DE29616817U1

DE29616817U1 - Processor assembly and device with such a processor assembly

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Publication number: DE29616817U1
Application number: DE29616817U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1996-09-26
Publication date: 1997-10-23
Anticipated expiration: 2006-09-27

Description

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BeschreibungDescription

Prozessorbaugruppe sowie Einrichtung mit einer derartigen Prozessorbaugruppe
5Processor assembly and device with such a processor assembly
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Die Erfindung betrifft eine Prozessorbaugruppe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Einrichtung mit einer derartigen Prozessorbaugruppe.The invention relates to a processor assembly according to the preamble of claim 1 and to a device with such a processor assembly.

Prozessorbaugruppen sind weit verbreitet und werden in vielen Geräten zur Erledigung von Signalverarbeitungs-, Steuer- oder Regelungsaufgaben eingesetzt. Sie enthalten zumindest einen Prozessor, der ein Betriebsprogramm abarbeitet, das in einem Speicher meist auf derselben Baugruppe hinterlegt ist. Bei der Herstellung einer derartigen Prozessorbaugruppe wird eine Leiterplatte durch einen Bestückungsautomaten beispielsweise mit oberflächenmontierbaren Bauelementen automatisch bestückt und in einem anschließenden Lötvorgang werden die elektrischen Verbindungen der Bauelementeanschlüsse zu den Leiterbahnen auf der Leiterplatte erzeugt. Wird als Speicher ein sogenanntes PROM (Programmable Read Only Memory) verwendet, so muß dieses vor dem Bestückvorgang in ein Programmiergerät eingelegt und programmiert werden. Insbesondere bei Bauelementen mit dünnen und leicht verbiegbaren Anschlußbeinen tritt dabei das Problem auf, daß nach der Programmierung die Koplanarität der Beinchen nicht mehr den Anforderungen entspricht und das Bauelement nicht mehr durch einen SMD (Surface Mounted Device)-Bestückungsautomaten verarbeitet werden kann. Diese Bauelemente müssen daher von Hand verlötet oder in einen Sockel eingesetzt werden. Die dabei zusätzlichProcessor modules are widespread and are used in many devices to carry out signal processing, control or regulation tasks. They contain at least one processor that runs an operating program that is usually stored in a memory on the same module. When manufacturing such a processor module, a circuit board is automatically populated with surface-mountable components, for example, by an automatic assembly machine, and in a subsequent soldering process the electrical connections of the component connections to the conductor tracks on the circuit board are created. If a so-called PROM (Programmable Read Only Memory) is used as the memory, it must be inserted into a programming device and programmed before the assembly process. The problem arises, particularly with components with thin and easily bendable connection legs, that after programming the coplanarity of the legs no longer meets the requirements and the component can no longer be processed by an SMD (Surface Mounted Device) assembly machine. These components must therefore be soldered by hand or inserted into a socket. The additional

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erforderlichen Arbeitsschritte führen zu einem erhöhten Fertigungsaufwand und bei Verwendung eines Sockels auch zu höheren Materialkosten. Zudem wirken sich diese Maßnahmen nachteilig auf die Fertigungsqualität aus. 5The necessary work steps lead to increased production costs and, if a base is used, also to higher material costs. In addition, these measures have a negative impact on the production quality. 5

