DE3536634C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Strom­ versorgung und Initialisierung von Mikroprozessoren, die an einem Datenbus mit serieller Datenüber­ tragung angeschlossen sind und über Initiali­ sierungseingänge verfügen, mit mindestens einer Stromquelle, deren Versorgungsausgang mit den Versorgungseingängen der Mikroprozessoren ver­ bunden ist und von deren Initialisierungsaus­ gang ein Initialisierungssignal zur Rückstellung oder Wiedereinschaltung der Mikroprozessoren abgegeben wird.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Stromversorgung von Mikroprozessoren von Fern­ schreibern.

Die Spannung einer Stromquelle geht nach dem Einschaltvorgang nicht augenblicklich auf ihre Betriebshöhe. Die Betriebsspannung wird, von Null ausgehend, erst nach einer Zeit des Spannungsaufbaues erreicht, der sich in der Form des Versorgungssignals als Zunahme über eine gewisse Zeitspanne hinweg ausdrückt. Für die ordnungsgemäße Funktion ist es erforderlich, daß die Mikroprozessoren erst dann wirksam werden, wenn die Spannung die für den Betrieb erforderliche Höhe erreicht hat. Aus diesem Grunde, gelangen die Mikroprozessoren aufgrund eines von der Stromquelle kommenden Initialisierungssignales erst nach Erreichen der richtigen Betriebsspannung in den Initialzustand.

Bei bekannten Vorrichtungen wird den Mikropro­ zessoren das Initialisierungssignal von der Stromquelle aus über Anschlüsse zugeführt, die die Stromquelle direkt mit den Mikroprozessoren verbinden. Eine solche Vorrichtung ist beispiels­ weise in der US-Firmendruckschrift "Intel Multi­ bus Interfacing" Application Note AP-28A, 1979, S.A-187 bis A-191 beschrieben.

Diese Lösung hat den Nachteil, daß man Initia­ lisierungsleiter vorsehen muß. je weniger Leiter aber vorhanden sind, desto besser ist es.

Aus der US-PS 33 15 246 ist weiterhin eine Vorrichtung bekannt, mit der ein Abwesenheits­ signal erzeugt wird, wenn die über eine Zuleitung zugeführten Signalimpulse für einen vorgegebenen Mindestzeitraum ausbleiben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Stromversorgung und Initialisierung von Mikroprozessoren der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß auf eine besondere Initialisierungsleitung verzichtet werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungs­ gemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiter­ bildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2-5 beschrieben.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß in dem Augenblick, in dem die Mikroprozessoren in den Initialisierungszustand gebracht werden, in dem Datenbus kein Signal zirkuliert. Hierdurch werden die besonderen Initialisierungsleitungen der bekannten Vorrichtungen überflüssig und durch eine bestehende Verbindung ersetzt, die sonst ohne Funktion ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Mikroprozessoren voneinander getrennt sind, und daß jeder Mikroprozessor mit einem eigenen Stromanschluß versehen ist. Für diesem Fall wird der Vorteil noch größer, weil das einzige, den Vorrichtungsteilen gemeinsam zugeordnete Bauteil der Datenbus ist. Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Signalerkennungsein­ richtung einen Zähler aufweist.

Jeder Mikroprozessor umfaßt vorzugsweise einen Generator zum Erzeugen des Initialisierungssignales, der ausgelöst wird, sobald nach einer vorbe­ stimmten Zeit keine Signale auf dem Datenbus festgestellt werden. Diese Anordnung ersetzt in vorteilhafter Weise das "Wachhund" genannte bekannte System, um das Problem der Funktions­ störungen von Mikroprozessoren zu lösen.

Ein Mikroprozessor wird als funktionsgestört bezeichnet, wenn er nicht mehr ordnungsgemäß arbeitet, selbst wenn er noch nicht gänzlich ausgefallen ist.

