitfeldern 76 und 78. Schließlich vergleicht der
Komparator 44 einen invertierten Wert aus dem Verriegelungs-Bitfeld 74 mit einem
korrespondierenden Wert in dem zweiten Passwort. Der Verriegelungswert des
Bitfeldes 74 ist jedoch durch die Hardware von "1" auf "0" modifiziert worden, um
anzuzeigen, daß das Watchdog-Zugangsregister entriegelt ist. Aus diesem Grund
unterscheidet sich der invertierte Wert aus dem Verriegelungs-Bitfeld 74 für das erste
Passwort von demjenigen für das zweite Passwort. Solange das zweite Passwort die
obigen Werte enthält, kann auf das Watchdog-Zugangsregister 62 zur Modifikation
der Werte in den Bitfeldern 68, 46 und 48 zugegriffen werden.
Das zweite Passwort sollte im Hinblick auf das Steuer-Bitfeld 48 einen Wert von "1"
aufweisen, um das in dem Steuer-Bitfeld 48 gespeicherte Steuerbit von "0" auf "1" zu
ändern. Die Werte innerhalb des zweiten Passwortes, die mit den Bitfeldern 46 und 68
korrespondieren, können Werte enthalten, um die Werte in den Bitfeldern 46 und 68
zu modifizieren. Alternativ dazu können diese Werte die gleichen sein, die in den
Bitfeldern 46 und 68 vor dem Zugangsschritt vorhanden sind. Wenn jedoch die Werte
in den Bitfeldern 46 und 68 modifiziert werden, müssen diese Werte während des
nächsten Zugangsschrittes in dem nächsten ersten Passwort enthalten sein, um auf das
Watchdog-Zugangsregister 62 zur Modifikation des Steuerbits zugreifen zu können.
Im folgenden sollen alternative Konfigurationen des Komparators 44 zum Einstellen
des ersten und zweiten Passwortes betrachtet werden. Der Komparator 44 kann zum
Beispiel den gegenwärtigen Wert in dem Einrichtungs-Benennungs-Bitfeld 50 des
Watchdog-Steuerregisters 64 empfangen, wenn er das erste und zweite Passwort
vergleicht. Bei dieser Konfiguration muß das erste und zweite Passwort dann diesen
Wert enthalten, um den Zugangs- und den modifizierenden Zugangsschritt erfolgreich
abzuschließen. Da sich die Einrichtungs-Benennungs-Werte für verschiedene
periphere Einrichtungen, die getestet werden, unterscheiden, sind die Passwörter, die
durch die CPU 12 bereitgestellt werden müssen, komplexer, wodurch die
Wahrscheinlichkeit eines nichtberechtigten Zugangs zu dem Watchdog-
Zugangsregister 62 vermindert wird. In ähnlicher Weise kann der Komparator 44 auch
so konfiguriert sein, daß das erste Passwort den gegenwärtigen Wert in dem
Testergebnis-Bitfeld 54 enthalten muß.
