DE3323435A1 - Mikroprozessoranordnung - Google Patents

Mikroprozessoranordnung

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DE3323435A1 DE19833323435 DE3323435A DE3323435A1 DE 3323435 A1 DE3323435 A1 DE 3323435A1 DE 19833323435 DE19833323435 DE 19833323435 DE 3323435 A DE3323435 A DE 3323435A DE 3323435 A1 DE3323435 A1 DE 3323435A1
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Siemens AG
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    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
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Description

  • Mikroprozessoranordnunq
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Mikroprozessoranordnung, bestehend aus einem Mikroprozessor, der über ein Bussystem mit einem Eingabe-Ausgabebaustein und einem Arbeitsspeicher zusammenarbeitet, bei dem der Arbeitsspeicher die Kombination eines RAM und eines EEPROM aufweist mit einem Steuereingang für das Abspeichern von Daten im RAM in das EEPROM bei Abschalten oder Ausfall der Betriebsspannungsversorgung mittels eines das Abschalten oder den Ausfall durch ein Steuersignal anzeigenden Spannungsdetektors.
  • Mikropr&zessoranordnungen dieser Art finden ganz allgemein in elektrischen Geräten und Anlagen zu Steuer- und Überwachungsfunktionen Anwendung. Im allgemeinen ist der Ablauf der von einer Mikroprozessoranordnung durchzuführenden Steuer- und Uberwachungsaufgabe durch die Programmierung fest vorgeben. Bei zahlreichen Anwendungen können darüber hinaus dtie von einer Mikroprozessoranordnung gesteuerten Ablaufvorgänge durch Eingaben von außen über eine Tastatur geändert: oder neu eingestellt werden. Solche, einer Änderung der Ablaufsteuerung oder der Einstellung einer von der Mikroprozessoranordnung durchzuführenden Funktion dienende InformatSi.on in Form von in den Arbeitsspeicher eingegebenen Daten, mussen gegen Abschaltung oder Ausfall der Betriebs-spannungsversorgung gesichert werden.
  • Bei der Anwendung einer solchen Mikroprozessoranordnung als Steuereinheit in Funkgeräten, können solche Daten beispiesweise die Einstellung der verwendeten Frequenz, die Wahl der Bitrate für das auszusendende oder zu empfangende Signal oder die Funktion "Senden" bzw. "Empfangen" beinhalten.
  • Beispielsweise durch Literaturstelle Electronic Design, Sept.81, Seiten 335-339 wird ein solcher für Datensicherung geeigneter Arbeitsspeicher im Zusammenhang mit einer Mikroprozessorsteuerung angegeben, der neben einem RAM ein EEPROM und eine Abspeichersteuereinrichtung aufweist, die es in Abhängigkeit eines dem Steuereingang der Abspeichersteuereinrichtung zugeführten Signals ermöglicht, die im RAM gespeicherten Daten in das einen nichtflüchtigen Speicher darstellende EEPROM zu speichern und in gleicher Weise auch wieder in das RAM rückzuspeichern. Das Steuersignal wird hierbei über einen Spannungsdetektor gewonnen, der die Betriebsgleichspannung überwacht und den Abspeichervorgang auslöst, sobald die Betriebsspannung abgeschaltet wird oder aber unter einen vorgegebenen Mindestwert abfällt.
  • Solche als nichtflüchtige RAMs zu bezeichnenden Arbeitsspeicher ermöglichen nur eine begrenzte Zahl von Abspeicherungen für die Sicherung von Daten und verlieren nach etwa 3000 Abspeichervorgängen die Fähigkeit, Daten abzuspeichern. Die Betriebsstunden-Lebenserwartung solcher mit nichtflüchtigen Speichern arbeitenden Mikroprozessoranordnungen ist also nicht sehr hoch, so daß Probleme entstehen, wenn hieran hohe Anforderungen gestellt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Mikroprozessoranordnung der einleitend beschriebenen Art eine weitere Lösung anzugeben, bei der zur Gewährleistung einer möglichst großen Betriebslebenszeit des verwendeten nichtflüchtigen Speichers das Abspeichern zu sichernder Daten bei Abschalten oder Ausfall der Betriebsspannungsversorgung auf das unbedingt notwendige Naß reduziert ist.