DE3320587A1 - Schaltungsanordnung zur ueberwachung von elektronischen rechenbausteinen - Google Patents
Schaltungsanordnung zur ueberwachung von elektronischen rechenbausteinenInfo
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Description
- Schaltungsanordnung zur Überwachung von
- elektronischen Rechenbausteinen Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der DE-OS 29 k5 5L3 ist bereits eine solche Schaltungsanordnung bekannt, bei der jedoch lediglich eine bestimmte Reihenfolge von Eingangssignalen (Gebersignalen) und Ausgangssignalen (Steuersignalen) eines Mikrorechners überprüft wird.
- Wenn die vorgeschriebene Reihenfolge nicht eingehalten wird, wird vom Mikrorechner auf eine Hilfssteuervorrichtung umgeschaltet. Eine solche Anordnung ist recht aufwendig, zumal in vielen Fällen ein Mikrorechner nach erneutem Starten wieder seine ordnungsgemäße Funktion ausführt.
- Weiterhin sind z.B. aus der DE-OS 29 03 638, der DE-OS 30 35 896 sowie der DE-OS 32 14 oo6 sogenannte "Watchdog" Schaltungen bekannt, bei denen ein maximal oder minimal zulässiger Signalabstand von Ausgangssignalen eines Mikrorechners überwacht wird. Bei fehlerhaftem Abstand wird der Mikrorechner rückgesetzt, um einen erneuten Programmstart zu ermöglichen. Diese Anordnungen haben den Nachteil, daß bei Ausgangssignalen, die in Abhängigkeit von Eingangssignalen mit stark schwankendem Abstand erzeugt wurden, diese Überwachung nur mit großem Aufwand oder großen Toleranzbereichen möglich ist. Darüber hinaus ist keine gleichzeitige Überwachung von Eingangs-und Ausgangssignalen möglich.
- Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine bestimmte Reaktion des Rechenbausteins auf ein Gebersignal hin überprüft werden kann. Gleichzeitig kann überprüft werden, ob der Mikroprozessor neben einem korrekten Ausgangssignal noch weitere fehlerhafte Ausgangssignale außerhalb des Zeitfensters erzeugt. Die Überprüfung erfolgt durch ein unabhängiges Signal (Gebersignal) im Gegensatz zu einem festgelegten Zeitraster gemäß dem angegebenen Stand der Technik. Dadurch ist eine individuelle Überwachung für jeden Rechenzyklus möglich. So kann beispielsweise vermieden werden, daß in Kraftfahrzeugen bei hohen Drehzahlen viele Zündsignale oder Einspritzimpulse falsch berechnet werden, bevor ein Rücksetzen des Mikrorechners erfolgt.
- Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Schaltungsanordnung möglich.
- Eine besonders einfache und gut i#ntegrierbare Anordnung ergibt sich durch die Verwendung einer bistabilen Schaltstufe mit nachgeschaltetem logischen Gatter als Koinzidenzschaltung.
- Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, die Verknüpfung von Rücksetzsignalen bei Erkennung eines Fehlers und durch Einschaltvorgänge bedingte Rücksetzsignale über zwei RC-Glieder zu verknüpfen, so daß ein einziger Rücksetzanschluß am Mikrorechner ausreicht.
- Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine schaltungsmäßige Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels und Figur 2 ein Signaldiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise.
- Beschreibung des Ausführungsbeispiels In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel werden einem als Mikrorechner 10 ausgebildeten Rechenbaustein zyklische Eingangssignale E zugeführt. Dies können beispielsweise Bezugsmarken- oder Drehzahlsignale eines rotierenden Gebers in einem Kraftfahrzeug sein, wobei der Mikrorechner 10 die Zünd- und/oder Einspritzimpulse in bekannter Weise berechnet und eine entsprechende Ausgangssignalfolge A abgibt. Die Eingangssignale E werden über eine Differenzierstufe 11 einem Zeitglied 12 zugeführt, dessen Ausgang über ein ODER-Gatter 13 mit dem Rücksetzeingang R des Mikrorechners 10 verbunden ist. Weiterhin ist der Ausgang dieses Zeitglieds 12 mit dem D-Eingang eines D-Flipflops 14 verbunden, dessen Ausgang Q einem zweiten Eingang des ODER-Gatters 13 zugeführt ist. Der Ausgang der Differenzierstufe 11 ist mit dem Rücksetzeingang R des Flipflops 14 verbunden. Die Ausgangssignale A des Mikrorechners 10 sind dem Takteingang T des Flipflops 14 zugeführt. Der Ausgang des ODER-Gatters 13 ist weiterhin über eine zweite Differenzierstufe 15 an den Setzeingang S des Flipflops 14 angeschlossen. Schließlich ist zwischen den positiven Pol einer Versorgungsspannungsquelle und Masse ein erstes RC-Glied 16, 17 mit großer Zeitkonstante geschaltet. Parallel zum Kondensator 17 dieses RC-Glieds 16, 17 ist ein weiteres RC-Glied 18, 19 mit kleiner Zeitkonstante geschaltet. Der Verknüpfungspunkt zwischen dem Widerstand 18 und dem Kondensator 19 ist an den Rücksetzeingang des Mikrorechners 10 angeschlossen.
