DE4130000A1 - Signalprozessor mit einer ein-/ausgabeeinheit zur verwendung in einem digitalen funktelefon - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Signalprozessor mit Seiner Ein-/Ausgabeeinheit.

Signalprozessoren sind spezielle Mikrocomputer für Echt­ zeitanwendungen. Ein solcher Signalprozessor, der z. B. aus dem Aufsatz "Ein GSM-Chipsatz der zweiten Generation" von J. Schuck, W. Rosenkranz, J. Weith und P. Schöffel, Mikroelektronik, Band 5, 1991, Heft 2, Seiten 72 bis 77, bekannt ist, dient beispielsweise in einem mobilen Funkte­ lefon zur Sprachcodierung und -decodierung, Entzerrung und Synchronisation. Der Prozessor umfaßt in der Regel eine Speichereinheit, eine Adressierungseinheit zur Erzeugung für Adressen für die Speichereinheit, eine Datenverarbei­ tungseinheit zur Durchführung von arithmetischen und logi­ schen Operationen, eine Ein-/Ausgabeeinheit, eine Pro­ grammspeichereinheit und eine Steuereinheit. Gekoppelt sind die Einheiten über wenigstens einen Programmbus und einen Datenbus. Über den Programmbus werden den Einheiten Programmbefehle und über den Datenbus Datenworte zuge­ führt. Des weiteren sind noch Verbindungen zwischen ein­ zelnen Einheiten über Steuerleitungen vorhanden.

In einem Signalprozessor wird ein von einem Anwender ein­ gegebenes Programm ausgeführt. Bei einem Programmablauf ist es auch erforderlich, daß externe Daten über die Ein-/Ausgabeeinheit zur weiteren Verarbeitung eingeschrie­ ben werden. Wann beispielsweise Daten über die Ein-/Aus­ gabeeinheit eingeschrieben werden, ist in der Regel unbe­ stimmt. Der Prozessor kann, wenn er auf die Eingabe oder Ausgabe von Daten wartet, in einen Wartezustand gehen. Um in einem solchen Fall die Leistungsaufnahme des Prozessors zu verringern, ist es daher aus der oben genannten Ver­ öffentlichung (insbesondere Seite 75, linke Spalte, vor­ letzter Absatz) bekannt, das Taktsignal für die Einheiten des Signalprozessors außer der Ein-/Ausgabeeinheit abzu­ schalten. Hierbei wird im Programm ein Abschaltebefehl gegeben, der dekodiert wird und durch den eine Abschaltung des Taktsignals bewirkt wird. Wenn Daten über die Ein-/ Ausgabeeinheit eingeschrieben bzw. ausgelesen werden, wird das Taktsignal wieder angeschaltet und die Einheiten des Signalprozessors mit dem Taktsignal wieder versorgt. Diese Einschaltung kann jedoch nur erfolgen, wenn ein Kontroll­ register die Einschaltung des Taktsignals freigibt. Nach dem Einschalten des Taktsignals wird mit der Abarbeitung des Programmes fortgefahren. Des weiteren wird in der Veröffentlichung ausgeführt, daß auch alternativ ein In­ terrupt-Programm angesprochen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Signal­ prozessor zu schaffen, welcher eine Ein-/Ausgabeeinheit enthält, die eine flexiblere weitere Programmbearbeitung gestattet.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Signalprozessor mit einer Ein-/Ausgabeeinheit vorgesehen ist, die

• - wenigstens eine Schnittstelle zur Erzeugung eines Setzsignales nach einer Ein- bzw. Ausgabeoperation,
• - einen Taktschalter zur Erzeugung eines nichtabschalt­ baren Taktsignales für die Ein-/Ausgabeeinheit und eines abschaltbaren Taktsignals für die restlichen Einheiten des Signalprozessors aus einem externen Taktsignal,
• - einen Befehlsdekoder zur Erzeugung eines Abschalt­ signals für den Taktschalter aus einem Programmbe­ fehl,
• - eine Einschalteeinheit zur Erzeugung eines Einschaltesignals für den Taktschalter in Abhängigkeit von wenigstens einem Setzsignal und einem vor der Ab­ schaltung in einem Steuerregister gespeicherten Steu­ erwort und
• - eine Freigabeschaltung zur Erzeugung von Freigabesi­ gnalen für eine Schaltung zur Bildung einer Adresse für wenigstens ein Interrupt-Programm in Abhängigkeit von wenigstens einem Setzsignal und einem im Steuer­ register gespeicherten Steuerwort enthält.