Als nächstes soll mit Bezug auf Fig. 6 ein Verfahren zum zuverlässigen Anzeigen
von positiven Testergebnissen während eines Selbstprüfungsverfahrens gemäß der
Erfindung beschrieben werden. Mit einem Schritt 100 wird eine ausgewählte
Komponente eines integrierten Verarbeitungssystems einem selbstprüfenden Ablauf
unterzogen. Der selbstprüfende Ablauf wird durch eine zentrale Recheneinheit (CPU)
des Systems unter Anwendung einer Selbstprüfungssoftware durchgeführt. Wenn die
CPU feststellt, daß eine Komponente fehlerhaft arbeitet, kann die CPU ein
Fehlersignal erzeugen, um die Fehlfunktion anzuzeigen. Bei der bevorzugten
Ausführungsformen hat die CPU durch Ausführung von Zugangs- und
modifizierenden Zugangsschritten unter Verwendung von zwei gültigen Passworten
das Steuerbit auf "0" zurückgesetzt. Mit einem Schritt 102 wird durch die CPU ein
Wert, der mit der geprüften Komponente korreliert, in ein Einrichtungs-Benennungs-
Bitfeld eines ersten Registers eingeschrieben. Bei einer Ausführungsform ist der Wert
ein 3-Bit-Wert mit acht möglichen Kombinationen, die mit acht Komponenten des zu
prüfenden Systems korrespondieren. Das Einrichtungs-Benennungs-Bitfeld des ersten
Registers ist mit einem Testergebnis-Bitfeld in einem zweiten Register über einen
Demultiplexer verbunden. Wenn der Demultiplexer aktiviert ist, setzt er ein Bit in dem
Testergebnis-Bitfeld als Antwort auf einen in dem Einrichtungs-Benennungs-Bitfeld
gespeicherten Wert zurück. Der Demultiplexer wird jedoch durch ein in einem dritten
Register gespeichertes Steuerbit gesteuert. Zur Aktivierung des Demultiplexers muß
das Steuerbit von einem vorgegebenen Wert auf einen neuen Wert, zum Beispiel "0"
auf "1" geändert werden.
Zur Modifikation des Steuerbits erzeugt die CPU mit einem Schritt 104 und 106 ein
erstes bzw. ein zweites Passwort. Während des Schrittes 106 wird das Steuerbit durch
ein Bit in dem zweiten Passwort modifiziert. Nachdem das Steuerbit modifiziert
worden ist, wird mit einem Schritt 108 der Demultiplexer aktiviert. Als nächstes wird
mit einem Schritt 110 ein Bit in dem Testergebnis-Bitfeld durch den Demultiplexer
zurückgesetzt. Das Bit, das gerade zurückgesetzt wird, korrespondiert mit der
geprüften Komponente des Systems. Mit einem Schritt 112 wird abgefragt, ob alle
Bits in dem Testergebnis-Bitfeld zurückgesetzt worden sind. Wenn diese Abfrage
gemäß Schritt 112 positiv beantwortet wird, wird mit Schritt 114 ein
Bestätigungssignal erzeugt, um anzuzeigen, daß das Selbstprüfungsverfahren
erfolgreich abgeschlossen ist. Wenn die Abfrage gemäß Schritt 112 jedoch negativ
beantwortet wird, werden die Schritte 100 bis 112 in Bezug auf eine andere
Komponente des Systems wiederholt, bis alle Komponenten des Systems erfolgreich
geprüft worden sind.
Claims (20)
1. Verfahren zum Erzeugen von Testergebnissen während eines selbstprüfenden
Betriebes von vorbestimmten Komponenten eines Verarbeitungssystems mit
folgenden Schritten:
Durchführung eines selbstprüfenden Ablaufes an einer ausgewählten Komponente des Verarbeitungssystems, um zu bestimmen, ob die ausgewählte Komponente in Übereinstimmung mit einem vorgeschriebenen Protokoll arbeiten kann, wobei die ausgewählte Komponente eine der vorbestimmten Komponenten ist;
Schreiben eines bestimmten Wertes in ein Einrichtungs-Benennungs-Bitfeld eines ersten Registers als Antwort auf eine positive Bestimmung in Bezug auf den selbstprüfenden Ablauf an der ausgewählten Komponente, wobei der bestimmte Wert der ausgewählten Komponente zugeordnet ist;
Selektives Rücksetzen eines ersten Bits in einem N Bitfeld innerhalb eines zweiten Registers als Antwort auf das Einrichtungs-Benennungs-Bitfeld in dem ersten Register, wobei N größer als 1 ist und das erste Bit eindeutig der ausgewählten Komponente zugeordnet ist; und
Erzeugen eines Bestätigungssignals, um anzuzeigen, daß jede der vorbestimmten Komponenten einen für jede vorbestimmte Komponente ausgewählten, selbstprüfenden Ablauf erfolgreich durchgeführt hat, wobei das Bestätigungssignal nur dann erzeugt wird, wenn alle der genannten Bits in dem N Bitfeld zurückgesetzt worden sind, wobei die Bits in dem N Bitfeld eindeutig den vorbestimmten Komponenten zugeordnet sind.