- Zur Dimensionierung des RC-Glieds mit großer Zeitkonstante könnte beispielsweise ein Widerstand 16 im MOhm-Bereich und ein Kondensator 17 im MF-Bereich gewählt werden, während das RC-Glied mit kleiner Zeitkonstante aus einem Widerstand 18 im 10 KOhm-Bereich und aus einem Kondensator 19 im nF-Bereich bestehen kann.
- Die Wirkungsweise des dargestellten Ausführungsbeispiels soll im folgenden anhand des i Figur 2 dargestellten Signaldiagramms erläutert werden. Die Anstiegsflanke des Eingangssignals E triggert über die Differenzierstufe 11 zur Erkennung dieser Anstiegsflanke das Zeitglied 12. Dessen Ausgangssignal U12 bildet das Zeitfenster, innerhalb dessen bei ordnungsgemäßer Funktion das Ausgangssignal A des Mikrorechners 10 fallen muß. Mit der Anstiegsflanke des Signals E wird weiterhin über die Differenzierstufe 11 das Flipflop 14 rückgesetzt. Da zu diesem Zeitpunkt bereits das Zeitfenstersignal U12 besteht, bleibt der Ausgang des ODER-Gatters 13 auf einem 1-Signal.
- Es sei nun zunächst der Fall betrachtet, daß das Ausgangssignal A innerhalb des Zeitfensters U12'erscheint.
- Das Flipflop 14 wird durch dieses Ausgangssignal A auf das Ausgangssignal des Zeitglieds 12, also auf ein 1-Signal gesetzt. Dieses bleibt auch nach dem Ende des Zeitfensters bestehen, so daß kein Rücksetzsignal an den Mikrorechner 10 abgegeben wird.
- Im folgenden soll nun ein Fehlerfall betrachtet werden, d.h., kein Ausgangssignal A erscheint während des Zeitfensters U12. Dies ist in Figur 2 durch die Signalfolge 6 bis 10 dargestellt. Das Rücksetzen des Flipflops 14 erfolgt gemäß dem zuvor Beschriebenen. Am Ende dieses Zeitfensters 12 ist das Flipflop 14 immer noch rückgesetzt, so daß nunmehr am Ausgang des ODER-Gatters 13 ein O-Signal als Rücksetzsignal erscheint. Dadurch wird der Kondensator 19 entladen und lädt sich wieder über den Widerstand 18 auf. Ab einer bestimmten Schwelle erkennt der Mikrorechner 10 dieses Signal nicht mehr als O-S-ignal und der rückgesetzte Zustand ist aufgehoben. Das Flipflop 14 wird über die Differenzierstufe 15 wieder gesetzt.
- Erscheint nun zu einem späteren Zeitpunkt ein fehlerhaftes Ausgangssignal A, so wird das Flipflop 14 wiederum auf das Ausgangssignal des Zeitglieds 12, zu diesem Zeitpunkt ein O-Signal, gesetzt. Das dadurch erzeugte O-Signal am Ausgang des ODER-Gatters 13 bewirkt entsprechend wiederum ein Rücksetzsignal für den Mikrorechner 10.
- Dieses Rücksetzen bei einem Ausgangssignal A außerhalb des Zeitfensters U12 wird auch dann erzeugt, wenn innerhalb des Zeitfensters bereits ein korrektes Ausgangssignal A erschienen ist.
- Das Zeitglied 16, 17 mit größerer Zeitkonstante bewirkt ein Rücksetzsignal für den Mikrorechner 10 bei Einschalten der Versorgungsspannung. Wegen Einschwingvorgängen und Spannungsschwankungen am Anfang ist es nämlich wünschenswert, daß der Mikrorechner 10 nicht sofort zu arbeiten beginnt, sondern verzögert.
