DE4113590A1 - Mikrocomputer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mikrocomputer, der einen wiederbeschriftbaren nichtflüchtigen Speicher ent­ hält.

Fig. 3 zeigt die Anordnung eines Mikrocomputers mit einem herkömmlichen löschbaren Festspeicher bzw. EPROM, einem wiederbeschriftbaren nichtflüchtigen Speicher und seiner Peripherie. In der Figur ist 1 eine Zentraleinheit (CPU), 2 ein interner Bus, 3 ein Schreib/Lesespeicher (RAM) zum Speichern von Daten, 4 ein Festspeicher (ROM), 5 ein EPROM, 6c ein Pufferglied, 7 eine Steuerleitung, 8 ein Ausgangsbus und 9 ein Mikrocomputer. Der Mikrocompu­ ter 9 ist zum Initialisieren über einen externen Bus 10 mit einer Programmiereinheit 11 und einem Verarbeitungs­ rechner 12 verbunden. Die Programmiereinheit 11 enthält einen Schreib/Lesespeicher 13, bestehend aus einem Pro­ grammbereich 14 zum Speichern der Daten und einem unbe­ nutzten leeren Bereich 15 ohne Daten.

Der EPROM 5 speichert ein Arbeitsprogramm der Zen­ traleinheit 1 und der Schreib/Lesespeicher 3 sichert die Daten im Arbeitsprozeß. Die Programmiereinheit 11 wird zum Einschreiben der Programme in den EPROM 5 verwendet und die Programme werden vom Verarbeitungsrechner 12 nach Bedarf zugeführt. Ist z. B. die Kapazität des Schreib/Lesespeichers 13 der Programmiereinheit 11 32kByte, so hat der EPROM 5 die Kapazität von 16kByte. Allgemein hat der Schreib/Lesespeicher 13 zweimal oder mehr Kapazität als der EPROM 5. Dies gilt, weil der ein­ gebaute EPROM 5 so klein wie möglich gestaltet ist, damit Größe und Gewicht des Mikrocomputers verringert werden.

Die Programmiereinheit 11 speichert erzeugte (oder vom Verarbeitungsrechner 12 gelieferte) Programme in den internen Schreib/Lesespeicher 13 und schreibt sie in den EPROM 5 des Mikrocomputers 9 ein.

Als vorbereitender Schritt hinsichtlich dieses Schreibvorganges wird als erstes eine Leerzeichenprüfung an dem EPROM 5 ausgeführt. Dann wird das wirkliche Be­ schriften ausgeführt. Zum Schluß erfolgt eine Quittier­ prüfung zum Ermitteln ob die Programme in den EPROM 5 eingeschrieben wurden oder nicht. Vor dem Beschriften ist der Inhalt des EPROM 5 "FF", was durch eine Leerzeichen­ prüfung festgestellt wird. Die Inhalte des EPROM 5 sind vor dem Beschriften und nach dem Löschen alter Programme immer "FF".

Der EPROM 5, ein nichtflüchtiger Speicher, wechselt beim Beschriften generell seine internen Speicherdaten von "1" auf "0", jedoch nicht von "0" auf "1". "FF" im EPROM 5 bedeutet, daß alle Bitdaten im Bereich gesetzt sind (Leerzeichen = Möglichkeit zum Beschriften).

Nach der Leerzeichenprüfung schreibt die Program­ miereinheit 11 die in dem Schreib/Lesespeicher 13 gespei­ cherten Programmdaten in den EPROM 5 ein. Zu diesem Zeit­ punkt muß eine Adresse anliegen, damit die im Programm­ bereich 14 gespeicherten Daten des Schreib/Lesespeichers 13 in den EPROM 5 eingeschrieben werden.

Sind alle gespeicherten Daten des Programmbereiches 14 in den EPROM 5 eingeschrieben, wird eine Quittierprü­ fung zum Ermitteln vorgenommen, ob die Daten des Pro­ grammbereiches 14 mit den Daten des EPROM 5 übereinstim­ men. Stimmen sie nicht miteinander überein, erscheint ein Fehlersignal und dementsprechend wird ein Ausfallstopsi­ gnal in den Mikrocomputer eingegeben.

