DE3636852A1 - Mikrocomputerruecksetzschaltung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rücksetzschaltung für einen Mikrocomputer.

Eine derartige Schaltung ist speziell in einem Stereogerät, einem Kassettenabspielgerät, einem drahtlosen Telefon oder einem CD-Abspielgerät für ein Fahrzeug verwendbar, dessen Batterie unstabil ist.

Bisher wurde eine Schaltung gemäß Fig. 5 als Rücksetzschaltung für einen Mikrocomputer verwendet, der Tongeräte in Fahrzeugen steuert. In dieser Figur sind C und R ein Kondensator bzw. ein Widerstand, die mit einer Spannungsquellenleitung L für den Mikrocomputer CPU verbunden sind. Diese Schaltung ist so ausgebildet, daß Schwankungen der Spannung +B der Spannungsquelle durch den Kondensator C und den Widerstand R detektiert werden und ein Rücksetzimpuls in den Rücksetzanschluß des Mikrocomputers CPU eingespeist wird. Die Anzahl von Bauelementen für diese Schaltung ist gering, woraus sich Kostenvorteile ergeben. In dieser Schaltung ist jedoch die Signalform des Rücksetzsignals aufgrund der Art des Anstiegs der Spannung auf einer 5V-Leitung und auf Grund einer momentanen Unterbrechung der 5V-Leitung unstabil, wodurch fehlerhafte Operationen des Mikrocomputers aufgrund der Tatsache entstehen können, daß er entweder nicht rückgesetzt oder mehrfach rückgesetzt wird. Darüberhinaus detektiert die Rücksetzschaltung selbst lediglich Änderungen der Spannung auf der 5V-Leitung, wobei sie jedoch keine Rolle für den Schutz des Mikrocomputers gegen anormale Zustände spielt (unkontrolliertes Laufen aufgrund ungenügender Rücksetzung).

Neuerdings werden Mikrocomputer mehr und mehr in verschiedenen Geräten verwendet. Da die Anzahl ihrer komplizierten Funktionen zunimmt, wird die Speichersicherheit immer wichtiger, wobei dann eine Einweg-Rücksetzschaltung, die lediglich Änderungen der Spannung der Spannungsquellenleitung detektiert, nicht zuverlässig ist. Weiterhin hängt bei der bekannten Schaltung der Sachverhalt, ob ein Rücksetzsignal geliefert wurde oder nicht, von der Zeitkonstanten des RC-Gliedes ab. Es ergeben sich dabei oft Schwierigkeiten, daß der Mikrocomputer nicht neu anläuft, weil die Rücksetzschaltung kein Rücksetzsignal geliefert hat, obwohl dies hätte der Fall sein sollen. Auch kann der Speicherinhalt durch ein Rücksetzsignal zerstört werden, wenn der Mikrocomputer nicht gestoppt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rücksetzschaltung für einen Mikrocomputer in in Fahrzeugen verwendbaren Geräten anzugeben, welche den Mikrocomputer auch in dem Fall sicher zurücksetzen kann, in dem die Spannung der Spannungsquelle und speziell die Spannung V _ACC einer ACC-Spannungsquelle als Spannungsversorgung verwendet und momentan unterbrochen wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Rücksetzschaltung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Rücksetzschaltung erzeugt immer Rücksetzimpulse mit einem vorgegebenen konstanten Intervall. Wenn ein Programm normal im Mikrocomputer abgearbeitet wird, so gibt dieser an einen Anschluß B Impulse ab, welche einen Zeitgeber in einer Rücksetzimpuls- Generatorschaltung löschen (Sperren der Rücksetzung). Ist es erwünscht, den Mikrocomputer rückzusetzen, so liefert er auf diese Weise keinen Sperrimpuls, so daß die Rücksetzimpuls-Generatorschaltung jede Anzahl von Rücksetzimpulsen mit einem konstanten Intervall liefert. Selbst in dem Fall, in dem die Spannung V _ACC der Spannungsquelle momentan unterbrochen wird, so wird kein Rücksetzsignal geliefert, wenn der Mikrocomputer in einer kurzen Zeit neu gestartet wird, welche nicht detektiert wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Rücksetzschaltung für einen Mikrocomputer, der in einem in einem Fahrzeug zu verwendenden Tongerät Verwendung findet;

Fig. 2 ein Schaltbild einer praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rücksetzschaltung;

Fig. 3 und 4 jeweils ein Flußdiagramm, aus dem der Betrieb des Mikrocomputers im Falle einer Rücksetzung bzw. im Fall einer momentanen Unterbrechung ersichtlich ist;

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer bekannten Rücksetzschaltung; und

Fig. 6 ein Spannungsdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Rücksetzschaltung gemäß Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 ist in einer Rücksetzschaltung ein Mikrocomputer 1, ein Komparator 2, ein Rücksetzimpulsgenerator 3 und ein Schalter 4 vorgesehen.

