DE4028979C2 - Einrichtung zur Diagnose von nicht rücklesbaren Ports in Mikrocomputern - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Diagnose von nicht rücklesbaren Ports in Mikrocomputern. Ports sind in der Regel mehrbitbreite Schnittstellen, meist in Form von Registern, welche zur Ein- und Ausgabe von Melde- und Steuersignalen dienen. In Mikrocomputersystemen finden häufig Ports Anwendung, die nicht rücklesbar sind. Über derartige Ports werden beispielsweise Fotodioden angesteuert oder systeminterne Steuersignale ausgegeben, beispielsweise für eine Betriebsarten­ umschaltung oder zur Koordinierung in Mehrprozessoranwendungen. Insbesondere beim Einsatz in Multitasking-Betriebssystemen ist es notwendig die Zustände dieser Ports in jedem Zeitpunkt zu kennen.

Zur Abfrage des Zustands eines nicht rücklesbaren Ports könnte man daran denken, im Arbeitsspeicher eine Kopie des jeweiligen Portzustandes zu hinterlegen. Dies macht jedoch einen zusätz­ lichen Programmschritt erforderlich, da dem Befehl zum Setzen des Ports immer noch ein Speicherbefehl hinzugefügt werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung anzugeben, mit welcher die Signalzustände von nicht rücklesbaren Ports abfrag­ bar gemacht werden, ohne daß für die Abspeicherung dieser Signal­ zustände zusätzliche Programmschritte erforderlich werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Hauptanspruch angegebenen Merkmalen gelöst.

Die Erfindung samt ihren weiteren Ausgestaltungen, welche in den Unteransprüchen gekennzeichnet sind, soll nachstehend anhand der Figuren näher veranschaulicht werden. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung und

Fig. 2 eine Variante der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung.

In Fig. 1 ist mit AB der Adreßbus und mit DB der Datenbus eines sonst nicht weiter dargestellten Mikrocomputers bezeich­ net. Dieser weist mit Port 1 - Port n nicht rücklesbare Ausgabe­ schnittstellen auf, welche mit dem Datenbus DB verbunden sind. Von den Datenleitungen D₀ bis D_m des Datenbusses DB ist der Übersichtlichkeit halber nur die niedrigstwertige Datenleitung D₀ dargestellt. Mittels des von der Zentraleinheit des Mikro­ computers ausgegebenen Schreibbefehls WR kann der durch die Signale auf den einzelnen Datenleitungen des Datenbusses DB beschriebene Zustand von einem der Ports übernommen werden, wo­ bei die Auswahl von einem Adreßdecoder 1 getroffen wird, welcher eingangsseitig an den Adreßleitungen des Adreßbusses AB ange­ schlossen ist und entsprechend der Adresse des anzusteuernden Ports nur an einem seiner n Ausgänge ein Signal ausgibt, mit welchem ein diesem zugeordnetes UND-Gatter 2 für den Schreib­ befehl WR durchlässig geschaltet wird und die Übernahme seiner Adresse ausgewählten Port wirksam werden läßt. Bei der Decodier­ einrichtung 1 kann es sich um einen handelsüblichen (1 aus n)- Decoder handeln.

Zur Abspeicherung und Wiedergewinnung der jeweils in Port 1 bis Port n eingeschriebenen Zustände ist ein als RAM (Random Access Memory) ausgeführter Schreib-Lese-Speicher 3 vorgesehen, welcher mit seinem Datenausgang D_out und seinem Dateneingang D_in eben­ falls mit den Datenleitungen D₀ bis D_m des Datenbusses DB ver­ bunden ist, wobei auch hier wiederum nur die Datenleitung D₀ dargestellt ist. Die Adreßeingänge des Schreib-Lese-Speichers 3 sind mit den Datenleitungen des Adreßbusses AB verbunden und der Adreßraum dieses Speichers muß so groß gewählt werden, daß er die niedrigste und die höchste der Portadressen umfaßt. Man wird, soweit möglich, daher zweckmäßigerweise die Portadressen in einem möglichst zusammenhängenden Adreßbereich gruppieren. Die Bitbreite des Schreib-Lese-Speichers wird entsprechend dem Port mit der größten Breite gewählt. Die vom Adreßdecoder 1 aus­ gegebene, den einzelnen Port für den Einschreibvorgang auswäh­ lenden Ausgänge sind mit den Eingängen eines ODER-Gliedes 4 ver­ bunden, dessen Ausgang den mit CS bezeichneten Freigabeeingang des Schreib-Lese-Speichers 3 aktiviert. Da auch dem Speicher 3 der Schreibbefehl WR zugeführt ist, führt jede mit einem Schreib­ befehl WR ausgelöste Schreiboperation an einem durch seine be­ stimmte Adresse ausgewählten Port gleichzeitig zu einem gleichen Schreibvorgang in dem Schreib-Lese-Speicher 3 an derselben Port­ adresse. Das Rücklesen der einzelnen Portzustände erfolgt durch einen dem Schreib-Lese-Speicher 3 zugeführten Lesebefehl RD mit der jeweiligen, im Speicher 3 vorhandenen Portadresse, so daß jeweils die Information ausgelesen wird, die zuvor in den be­ treffenden Port eingeschrieben wurde. Diese ausgelesene Infor­ mation gelangt über den Datenausgang D_out auf den Datenbus DB und kann dann in gewünschter Weise weiterbearbeitet werden.