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prozessorbaugruppe sowie eine Einrichtung mit einer derartigen Prozessorbaugruppe zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist und ohne aufwendige Zusatzbeschaltungen ein Laden des Betriebsprogramms im bestückten Zustand der Speicherbauelemente ermöglicht.The invention is based on the object of creating a processor module and a device with such a processor module that can be produced cost-effectively and enables the operating program to be loaded in the populated state of the memory components without complex additional circuitry.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die neue Prozessorbaugruppe der eingangs genannten Art die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. die neue Einrichtung die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 4 genannten Merkmale auf. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung beschrieben.To solve this problem, the new processor module of the type mentioned at the outset has the features mentioned in the characterizing part of claim 1 and the new device has the features mentioned in the characterizing part of claim 4. Advantageous further developments of the invention are described in the dependent claims.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß Speicherbauelemente vor der Bestückung nicht durch ein Programmiergerät programmiert werden müssen. Im Lieferzustand können diese Bauelemente wie die übrigen aus ihrer schützenden Verpackung entnommen und mit einem SMD-Bestückungsautomaten verarbeitet werden. Eine gesonderte Behandlung dieser Bauelemente und damit verbundene zusätzliche Arbeitsschritte im Herstellungsprozeß können entfallen. Vorteilhaft ist die Erfindung insbesondere bei Prozessorbaugruppen verwendbar, die zu Kommunikationszwecken ohnehin über eine Schnittstelle verfügen, über welche der Prozessor auf externe Daten zugreifen kann. In diesem FallThe invention has the advantage that memory components do not have to be programmed by a programming device before assembly. In the delivery state, these components can be removed from their protective packaging like the others and processed using an SMD assembly machine. Special treatment of these components and the associated additional work steps in the manufacturing process can be omitted. The invention can be used advantageously in particular with processor modules that already have an interface for communication purposes, via which the processor can access external data. In this case

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ist die Erfindung mit einem äußerst geringen Zusatzaufwand realisierbar.The invention can be implemented with extremely little additional effort.

Anhand der Zeichnung, in der ein Blockschaltbild einer Einrichtung mit einer Prozessorbaugruppe dargestellt ist, werden im folgenden die Erfindung sowie Ausgestaltungen und Vorteile näher erläutert.The invention as well as embodiments and advantages are explained in more detail below with reference to the drawing, which shows a block diagram of a device with a processor module.

Auf der linken Seite der Figur sind Teile eines Kommunikationsprozessors dargestellt, der über eine Schnittstelle A, die als Steckverbinder eines Rückwandbusses ausgeführt ist, mit einem Rückwandbus eines Automatisierungsgeräts verbunden ist. Für die Erläuterungen weniger relevante Teile wurden der Übersichtlichkeit wegen weggelassen. Über diesen Rückwandbus ist für einen Prozessor 1 des Kommunikationsprozessors ein Speicher 2 erreichbar. Ein Speicher 3 für ein Betriebsprogramm des Prozessors 1 ist auf der Prozessorbaugruppe selbst angeordnet. Mit den beiden Speichern 2 und 3 ist der Prozessor 1 über einen Bus 4, über welchen die zur Datenübertragung erforderlichen Steuer-, Adreß- und Datensignale geführt sind, verbunden. Ein Teil der vom Prozessor ausgegebenen Adreßleitungen 5 ist auf einen Chipselect-Decoder 6 geführt, der anhand der Werte dieser Adressen den logischen Zustand zweier Chipselect-Leitungen 7 und 8 bestimmt, durch welche die Speicher 2 bzw. 3 ausgewählt werden. Der Chipselect -Decoder 6 ist umschaltbar ausgeführt, so daß der Prozessor 1 in Abhängigkeit des Pegels auf einer Leitung 9 bei der Reset-Startadresse, d. h. der Adresse, die der Prozessor 1 zunächst nach einem Rücksetzen oder Einschalten der Be-0 triebsspannung ausgibt, entweder auf den Speicher 3 für dasOn the left side of the figure, parts of a communications processor are shown, which is connected to a backplane bus of an automation device via an interface A, which is designed as a connector of a backplane bus. Parts that are less relevant to the explanations have been omitted for the sake of clarity. A processor 1 of the communications processor can access a memory 2 via this backplane bus. A memory 3 for an operating program of the processor 1 is arranged on the processor module itself. The processor 1 is connected to the two memories 2 and 3 via a bus 4, via which the control, address and data signals required for data transmission are routed. Some of the address lines 5 output by the processor are routed to a chip select decoder 6, which uses the values of these addresses to determine the logical state of two chip select lines 7 and 8, by which the memories 2 and 3 are selected. The chip select decoder 6 is designed to be switchable, so that the processor 1, depending on the level on a line 9 at the reset start address, i.e. the address that the processor 1 initially outputs after a reset or switching on the operating voltage, either accesses the memory 3 for the