Der Signalprozessor weist eine Ein-/Ausgabeeinheit mit wenigstens einer Schnittstelle, einem Taktschalter, einem Befehlsdekoder, einer Einschalteeinheit, einem Steuerregi­ ster und einer Freigabeschaltung auf. Wird im Programm­ ablauf der Programmbefehl zur Taktabschaltung gegeben, wird dieser vom Befehlsdekoder in ein Abschaltsignal umge­ setzt, welcher dem Taktschalter zugeführt wird. Dem Takt­ schalter wird noch ein von einem Taktgenerator erzeugtes Taktsignal (externes Taktsignal) zugeleitet. Wenn das Abschaltsignal erzeugt wird, wird dieses Taktsignal zur Versorgung der weiteren Einheiten des Signalprozessors (z. B. Speichereinheit, Adressierungseinheit usw.) abgeschal­ tet. Beispielsweise weist das abschaltbare Taktsignal eine Wertigkeit "1" oder einen "High"-Zustand auf. Ein aus dem externen Taktsignal abgeleitetes, nichtabschaltbares Taktsignal versorgt die Ein-/Ausgabeeinheit weiter.

Wird in einer oder mehreren Schnittstellen beispielsweise eine Eingabeoperation (Einschreibung von Daten) vorgenom­ men, so wird in der betreffenden Schnittstelle ein Setzsi­ gnal gebildet. Dieses Setzsignal erhält die Einschalteein­ heit und die Freigabeschaltung. Vor der Abschaltung des abschaltbaren Taktsignals ist in das Steuerregister ein Steuerwort eingelesen worden. Steuerinformationen des Steuerwortes und Setzsignale werden der Einschalteeinheit und der Freigabeschaltung zugeführt. Ein Einschaltesignal kann von der Einschalteeinheit nur dann erzeugt werden, wenn ein Setzsignal und eine entsprechende im Steuerwort enthaltene Steuerinformation vorhanden ist. So kann bei­ spielsweise eine Einschaltung des abschaltbaren Taktes bei Auftreten eines Setzsignales verhindert werden, wenn die entsprechende Steuerinformation fehlt. Ebenso ist die Erzeugung von Freigabesignalen von einer Steuerinformation im Steuerwort abhängig. Wird der Freigabeschaltung nicht die zu einem Setzsignal entsprechende Steuerinformation zugeleitet, wird kein Freigabesignal erzeugt. Wird ein Freigabesignal gebildet, so kann eine nachfolgende Schal­ tung eine Adresse für ein Interrupt-Programm zusammenset­ zen. Als eine Schnittstelle der Ein-/Ausgabeeinheit für Eingabeoperationen ist auch eine Interrupt-Schnittstelle zu verstehen, die zum Empfang einer externen Interrupt-Anweisung und zur Erzeugung eines Setzsignales nach dem Empfang der externen Interrupt-Anweisung dient.

Der erfindungsgemäße Signalprozessor kann beim Einschrei­ ben bzw. Auslesen von Daten in eine Ein-/Ausgabeeinheit entweder ein Einschaltesignal und/oder wenigstens ein Freigabesignal oder überhaupt die Erzeugung von Einschal­ tesignal und Freigabesignal verhindern. Damit sind einem Anwender des Signalprozessors gegenüber dem oben genannten Stand der Technik mehr Möglichkeiten zur Programmgestal­ tung gegeben.

Damit der Signalprozessor mit verschiedenen externen Gerä­ ten oder Bausteinen Daten austauschen kann, ist vorgese­ hen, daß die Ein-/Ausgabeeinheit wenigstens eine serielle und/oder eine parallele Schnittstelle zur Dateneingabe und/oder wenigstens eine serielle und/oder eine parallele Schnittstelle zur Datenausgabe enthält und daß ein Daten­ bus zur Übertragung von Daten zwischen einer Schnittstelle und weiteren Schaltungseinheiten des Signalprozessors dient. Ein Setzsignal wird dabei erst dann erzeugt, wenn ein Datenwort, z. B ein 16-Bit-Datenwort, vollständig in der Schnittstelle eingelesen ist.

In einer Ausführungsform für den Befehlsdekoder ist vor­ gesehen, daß dieser eine Logikschaltung enthält, die mit einem Programmbus zur Zuführung von Programmbefehlen ge­ koppelt ist und die bei Vorliegen eines Abschaltebefehls zur Erzeugung des Abschaltsignals für den Taktschalter dient.

Der Schaltungsaufbau der Logikschaltung richtet sich nach der Codierung des Abschaltebefehls. Beispielsweise kann der Abschaltebefehl aus einem 3-Bit-Programmwort bestehen, dessen höchstwertigste Bits invertiert werden, und die beiden invertierten und das niedrigwertigste Bit werden in einem NAND-Glied verknüpft. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes wird in einem D-Kippglied gespeichert.