Nicht immer läßt sich ein zusammenhängender Adreßraum für die Portadressen verwirklichen. Dies gilt z. B. bei bereits bestehen­ den oder fertig projektierten Systemen, wo sich für bestimmte Ports erst nachträglich die Notwendigkeit der Abfrage ihres Zu­ standes herausstellt. Fig. 2 zeigt eine Variante der Erfindung, mit der in diesen Fällen ein unnötig großer Adreßraum bei dem Schreib-Lese-Speicher 3 vermieden werden kann. Der Unterschied zu der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung besteht darin, daß der Schreib-Lese-Speicher nicht unmittelbar von Adreßleitungen des Adreßbusses AB adressiert wird, sondern von den Ausgangssi­ gnalen der Decodiereinrichtung 1 über einen Encoder 5. Von den n Eingangssignalen des Encoders 5 ist jeweils nur eines entspre­ chend der auf dem Adreßbus AB aufliegenden Portadresse wirksam und diesem Eingangssignal wird dann von dem Encoder eine mehr­ bitbreite Ansteueradresse für den Schreib-Lese-Speicher zuge­ ordnet. Die Codier- oder Verschlüsselungseinrichtung in Form des Encoders 5 besteht im Kern aus einstufigen ODER-Schaltkreisen, welche in bekannter Weise Eingangssignalen im (1 aus n)-Code Ausgangssignale in einem weniger redundanten Code zuordnet und ist auch als hochintegrierter, handelsüblicher Baustein erhält­ lich. Die Ausgänge des Encoders 5 sind mit den Adreßeingängen des Schreib-Lese-Speichers 3 verbunden. Auf diese Weise braucht der Adreßraum des Schreib-Lese-Speichers nur n zusammenhängende Adressen aufzuweisen, welche nicht mehr mit den tatsächlichen Portadressen übereinstimmen müssen, so daß bei minimalem Adreß­ raumbedarf des Schreib-Lese-Speichers 3 diese im ganzen Adreß­ raum des Mikrocomputersystems beliebig verstreut angeordnet sein können.

Unter dem Sicherheitsaspekt bietet die Variante entsprechend Fig. 2 auch noch den Vorteil, daß nur eine einzige Zulei­ tung für die Portadressen benötigt wird und deshalb keine Un­ stimmigkeiten bei unterschiedlichem Übertragungsverhalten der Adreßzuleitungen auftreten können.

Claims (4)

1. Einrichtung zur Diagnose von nicht rücklesbaren Ports in Mikro­ computern, gekennzeichnet durch einen mit den Portadressen adressierbaren Schreib-Lese-Speicher (3), welcher gleichzeitig mit dem jeweils adressierten Port mit derselben Information beschreibbar ist, wobei diese Information aus dem Schreib-Lese-Speicher durch einen Lesebefehl (RD) an der ent­ sprechenden Portadresse wieder auslesbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schreibsteuereingänge von n Ports (Port 1 - Port n) mit den Ausgangssignalen eines an die Daten­ leitungen des Adreßbusses (AB) angeschlossenen (1 aus n)-Decoders (1) aktiviert werden, wobei diese Ausgangssignale einem ODER- Glied (4) zugeführt sind, dessen Ausgang mit dem Freigabeein­ gang (CS) des Schreib-Lese-Speichers (3) verbunden ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Adreßeingänge des Schreib-Lese-Spei­ chers (3) unmittelbar von den Adreßbussignalen beaufschlagt sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Adreßeingänge des Schreib-Lese-Spei­ chers (3) an die Ausgänge eines Encoders (5) angeschlossen sind, der eingangsseitig mit den Ausgängen des (1 aus n)-Decoders (1) verbunden ist.