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 abgegebenen Merkmale gelöst.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß aus Sicherheitsgründen lediglich bei Ausfall der Stromversorgung in jedem Falle eine Abspeicherung der Daten vom RAN in das EEPROM erforderlich ist, während bei Abschalten der Betriebsspannungsversorgung dieses Abspeichern nur vorgenommen werden sollte, wenn im RAM tatsächlich zu sichernde Daten vorhanden sind, und daß dies auch nur unter der Voraussetzung zu geschehen hat, wenn der Mikroprozessor eine störungsfreie Betriebsweise anzeigt. Diese Einschränkung ist sinnvoll, weil ansonsten befürchtet werden muß, daß durch Störungen beeinträchtigte Daten abgespeichert werden.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen 2 bis 5 angegeben.
  • Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeuten Fig. 1 das Blockschaltbild einer Mikroprozessoranordnung nach der Erfindung, Fig. 2 eine das Abspeicherverhalten bei verschiedenen Betriebszuständen erläuternde Tabelle.
  • Das Blockschaltbild nach Fig.1 zeigt den Mikroprozessor pP, beispielsweise einen 8085 von Intel, der über den BUS B mit dem Eingabe-Ausgabe-Baustein I/O und den Arbeits- speicher NV-RAM in Verbindung steht. Der Eingabe-Ausgabe-Baustein I/O kann beispielsweise ein Chip CDP 1852 von RCA und der Arbeitsspeicher NV-RAM ein Baustein X2210 von XICOR sein. Der Spannungsdetektor VD kann beispielsweise mit dem Baustein 8212 von Intersil realisiert sein. Die eigentliche Logik, über deren Ausgang der Steuereingang STORE des Arbeitsspeichers NV-RAM gesteuert wird, ist ein vier Eingänge 1,2,3 und 4 aufweisendes NAND-Gatter NG1. Der Ausgang des Spannungsdetektors VD ist einmal unmittelbar mit dem Eingang 1 des NAND-Gatters NG1 und weiterhin mittelbar über die Pulsformerstufe PF mit dessen Eingang 2 verbunden. Die Pulsformerstufe PF besteht eingangsseitig ebenfalls aus einem NAND-Gatter NG, dem ausgangsseitig ein RC-Glied mit dem Längswiderstand R und dem Querkondensator C nachgeschaltet ist. Das NAND-Gatter NG und das die Logik darstellende NAND-Gatter NG1 können beispielsweise gemeinsam durch den Baustein SN 54 LS 40 von Texas Instruments realisiert sein.
  • Weiterhin ist der Eingang 3 des NAND-Gatters NG1 mit dem Ausgang D04 des Eingabe-Ausgabe-Bausteins I/O und dessen Eingang 4 mit dem Ausgang der monostabilen Kippstufe MK verbunden, die eingangsseitig vom Seriendatenausgang SOD des Mikroprozessors uP angesteuert wird. Die monostabile Kippstufe MK kann beispielsweise durch den Baustein CD 4528 von RCA realisiert sein.
  • Wie Fig.1 weiterhin zeigt, weist der Mikroprozessor #P einen Anschluß TRAP auf, der über einen Widerstand an der Betriebsgleichspannung +Ub liegt. Der Anschluß TRAP wird bei Abschalten der Betriebsspannung über den Schalter S an Massepotential gelegt. Die Betriebsgleichspannung +Ub stellt auch - wie in Fig.1 teilweise angedeutet ist - die Versorgungsspannung für die verschiedenen Bausteine dar.
  • Der Steuereingang STORE des Arbeitsspeichers NV-RAM, der, wie einleitend schon darauf hingewiesen worden ist, aus einem RAM und einem EEPROM einschließlich einer inneren Steuerung besteht, benötigt für das Abspeichern von Daten im RAM in das EEPROM lediglich einen kurzen Triggerimpuls.
  • Dieser Triggerimpuls wird durc-h die Pulsformerstufe PF bei Ansprechen des Spannungsdetektors VD beim Abschalten oder Ausfall der Betriebsspannungsversorgung erzeugt. Der Ausgang D04 des Eingabe-Ausgabe-Bausteines I/O liefert im singeschalteten Zustand der Mikroprozessoranordnung eine binäre Eins "H" (hoher Spannungspegel). Lediglich beim Abschalten der Mikroprozessoranordnung von der Betriebsspannungsversorgung geht "H" am Ausgang D04 in eine binäre Null "L" (niedriger Spannungspegel) über, wenn der Mikroprozessor uP im Zeitpunkt des Abschaltens der Betriebsspannungsversorgung durch eine Abfrage des internen Zustandes feststellt, daß im Arbeitsspeicher zu sichernde Daten vorhanden sind.