Eine Ausführungsform für den Taktschalter enthält ein erstes und ein zweites D-Kippglied, ein ODER-Glied und ein UND-Glied. Der invertierende Ausgang des ersten D-Kipp­ gliedes, der ein nichtabschaltbares Taktsignal liefert, ist mit seinem D-Eingang gekoppelt. Der D-Eingang des zweiten D-Kippgliedes ist mit dem ODER-Glied gekoppelt, und der nichtinvertierende Ausgang des zweiten D-Kippglie­ des ist zur Lieferung des abschaltbaren Taktes vorgesehen. Ein erster Eingang des ODER-Gliedes ist mit dem invertie­ renden Ausgang des ersten D-Kippgliedes, ein zweiter Ein­ gang mit dem invertierenden Ausgang des zweiten D-Kipp­ gliedes und ein dritter Eingang mit einem Ausgang des UND-Gliedes gekoppelt. Der erste Eingang des UND-Gliedes ist zur Zuführung des Abschaltesignals und der zweite Eingang des UND-Gliedes zur Zuführung des Einschaltesi­ gnals vorgesehen. Durch die beiden D-Kippglieder wird eine Frequenzteilung mit dem Teilerfaktor 2 realisiert. Die D-Kippglieder werden von einem externen Taktsignal getaktet.

Die im Steuerregister gespeicherten Steuerworte dienen zur Steuerung der Einschalteeinheit und der Freigabeschaltung. Die Steuerworte werden dem Steuerregister über einen zur Übertragung von Daten von weiteren Schaltungseinheiten des Signalprozessors eingerichteten Datenbus zugeführt. Je­ weils ein Bit eines Steuerwortes dient zur Angabe, ob die Erzeugung eines Einschaltsignals und/oder wenigstens eines Freigabesignals erlaubt ist. Jeweils ein Bit eines Steuer­ wortes enthält also die Steuerinformation über die Zuläs­ sigkeit der Erzeugung eines Freigabesignals oder eines Einschaltsignals.

In einer Ausführungsform für die Einschalteeinheit ist vorgesehen, daß diese ein oder mehrere UND-Glieder, die jeweils zur Zuführung des Setzsignales einer Schnittstelle und zur Zuführung des Bits eines Steuerwortes dienen, und ein ODER-Glied enthält, das mit einem Ausgang eines oder mehrerer UND-Glieder gekoppelt ist.

Eine Ausführungsform für die Freigabeschaltung enthält ein oder mehrere UND-Glieder, die jeweils zur Zuführung des Setzsignales einer Schnittstelle und der Bits eines Steu­ erwortes dienen und dessen jeweilige Ausgänge zur Erzeu­ gung jeweils eines Freigabesignals vorgesehen sind.

Aufgrund der Abschaltung des Taktsignales für die weiteren Einheiten des Signalprozessors ist die Leistungsaufnahme des Prozessors verringert, wodurch sich der Signalprozes­ sor insbesondere zur Verwendung in einem digitalen Funkte­ lefon eignet, das von einer Batterie versorgt wird. Hier­ durch wird nämlich die Betriebsdauer verlängert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines digitalen Funktelefons mit einem Signalprozessor,

Fig. 2 ein Blockschaltbild des in Fig. 1 verwendeten Si­ gnalprozessors,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer in Fig. 2 in einem Si­ gnalprozessor verwendeten Ein-/Ausgabeeinheit,

Fig. 4 ein detaillierteres Schaltbild eines in der Ein-/Ausgabeeinheit nach Fig. 3 verwendeten Befehlsdekoders,

Fig. 5 ein detaillierteres Schaltbild eines in der Ein-/Ausgabeeinheit nach Fig. 3 verwendeten Taktschalters,

Fig. 6 ein detaillierteres Schaltbild einer in der Ein-/Ausschalteeinheit nach Fig. 3 verwendeten Einschalteein­ heit und

Fig. 7 ein dataillierteres Schaltbild einer in der Ein-/Ausschalteeinheit nach Fig. 3 verwendeten Freigabeschal­ tung.