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Betriebsprogramm oder auf den Speicher 2 zugreift. In dem dargestellten Zustand wird der Leitung 9 über die Schnittstelle A durch eine Brücke 10, die eine Verbindung zur Bezugsspannung GND herstellt, ein Low-Pegel eingeprägt. Der Chipselect-Decoder 6, der durch ein PLD (Programmable Logic Device) realisiert ist, aktiviert in diesem Fall bei Ausgabe der Reset-Startadresse die Chipselect-Leitung 7, so daß auf den Speicher 2 zugegriffen wird, der aus Sicht der Prozessorbaugruppe eine externe Einheit darstellt.operating program or accesses the memory 2. In the state shown, a low level is impressed on the line 9 via the interface A by a bridge 10, which creates a connection to the reference voltage GND. In this case, the chip select decoder 6, which is implemented by a PLD (Programmable Logic Device), activates the chip select line 7 when the reset start address is output, so that the memory 2 is accessed, which represents an external unit from the perspective of the processor module.

In dem Speicher 2 ist ein Programm hinterlegt, durch welches das zum Betrieb des Kommunikationsprozessors erforderliche Programm in den Speicher 3 geladen wird. Damit Änderungen des Betriebsprogramms bei neuen Versionen leicht berücksichtigt werden können, befindet sich im Speicher 2 lediglich das Ladeprogramm, und das eigentliche zu ladende Betriebsprogramm wird über eine in der Figur nicht dargestellte serielle Schnittstelle von einem Personal Computer bereitgestellt. Ist jedoch ein geringer schaltungstechnischer Realisierungsaufwand von Bedeutung, so kann das zu ladende Betriebsprogramm auch im Speicher 2, der bereits das Ladeprogramm enthält, hinterlegt werden.A program is stored in memory 2, through which the program required to operate the communication processor is loaded into memory 3. So that changes to the operating program can be easily taken into account in new versions, only the loading program is located in memory 2, and the actual operating program to be loaded is provided by a personal computer via a serial interface not shown in the figure. However, if a small amount of circuitry is important for implementation, the operating program to be loaded can also be stored in memory 2, which already contains the loading program.

Wenn der Ladevorgang abgeschlossen ist und sich das Betriebsprogramm im Speicher 3 befindet, kann die Brücke 10 entnommen werden. Nach jedem weiteren Rücksetzen oder Einschalten der Betriebsspannung wird das Betriebsprogramm im Speicher 3 abgearbeitet, da der Chipselect-Decoder 6 wegen des nun geänderten Pegels auf der Leitung 9, der über einen Widerstand 0 R auf Versorgungspotential VCC gezogen wird, bei Anliegen derWhen the loading process is complete and the operating program is in memory 3, the bridge 10 can be removed. After each further reset or switching on of the operating voltage, the operating program in memory 3 is processed, since the chip select decoder 6 is not able to respond to the change in the level on line 9, which is pulled to supply potential VCC via a resistor 0 R, when the

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Reset-Startadresse des Prozessors 1 die Chipselect-Leitung aktiviert. Der Koinmunikationsprozessor führt somit seine eigentliche Funktion aus.Reset start address of processor 1 activates the chip select line. The communication processor thus carries out its actual function.