Bei dem Beispiel gemäß Fig. 3 werden von der Program­ miereinheit 11, die mit einer Speicherkapazität von 32kByte zweimal soviel Kapazität wie der Scnreib/Lese­ speicher besitzt, die Daten im 256-Modus in den EPROM 5 eingeschrieben.

Im Adreßbereich dieser Programmiereinheit 11 werden Programmdaten im Programmbereich 14 mit einer Adresse 0H bis 3FFFh gesetzt, um die Daten für eine Quittierprüfung in den EPROM 5 einzuschreiben.

Der herkömmliche Mikrocomputer 9 besitzt einen Miß­ stand derart, daß dann, wenn die Programmiereinheit 11 den Leerbereich 15 des Schreib/Lesespeichers 13 liest und die gelesenen Daten mit den Inhalten des EPROM 5 bei ei­ ner Quittierprüfung vor dem Einschreiben in den EPROM 5 vergleicht, die beiden Daten nicht miteinander Überein­ stimmen und das Ausgangssignal des Mikrocomputers unsta­ bil werden kann, was ein Ausfallstopsignal ergibt.

Das heißt, die Inhalte des Leerbereiches 15 der Schreib/ Lesespeicher 13 sind alle "FF", während die Inhalte des EPROM 5 Programmdaten sind und nicht immer "FF" sind. Demnach stimmen diese zwei Daten manchmal nicht überein und erzeugen ein Fehlersignal.

Zum Verhindern von Bereicheinstellfehlern ist es im­ mer notwendig, die Programmiereinheit 11 derart einzu­ stellen, daß Schreibvorgänge (Leerzeichenprüfung, Be­ schriften und Quittierprüfung) nur für den Programmbe­ reich 14 des Schreib/Lesespeichers 13 durchgeführt wer­ den. Die Bestimmung des Programmbereiches (Teils) des Schreib/Lesespeichers 13 erfordert ein Zusatzprogramm, das wegen Größenbeschränkungen für den Mikrocomputer schwierig war.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das von der Programmiereinheit 11 geforderte Wählen eines bestimmten Teilbereichs des Schreib/Lesespeichers 13 auszulassen, das Einschreiben aus dem Schreib/Lesespeicher 13 in den EPROM 5 kleiner Kapazität zu vereinfachen und es den Be­ nutzern zu ermöglichen, die Inhalte der Programme sehr leicht festzustellen.

Der erfindungsgemäße Mikrocomputer 9 enthält eine Aufnahmebereichwählschaltung, die durch Eingabe einer dem eingebauten EPROM 5 zugeordneten Adresse ein Erkennungs­ signal ausgibt, und eine Leerbereichwählschaltung, die durch Eingabe anderer Adressen ein anderes Erkennungssi­ gnal ausgibt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausfüh­ rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen nä­ her erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Mikrocomputers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und seiner Peripherie.

Fig. 2 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel einer Be­ reichwählschaltung zeigt.

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Mi­ krocomputers und seiner Peripherie.

Die Erfindung wird anhand Fig. 1 genauer beschrieben.

In Fig. 1 ist 1 eine Zentraleinheit, 2 ist ein interner Bus, 3 ist ein Schreib/Lesespeicher zum Datenspeichern, 4 ist ein Festspeicher, 5 ist ein löschbarer Festspeicher bzw. EPROM, 6a und 6b sind Pufferglieder, 7a und 7b sind Steuerleitungen, 8 ist ein Ausgangsbus, 9 ist ein Mikro­ computer, 16 ist eine Adreßinformationsleitung, 17a ist eine Leerbereichwählschaltung, die auf das Lesen der Leerbereichaddresse hin ein Signal zum Einschalten des Puffergliedes 6a ausgibt, und 17b eine Aufnahmebe­ reichwählschaltung, die auf das Lesen einer dem EPROM-Be­ reich (Programmbereich) zugewiesenen Adresse hin, ein Signal zum Einschalten des Puffergliedes 6b ausgibt. 18 ist eine "FF"-Ausgabeschaltung, die "FF" Daten an den Bus ausgibt, wenn das Pufferglied 6a eingeschaltet ist. 10 bezeichnet einen externen Bus, 11 ist eine Program­ miereinheit, 12 ist ein Verarbeitungsrechner, 13 ist ein Schreib/Lesespeicher in der Programmiereinheit 11, 14 ist ein Programmbereich und 15 ist ein Leerbereich.

