DE2812241A1

DE2812241A1 - Einrichtung zur dateneingabe und datenausgabe in bzw. aus mikroprozessoren

Info

Publication number: DE2812241A1
Application number: DE19782812241
Authority: DE
Inventors: Georg Haubner; Juergen Dipl Ing Wesemeyer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-03-21
Filing date: 1978-03-21
Publication date: 1979-10-04
Also published as: US4301504A; DE2812241C2

Description

Ka/Jä 16. 2. 78

Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart

Einrichtung zur Dateneingabe und Datenausgabe in bzw. aus Mikroprο ze s soren.

Zusammenfassung

Es wird eine Einrichtung zur Dateneingabe und Datenausgabe in bzw. aus Mikroprozessoren mit statischen Ausgängen vorgeschlagen. Die Einrichtung ist geeignet_s mit Hilfe einer Schalter/ Diodenmatrix über nur wenige Leitungen eine "Vielzahl von Schaltsignalen in den Mikroprozessor einzugeben,, wobei die für die Dateneingabe benützten Anschlüsse des Mikroprozessors auch für die Ausgabe von Meßvjerten_s Grenzwerten und/oder Binärsignalen verwendet werden können.

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus -von einer Einrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es sind schon Einrichtungen zur Dateneingabe und Datenausgabe in bzw. aus Mikroprozessoren mit dynamischen Ausgängen bekannt _s bei denen den Mikroprozessor-Ausgängen Zustandssignalspeicher nachgeschaltet sind. Derartige Zusatzeinrichtungen sind jedoch aufwendig und teuer.

Es sind auch Einrichtungen zur Dateneingabe und Datenausgabe in bzw. aus Mikroprozessoren mit statischen Ausgängen bekannt _s die als sogenannte Erweiterungsbausteine (Expander) geschaltet sind« Derartige Erweiterungsbausteine sind ebenfalls aufviendig

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und teuer und außerdem ist mit derartigen Erweiterungsbausteinen auch nur eine relativ begrenzte Dateneingabe möglich.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß sie außerordentlich kostengünstig in ihrem Aufbau ist. Dem Mikroprozessor müssen lediglich wenige Inverter hinzugeschaltet werden, so daß eine Vielzahl von Daten eingegeben werden kann, wobei über die Dateneingabe-Eingänge außerdem auch Daten vom Mikroprozessor bereitgestellt und über nachgeschaltete Inverter ausgegeben werden können.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Besehreibung näher erläutert. Die Figur zeigt die schematische Darstellung einer Einrichtung zur Dateneingabe in einen Mikroprozessor und sur gleichzeitigen Datenausgabe über Inverter, die mit den Dateneingabe-Eingängen verbunden sind.

Besehreibung der Erfindung

In der Figur ist ein Mikroprozessor 1 mit Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen 2₃ 5_S *ίί 5, 6_S 7_S 85 9, 10, H₃ 12, 13, lh und 15 dargestellt. Anstelle der Eingabe/Ausgabe-Anschlüsse 2 bis 15 können entsprechend mehr oder entsprechend weniger Anschlüsse je nach Bedarf oder nach den Möglichkeiten des Mikroprozessors verwendet werden.

Die Eingabe/Ausgabe-Anschlüsse "8 bis 15 sind su einer ersten Gruppe 16 und die Eingabe/Ausgabe-Anschlüsse 2 bis T zu einer

zweiten Gruppe Ί7 zusammengefaßt. Mit den Anschlüssen 2 bis 7 sind Inverter l8₃ 19, 20, 2I₃ 22 und 23 verbunden;, wobei an den

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Ausgang jedes der Inverter l8 bis 23 eine Zeile 24, 25_S 26, 27_S 28 bzw. einer Schalter/Diodenmatrix 30 angeschlossen ist. Die Schalter/Diodenmatrix weist außerdem Spalten 3I₅ 32, 33s 3¹Is 35s 36_S 37 und 38 auf,, die mit den Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen 8 bis 15 der ersten Gruppe l6 von Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen verbunden sind.

Der Aufbau einer Schalter/Diodenmatrix ist in der Datenverarbeitung allgemein bekannt und soll deshalb hier nur kurz erläutert werden. Jedem Matrixschnittpunkt₃ also jedem Schnittpunkt zwischen einer Zeile und einer Spalte ist eine Diode 39 und ein in Reihe zu dieser Diode liegender Schalter 40 zugeordnet, über den Schalter 4O₃ der zur Dateneingabe dient_s wird der Matrixschnittpunkt leitend geschaltet₃ d. h. es wird eine Verbindung von der entsprechenden Zeile zu der zugeordneten Spalte hergestellt.