Wenn ein Haupt-Mikroprozessor und diesem unter­ geordnete Mikroprozessoren vorhanden sind und einer der untergeordneten Mikroprozessoren eine Funktionsstörung zeigt, so bleibt der Haupt- Mikroprozessor nicht mehr mit diesem verbunden, sondern gibt in diesem Fall über seinen Ini­ tialisierungsgenerator ein Rückstellsignal an den Datenbus, welches alle untergeordneten Mikro­ prozessoren in einen bestimmten Zustand, bei­ spielsweise in den Initialzustand, versetzt.

Zeigt der Haupt-Mikroprozessor eine Funktions­ störung, so gibt einer der untergeordneten Mikroprozessoren ein Initialisierungssignal ab.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung den Aufbau einer Vorichtung im Zusammenwirken mit einem System von Mikroprozessoren;

Fig. 2A, 2B, 2C die Zeitdiagramme der Versorgungs­ spannung, des in dem Datenbus zirkulierenden Signals und des Initialisierungssignales; und Fig. 3 in detaillierter Darstellung einen der Mikroprozessoren des Systems.

Die Fig. 1 zeigt ein System von Mikroprozessoren 1, 2 . . . P, die mittels Verbindungsleitungen 11 und einem zweileitrigen Datenbus 3 mit serieller Datenübertragung miteinander verbunden sind. jeder Mikroprozessor ist mit einem Versorgungseingang 4 und einem Initialisierungseingang 5 versehen. Eine Spannungsquelle 6 versorgt, im vorliegenden Fall mit einer Spannung von 5 V, die Mikro­ prozessoren über einen Versorgungsausgang 8 und eine Versorgungsleitung 7, an die sie über ihre Eingänge 4 angeschlossen sind.

Die Spannungsquelle 6 ist über einen Initialisier­ ungsausgang 9 mit dem Datenbus 3 verbunden, an den die Mikroprozessoren über ihre Initialisierungs­ eingänge 5 angeschlossen sind. Die Initialisierungs­ eingänge 5 sind mit entsprechenden Initialisierungs­ zählern 10 verbunden.

Beim Aufbau (t, t + to) der Versorgungsspannung V, der sowohl beim Einschalten des Systems als auch beim Wiedereinschalten der Spannungsquelle nach einem Spannungsabfall oder einer unvorhergesehenen Unterbrechung stattfinden kann, muß der Datenbus im "Stillstand", hier also im niederen Zustand, verbleiben, damit die an ihn angeschlossenen Mikroprozessoren ihr Programm nicht aufnehmen. Zu diesem Zweck gibt die Spannungsquelle 6 über den Initialisierungsausgang 9 ein Aufrechterhaltungs­ signal M zum Zeitpunkt 0 an den Datenbus 3, und zwar in Form eines Rechteckimpulses der Zeitdauer R. Der Empfang des Aufrechterhaltungssignales M durch die Zähler 10 über die Eingänge 5, die die Zählungsautorisierungseingänge der Zähler 10 sind, bewirkt an einer "Rückstell"-Klemme 12 des aktiven Teiles 13 des Mikroprozessors, nämlich an der eigentlichen Initialisierungsklemme, jedoch erst nach einer Zeitdauer ρ die gleich der längsten Zeitdauer der in dem Datenbus 3 zirkulierenden Signalmuster ist, einen Impuls mit einer Zeit­ dauer von γ=R-ρ, der nunmehr die Mikroprozessoren auf den Initialzustand einstellt.