Das in der Fig. 1 dargestellte Blockschaltbild eines digi­ talen Funktelefons enthält einen Sende- und Empfangsweg. Die von einem Mikrofon 1 empfangenen Sprachsignale werden über einen Analog-Digital-Umsetzer 2 in binär codierte Datenworte umgesetzt. Diese Datenworte werden einem Si­ gnalprozessor 3 zugeführt. Für die verschiedenen Funktio­ nen, die der Signalprozessor 3 durchführt, sind in der Fig. 1 im Signalprozessor 3 die Blöcke 4 bis 10 darge­ stellt. Mit den vom Analog-Digital-Umsetzer 2 erzeugten Datenworten wird im Block 4 eine Sprachcodierung, dann im Block 5 eine Kanalcodierung und anschließend im Block 6 eine Verschlüsselung durchgeführt. Diese verschlüsselten Datenworte werden in einem Modulator 11 GMSX-moduliert. Dieser ist mit einem Ausgang des Signalprozessors 3 ver­ bunden. Anschließend werden die modulierten digitalen Signale in einem Digital-Analog-Umsetzer 12 in analoge modulierte Signale umgesetzt. Diese modulierten analogen Signale werden einer Sendeschaltung 13 zugeführt, die Funksignale erzeugt, welche über eine Antenne 14 abge­ strahlt werden. Der bisher beschriebene Weg stellt den Sendeweg des digitalen Funktelefons dar.

Der Empfangsweg des digitalen Funktelefons wird im folgen­ den beschrieben: Von einer Antenne 15 empfangene analoge Funksignale werden in einer Empfangsschaltung 16 verarbeitet und analoge modulierte Signale einem Analog-Digital-Umsetzer 17 zu­ geführt. Die von dem Analog-Digital-Umsetzer abgegebenen digital modulierten Signale werden in einem Demodulator 18 demoduliert und dem Signalprozessor 3 zugeführt. Der Block 10 im Signalprozessor 3 soll die anschließende Entzerrung der demodulierten Signale aufzeigen. Anschließend wird eine Entschlüsselungsfunktion durchgeführt, die durch den Block 9 symbolisiert ist. Nach einer Kanaldecodierung im Block 8 und einer Sprachdecodierung im Block 7 leitet der Signalprozessor 3 digitale Datenworte einem Digital-Ana­ log-Umsetzer 19 zu, der die analogen Sprachsignale zu einem Lautsprecher 20 gibt.

Der in Fig. 1 verwendete Signalprozessor ist etwas detail­ lierter in der Fig. 2 dargestellt. Der Signalprozessor 3 weist eine Adressierungseinheit 21 auf, in der Adressen für eine Speichereinheit 22 gebildet werden, die einen ROM und RAM enthält. In einer Datenverarbeitungseinheit 23 werden Daten mittels einer arithmetisch/logischen Einheit und eines Multiplizierers verarbeitet. Des weiteren ist noch eine Steuereinheit 24 und eine Programmspeicherein­ heit 25, in der ein auszuführendes Programm abgelegt ist, in dem Signalprozessor 3 vorhanden. Die Einheiten 22 bis 25 sind über ein Bussystem miteinander verbunden. Dieses Bussystem besteht aus einem Programmbus, über den Pro­ grammbefehle übertragen werden, einem Datenbus, über den Datenworte übertragen werden, und Steuerleitungen, über die Steuerinformationen weitergegeben werden. Des weiteren ist mit dem Bussystem noch eine Ein-/Ausgabeeinheit 26 gekoppelt, über die über verschiedene Schnittstellen Ein- und Ausgabeoperationen getätigt werden können. Für be­ stimmte Einheiten ist noch eine Spezialeinheit 27 vorhan­ den, die rechenzeitintensive Operationen stellvertretend für diese Einheiten durchführen kann.

Ein Ausführungsbeispiel eines Teils der Ein-/Ausgabeein­ heit 26 ist in der Fig. 3 gezeigt. Diese enthält zwei serielle Schnittstellen 28 und 29 für die Dateneingabe, zwei serielle Schnittstellen 30 und 31 für die Datenaus­ gabe, eine parallele Schnittstelle 32 für die Dateneingabe und eine parallele Schnittstelle 33 für die Datenausgabe. Jede Schnittstelle 28 bis 33 weist externe Verbindungen für eine Datenein- bzw. -ausgabe und für die Zuführung eines Taktsignals von einem externen Taktsignalgenerator auf. Eine solche serielle bzw. parallele Schnittstelle 28 bis 33 ist beispielsweise näher in den Veröffentlichungen "Grundlagen der Mikrocomputertechnik" von Günter Schmitt, R. Oldenbourg Verlag, 1981, Kapitel 5, Seiten 221 bis 277, oder "Halbleiter-Schaltungstechnik" von U. Tietze und Ch. Schenk, 8. Auflage, Springer-Verlag, 1986, Seiten 647 bis 669, beschrieben. Jede Schnittstelle 28 bis 33 weist eine Verbindung mit einem Datenbus 34 auf. Auf diesen Datenbus werden von den Schnittstellen 28, 29 und 32 ein­ geschriebene Daten auf den Datenbus 34 gegeben. Die Schnittstellen 30, 31 und 33 erhalten Daten von dem Daten­ bus 34 zur Datenausgabe.