Durchführung eines selbstprüfenden Ablaufes an einer ausgewählten Komponente des Verarbeitungssystems, um zu bestimmen, ob die ausgewählte Komponente in Übereinstimmung mit einem vorgeschriebenen Protokoll arbeiten kann, wobei die ausgewählte Komponente eine der vorbestimmten Komponenten ist;
Schreiben eines bestimmten Wertes in ein Einrichtungs-Benennungs-Bitfeld eines ersten Registers als Antwort auf eine positive Bestimmung in Bezug auf den selbstprüfenden Ablauf an der ausgewählten Komponente, wobei der bestimmte Wert der ausgewählten Komponente zugeordnet ist;
Selektives Rücksetzen eines ersten Bits in einem N Bitfeld innerhalb eines zweiten Registers als Antwort auf das Einrichtungs-Benennungs-Bitfeld in dem ersten Register, wobei N größer als 1 ist und das erste Bit eindeutig der ausgewählten Komponente zugeordnet ist; und
Erzeugen eines Bestätigungssignals, um anzuzeigen, daß jede der vorbestimmten Komponenten einen für jede vorbestimmte Komponente ausgewählten, selbstprüfenden Ablauf erfolgreich durchgeführt hat, wobei das Bestätigungssignal nur dann erzeugt wird, wenn alle der genannten Bits in dem N Bitfeld zurückgesetzt worden sind, wobei die Bits in dem N Bitfeld eindeutig den vorbestimmten Komponenten zugeordnet sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
mit einem Schritt des Anwendens eines Auswahl-Mechanismus, der mit dem
Einrichtungs-Benennungs-Bitfeld des ersten Registers und mit dem N Bitfeld des
zweiten Registers verbunden ist, um das erste Bit zu wählen, das als Antwort auf den
bestimmten, in das Einrichtungs-Benennungs-Bitfeld eingeschriebenen Wert
zurückzusetzen ist, einschließlich einer Konfiguration des Auswahl-Mechanismus, um
ein bestimmtes Bit innerhalb des N Bitfeldes als Antwort auf ein Lesen des
Einrichtungs-Benennungs-Bitfeldes zu wählen.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
mit einem Schritt des Aktivierens des Auswahl-Mechanismus, wenn ein
vorgeschriebenes Kriterium erfüllt worden ist, so daß das erste Bit nur dann
zurückgesetzt wird, wenn der Auswahl-Mechanismus aktiviert ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
mit einem Schritt, der ein Erfüllen eines vorgeschriebenen Kriteriums erfordert, bevor
mit dem Schritt des selektiven Rücksetzens des ersten Bits in dem N Bitfeld
fortgefahren wird, wobei das vorgeschriebene Kriterium einen Zugang zu einem
dritten Register und ein Modifizieren eines Steuerbits in dem dritten Register umfaßt.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
bei dem der Schritt, der das Erfüllen des vorgeschriebenen Kriteriums umfaßt, ferner
ein Erzeugen eines ersten Passwortes beinhaltet, um auf das dritte Register zugreifen
zu können, wobei das erste Passwort mit einem ersten vorausgewählten Wert
verglichen wird, um zu bestimmen, ob der Zugang gewährt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
mit einem Schritt des Erzeugens des ersten vorausgewählten Wertes durch Einführen
von laufenden Daten, die in dem zweiten Register gespeichert sind, um den ersten
vorausgewählten Wert zu bilden.