  • Im ungestörten Betrieb des Mikroprozessors ßP gibt der Ausgang SOD eine Rechteckimpulsfolge ab, die den monostabilen Multivibrator MK veranlaßt, ausgangsseitig ein "H" als Dauersignal abzugeben. Lediglich wenn die Betriebsfunktion des Mikroprozessors tiP gestört ist, wird diese Rechteckimpulsfolge am Ausgang SOD unterbrochen, so daß der monostabile Multivibrator MK in seinen Ruhezustand zurückkippt und damit am Ausgang ein "L" abgibt. Im normalen Betriebszustand weist auch der Ausgang der Pulsformerstufe PF und der Ausgang des NAND-Gatters ein "H" auf. Im normalen Betriebszustand weist dagegen der Ausgang des Spannungsdstektors VD ein fl "L" auf, das, sobald die Betriebsspannung +Ub einen vor- gegebenen Schwellwert unterschreitet, in ein "H" übergeht.
  • In der Tabelle der Fig.2 sind auf der linken Seiten untereinander verschiedene Betriebszustände für verschiedene Anschlüsse, und zwar der Anschluß TRAP des Mikroprozessors MP, die Eingänge 1,2,3 und 4 des NAND-Gatters NG1, der Steuereingangs STORE des Arbeitsspeichers NV-RAM sowie eine Spalte "EINSTELLÄND." für die Angabe einer Einstelländerung und ABSP, was Abspeichern bedeutet, angegeben. In diesen beiden letzten Spalten bedeutet Y = ja und N = nein. Y/N bedeutet, daß es bei dem betreffenden Betriebszustand auf das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Einstelländerung nicht ankommt. Das Y bzw. das N in der Spalt "ABSP" bedeutet das Vorhanden- bzw. Nichtvorhandensein von zu sichernden Daten im RAM des Arbeitsspeichers NV-RAM.
  • Im Normalbetrieb NORM. BETRIEB" weist der Steuereingang STORE ein " auf, weil das Signal am Eingang 1 des NAND-Gatter NG1 ein "L" ist. Auf zu sichernde Daten hinweisende Einstelländerungen der Mikroprozessoranordnung kommt es in diesem Falle nicht an, weil in diesem Betriebszustand keine Abspeicherung vorgenommen wird. Eine Abspeicherung ist auch nicht zulässig, wenn der Betriebszustand "P-STÖRUNG" vorliegt. Dies drückt sich gegenüber dem erstgenannten Betriebszustand "NORM. BETRIEB" so aus, daß nunmehr auch zusätzlich am Eingang 4 des NAND-Gatters NG1 ein L anliegt. Anders sieht es im Betriebszustand "STROMAUSFALL" aus, weil hier vorausgesetzt wird, daß der Mikroprozessor nicht gestört ist. An allen vier Eingängen 1,2,3 und h des NAND-Gatters NG1 liegt nun ein "H" an, so daß nunmehr am Steuereingang STORE ein "L" auftritt und unabhängig davon, ob tatsächlich zu sichernde Daten im RAM des Arbeitsspeichers NV-RAM vorhanden sind oder nicht, eine Abspeicherung der vorhandenen Daten in das EEPROM vorgekommen wird.
  • In der untersten Reihe der Spalte Betriebszustand "STROMAUS.
  • + tiP - STÖR." ist ebenfalls Stromausfall angenommen, jedoch zusätzlich eine Störung des Mikroprozessors. Eine Abspeicherung zu sichernder Daten ist hier unterbunden, weil in diesem Falle am Eingang 4 des NAND-Gatters NG1 ein "L" auftritt. In der vierten und fünften Zeile sind zwei Mal der Betriebszustand "Abschaltung" angegeben. Hier muß zwischen den Fällen unterschieden werden, ob die Prüfung des Mikroprozessors tiP im Abschaltzeitpunkt zu sichernde bzw. keine zu sichernden Daten feststellt. Im ersten Fall bleibt ein H am Eingang 3 des NAND-Gatters NG1 erhalten und es erfolgt ein Abspeichervorgang. Im zweiten Fall wird das Signal am Eingang 4 des NAND-Gatters NG1 in ein "L" umgewandelt und es erfolgt keine Abspeicherung.
  • Schließlich verbleibt noch der Betriebszustand ~ABSCH.
  • + MP - STÖR". Auch hier kommt es nicht darauf an, ob zu sichernde Daten im RAM des Arbeitsspeichers vorhanden sind oder nicht, weil in jedem Falle am Eingang 4 des NAND-Gatters NG1 ein L anliegt, das einen Abspeichervorgang verhindert, unabhängig davon, zu welchem Ergebnis die Prüfung des Mikroprozessors tiP im Zusammenhang mit der Pegeleinstellung am Eingang 3 des NAND-Gatters auch gekommen sein mag.
  • 5 Patentansprüche 2 Figuren - Leerseite -