- Bis der Kondensator 17 über den Widerstand 16 auf einen bestimmten Spannungswert geladen ist, erkennt der Mikrorechner 10 die Kondensatorspannung als 0-Signal und damit als Rücksetzsignal und beginnt erst bei Überschreiten seines Eingangsschwellwerts zu arbeiten. Auf diese Weise kann sowohl das Einschaltrücksetzsignal, wie auch ein Fehlerrücksetzsignal auf einen Eingang des Mikrorechners 10 geführt werden.
- s sei noch festgehalten, daß die Anordnung 18,. 19 in einem einfacheren Ausführungsbeispiel entfallen kann, wenn kein kurzer Rücksetzimpuls gefordert wird, sondern ein längeres Rücksetzsignal zulässig ist.
- Weiterhin ist festzuhalten, daß die angegebene Schaltung natürlich äquivalent auch durch andere Gatter und Flipflops, sowie durch Vertauschung von Setz- und .iiicksetzsignalen realisiert werden kann, je nach dem, zenit welchen Flanken die Schalt vorgänge gesteuert werden, ob der Q-Ausgang oder der Q-Ausgang des Flipflops verwendet wird und ob ein 0- oder ein 1Signal als Rücksetzsignal erzeugt werden muß. Wesentlich ist, daß die durch das Flipflop 14 und das Gatter 13 realisierte Koinzidenzschaltung erkennt, ob eine Koinzidenz eines Ausgangssignals A und eines Zeitfenstersignals U12 vorliegt.
- Falls der Mikrorechner durch Rücksetzimpulse nicht wieder zur ordnungsgemäßen Funktion zu bringen ist, kann vorteilhaft gemäß dem eingangs angegebenen Stand der Technik auf eine Notlauffunktion oder ein Notlaufsystem umgeschaltet werden.
- - Leerseite -
Claims (7)
- Ansprüche Schaltungsanordnung zur Überwachung von elektronischen Rechenbausteinen, die in Abhängigkeit eines zyklischen Eingangssignals ein Ausgangssignal erzeugen, wobei eine festgelegte Reihenfolge dieser Signale überprüft wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Eingangssignal (E) eine Zeitfensterschaltung (12) getriggert wird, und daß eine Koinzidenzschaltung (13, 14) vorgesehen ist, durch die eine Koinzidenz zwischen Zeitfenster und Ausgangssignalen (A) feststellbar ist, wobei bei fehlender Koinzidenz ein Rücksetzsignal für den Rechenbaustein (10) ausgelöst wird.
- 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitfensterschaltung als Zeitglied (12) ausgebildet ist.
- 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Koinzidenzschaltung als bistabile Schaltstufe (14) mit nachgeschaltetem logischen Gatter (13) ausgebildet ist, wobei die Schaltstufe durch Eingangssignale (E) des Rechenbausteins (10) rückgesetzt wird und beim Auftreten von Ausgangssignalen (A) des Rechenbausteins das gerade vorliegende Ausgangssignal der Zeitfensterschaltung (12) übernimmt, wobei durch das logische Gatter (13), an dem Ausgangssignale der Zeitfensterschaltung (12) anliegen, ein Rücksetzsignal erzeugt wird.
- Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabile Schaltstufe als D-Flipflop (14) und das Gatter als ODER-Gatter (13) ausgebildet ist.
- 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Ausgang des logischen Gatters (13) hie bistabile Schaltstufe (14) gesetzt und ein Zeitglied (18, 19) zur Festlegung der Dauer des Rücksetzsignals getriggert wird.
- 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (18, 19) ein RC-Glied ist, das über ein weiteres RC-Glied (16, 17) mit größerer Zeitkonstante an die Versorgungsspannung angeschlossen ist.
- 7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer vorgebbaren Anzahl vergeblicher Rücksetzsignale, eine Umschaltung auf ein Notlaufsystem oder eine Notlauffunktion erfolgt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833320587 DE3320587A1 (de) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | Schaltungsanordnung zur ueberwachung von elektronischen rechenbausteinen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19833320587 DE3320587A1 (de) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | Schaltungsanordnung zur ueberwachung von elektronischen rechenbausteinen |
Publications (1)
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DE3320587A1 true DE3320587A1 (de) | 1984-12-13 |
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ID=6200888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19833320587 Ceased DE3320587A1 (de) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | Schaltungsanordnung zur ueberwachung von elektronischen rechenbausteinen |
Country Status (1)
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DE (1) | DE3320587A1 (de) |
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