Der Ausgang des Komparators 2 ist mit einem Eingangsanschluß A für die Überwachung der Spannung einer Spannungsquelle V _ACC im Mikrocomputer 1 verbunden. Der Rücksetzimpulsgenerator 3 wird beispielsweise durch einen Zeitgeber T und einen Impulsgenerator P gebildet, wobei der Zeitgeber T mit einem Sperranschluß B des Mikrocomputers 1 verbunden ist. Wenn die Spannung V _ACC eine vorgegebene Spannung (normalerweise 8V) übersteigt, so gibt der Komparator 2 ein Signal mit "tiefem" Pegel für den Mikrocomputer 1 ab, so daß dieser normal arbeitet. Weiterhin wird der Schalter 4 durch das Signal mit "tiefem" Pegel eingeschaltet und die Rücksetzschaltung 3 mit der Spannung gespeist. Wenn der Rücksetzimpulsgenerator 3 mit der Spannung gespeist wird, wird der Zeitgeber T gestartet. In diesem Zustand liefert der Impulsgenerator P Impulse mit konstanter Breite, wenn eine bestimmte Zeitperiode (etwa 400 ms) abgelaufen ist. Weiterhin wird der Zeitgeber T jedes Mal gelöscht, wenn ein Rücksetzsperrimpuls am Sperranschluß B auftritt.

Ob der Mikrocomputer 1 normal arbeitet oder nicht, wird in Abhängigkeit davon bewertet, ob der Zeitgeber T im Mikrocomputer 1 arbeitet oder nicht. Dieser Zeitgeber T kann in Form einer festverdrahteten Schaltung realisiert sein; normalerweise wird seine Funktion jedoch mittels eines Programms im Mikrocomputer 1 realisiert. In beiden Fällen ist die gleiche Funktion gewährleistet, wobei der Rücksetzsperrimpuls im Zeitgeberprogramm ebenfalls ein- und ausgeschaltet wird.

Wird die Spannung der Spannungsquelle V _ACC momentan unterbrochen, so wird unabhängig vom Zeitpunkt, in dem dies geschieht, kein Rücksetzimpuls geliefert, wenn der Mikrocomputer 1 sich in dem Zeitpunkt im Stopbetrieb befindet, in dem die Spannung V _ACC wieder geliefert wird, weil der Zeitgeber ebenfalls nicht arbeitet. Eine bestimmte Zeitperiode nach dem Neuentstehen der Spannung V _ACC wird durch die Rücksetzimpuls-Generatorschaltung 3 ein Rücksetzsignal geliefert. Selbst wenn die Spannung V _ACC momentan unterbrochen wird, wenn der Mikrocomputer sich nicht im Stoppbetrieb befindet, werden aufgrund der Wirkungsweise des Zeitgebers kontinuierlich Rücksetzsperrimpulse geliefert, so daß kein Rücksetzsignal entsteht.

Es sei angenommen, daß die Spannung V _ACC gemäß Kurventeilen A und B in Fig. 6 schwankt. Der Mikrocomputer 1 überwacht die Eingangssignalform V _C , die durch den Komparator 2 gelaufen ist. Es sei weiterhin angenommen, daß für die Spannungsschwankung gemäß A der Abfall der Spannung V _ACC nicht detektiert wird. Da in diesem Falle das im Mikrocomputer enthaltene Programm weiter abgearbeitet wird, wenn ein Rücksetzsignal eingespeist wird, wird der in diesem Zeitpunkt adressierte Speicherinhalt oft zerstört. In der oben beschriebenen Ausführungsform wird dagegen diese Schwierigkeit vermieden, da der Rücksetzsperrimpuls den Zeitgeber T löscht. Weiterhin sei für Fall B angenommen, daß der Mikrocomputer 1 den Abfall der Spannung V _ACC detektiert und in den Stopbetrieb eintritt. Da die Spannung V _ACC unmittelbar danach ansteigt und der Mikrocomputer 1 erneut beginnen soll, das Programm abzuarbeiten, ist ein Rücksetzeingangssignal erforderlich Da in diesem Fall der Zeitgeber T keinen Rücksetzsperrimpuls erhält, wird ein Rücksetzimpuls in den Mikrocomputer 1 eingespeist. Die Dauer der Abfälle gemäß den Kurventeilen A und B hängt vom verwendeten Programm ab, wobei sie jedoch in vielen Fällen nicht konstant sind. Selbst wenn sie nicht konstant sind, hängt das Auftreten des Phänomens A oder des Phänomens B davon ab, wo die momentane Unterbrechung im Programm beginnt. Erfindungsgemäß ergeben sich andererseits keine Probleme, wie dies vorstehend erläutert wurde.