Claims (5)

  1. Patentansprüche: 6 1;, Mikroprozessoranordnung, bestehend aus einem Mikroder über ein prozessor, der über ein Bussystem mit einem Eingabe-Ausgabe-Baustein und einem Arbeitsspeicher zusammenarbeitet, bei dem der Arbeitsspeicher die Kombination eines RAM und eines EEPROM aufweist mit einem Steuereingang für das Abspeichern von Daten im RAM in das EEPROM bei Abschalten oder Ausfall der Betriebsspannungsversorgung mittels eines das Abschalten oder den Ausfall durch ein Steuersignal anzeigenden Spannungsdetektors, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß das Steuersignal mittels einer Logik aus der Verknüpfung mehrerer Signale, und zwar des Ausgangssignals des Spannungsdetektors (VD), des über eine Pulsformerstufe (PF) mit signalverzögernden Eigenschaften gewonnenen Ausgangssignals des Spannungsdetektors, eines die eventuelle Sicherung von im RAM des Arbeitsspeichers (NV-RAM) gespeic#herten Daten bei Abschaltung der Betriebsspannungsversorgung (Vb) erzeugenden Signals und eines Störungen des Betriebszustandes des Mikroprozessors (uP) anzeigenden Signals, und daß die Logik derart bemessen ist, daß das Steuersignal nur dann bei Abschalten bzw. Ausfall der Betriebsspannungsversorgung einen Abspeichervorgang veranlaßt, wenn der Mikroprozessor störungsfrei arbeitet und zu sichernde Daten im RAM des Arbeitsspeichers vorhanden sind.
  2. 2. Mikroprozessoranordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Mikroprozessor (#P) einen Anschluß TRAP hat, der bei Abschalten der Betriebsspannungsversorgung (Vb) über einen Schalter (S) auf Pluspotential gelegt wird.
  3. 3. Mikroprozessoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (#P) einen seriellen Datenausgang (SOD) aufweist, der über eine monostabile Kippstufe (MK), die ausgangsseitig das Störungen des Betrie#bszustandes des Mikroprozessors anzeigende Signal abgibt, mit der Logik in Verbindung steht.
  4. 4. Mikroprozessoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsformerstufe (PF) aus einem Gatter (NG) mit nachgeschaltetem RC-Glied besteht.
  5. 5. Mikroprozessor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Logik aus einem UND-Gatter, vorzugsweise#ein NAND-Gatter (NG1), mit vier Eingängen (1,2,3,4) besteht.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10115630A1 (de) * 2001-03-29 2002-10-31 Vossloh Schwabe Elektronik Steuerschaltung mit Datensicherung und Verfahren zur Datensicherung

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4022419A1 (de) * 1990-07-13 1992-01-16 Bodenseewerk Geraetetech Schutzvorrichtung zum schutz von elektroniksystemen gegen gammastrahlung
DE19819205A1 (de) * 1998-04-29 1999-11-04 Siemens Ag Datenhaltungssystem für persistente Daten
DE102004038606A1 (de) * 2004-08-09 2006-02-23 D.I.K. Power Safer Energiespartechnik Gmbh Vorrichtung zur Verbrauchsreduzierung von elektrischen Geräten der Unterhaltungselektronik oder Kommunikationsgeräten

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US-Z.: "Electronic Design" Sept. 1981, S. 335-339 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10115630A1 (de) * 2001-03-29 2002-10-31 Vossloh Schwabe Elektronik Steuerschaltung mit Datensicherung und Verfahren zur Datensicherung
DE10115630C2 (de) * 2001-03-29 2003-06-12 Vossloh Schwabe Elektronik Steuerschaltung mit Datensicherung und Verfahren zur Datensicherung

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