Die Schnittstellen 28 bis 33 weisen jeweils ein Schal­ tungsteil auf, das ein Setzsignal S1 bis S6 erzeugt, wenn jeweils ein Datenwort in eine Schnittstelle 28 bis 33 eingeschrieben worden ist. Die Schnittstellen 31 und 33 werden noch von einem abschaltbaren und einem nichtab­ schaltbaren Taktsignal versorgt. Die Schnittstellen 28 bis 31 erhalten nichtabschaltbare und externe Taktsignale.

Ein Taktschalter 35 erzeugt aus einem externen Taktsignal, welches von einem außerhalb des Signalprozessors 3 liegen­ den Taktgenerator erzeugt wird, ein nichtabschaltbares und ein abschaltbares Taktsignal, deren Frequenz um den Faktor 2 niedriger ist als die Frequenz des externen Taktsignals. Im abgeschalteten Zustand weist das abschaltbare Taktsi­ gnal eine Wertigkeit von "1" oder einen "High"-Zustand auf. Das abschaltbare Taktsignal AT erhalten die Einheiten 21 bis 25 und die Einheit 27 des Signalprozessors 3. Der nichtabschaltbare Takt NT wird weiteren Einheiten in der Ein-/Ausgabeeinheit 26 zugeführt.

Bei Programmabläufen kann es erforderlich sein, daß erst eine Datenein- bzw. Datenausgabe vorgenommen werden muß, bevor ein Programm weiter abgearbeitet werden kann. Der Zeitpunkt des Beginns einer solchen Datenein- bzw. -aus­ gabeoperation kann in der Regel nicht vorherbestimmt wer­ den. Daher muß der Signalprozessor 3 in einen Wartezustand gehen, bevor eine solche Datenein- bzw. -ausgabe statt­ finden kann. Um die Leistungsaufnahme des Signalprozessors zu verringern, wird daher der Prozessorkern mit den Ein­ heiten 21 bis 25 und 27 abgeschaltet, indem das ihnen zugeführte Taktsignal abgeschaltet wird. Aus diesem Zu­ stand kann der Signalprozessor 3 wieder in einen aktiven Zustand gehen, wenn in einer Schnittstelle eine Datenein­ bzw. -ausgabeoperation oder ein externer Interrupt vor­ genommen wird.

Das Schaltungsteil einer Schnittstelle 28 und 29, welches die Dateneingabe von dem Datenbus 34 vornimmt, wird von dem externen Taktsignal getaktet. Dem zur Datenausgabe zuständigen Schaltungsteil der Schnittstellen 30 und 31 wird das abschaltbare Taktsignal zugeführt. Das Schaltungs­ teil der parallelen Schnittstelle 32, welches zur Daten­ einschreibung vorgesehen ist, benötigt das nichtabschaltbare Taktsignal, und dem Schaltungsteil zur Datenauslesung aus der parallelen Schnittstelle 33 wird das abschaltbare Taktsignal zugeführt. Das Schaltungsteil einer Schnittstelle 28 bis 33, welches ein Setzsignal S1 bis S6 erzeugt, wird von dem nichtabschaltbaren Taktsignal NT getaktet. Werden Daten von einem externen Baustein in eine serielle bzw. parallele Schnittstelle eingeschrieben, so wird nach Abschluß der Einschreibung eines Datenwortes ein Setzsignal S1, S3 oder S5 erzeugt. Ein Setzsignal S2, S4 oder S6 wird bei einer Datenausgabe dann erzeugt, wenn ein externer Baustein die Daten von der Schnittstelle durch einen Befehl über eine Verbindung anfordert, die in der Fig. 3 nicht näher dargestellt ist.

Die Ein-/Ausgabeeinheit 26 enthält noch einen Befehlsdeko­ der 36, der mit einem Programmbus 37 gekoppelt ist. Über den Programmbus 37 werden Programmbefehle übertragen. Kommt über den Programmbus ein Abschaltebefehl, so wird dieser vom Befehlsdekoder 36, der von dem abschaltbaren Taktsignal versorgt wird, dekodiert und ein Abschaltsignal gebildet, welches dem Taktschalter 35 zugeführt wird. Die Einschaltung des abschaltbaren Taktsignales AT wird über eine Einschalteeinheit 38 realisiert. Diese Einschalteein­ heit 38 erhält außer dem nichtabschaltbaren Taktsignal NT die Setzsignale S1 bis S6 und Steuerbits E1 bis E7 eines Steuerwortes, das in einem Steuerregister 39, welches von dem abschaltbaren Taktsignal versorgt wird, gespeichert ist. Ein solches Steuerwort ist in das Steuerregister 39 über den Datenbus vor einer Abschaltung des abschaltbaren Taktsignals AT eingeschrieben worden. Ein Einschaltsignal wird von der Einschalteeinheit 38 nur dann erzeugt, wenn das zu einem Setzsignal S1 bis 56 entsprechende Steuerbit E1 bis E7 gesetzt ist (z. B. Wertigkeit "1"). Die Ein­ schalteeinheit 38 führt ein Einschaltsignal dem Takt­ schalter 35 zu.