7. Verfahren nach Anspruch 5,
bei dem der Schritt, der ein Erfüllen des vorgeschriebenen Kriteriums beinhaltet,
ferner ein Erzeugen eines zweiten Passwortes umfaßt, um das Steuerbit in dem dritten
Register zu modifizieren, wobei ein Teil des zweiten Passwortes mit einem zweiten
vorausgewählten Wert verglichen wird, um zu bestimmen, ob das Steuerbit modifiziert
werden darf.
8. Verfahren nach Anspruch 1,
mit einem Schritt des Wiederholens der Schritte des Durchführens, Schreibens und
selektiven Rücksetzens in Bezug auf eine nächste Komponente, die sich selbst prüfen
soll, wobei die nächste Komponente eine der vorbestimmten Komponenten ist.
9. Verfahren nach Anspruch 1,
bei dem der Schritt des Erzeugens des Bestätigungssignals eine Anwendung einer
logischen Schaltung umfaßt, um das Bestätigungssignal zu erzeugen, wenn alle Bits in
dem N Bitfeld zurückgesetzt worden sind.
10. Verfahren zum Signalisieren einer erfolgreichen Beendigung eines
Selbstprüfungsablaufes an einer Mehrzahl von vorbestimmten Komponenten eines
Verarbeitungssystems mit folgenden Schritten:
- a) Testen einer ausgewählten Komponente, um zu bestimmen, ob die ausgewählte Komponente eine Fehlfunktion aufweist, wobei die ausgewählte Komponente eine der vorbestimmten Komponenten ist;
- b) Modifizieren eines gespeicherten Steuerbits zur Aufzeichnung einer positiven Prüfung der ausgewählten Komponente, als Antwort auf eine negative Bestimmung in Schritt (a) in Bezug auf eine Fehlfunktion der ausgewählten Komponente;
- c) Rücksetzen eines ausgewählten Bits in einem Speicher-N-Bitfeld als Antwort auf eine Modifikation des Steuerbits, wobei das ausgewählte Bit die positive Prüfung der ausgewählten Komponente eindeutig repräsentiert;
- d) Wiederholen der Schritte (a), (b) und (c) für jede der vorbestimmten Komponenten; und
- e) Erzeugen eines Signals, wenn alle Bits in dem N Bitfeld zurückgesetzt worden sind, wobei das Signal anzeigt, daß jede der vorbestimmten Komponenten erfolgreich geprüft worden ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
mit einem Schritt des Überwachens der Bits in dem N Bitfeld, um zu bestimmen,
wann alle Bits zurückgesetzt worden sind.
12. Verfahren nach Anspruch 10,
bei dem der Schritt (b) des Modifizierens des Steuerbits ein Erzeugen eines ersten
Passwortes umfaßt, um auf ein erstes Register zuzugreifen, in dem das Steuerbit
gespeichert ist, wobei das erste Passwort mit einem ersten vorausgewählten Wert
verglichen wird, um zu bestimmen, ob das erste Passwort gültig ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
mit einem Schritt des Erzeugens des ersten vorausgewählten Wertes durch Einführen
von Teilen von laufenden Daten, die in dem ersten Register gespeichert sind.
14. Verfahren nach Anspruch 12,
bei dem der Schritt, der einen Zugang zu dem ersten Register umfaßt, ferner das
Erfordernis eines zweiten Passwortes für einen Zugang zu dem ersten Register
aufweist, wobei sich das zweite Passwort von dem ersten Passwort unterscheidet.
15. Verfahren nach Anspruch 10,
mit einem Schritt des Identifizierens des ausgewählten Bits in dem N Bitfeld als
Antwort auf den Schritt des Prüfens der ausgewählten Komponente, wobei der Schritt
des Identifizierens des ausgewählten Bits durch einen Demultiplexer durchgeführt
wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15,
mit einem Schritt des Eingebens eines bestimmten Wertes in den Demultiplexer, um
ein ausgewähltes Bit in dem N Bitfeld zurückzusetzen, wobei der bestimmte Wert eine
Korrelation mit dem ausgewählten Bit und der ausgewählten Komponente aufweist.