Mit den Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen 8 bis 15 der ersten Gruppe 16 sind Inverter 4l, 42_S 43, 44, 45, 46₃ 47 und 48 verbunden, über die an den Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen 8 bis 15 erscheinende Signale ausgegeben werden können. Diese Signale können beispielsweise digitale Signale (Grenzwerte) sein, es können analoge. Signale in Form von digitalen Impulsfolgen ausgegeben werden, die beispielsweise über einen der Inverter 4l bis 48 auf ein mittelwertbildendes Meßinstrument 49 gegeben werden, es können aber auch binärverschlüsselte Signale an den Ausgängen der Inverter 41 bis 48 abgenommen werden. Die Ausgabe der unterschiedlichen Daten hängt von der Programmierung und dem Arbeitsablauf des Mikroprozessors 1 ab. Im vorliegenden Fall soll angenommen werden, daß an jeden der Inverter 41 bis 48 mittelwertbildende Meßinstrumente 49, 50, 51_S 52, 53₃ 54, 55 und 56 angeschlossen sind, wobei an den Ausgängen 8 bis 15 der ersten Gruppe Impulsfolgen mit unterschiedlichen Impuls-Pausen-Verhältnis auftreten, wobei mit Hilfe der Anzeigeinstrumente bis 56 der Mittelwert dieser Impulsfolgen angezeigt wird.

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Die Dateneingabe erfolgt nun folgendermaßen. Es sei zunächst angenommen, daß der Schalter 40 an dem Matrixschnittpunkt zwischen der Zeile 24 und der Spalte 32 sowie ein Schalter 57 an einem Matrixschnittpunkt zwischen der Zeile 24 und der Spalte 36 betätigt seien. Entsprechend dem in dem Mikroprozessor 1 programmierten Arbeitsablauf wird nun die Schalterstellung der der Zeile 24 zugeordneten Schalter abgefragt. Zu diesem Zweck wird durch entsprechende Programmierung des Mikroprozessors 1 an die jeweils abzufragende Zeile, im vorliegenden Fall also an die Zeile 24 ein O-Signal angelegt. Dieses O-Signal, das am Ausgang des Inverters 18 erscheint, wird über die Zeile 24 und die Spalte 32 bzw. 36 auf die von dem Mikroprozessor entsprechend einer vorgegebenen Programmierung hochohmig gschalteteten Dateneingänge 9 und.13 weitergegeben. Dort wird das O-Signal in ein entsprechendes Register für Zeile 24 der Schalter/Diodenmatrix übernommen. Während an dem Ausgang des Inverters l8 ein O-Signal anliegt, wird durch entsprechende Programmierung des Mikroprozessors 1 von diesem an Ausgängen der Inverter I9 bis 23 ein 1- Signal hervorgerufen, das die diesen Zeilen zugeordneten Dioden sperrt, so daß eine Schalterbetätigung von Schaltern, welche Matrixschnittpunkten dieser Zeilen zugeordnet sind, wirkungslos bleibt.

In einem nächsten Arbeitsschritt wird an den Ausgang des Inverters 19 ein O-Signal angelegt, die Schalterstellungen der der Zeile 25 zugeordneten Schalter wird abgefragt, während gleichzeitig an den Ausgängen der Inverter l8 und 20 bis 23 ein 1-Signal anliegt. Die entsprechenden O-Signale die nunmehr an den Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen 8 bis 15 der ersten Gruppe.Ib anliegen, werden nun in ein entsprechendes der Zeile 25 zugeordnetes Register übernommen. Entsprechend werden auch die übrigen Zeilen 26 bis 29 der Schalter/Diodenmatrix abgefragt und die entsprechenden Schaltsignale in den Mikroprozessor übernommen.

