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Die vorliegende Erfindung betrifft
das Gebiet der elektronischen Schaltungen und insbesondere Mittel zum
Aufwecken eines Systems, das im "Sleep"-Modus arbeitet.
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In der vorliegenden Beschreibung
wird unter einer elektronischen Schaltung ein System verstanden, das
eine Zentraleinheit, an die wenigstens ein Peripheriebaustein angeschlossen
werden kann, und einen Systemtakt, der an alle logischen Mittel
des Systems und vor allem an die Zentraleinheit ein Taktsignal liefert,
umfasst. Alle Komponenten des Systems werden durch eine Stromversorgungsquelle
gespeist.
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Allgemein kann ein solches System
in einem der drei folgenden Modi arbeiten: einem "Run"-Modus oder "aktiven" Modus, einem "Standby"- oder "Halt"-Modus und einem "Sleep"-Modus.
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Wenn das System im "Run"-Modus ist, arbeiten
alle seine Komponenten. Wenn es im "Standby"-Modus ist, arbeiten lediglich die Peripheriebausteine,
wobei die Zentraleinheit und der ROM-Speicher üblicherweise angehalten sind,
d. h. durch das Taktsignal nicht mehr aktiviert werden. Und wenn
das System im "Sleep"-Modus ist, sind
alle Komponenten einschließlich
des Systemtakts angehalten, wobei lediglich die Versorgungsquelle
das System unter Versorgung hält.
Somit arbeitet ein solches System die meiste Zeit im "Sleep"-Modus, wodurch eine
wesentliche Verringerung seines Verbrauchs an elektrischer Leistung
verwirklicht werden kann.
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Ein Problem, das sich den Entwicklern
eines Systems, wie es oben beschrieben ist, stellt, liegt in der Verwirklichung
seines "Aufweckens", d. h. seines Übergangs
vom "Sleep"-Modus in den "Run"-Modus oder den "Standby"-Modus.
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Eine herkömmliche Lösung dieses Problems besteht
darin, über
für das
System externe Mittel ein Signal für das Zurücksetzen des gesamten Systems
auf null zu liefern. Beispielsweise können solche Mittel durch einen
Schlüssel
gebildet sein, der mit Mitteln versehen ist, die dem System das
Signal zum Zurücksetzen auf
null liefern, wenn er dem System angenähert und unter der Einwirkung
eines Anwenders aktiviert wird.
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Ein Nachteil einer solchen Lösung liegt
darin, dass zusätzliche
Mittel verwendet werden müssen,
um das System auf null zurückzusetzen,
was den gewöhnlichen
Kosten- und Platzbedarfsvorgaben in der Industrie widerspricht.
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Ein weiterer Nachteil dieser Lösung liegt
darin, dass für
das System externe Mittel verwendet werden müssen, um es auf null zurückzusetzen,
so dass es nicht selbstständig
aufwachen kann.
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Eine andere herkömmliche Lösung des obenerwähnten Problems
besteht darin, einen Basistakt zu schaffen, der sich von jenem,
der durch den Systemtakt geliefert wird, unterscheidet, wobei der
letztere im "Sleep"-Modus deaktiviert
ist. Der Basistakt muss eine Zeitspanne seit dem Übergang
des Systems in den "Sleep"-Modus messen können.
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Beispielsweise beschreibt das Dokument
EP 0 586 256 auf dem Gebiet
der Mobiltelephone ein System, das einen ersten Takt oder Systemtakt,
der mit einer höheren
Frequenz arbeitet, und einen zweiten Takt, der mit einer niedrigeren
Frequenz arbeitet, umfasst. Der Systemtakt kann während vorgegebener
Zeitspannen in den "Sleep"-Modus versetzt,
d. h. deaktivert, werden. Die Dauer des Schlafs kann gemessen werden, indem
die von dem zweiten Takt gelieferten niederfrequenten Impulse gezählt werden.
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Ein Nachteil dieser Lösung liegt
darin, dass der niederfrequente Takt in Bezug auf den Systemtakt
kalibriert werden muss.
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Das Dokument US-A-4.698.748 beschreibt
noch ein Beispiel eines Systems mit einem zusätzlichen Takt und einem Timer,
um die Funktion der Überwachung
und Reaktivierung des Systems zu erfüllen.