Um das Gewicht und die Größe des Mikrocomputers zu verringern, wird die Kapazität des EPROM 5 generell so klein wie möglich gemacht. Die externe Programmiereinheit 11, die Programme in den EPROM 5 einschreibt, unterliegt in diesem Falle keiner Größenbegrenzung und sein Schreib/Lesespeicher 13 hat deshalb eine verhältnismäßig große Kapazität. Folglich bestehen die dem Schreib/Lesespeicher 13 zugeordneten Adressen aus Adressen, die dem EPROM 5 kleiner Kapazität zugeordnet sind und Adressen, die großen Bereichen zugeordnet sind. Die Aufnahmebereichwählschaltung 17b gibt durch die Ein­ gabe einer dem EPROM 5 zugeordneten Adresse ein Erken­ nungssignal aus, während die Leerbereichwahlschaltung 17a ein anderes Erkennungssignal durch die Eingabe anderer Adressen ausgibt. Die gleiche, dem EPROM 5 zugeordnete Adresse, wird einem Teil des Speicherbereiches des Schreib/Lesespeichers 13 der Programmiereinheit 11 zuge­ wiesen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind niedrigere Adressen 0000H bis 3FFFH dem EPROM 5 zugewiesen und der Schreib/Lesespeicher 13 besitzt das gleiche Adreßfeld wie der EPROM 5. Ein Bereich mit einer Adresse von 0000H bis 3FFFH in dem Schreib/Lesespeicher 13 ist der Aufnah­ mebereich (Programmbereich) 14.

Als nächstes wird die Arbeitsweise des Mikrocomputers beschrieben.

Für das Einschreiben in dem EPROM 5 wird eine Leer­ zeichenprüfung am EPROM 5 gefolgt vom wirklichen Be­ schriften ausgeführt. Abschließend folgt eine Quittier­ prüfung, zum Ermitteln, ob die Daten richtig eingeschrie­ ben sind. Zweck der Quittierprüfung ist es, zu prüfen, ob Programme des Programmbereiches 14 innerhalb des Schreib/Lesespeichers 13 der Programmiereinheit 11 genau in den EPROM 5 übertragen wurden. Die Zentraleinheit 1 überprüft das Übereinstimmen der Inhalte des Programmbe­ reiches und des EPROM 5. Wenn die Zentraleinheit 1 Daten im Programmbereich 14 im Schreib/Lesespeicher 13 der Pro­ grammiereinheit 11 liest, wird über die Adreßinforma­ tionsleitung 16 das Adreßsignal in die Wählschaltungen 17a und 17b eingegeben.

Die Aufnahmebereichwählschaltung 17b gibt über die Steuerleitung 7b ein Steuersignal zum Einschalten des Puffergliedes 6b aus. Dann wird ein im EPROM 5 gespei­ chertes Programm gelesen und mit dem Inhalt des Programm­ bereicnes 14 der Programmiereinheit 11 verglichen. So­ lange kein besonderer Fehler auftritt stimmen diese Werte miteinander überein und die Quittierprüfung wird durch Ausgabe eines "Stabil"-Signals abgeschlossen.

Liest die Zentraleinheit 1 den Leerbereich 15 inner­ halb des Schreib/Lesespeichers 13 der Programmiereinheit 11, so wird dieses Adreßsignal über die Adreßinforma­ tionsleitung 16 auch in die Wählschaltungen 17a und 17b eingegeben. Die Leerbereichwählschaltung 17a gibt dann über die Steuerleitung 7a ein Steuersignal zum Einschal­ ten des Puffergliedes 6a ab. Der Inhalt "FF" der "FF"- Ausgabeschaltung 18 wird gelesen und mit dem Wert des Leerbereichs 15 in der Programmiereinheit 11 verglichen. Weil die Inhalte des Leerbereiches 15 alle "FF" sind, stimmen sie miteinander Überein und die Quittierprüfung wird durch die Ausgabe eines "Stabil"-Signals abgeschlos­ sen.