Der Kommunikationsprozessor kann, da in seinem Speicher 3 sich nun das Betriebsprogramm befindet, auch an einem Rückwandbus betrieben werden, der nicht über die zum Laden des Betriebsprogramms erforderlichen Teile verfügt. Es ist aber sinnvoll, auch in diesem Fall Einbauplätze für den Speicher und die Brücke 10 vorzusehen, damit die Schaltungsteile leicht nachrüstbar sind und ein komplettes Löschen und Neuladen auf dieselbe Weise wie das erstmalige Laden erfolgen kann. Dafür ist beispielsweise der Einsatz eines Flash-PROM's auf der Prozessorbaugruppe nützlich. Es besteht auch die Möglichkeit, den Rückwandbus mit einem Speicher 2 nur in dem Fertigungsschritt zur Programmierung des Speichers 3 bereitzuhalten. Nach der Programmierung wird der Kommunikationsprozessor in ein Gerät mit Rückwandbus aber ohne Speicher eingebaut. Für Fertigung und Serienprodukt wird somit nur eine Entflechtung des Rückwandbusses benötigt. Nur die Bestückung ist in beiden Fällen unterschiedlich.Since the operating program is now located in its memory 3, the communication processor can also be operated on a backplane bus that does not have the parts required to load the operating program. However, it is sensible to provide installation locations for the memory and the bridge 10 in this case too, so that the circuit parts can be easily retrofitted and a complete deletion and reloading can be carried out in the same way as the initial loading. For example, the use of a flash PROM on the processor module is useful for this. It is also possible to keep the backplane bus with a memory 2 available only in the production step for programming the memory 3. After programming, the communication processor is installed in a device with a backplane bus but without memory. For production and series production, only one unbundling of the backplane bus is required. Only the assembly is different in both cases.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Umschaltung des Chipselect-Decoders 6 durch ein Kennbit, das über den Steckverbinder des Rückwandbusses an die Leitung 9 angelegt wird. Ebenso ist es möglich, hierzu einen manuell betätigbaren Schalter oder eine Brücke direkt auf der Prozessorbaugruppe vorzusehen.In the embodiment shown, the chip select decoder 6 is switched over by an identification bit that is applied to line 9 via the connector of the backplane bus. It is also possible to provide a manually operable switch or a bridge directly on the processor module.

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Die gewählte Bezeichnung als Prozessorbaugruppe bedeutet
nicht zwangsläufig, daß es sich um ein Modul oder eine Funktionseinheit in einem Baugruppenträger handeln muß; als Prozessorbaugruppe wird hier vielmehr auch eine mit einem Prozessor
und einem Speicher bestückte Leiterplatte bezeichnet, bei welcher über einen beliebigen Leiterplattenverbinder als Schnittstelle auf eine externe Einheit zugegriffen werden
kann.The chosen designation as processor module means
does not necessarily mean that it has to be a module or a functional unit in a subrack; a processor module is also considered here to be a module with a processor
and a memory equipped circuit board, in which an external unit can be accessed via any circuit board connector as an interface
can.

Claims

GR 96 G 4457 DE Protection claims

1. Processor assembly with a memory for an operating program, characterized in that - the memory (3) is electrically writable and

- that switching means (6, 9, 10) are provided such that the processor (1) can optionally access the memory (3) for the operating program or, via an interface (A), an external unit (2) with a program for loading the operating program when outputting its reset start address.

2. Processor module according to claim 1, characterized in that the switching means contain a logic circuit (6) by which, depending on a control signal when the reset start address is output, a chip select line (8) for accessing the memory (3) for the operating program or a chip select line (7) for accessing the external unit (2) via the interface (A) can be activated.

3. Processor module according to claim 1 or 2, characterized in that the control signal can be set via a line of the interface (A), a manually operable switch, a plug-in bridge or the like.

4. Device with a processor module according to one of the preceding claims, characterized in that

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- that the interface (A) between the processor module and the external unit (2) is designed as a plug connection and

- that in a memory (2) on the external unit a

A loading program is stored which can be addressed with the reset start address and with which an operating program can be loaded into the operating program memory (3).

5. Device according to claim 4, characterized in that the operating program can be loaded by the loading program via a serial interface from a personal computer or from a memory.