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Die Anmeldering der vorliegenden
Erfindung hat beobachtet, dass die herkömmlichen Lösungen, wie sie oben beschrieben
worden sind, Mittel erfordern, die eigens dem Betrieb des Systems
im "Sleep"-Modus zugeordnet
sind, und dass diese Mittel einen beachtlichen Verbrauch von elektrischer
Leistung, üblicherweise in
der Größenordnung
von einigen hundert Nanoampere (1 nA = 10-9 A)
bis einigen Mikroampere (1 μA
= 10-6 A), mit sich bringen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist, ein System vorzusehen, das Aufweckmittel, wenn das System im "Sleep"-Modus ist, enthält, wobei
das System die obenerwähnten
Nachteile beseitigt.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist, ein solches System vorzusehen, das bei seinem Betrieb
im "Sleep"-Modus einen geringen
Verbrauch von elektrischer Leistung mit sich bringt.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist, ein solches System vorzusehen, das die traditionellen
Kosten- und Umfangskriterien in der Industrie erfüllt.
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Diese sowie weitere Aufgaben werden
durch das System nach Anspruch 1 erfüllt.
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Ein Vorteil der Aufweckmittel des
Systems gemäß der vorliegenden
Erfindung beruht darin, dass sie so beschaffen sind, dass sie, sobald
das System in den "Sleep"-Modus übergeht,
einen selbstständigen
Basistakt und ein Aufwecken dieses Systems am Ende einer vorgegebenen
Zeitspanne verwiklichen, und dann, wenn das System nicht im "Sleep"-Modus ist, eine
Funktion ausüben,
die sich von der Basistakt- und Aufweckfunktion unterscheidet. Eine
solche Vorkehrung ermöglicht
somit dem System, eigenständig
aufzuwachen, ohne auf Mittel zurückzugreifen,
die lediglich dem Betrieb des Systems im "Sleep"-Modus gewidmet sind, wodurch sein Platzbedarf
und seine Kosten rationaler gestaltet werden.
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Ein weiterer Vorteil der Aufweckmittel
des Systems gemäß der vorliegenden
Erfindung beruht darin, dass sie für das System intern sind, wodurch
das System aufwachen kann, ohne auf externe Mittel zurückzugreifen,
und der Umfang des Systems rationaler gestaltet wird.
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Ein weiterer Vorteil der Aufweckmittel
des Systems gemäß der vorliegenden
Erfindung beruht darin, dass die Oszillationserfassungsmittel im "Sleep"-Modus verwendet
werden, um den selbstständigen
Basistakt lediglich von der Einleitung von Strom, der von der Stromversorgungsquelle
geliefert wird, ausgehend zu verwirklichen, was bei seinem Betrieb
im "Sleep"-Modus nur einen
geringen Verbrauch an elektrischer Leistung mit sich bringt.
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Ein Vorteil der Speichermittel des
Systems gemäß der vorliegenden
Erfindung beruht darin, dass sie so beschaffen sind, dass sie mehrere
Impulsgesamtheiten mit jeweils vorgegebener Impulsanzahl speichern und
eine dieser Gesamtheiten, die die vorgegebene Zeitspanne des selbstständigen Basistakts
repräsentiert, liefern,
wodurch die Dauer des Betriebs des Systems im "Sleep"-Modus verändert werden kann.
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Diese und weitere Aufgaben, Merkmale
und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher beim Lesen
der genauen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die
lediglich beispielhaft und im Zusammenhang mit den beigefügten Figuren
gegeben wird, wovon:
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1 ein
System gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 einen
vereinfachten Stromlaufplan der Oszillationserfassungsmittel von 1 zeigt;
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3 drei
Zeitablaufpläne
zeigt, die die Wellenformen von drei Signalen veranschaulichen,
die sich auf die Oszillationserfassungsmittel von 2 beziehen, wenn das System von 1 im "Run"-Modus
oder im "Standby"-Modus ist;
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4 drei
Zeitablaufpläne
zeigt, die die Wellenformen von drei Signalen veranschaulichen,
die sich auf die Oszillationserfassungsmittel von 2 beziehen, wenn das System von 1 im "Sleep"-Modus ist; und
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5 drei
Zeitablaufpläne
zeigt, die die Wellenformen von drei Signalen veranschaulichen,
die in dem System von 1 vorhanden
sind, wenn dieses im "Run"-Modus, im "Standby"-Modus oder im "Sleep"-Modus arbeitet.
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1 zeigt
ein System 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Das System 1 umfasst eine
Zentraleinheit 11, einen Systemtakt 12 und Oszillationserfassungsmittel 13.