Die Ein-/Ausgabeeinheit 26 weist noch eine Interrupt-Schnittstelle 40 auf, über die extern eine In­ terrupt-Anweisung gegeben werden kann und die außerdem das nichtabschaltbare Taktsignal erhält. Wird eine Interrupt-Anweisung eingeschrieben, so erzeugt ein Schaltungsteil der Interrupt-Schnittstelle 40 ein Setzsignal S7, welches ebenfalls der Einschalteeinheit 38 zugeführt wird. Ist das entsprechende Steuerbit E7 gesetzt, kann aufgrund einer solchen Interrupt-Anweisung das abschaltbare Taktsignal AT im Taktschalter 35 eingeschaltet werden. Das Setzsignal S7, welches in einem Schaltungsteil der Interrupt-Schnitt­ stelle 40 gesetzt ist, wird durch ein Steuerbit L, welches nach der Einschaltung der Einheiten in das Steuerregister 39 eingeschrieben wird, wieder zurückgesetzt. Eine solche Interrupt-Schnittstelle 40 ist z. B. aus der Veröffentli­ chung "Grundlagen der Mikrocomputertechnik" von Günter Schmitt, R. Oldenbourg Verlag, 1981, Kapitel 5, Seiten 70 und 76, bekannt.

Nach einer abgeschlossenen Datenein- bzw. -ausgabe in einer Schnittstelle 28 bis 33 oder einer Interrupt-Anwei­ sung, welche in die Interrupt-Schnittstelle 40 eingelesen worden ist, kann der normale Programmablauf durch ein Interrupt-Programm unterbrochen werden. Hierzu dient eine Freigabeschaltung, welche Freigabesignale erzeugt, die einer Schaltung zur Erzeugung von Interrupt-Adressen zu­ geführt werden. Eine solche Schaltung zur Erzeugung von Interrupt-Adressen ist eine übliche Einrichtung in Signal­ prozessoren und wird hier nicht näher dargestellt. Ein Freigabesignal wird erzeugt, wenn weitere Steuerbit F1 bis F7 des Steuerwortes gesetzt sind. Falls ein Steuerbit gesetzt ist und das entsprechende Setzsignal S1 bis S7 erzeugt worden ist, wird ein Freigabesignal von der Frei­ gabeschaltung 41 gebildet.

In Fig. 4 ist ein Beispiel für einen Befehlsdekoder 36 detaillierter dargestellt. Die drei niederwertigsten Ver­ bindungen des Programmbusses 37 sind mit einer Logikschal­ tung 42 verbunden. Die Logikschaltung 42 enthält zwei NICHT-Glieder 43 und 44. Die beiden niederwertigsten Ver­ bindungen sind mit jeweils einem NICHT-Glied 43 und 44 verbunden, deren jeweilige Ausgänge mit jeweils einem Eingang eines NAND-Gliedes 45 verbunden sind. Die dritte Verbindung vom Programmbus 37 wird einem weiteren Eingang des NAND-Gliedes 45 zugeführt. Der Ausgang des NAND-Glie­ des 45 ist mit einem D-Eingang eines D-Kippgliedes 46 gekoppelt. Dieses D-Kippglied 46 wird von dem abschaltba­ ren Taktsignal AT versorgt. Ist der Programmbefehl als Binärzahl "100" dekodiert, ist das Abschaltesignal gebil­ det, wenn der invertierende Ausgang des D-Kippgliedes 46 eine "1" liefert.

Der in Fig. 5 dargestellte Taktschalter 35 enthält ein erstes D-Kippglied 47, dessen Takteingang ein externes Taktsignal zugeführt wird und dessen invertierender Aus­ gang mit dem D-Eingang des ersten D-Kippgliedes 47 ver­ bunden ist. Der invertierende Ausgang des ersten D-Kipp­ gliedes 47 liefert auch das nichtabschaltbare Taktsignal NT. Dem Takteingang eines zweiten D-Kippgliedes 48 wird ebenfalls das externe Taktsignal zugeführt. Der nicht invertierende Ausgang des zweiten D-Kippgliedes 48 liefert das abschaltbare Taktsignal AT. Der D-Eingang des zweiten D-Kippgliedes 48 ist mit einem ODER-Glied 49 verbunden, dessen erster Eingang mit dem invertierenden Ausgang des ersten D-Kippgliedes 47 und dessen zweiter Eingang mit dem invertierenden Ausgang des zweiten D-Kippgliedes 48 ver­ bunden ist. Der dritte Eingang des ODER-Gliedes 49 ist mit einem UND-Glied 50 verbunden. Dem ersten Eingang des UND- Gliedes 50 wird das Abschaltsignal und dem zweiten Eingang des UND-Gliedes 50 des Einschaltesignal von der Ein­ schalteeinheit 38 zugeführt. Die Einschalteeinheit 38 liefert ein Einschaltesignal, das einen "Low"-Pegel oder die Wertigkeit von "0" aufweist.

