DE4409286C1 - Verfahren zum Erkennen der Ursache eines Reset-Vorgangs eines durch einen Mikroprozessor gesteuerten Systems sowie Schaltung zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen der Ursachen eines Reset- Vorgangs eines durch einen Mikroprozessor gesteuerten Systems gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Die Erfindung betrifft weiter eine Schaltung zum Durchführen des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2.

Aus der GB 22 43468 A ist eine IC-Karte mit einem Mikroprozessor, einer Dateneingabeschaltung und einer Datenausgabeschaltung bekannt. Weiter sind eine Resetempfangseinrichtung zum Empfang eines externen Reset-Signals und ein Überwachungszeitgeber vorgesehen, wobei der Überwachungszeitgeber ein internes Resetsignal erzeugt, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer vergangen ist, innerhalb der die Dateneingabeschaltung keine Antwort von außen erhält. Die Resetempfangseinrichtung und der Überwachungszeitgeber sind über eine Diskriminatorschaltung mit dem Mikroprozessor verbunden, welche Diskriminatorschaltung entscheidet, ob ein externes oder internes Resetsignal vorliegt und in Abhängigkeit davon weitere Befehlsfolgen auslöst.

Die WO 89/09957 beschreibt einen Mikrorechner mit einer Einrichtung zum Unterscheiden von Resetsignalen. Dabei ist ein ODER-Gatter vorgesehen, an dessen einem Eingang ein zyklisches Resetsignal liegt und dessen anderer Eingang mit einem Resetausgang einer Stromversorgungseinheit verbunden ist. Der Ausgang des Gatters ist mit dem Reseteingang des Mikroprozessors verbunden. Um zwischen zyklischen Resetsignalen und von der Stromversorgungseinheit her kommenden Resetsignalen unterscheiden zu können, ist der Resetausgang der Stromversorgungseinheit zusätzlich über ein Speicherelement mit einem weiteren Eingang des Mikroprozessors verbunden, welcher vom Mikroprozessor bei Auftreten eines Resetsignals abgefragt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die zyklischen Resetsignale von von der Stromversorgungseinheit her kommenden Resetsignalen zu unterscheiden.

Beim Einschalten eines durch einen Mikroprozessor gesteuerten Systems wird im allgemeinen ein "Versorgungsspannung-Ein-Reset" bzw. ein "Power-On-Reset" erzeugt, um in einer Initialisierungsphase des Systems bzw. des Mikroprozessors alle Register, Arbeitsspeicher, I/O-Ports (Eingangs-/Ausgangs-Anschlüsse) usw. in vorbestimmter Weise zu konfigurieren. Während des Betriebs des Systems können durch Einbrüche in der Versorgungsspannung, beispielsweise infolge von Störspannungen, oder durch von der Software festgestellte Fehlerzustände ebenfalls Resets ausgelöst werden, die das System neu konfigurieren.

In der Praxis ist es häufig wünschenswert, unterscheiden zu können, ob ein Reset durch bewußtes Aus- und wieder Einschalten des Systems (Langzeit-Reset) oder durch Fehlerzustände während des Betriebs, wie Spannungsschwankungen und/oder von der Software festgestellte Fehlerzustände (dazu können auch die Spannungsschwankungen gehören) (Kurzzeit-Reset) verursacht wurde.

Beispielsweise können Informationen von Größen, die in einem gepufferten Speicher nach "Versorgungsspannung Aus" bis zum nächsten Betriebszyklus gespeichert werden sollen, durch einen von Störungen erzeugten Reset verfälscht oder fehlerhaft angezeigt werden und damit unsinnig sein, so daß nach einem "Stör-Reset" die Daten im gepufferten Speicher (RAM oder E²PROM) gelöscht oder durch Neutralwerte ersetzt werden. Im Falle eines regulären "Power On"-Resets haben die gespeicherten Daten Gültigkeit. Ein Beispiel ist das Abspeichern von Sensor/Stellglied- Diagnosefehlern durch Überwachung von Plausibilitätsgrenzen, die sich durch Störspannungen fälschlicherweise ergeben können und damit zu einem ungewollten Fehleintrag im Diagnosespeicher führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Schaltung zu dessen Durchführung anzugeben, mit dem die Ursachen eines Reset in einfacher Weise festgestellt werden können.

Der das Verfahren betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Der die Schaltung betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst.

Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltungen gerichtet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.

Es stellen dar:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schaltung zum Erkennen der Ursachen eines Reset-Vorgangs und

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Schaltung.

Gemäß Fig. 1 weist eine Spannnungsversorgungseinheit 2 einen Schalter 4 auf und ist mit einem Versorgungsspannungseingang 6 und einem Reset- Eingang 8 eines Mikroprozessors 10 verbunden, der in an sich bekannter Weise ein nicht dargestelltes System, beispielsweise die Zündung und Einspritzung einer Brennkraftmaschine steuert.

Der Mikroprozessor 10 weist einen sowohl als Eingang als auch als Ausgang schaltbaren Anschluß einen I/O-Port 12 auf, der über einen Ladewiderstand 14 mit einem Kondensator 16 verbunden ist. Parallel zu dem Kondensator 16 ist ein Entladewiderstand 18 geschaltet.