Das System 1 kann außerdem
wenigstens einen Peripheriebaustein 14 umfassen.
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Selbstverständlich umfasst das System 1 ferner
eine (nicht gezeigte) Stromversorgungsquelle, die so beschaffen
ist, dass sie eine Versorgungsspannung Vdd liefert als Bezug gegenüber der
Massespannung oder dem Massepotenzial Vss. Jede Komponente des Systems 1 besitzt
einen (nicht gezeigten) Versorgungsanschluss, der dazu bestimmt
ist, die Versorgungsspannung Vdd zu empfangen, und einen (nicht
gezeigten) Masseanschluss, der dazu bestimmt ist, die Massespannung
Vss zu empfangen. Somit liegen die in dem System 1 vorhandenen
Spannungen zwischen der Versorgungsspannung Vdd und der Massespannung
Vss.
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Das System 1 kann ferner
in einem der drei Modi "Run", "Standby" und "Sleep", wie sie oben beschrieben
worden sind, arbeiten.
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Die Zentraleinheit 11 besitzt
erste und zweite Eingangsanschlüsse,
die mit 111 bzw. 112 bezeichnet sind, und einen
Ausgangsanschluss 113.
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Der Peripheriebaustein 14 besitzt
erste und zweite Eingangsanschlüsse,
die mit 141 und 142 bezeichnet sind. Selbstverständlich kann
dieser Peripheriebaustein ferner wenigstens einen (nicht gezeigten)
Ausgangsanschluss besitzen.
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Der Systemtakt 12 besitzt
einen Eingangsanschluss 121 und erste, zweite und dritte
Ausgangsanschlüsse,
die mit 122 bis 124 bezeichnet sind. Der Systemtakt 12 ist
so beschaffen, dass er an den Anschlüssen 122 bis 124 ein
Takt signal CK liefern kann. Dazu ist der Anschluss 122 mit
dem Anschluss 111 verbunden, damit die Zentraleinheit 11 am
Anschluss 111 das Taktsignal CK empfangen kann. Ebenso
ist der Anschluss 123 mit dem Anschluss 141 verbunden,
damit der Peripheriebaustein 14 am Anschluss 141 das
Taktsignal CK empfangen kann. Lediglich als Beispiel, die Frequenz
des über
die Anschlüsse 122 und 123 gelieferten
Taktsignals CK beträgt
typischerweise etwa 600 kHz.
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Die Oszillationserfassungsmittel 13 besitzen
erste, zweite und dritte Eingangsanschlüsse, die mit 131 bis 133 bezeichnet
sind, einen Ausgangsanschluss 134 und einen (nicht gezeigten)
Masseanschluss, der dazu bestimmt ist, die Spannung Vss aufzunehmen.
Die Oszillationserfassungsmittel 13 sind so beschaffen,
dass sie die Aktivität
des Systemtakts 12 steuern. Dazu ist der Anschluss 131 mit
dem Anschluss 124 verbunden, damit die Oszillationserfassungsmittel 13 das
Taktsignal CK mit einer ersten Frequenz empfangen können. Deshalb
werden die Oszillationserfassungsmittel 13 auch als allgemein
als "Watch-dog"-Oszillator oder "Analog-Watch-dog"-Oszillator bezeichnet.
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Es sei angemerkt, dass die erste
Frequenz niedriger als die Frequenz des an die Zentraleinheit 11 und an
den Peripheriebaustein 14 gelieferten Taktsignals CK sein
kann. Als Beispiel, die erste Frequenz beträgt typischerweise etwa 500
Hz.
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Dazu enthält der Systemtakt 12 außerdem eine
(nicht gezeigte) Frequenzteilungskette, die so beschaffen ist, dass
sie ein Eingangssignal mit einer Frequenz gleich 600 kHz empfängt und
ein Ausgangssignal mit einer Frequenz, die zwischen 600 kHz und
einigen Hz liegt, liefert. Selbstverständlich sind die verschiedenen
Frequenzwerte lediglich als veranschaulichendes Beispiel gegeben.
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Das System 1 umfasst ferner
Spannungsumsetzungsmittel 15, die einen Ausgangsanschluss 151 besitzen.