Es sei vorausgesetzt, daß das Signal am Ausgang des UND-Gliedes 50 eine Wertigkeit von "0" aufweist. Aufgrund der Zuführung des nichtabschaltbaren Taktsignales NT zum er­ sten Eingang des ODER-Gliedes 49 wird erzwungen, daß das abschaltbare Taktsignal AT zum nichtabschaltbaren Taktsi­ gnal im nichtabgeschalteten Zustand gegenphasig ist. Ist kein Einschaltesignal vorhanden, so weist das Signal am zweiten Eingang des UND-Gliedes 50 eine Wertigkeit "1" auf. Wenn ein Abschaltsignal vorliegt, hat das Signal am Ausgang des UND-Gliedes 50 die Wertigkeit "1". Hierdurch wird das abschaltbare Taktsignal AT auf einem "High"-Pegel (Wertigkeit "1") gehalten. Somit ist das abschaltbare Taktsignal AT abgeschaltet, und alle Einheiten, außer der Ein-/Ausschalteeinheit des Signalprozessors 3, sind im abgeschalteten Zustand.

Falls ein Einschaltesignal (Wertigkeit "0") von der Ein­ schalteeinheit 38 übertragen wird, wird das Ausgangssignal des UND-Gliedes 50 die Wertigkeit "0" erhalten und das abschaltbare Taktsignal AT wird wieder eingeschaltet. Die abgeschalteten Einheiten des Signalprozessors 3 werden wieder aktiv. Auf dem Programmbus wird ein neuer Programm­ befehl gesendet, so daß das Abschaltsignal nicht mehr gesendet wird. Nach der Einschaltung des Taktschalters 35 wird das Einschaltesignal in einen "High"-Zustand (Wer­ tigkeit "1") wechseln.

Durch die beiden D-Kippglieder 47 und 48 weist das ab­ schaltbare und das nichtabschaltbare Taktsignal eine um den Faktor 2 geringere Frequenz gegenüber dem externen Taktsignal auf. Die beiden D-Kippglieder 47 und 48 wirken als Frequenzteiler mit dem Teilerfaktor 2.

Die Einschalteeinheit 38 ist in Fig. 6 dargestellt. Diese enthält sieben UND-Glieder 51 bis 57. Jedem UND-Glied 51 bis 57 wird ein Steuerbit vom Steuerregister 39 und je­ weils ein Setzsignal von einer Schnittstelle 28 bis 33 und 40 zugeführt. Beispielsweise erhält das UND-Glied 52 das Steuerbit E2 und das Setzsignal S2 von der seriellen Schnittstelle 30. Die Ausgänge aller UND-Glieder 51 bis 57 werden in einem ODER-Glied 58 verknüpft. Der Ausgang des ODER-Gliedes 58 ist mit einem D-Kippglied 49 verbunden. Dieses D-Kippglied 49 wird von dem nichtabschaltbaren Taktsignal NT getaktet. Das Einschaltsignal wird von dem invertierenden Ausgang des D-Kippgliedes 59 geliefert.

Die Freigabeschaltung 41 (Fig. 7) enthält sieben UND-Glie­ der 60 bis 66. Jedes UND-Glied 60 bis 66 erhält ein Setz­ signal S1 bis S7 von einer Schnittstelle 28 bis 33 und der Interrupt-Schnittstelle 40 und Steuerungsbits F1 bis F7 vom Steuerregister 39. Die Ausgänge der UND-Glieder 60 bis 66 erzeugen ein Freigabesignal, die der Schaltung zur Erzeugung von Interrupt-Adressen zugeführt wird. Beispielsweise erhält der UND-Glied 62 das Steuerungsbit F3 und das Setzsignal S3 von der seriellen Schnittstelle 29.