Auf diese Weise tritt kein Ausfallstopsignal auf, falls die Kapazität des Schreib/Lesespeichers 13 der Pro­ grammiereinheit 11 größer als die des EPROM 5 ist, und ein Programm wird sicher in dem EPROM 5 eingeschrieben. Der Programmbereich 14 muß deshalb nicht im Schreib/ Lesespeicher 13 festgelegt sein und es müssen für die Festlegung kein weiteres Programm und keine zusätzliche Schaltung vorgesehen werden.

Die Leerbereichwählschaltung 17a und die Aufnahmebe­ reichwählschaltung 17b sind so beschaffen, daß sie ein Signal zum Identifizieren der beiden Bereiche ausgeben können. Wie in Fig. 2 gezeigt, kann z. B. ein Teil einer NOR-Schaltung die Leerbereichwählschaltung 17a bilden, während eine Dreieingangs NOR-Schaltung die Aufnahmebe­ reichwählschaltung 17b bildet; zum Identifizieren der beiden Bereiche können zusammen mit einem Chipfreigabesi­ gnal CE und einem Ausgabefreigabesignal OE Adressensi­ gnale A 14 bis A 00 an die Adreßinformationsleitung 16 angelegt werden. Hinsichtlich der "FF"-Ausgabeschaltung erreicht auch eine Schaltung mit der genannten Funktion, aber von der Schaltung gemäß dem Ausführungsbeispiel ver­ schiedene Schaltung die erfindungsgemäße Wirkung. An­ stelle des EPROM können andere nichtflüchtige Speicher verwendet werden. Als Pufferglied kann ein ′TRI-State′- Pufferglied verwendet werden.

Erfindungsgemäß wird "FF" ausgegeben, wenn eine Pro­ grammiereinheit mit ausschließlichem Schreibmodus zum Le­ sen des Leerbereiches für den Schreibvorgang verwendet wird. Dies verhindert das Auftauchen eines Prüffehlers und vereinfacht den Schreibvorgang. Falls die Kapazität eines in einen Mikrocomputer eingebauten Speichers klei­ ner als die einer Programmiereinheit ist, muß ein Pro­ grammbereich für eine Programmiereinheit nicht festgelegt werden.

Claims (5)

1. Mikrocomputer zum Einschreiben eines Programms mittels einer Programmiereinheit, gekennzeichnet durch einen wiederbeschriftbaren nichtflüchtigen Speicher (5), eine mit dem nichtflüchtigen Speicher verbundene Torschaltung (6b), eine Schaltung (18) zum Speichern ei­ nes festen Wertes, eine mit der Schaltung verbundene wei­ tere Torschaltung (6a), eine Wählschaltung (17b) zum Durchschalten der ersteren Torschaltung auf den Empfang eines dem nichtflüchtigen Speicher zugeordneten Adreßsi­ gnals hin, und eine weitere Wählschaltung (17a) zum Durchschalten der letzteren Torschaltung auf den Empfang eines Signals für eine andere als die dem nichtflüchtigen Speicher zugeordnete Adresse hin.

2. Mikrocomputer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die erstere Wählschaltung (17a) ein inverses Adreß­ signal in die letztere Wählschaltung (17b) eingibt.

3. Mikrocomputer gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erstere Wählschaltung (17a) aus einer Teil-NOR-Schaltung besteht und die letztere Wählschaltung (17b) sich aus einer, alle Eingänge benutzenden NOR Schaltung, zusammensetzt.

4. Mikrocomputer gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zum Speichern eines festen Wertes nur dem Wert "H" aus den binären Da­ tenwerten "H" und "L" speichert.

5. Mikrocomputer gemäß einem der vorangenenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Torschaltung (6a oder 6b) aus einem "Tristate-Puffer′ besteht.