Fig. 2 zeigt ein Schaltbild einer praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rücksetzschaltung In dieser Figur bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente wie in Fig. 1. Bei dieser Ausführungsform übt ein integrierter Schaltkreis 7 die Funktion des Zeitgebers T und des Impulsgenerators P aus. Weiterhin wird eine Spannung +V _B beispielsweise durch eine im Fahrzeug vorgesehene Batterie geliefert.

Die Fig. 3 und 4 zeigen Flußdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise des Mikrocomputers im Falle einer Rücksetzung bzw. im Falle einer momentanen Unterbrechung. Das Unterprogramm für die momentane Unterbrechung wird mit einem konstanten Zeitintervall (im vorliegenden Ausführungsbeispiel 5 ms) während des Arbeitens des Zeitgebers abgerufen. X ist im Unterprogramm für die momentane Unterbrechung eine Binärzahl mit 4 Bit, wobei das geringstwertige Bit (X[0]) durch wiederholtes Addieren einer 1 sukzessive ein- und ausgeschaltet wird.

Wie aus diesem Flußdiagramm ersichtlich ist, wird die Spannung V _ACC der Spannungsquelle in einem Punkt detektiert, wobei eine momentane Unterbrechung detektiert werden kann oder nicht. Wird jedoch ein "tiefer" Pegel in dem Zeitpunkt detektiert, in dem die Spannung die Folge eines "hohen" Pegels, eines "tiefen" Pegels und eines "hohen" Pegels durchläuft, wird der am Anschluß B auftretende Rücksetzsperrimpuls immer auf "tiefem" Pegel gehalten, da der Zeitgeber aufgrund des im Mikrocomputer 1 und im Zentralprozessor realisierten Programms gestoppt wird. Die Rücksetzimpuls-Generatorschaltung arbeitet daher. Nach einer bestimmten Zeitperiode wird ein Rücksetzimpuls geliefert. Ist der Zentralprozessor einmal rückgesetzt, so wird er gestartet. Der Zeitgeber wird durch das Programm ebenfalls gestartet. Auf diese Weise wird am Sperranschluß B ein Rücksetzsperrimpuls geliefert, wonach kein Rücksetzimpuls mehr geliefert wird.

Aus den vorstehenden Erläuterungen ergibt sich, daß der Mikrocomputer keinen Sperrimpuls ausgibt, wenn er rückgesetzt werden soll, wobei eine sichere Rücksetzung realisierbar ist, da die Rücksetzschaltung jede Anzahl von Rücksetzimpulsen mit einem konstanten Intervall liefert. Die erfindungsgemäße Schaltung ist speziell in Fällen wirksam, in denen die Ausgangsspannung einer Fahrzeugbatterie Schwankungen unterworfen ist und als Versorgungsspannung für den Mikrocomputer verwendet wird.

Claims (2)

1. Mikrocomputerrücksetzschaltung, gekennzeichnet durch
einen Mikrocomputer (1), der einen Rücksetzsperrimpuls liefert, wenn ein durch ihn gesteuertes Gerät sich nicht im Stopbetrieb befindet,
einen Komparator (2), der die Spannung einer Spannungsquelle für den Mikrocomputer mit einer Referenzspannung vergleicht und ein vorgegebenes Signal für den Mikrocomputer abgibt, wenn die Spannung der Spannungsquelle die Referenzspannung übersteigt,
einen Rücksetzimpulsgenerator (P), der einen Rücksetzimpuls für den Mikrocomputer (1) liefert,
eine von den vorgegebenen Signal vom Komparator (2) gesteuerte Stufe zur Speisung des Rücksetzimpulsgenerators (P) mit der Spannung der Spannungsquelle und
eine Stufe (T) zur Sperrung der Lieferung eines Rücksetzimpulses durch den Rücksetzimpulsgenerator (P), wenn der Rücksetzsperrimpuls geliefert wird.

2. Mikrocomputerrücksetzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer (1) ein in einem Fahrzeug zu verwendendes Gerät steuert und daß die Spannung der Spannungsquelle durch die Batterie des Fahrzeugs geliefert wird.