17. Verarbeitungssystem mit der Fähigkeit zur Selbstprüfung mit:
Verarbeitungsmitteln zum sequentiellen Testen einer Mehrzahl von peripheren Einrichtungen, um eine korrekte Arbeitsweise jeder peripheren Einrichtung zu bestätigen;
ersten Registern, die operativ mit den Verarbeitungsmitteln verbunden sind und ein erstes Bitfeld aufweisen, zum Speichern von Einrichtungs-Benennungs-Daten in sequentieller Weise, die mit dem sequentiellen Testen der peripheren Einrichtungen in der Weise korrespondiert, daß ein Zusammenhang zwischen den peripheren Einrichtungen und den Einrichtungs-Benennungs-Daten besteht;
zweiten Registern, die funktional mit den ersten Registern verbunden sind und N Bits in einem zweiten Bitfeld aufweisen, zum sequentiellen Rücksetzen eines Bits in dem zweiten Bitfeld als Antwort auf jede Bestätigung eines korrekten Betriebes von einer der peripheren Einrichtungen, wobei das sequentielle Rücksetzen auf die Art des sequentiellen Speicherns der Einrichtungs-Benennungs-Daten in dem ersten Bitfeld anspricht, wobei jedes der N Bits eindeutig einer der peripheren Einrichtungen zugeordnet ist; und
Signalisierungsmitteln, die auf die N Bits in dem zweiten Register ansprechen, zum Erzeugen eines Bestätigungssignals, wenn festgestellt wird, daß jedes der N Bits zurückgesetzt worden ist.
Verarbeitungsmitteln zum sequentiellen Testen einer Mehrzahl von peripheren Einrichtungen, um eine korrekte Arbeitsweise jeder peripheren Einrichtung zu bestätigen;
ersten Registern, die operativ mit den Verarbeitungsmitteln verbunden sind und ein erstes Bitfeld aufweisen, zum Speichern von Einrichtungs-Benennungs-Daten in sequentieller Weise, die mit dem sequentiellen Testen der peripheren Einrichtungen in der Weise korrespondiert, daß ein Zusammenhang zwischen den peripheren Einrichtungen und den Einrichtungs-Benennungs-Daten besteht;
zweiten Registern, die funktional mit den ersten Registern verbunden sind und N Bits in einem zweiten Bitfeld aufweisen, zum sequentiellen Rücksetzen eines Bits in dem zweiten Bitfeld als Antwort auf jede Bestätigung eines korrekten Betriebes von einer der peripheren Einrichtungen, wobei das sequentielle Rücksetzen auf die Art des sequentiellen Speicherns der Einrichtungs-Benennungs-Daten in dem ersten Bitfeld anspricht, wobei jedes der N Bits eindeutig einer der peripheren Einrichtungen zugeordnet ist; und
Signalisierungsmitteln, die auf die N Bits in dem zweiten Register ansprechen, zum Erzeugen eines Bestätigungssignals, wenn festgestellt wird, daß jedes der N Bits zurückgesetzt worden ist.
18. System nach Anspruch 17,
mit einem Demultiplexer, der zwischen das erste Bitfeld des ersten Registers und das
zweite Bitfeld des zweiten Registers geschaltet ist und selektiv aktiviert wird, um als
Antwort auf die Einrichtungs-Benennungs-Daten eines der N Bits zurückzusetzen.
19. System nach Anspruch 18,
mit einem dritten Register, das mit dem Verarbeitungsmittel und dem Demultiplexer
verbunden ist, zum Speichern eines Steuerbits zum Aktivieren des Demultiplexers.
20. System nach Anspruch 17,
bei dem das Signalisierungsmittel eine logische Schaltung umfaßt, die mit dem
zweiten Register verbunden und so konfiguriert ist, daß sie die N Bits in dem zweiten
Register erfaßt, um das Bestätigungssignal zu erzeugen, wenn jedes der N Bits
zurückgesetzt worden ist.
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