Um die Funktion der Wiedererkennung des Initia­ lisierungssignales sicherzustellen, gehört zu jedem Mikroprozessor sein Informationsteil, der Zähler 10 und ein Taktgeber 15. Tatsächlich stellt die Verbindungsleitung 11 zwischen dem Mikro­ prozessor und dem Datenbus 3 sowohl die Verbindung zwischen dem nicht dargestellten Sender des Mikroprozessors und dem Datenbus 3 als auch die Verbindung zwischen dem nicht dargestellten Empfänger des Mikroprozessors und dem Datenbus 3 dar. Der Zähler 10 empfängt über zwei Eingänge, nämlich dem Eingang 5 und einen mit dem Takt­ geber 15 verbundenen Eingang. Die Rückstellklemme 12 des Teiles 13 des Mikroprozessors ist mit einem der Ausgänge des Zählers 10 verbunden, nämlich dem Ausgang 14, dessen binäres Gewicht einer Zeitdauer entspricht, die der Zeitdauer ρ mindestens gleicht.

Um die Funktion des "Wachhundes" sicherzustellen, ist jeder Mikroprozessor unter anderem mit einem zweiten Zähler 16 versehen, der über seine Ein­ gänge mit dem Taktgeber 15 und einem Inverter 17 verbunden ist, welcher seinerseits über seinen Eingang mit dem Initialisierungseingang 5 ver­ bunden ist, wobei der Ausgang des Zählers 16, dessen binäres Gewicht einer vorbestimmten Zeitdauer η entspricht, die mindestens der maxi­ malen Zeitdauer zwischen zwei Signalmustern gleicht, mit dem Eingang eines monostabilen Kippgliedes 18 verbunden ist, dessen Ausgang an dem Datenbus an­ geschlossen ist. Der Zähler 16 und das monostabile Kippglied 18 bilden in dem betrachteten Beispiel den oben erwähnten Generator zur Erzeugung des Initialisierungssignales.

Wenn nach einer Funktionsstörung der Datenbus 3 mindestens während der Zeitdauer η in diesem Zustand verbleibt, so stellt der Zähler 16 über das Kippglied 18 den Datenbus in seinen anderen Zustand, hier den niederen Zustand, zurück; man befindet sich wieder im vorangegangenen Zustand. Es ist also der Zähler 10, der nach der in der oben erwähnten Weise vorgenommenen Wiedererkennung in den Initialzustand zurückgeht.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Stromversorgung und Initiali­ sierung von Mikroprozessoren, die an einen Datenbus (3) mit serieller Datenübertragung angeschlossen sind und über Initialisierungseingänge (5) verfügen, mit mindestens einer Stromquelle (6), deren Versorgungsausgang (8) mit den Versorgungseingängen (4) der Mikroprozessoren (1, 2 . . . P) verbunden ist und von deren Initialisierungsausgang (9) ein Initialisierungssignal zur Rückstellung oder Wiedereinschaltung der Mikroprozessoren abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der Intialisierungsausgang (9) der Stromquelle (6) in der Weise gesteuert ist, daß er ein Initialisierungssignal in Form eines Rechteckimpulses (M) abgibt, das eine größere Zeitdauer hat als alle anderen auf dem Datenbus (3) zirkulierenden Signalformen
und daß in die Mikroprozessoren Signalerkennungseinrichtungen integriert sind zum Erkennen des Rechteckimpulses (M) und zum Auslösen der Rückstellung oder Wiedereinschaltung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroprozessoren voneinander getrennt sind, und daß jeder Mikroprozessor mit einem eigenen Stromanschluß versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerkennungseinrichtung einen Zähler (10) umfaßt, der über einen Eingang mit dem Initialisierungseingang (5) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Mikroprozessor einen Generator (16, 18) zum Erzeugen des Initialisierungssignales umfaßt, der ausgelöst wird, sobald nach einer vorbestimmten Zeit keine Signale auf dem Datenbus (3) festgestellt werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Mikroprozessor einen zweiten Zähler (16) aufweist, der am Eingang mit einem Inverter (17) in Verbindung steht, welcher seinerseits Verbindung mit dem Initialisierungseingang (5) hat, während sein Ausgang mit einer an den Datenbus (3) angeschlossenen monostabilen Kippschaltung (Flipflop) (18) verbunden ist.