Die Spannungsumsetzungsmittel 15 sind so beschalten, dass
sie die Versorgungsspannung Vdd empfangen, wie dies bereits oben
erwähnt
worden ist, und als Antwort am Anschluss 151 einen Strom
Idd liefern. Vorzugsweise sind die Spannungsumsetzungsmittel 15 aus
einem Stromspiegel gebildet, der so beschaffen ist, dass er den
Strom Idd liefert, derart, dass dieser Strom einen vorgegebenen
Wert besitzt. Lediglich als Beispiel, der Strom Idd ist im Wesentlichen
gleich 1 nA. Somit ist der Anschluss 151 mit dem Anschluss 132 verbunden,
damit die Oszillationserfassungsmittel 13 den Strom Idd,
der typischerweise beispielsweise 1 nA beträgt, empfangen können.
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Es wird kurz auf die Struktur der
Oszillationserfassungsmittel 13 des Sys tems von 1 eingegangen.
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2 zeigt
einen vereinfachten Stromlaufplan dieser Mittel.
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Wie bereits im Zusammenhang mit 1 beschrieben worden ist,
besitzen die Oszillationserfassungsmittel 13 die Anschlüsse 131 bis 134.
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Wie 2 zeigt,
umfassen die Oszillationserfassungsmittel 13 ferner Speichermittel 23,
Mittel zum Zurücksetzen
auf null 24 und Schwellenerfassungsmittel 25.
Vorzugsweise werden ein Kondensator als Speichermittel 23 und
eine so genannte "Schmidt-Trigger"-Schaltung als Schwellenerfassungsmittel 25 verwendet.
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Ein Knoten 26 ist mit dem
Anschluss 132 und mit einem der beiden Beläge des Kondensators 23 verbunden,
derart, dass der Kondensator durch den am Anschluss 132 gelieferten
Strom Idd aufgeladen wird. Der andere Belag des Kondensators 23 ist
an Masse gelegt.
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Die Mittel zum Zurücksetzen
auf null 24 besitzen erste und zweite Eingangsanschlüsse, die
mit 241 bzw. 242 bezeichnet sind, und einen Ausgangsanschluss 243.
Die Mittel zum Zurücksetzen
auf null 24 sind so beschaffen, dass sie ein Steuersignal
für das
Zurücksetzen
auf null empfangen und die Spannung an den Anschlüssen des
Kondensators 23 auf null zurücksetzen können, wobei diese Spannung
mit Vi bezeichnet ist. Typischerweise kann ein solches Steuersignal
einer ansteigenden Flanke des Taktsignals CK entsprechen. Dazu ist
der Anschluss 241 mit dem Anschluss 131 verbunden,
damit die Mittel zum Zurücksetzen
auf null 24 das Taktsignal CK empfangen, während der
Anschluss 243 mit dem Knoten 26 verbunden ist,
damit die Spannung Vi auf null zurückgesetzt werden kann.
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Die "Schmidt-Trigger"-Schaltung 25 besitzt einen
Eingangsanschluss 251 und einen Ausgangsanschluss 252.
Die "Schmidt-Trigger"-Schaltung 25 ist
so beschaffen, dass sie die Spannung Vi empfangen kann, erfassen
kann, ob diese Spannung größer als
eine Schellenspannung Vth ist, und eine Spannung Vo, die einem Impuls
entspricht, liefern kann, wenn die Spannung Vi größer als
die Schwellenspannung Vth ist. Dazu ist der Anschluss 251 mit
dem Knoten 26 verbunden, damit die "Schmidt-Trigger"-Schaltung 25 die Spannung Vi empfangen
kann, während
der Anschluss 252 mit dem Anschluss 134 verbunden
ist, damit die Spannung Vo als Ausgangsspannung der Oszillationserfassungsmittel 13 geliefert
wird.
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Es sei angemerkt, dass die Schwellenspannung
Vth in dem bevorzugten Fall, in dem die Schwellenerfassungsmittel 25 aus
einer "Schmidt-Trigger"-Schaltung gebildet
sind, dem Schaltpunkt dieser Schaltung entspricht.
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Es wird kurz auf die Funktionsweise
der Oszillationserfassungsmittel 13 von 2 in dem Fall, in dem das System 1 im "Run"-Modus oder im "Standby"-Modus ist, eingegangen.
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Es sei daran erinnert, dass alle
Komponenten des Systems 1 unabhängig von der Betriebsart dieses Systems
unter der Spannung Vdd gehalten werden. Daraus ergibt sich eine
ständige
Einleitung des Stroms Idd am Anschluss 132, die bewirkt,
dass der Kondensator 23 in der Weise aufgeladen wird, dass
die Spannung Vi eine lineare Funktion der mit t bezeichneten Zeit
ist.