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Nach der Dateneingabe über die Eirigabe/Ausgabe-Anschlüsse 8 bis 15 erfolgt die Datenausgabe über dieselben Eingabe/Ausgabe-Anschlüsse 8 bis 15 und über die nachgeschalteten Inverter 41 bis 48. Dabei ist es wichtig., daß die Datenausgabe zeit im Verhältn zu der Dateneingabezeit relativ groß ist. Dadurch wird erreicht, daß der für die Dauer der Dateneingabe unterbrochene Ausgangsimpuls an den Invertern 4l bis 48 bzw. an den damit verbundenen mittelwertbildenden Meßinstrumenten 49 bis 56 nur kurzzeitig unterbrochen wird und der dadurch hervorgerufene Fehler relativ gering ist. Die Datenausgabe über die Eingabe/Ausge/ Anschlüsse 8 bis 15 erfolgt dabei dann_a wenn an allen Ausgängen der Inverter 18 bis 23 welchen den Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen 2 bis 7 der zweiten Gruppe 17 nachgeschaltet sind_s ein 1— Signal anlegt. Dieses 1-Signal wird entsprechend dem Programm des Mikroprozessors vom Mikroprozessor 1 selbst bereitgestellt.

Zusammenfassend kann festgestellt werden,, daß mit dieser einfachen Einrichtung zur Dateneingabe und zur Datenausgabe sowohl Meßwerte von relativ langer Dauer ausgegeben xtferden können und daß kurzzeitig Daten eingegeben werden können_s wobei der Fehler des foeispielsxfeise mit mittelwertbildenden Instrumenten 49 bis 56 angezeigten Ausgangssignales stets vom Verhältnis Datenausgabezeit zu Dateneingabezeit abhängt. Ist dieses Verhältnis groß_s d. h» ist die durch die Eingabezeit hervorgerufene Verfälschung des Ausgabeimpulses gering₉ so ist der Fehler des angezeigten Wertes ebenfalls gering. Das Verhältnis von Datenausgabezeit zu Dateneingabezeit wird deshalb je nach der erforderlichen Genauigkeit _s mit der die Werte über die Inverter -Ut bis 48 angezeigt werden sollen_s bestimmt. Ein geeigneter Mikroprozessor für eine beschriebene Einrichtung zur Dateneingabe und -ausgabe ist beispielsweise der auf dem Markt erhältliche Mikroprozessor mit der Bezeichnung 80 48 bzw. 80 49°

Diesem Mikroprozessor müssen dann lediglich die Inverter 18 bis 23 und 4l bis 48 zugeordnet x^erden. Es gibt aber auch Mikroprozessorens bei denen die Inverter 18 bis 23 beispielsweise mit Bestandteil des Mikroprozessors sind. Dadurch wird der Aufwands der für die Einrichtung zurdateneingabe und -ausgabe zu treiben ist _s weiter verringert.

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Claims

Ka/Jä I6.2.78

Robert Bosch GmbH, 7OOO Stuttgart 1

Ansprüche

JlJ Einrichtung zur Dateneingabe und Datenausgabe in bzw. aus Mikroprozessoren mit statischen Ausgängen, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Gruppe (16) von Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen (8 -15) vorgesehen ist, die sowohl zur Dateneingabe als auch zur Datenausgabe verwendet wird, daß eine zweite Gruppe (17) von Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen (2 - 7) vorgesehen ist, die über Inverter (18-23) mit einer der Dateneingabe dienenden Schalter/Diodenmatrix (3O) verbunden ist, daß die mit der zweiten Gruppe (17) von Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen (2-7) verbinden Zeilen (24-29) der Schalter/Diodenmatrix (3O) derart abgefragt werden, daß an die jeweils abzufragende Zeile (24) ein O-Signal angelegt ist, daß das O-Signal über denjenigen Matrixpunkte, welche mit Hilfe der betätigten Schalter (40, 57) leitend geschaltet wurden, auf die Spalten (32, 36) der Schalter/Diodenmatrix (30) übertragen und an die entsprechenden hochohmig geschalteten Eingabe/Ausgabe-Anschlüsse (9, 13) der ersten Gruppe (l6) angelegt ist und in den Mikroprozessor (1) übernommen wird, daß durch Anlegen eines 1-Signales an die nicht abzufragenden Zeilen (25-29) die den Matrixschnittpunkten dieser Zeilen ((25-29) zugeordneten Dioden

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gesperrt sind, daß die Datenausgabe bei einem !-Signal an allen Ausgängen der der zweiten Gruppe (17) von Eingabe/ Ausgabe-Anschlüssen (2-7) nachgeschalteten Inverter (24-29) erfolgt, daß die Datenausgabe über Inverter (41-48) erfolgt , welche mit der ersten Gruppe (16) von Eingabe/Ausgabe Anschlüssen (8-15) verbunden sind und daß das Verhältnis von Datenausgabezeit zu Dateneingabezeit groß ist.

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