Claims (10)

1. Signalprozessor mit einer Ein-/Ausgabeeinheit (26), die

   • - wenigstens eine Schnittstelle (28 bis 33, 40) zur Erzeugung eines Setzsignales (S1 bis 57) nach einer Ein- bzw. Ausgabeoperation,
   • - einen Taktschalter (35) zur Erzeugung eines nicht­ abschaltbaren Taktsignales für die Ein-/Ausgabeein­ heit und eines abschaltbaren Taktsignales (AT) für die restlichen Einheiten des Signalprozessors aus einem externen Taktsignal,
   • - einen Befehlsdekoder (36) zur Erzeugung eines Ab­ schaltsignals für den Taktschalter aus einem Pro­ grammbefehl,
   • - eine Einschalteeinheit (38) zur Erzeugung eines Ein­ schaltesignals für den Taktschalter in Abhängigkeit von wenigstens einem Setzsignal und einem vor der Abschaltung in einem Steuerregister (39) gespeicher­ ten Steuerwort (E1 bis E7) und
   • - eine Freigabeschaltung (41) zur Erzeugung von Freiga­ besignalen für eine Schaltung zur Bildung von einer Adresse für wenigstens ein Interrupt-Programm in Abhängigkeit von wenigstens einem Setzsignal und einem im Steuerregister gespeicherten Steuerwort (F1 bis F7) enthält.
2. 2. Signalprozessor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein-/Ausgabeeinheit (26) wenigstens eine serielle und/oder eine parallele Schnitt­ stelle (28, 29, 32) zur Dateneingabe und/oder wenigstens eine serielle und/oder eine parallele Schnittstelle (30, 31, 33) zur Datenausgabe enthält und daß ein Datenbus (34) zur Übertragung von Daten zwischen einer Schnittstelle und weiteren Schaltungseinheiten des Signalprozessors dient.
3. 3. Signalprozessor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schnittstelle (28 bis 33) nach Empfang eines Datenwortes zur Erzeugung eines Setzsi­ gnales (S1 bis S6) vorgesehen ist.
4. 4. Signalprozessor nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein-/Ausgabeeinheit (26) eine Interrupt-Schnittstelle (40) zum Empfang einer Inter­ rupt-Anweisung und zur Erzeugung eines Setzsignales (57) nach dem Empfang der externen Interrupt-Anweisung enthält.
5. 5. Signalprozessor nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Befehlsdekoder (36) eine Logikschaltung (42) enthält, die mit einem Programmbus (37) zur Zuführung von Programmbefehlen gekoppelt ist und die bei Vorliegen eines Abschaltebefehls zur Erzeugung des Abschaltsignals für den Taktschalter (35) dient.
6. 6. Signalprozessor nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktschalter (35) ein erstes D-Kippglied (47), dessen ein nichtabschaltbares Taktsignal (NT) lieferbarer, invertierender Ausgang mit seinem D-Eingang gekoppelt ist, und ein zweites D-Kipp­ glied (48) enthält, dessen D-Eingang mit einem ODER-Glied (49) gekoppelt ist und dessen nichtinvertierender Ausgang zur Lieferung des abschaltbaren Taktes (AT) vorgesehen ist, und daß ein erster Eingang des ODER-Gliedes mit dem invertierenden Ausgang des ersten D-Kippgliedes, ein zwei­ ter Eingang mit dem invertierenden Ausgang des zweiten D-Kippgliedes und ein dritter Eingang mit einem Ausgang eines UND-Gliedes (50) gekoppelt ist, dessen erster Ein­ gang zur Zuführung eines Abschaltsignals und dessen zweiter Eingang zur Zuführung des Einschaltesignals vorgesehen ist.
7. 7. Signalprozessor nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerregister (39) mit einem zur Übertragung von Daten von weiteren Schaltungs­ einheiten des Signalprozessors eingerichteten Datenbus (34) gekoppelt ist, daß das Steuerregister zur Speicherung eines Steuerwortes vorgesehen ist und daß die Bits eines Steuerwortes zur Angabe dienen, ob die Erzeugung eines Einschaltsignals und/oder wenigstens eines Freigabesignals erlaubt ist.
8. 8. Signalprozessor nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschalteeinheit (38) ein oder mehrere UND-Glieder (51 bis 57), die jeweils zur Zuführung des Setzsignales (S1 bis 57) einer Schnittstelle (28 bis 33, 40) und zur Zuführung des Bits eines Steuer­ wortes dienen, und ein ODER-Glied (58) enthält, das mit einem Ausgang eines oder mehrerer UND-Glieder gekoppelt ist.
9. 9. Signalprozessor nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabeschaltung ein oder mehrere UND-Glieder (60 bis 66) enthält, die jeweils zur Zuführung des Setzsignales (S1 bis S7) einer Schnittstelle (28 bis 33, 40) und der Bits eines Steuerwortes dienen und dessen jeweilige Ausgänge zur Erzeugung jeweils eines Freigabesignals vorgesehen sind.
10. 10. Signalprozessor nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che zur Verwendung in einem digitalen Funktelefon.