Die Funktion der beschriebenen Schaltung ist folgende:
Nach Einschalten des Schalters 4 wird nach der Initialisierungsphase des Mikroprozessors 10 dessen I/O-Port 12 als Ausgang geschaltet, woraufhin der Kondensator 16 über den Ladewiderstand 14 geladen wird. Nach Ausschalten des Systems durch Öffnen des Schalters 4 entlädt sich der Kondensator 16 über den Entladewiderstand 18, dessen Widerstand größer als der des Ladewiderstands 14 gewählt ist. Die Entladezeitkonstante τ = R×C (R: Größe des Entladewiderstandes 18, C: Kapazität des Kondensators 16) ist so gewählt, daß sie wesentlich länger als eine durch Störungen in der Versorgungsspannung oder durch von der Software erkannte Fehler verursachte Reset-Phase ist.

Wird das System nun regulär über den Schalter 4 ausgeschaltet, so entlädt sich der Kondensator 16 über den Entladewiderstand 18. Wird das System dann über den Schalter 4 in Betrieb gesetzt so erkennt der Mikroprozessor 10 über das Fehlen einer Spannung an dem nach der Reset-Phase zunächst als Eingang geschalteten I/O-Port 12, daß es sich bei diesem Reset um einen "regulären" Langzeit-Reset handelte. Anschließend wird der I/O-Port wieder als Ausgang geschaltet, so daß der Kondensator 16 geladen wird.

Tritt im Betrieb ein kurzzeitiger Reset-Zustand auf, beispielsweise infolge eines Spannungseinbruchs oder infolge eines von der Software erkannten Fehlers, so erkennt der Mikroprozessor 10 durch die nach dem Reset am als Eingang geschalteten I/O-Port 12 liegende Spannung (der Kondensator 16 ist noch nicht entladen), daß es sich um einen "Kurzzeit-Reset" handelte. Anschließend wird der I/O-Port wieder als Ausgang geschaltet, so daß der Kondensator 16 erneut voll geladen wird.

Mit der nach einer Reset-Phase gewonnenen Information über die Vergangenheit vor dem Reset bzw. über dessen Gründe können unterschiedliche, von der Software des Systems gesteuerte Aktionen ausgeführt werden.

Bei dieser Ausführungsform der Schaltung wird der Kondensator 16 immer über den Entladewiderstand 18 entladen. Der Port 12 dient zum Laden des RC- Gliedes 16, 18 und zum Messen der Spannung des Kondensators 16 nach einem Reset.

Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Schaltung, für die vielfältige Abwandlungen denkbar sind. Gemäß Fig. 2 ist der Ladewiderstand 14 des Kondensators 16 unmittelbar mit der Spannungsversorgungseinheit 2 verbunden. Der Port 20 des Mikroprozessors 10, mit dem der Kondensator 16 über einen Anschlußwiderstand 22 verbunden ist, ist grundsätzlich als Eingangsport geschaltet. Der Port 20 kann auch ein A/D-Anschluß des Mikroprozessors 10 sein, über den analoge Spannungen erfaßt werden können.

Claims (6)

1. Verfahren zum Erkennen der Ursachen eines Reset-Vorgangs eines durch einen Mikroprozessor (10) gesteuerten Systems, wobei ein Reset-Vorgang entweder durch das Einschalten einer externen Versorgungsspannung (Langzeit-Reset) oder durch kurzzeitige Schwankungen der externen Versorgungsspannung und auch durch von der Software des Mikroprozessors festgestellte Fehlerzustände (Kurzzeit- Reset) ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei vorhandener externer Versorgungsspannung ein Kondensator (16) geladen wird, welcher sich bei fehlender externer Versorgungsspannung mit einer vorbestimmten Entladezeitkonstanten entlädt, die länger als die Dauer eines Kurzzeit-Reset ist, und daß der Kondensator (16) an einem Port (12; 20) des Mikroprozessors (10) liegt welcher zumindest unmittelbar nach einem Reset als Eingangsport geschaltet ist, so daß aus dem Vorhandensein einer Spannung an dem Port unmittelbar nach einem Reset-Zustand vom Mikroprozessor erkennbar ist, ob ein Kurzzeit-Reset oder ein Langzeit-Reset vorlag.

2. Schaltung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Schalter (4) zum Ein-/Ausschalten einer Versorgungsspannungseinheit (2) zur Stromversorgung eines Mikroprozessors (10), gekennzeichnet durch einen Kondensator (16), welcher über einen Ladewiderstand (14) mit der Versorgungsspannungseinheit (2) verbunden und parallel zu einem Entladewiderstand (18) geschaltet ist, wobei der über den Ladewiderstand (14) mit der Versorgungsspannungseinheit (2) verbundene Pol des Kondensators (16) mit einem zumindest unmittelbar nach einem Reset-Zustand als Eingangsport geschalteten Port (12; 20) des Mikroprozessors (10) verbunden ist.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Port des Mikroprozessors (10) ein Eingangs/Ausgangsport (12) ist, an welchem der Ladewiderstand (14) des Kondensators (10) liegt.

4. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladewiderstand (14) des Kondensators (10) unmittelbar mit der Versorgungsspannungseinheit (2) verbunden ist.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Port des Mikroprozessors (10) ein Analog/Digital-Eingang (20) ist.

6. Schaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsversorgungseinheit (2) einen Reset-Eingang (8) des Mikroprozessors (10) ansteuert.