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3 zeigt
drei Zeitablaufpläne 31 bis 33,
die die Wellenformen des Taktsignals CK, der Spannung Vi bzw. der
Spannung Vo veranschaulichen.
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Zu einem Anfangszeitpunkt t0 ist
die Spannung Vi null, die dann mit der Zeit t linear ansteigt, wie
dies der Zeitablaufplan 32 zeigt. Wie im Zeitablaufplan 31 gezeigt
ist, wechselt ferner das Taktsignal CK periodisch seinen Zustand,
wenn das System 1 im "Run"-Modus oder im "Standby"-Modus ist. Es sei
daran erinnert, dass die Frequenz des Taktsignals CK typischerweise
gleich 500 Hz ist. Somit ist das Taktsignal CK zum Zeitpunkt t0
auf Tiefpegel, beispielsweise auf Vss, und wechselt zu einem Zeitpunkt
t1 seinen Zustand und nimmt Hochpegel, beispielsweise Vdd, an, wie
dies der Zeitablaufplan 31 zeigt. Auf den Empfang der ansteigenden
Flanke des Taktsignals CK zum Zeitpunkt t1 hin setzen die Mittel 24 die
Spannung Vi auf null zurück,
die sich dann wieder auf ihrem Anfangswert befindet, wie dies der
Zeitablaufplan 32 zeigt. Die Situation ist gleich jener
zum Zeitpunkt t0 und wiederholt sich dann.
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Es sie angemerkt, dass das in 3 gezeigte Beispiel eine
normale Situation des Betriebs des Systems 1 im "Run"-Modus oder im "Standby"-Modus veranschaulicht.
Tatsächlich
werden die Taktsignale CK periodisch an die Oszillationserfassungsmittel 13 geliefert,
so dass die Spannung Vo ihren Zustand nicht wechselt, wie dies der
Zeitablaufplan 33 zeigt.
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Lediglich als Beispiel sei die folgende
anomale Situation angenommen. Aus irgendeinem Grund nimmt die Frequenz
des Taktsignals CK kontinuierlich ab. Als Folge wird der Kondensator 23 am
Ende einer Periode, die kontinuierlich zunimmt, auf null zurückgesetzt,
so dass die Spannung Vi weiterhin linear mit der Zeit ansteigt,
bis sie die Schwellenspannung Vth erreicht, was das Umschalten der "Schmidt-Trigger"-Schaltung nach sich
zieht. In diesem Fall wechselt die Span nung Vo ihren Zustand. Anders
gesagt, die "Schmidt-Trigger"-Schaltung liefert
eine Anweisung zum Zurücksetzen
des Systems 1 auf null, was im Folgenden beschrieben wird.
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Es sei angemerkt, dass die Oszillationserfassungsmittel 13 die
Aktivität
des Systemtakts 12 nicht mehr steuern, wenn das System
im "Sleep"-Modus ist, da sie
deaktiviert sind.
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Wie 1 zeigt,
umfasst das System 1 außerdem Mittel 16 zum Aufwecken
des Systems 1, wenn dieses im "Sleep"-Modus arbeitet.
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Ferner sind die Aufweckmittel 16 für das System 1 intern
und so beschaffen, dass sie, sobald das System 1 in den "Sleep"-Modus übergeht,
einen selbstständigen
Basistakt und ein Aufwecken dieses Systems am Ende einer vorgegebenen
Zeitspanne verwirklichen und dann, wenn sich das System 1 nicht
mehr im "Sleep"-Modus befindet,
eine Funktion ausüben,
die sich von der Basistakt- und Aufweckfunktion unterscheidet.
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In der in 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform
umfassen die Aufweckmittel 16 die Oszillationserfassungsmittel 13,
die im "Sleep"-Modus dazu verwendet
werden, den selbstständigen
Basistakt zu verwirklichen, während
sie im "Run"-Modus oder im "Standby"-Modus die Aktivität des Systemtakts 12 steuern, wie
dies oben im Zusammenhang mit 3 beschrieben
worden ist.
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Es wird kurz auf die Funktionsweise
der Oszillationserfassungsmittel 13 in dem Fall, in dem
das System 1 im "Sleep"-Modus ist, eingegangen.
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4 zeigt
drei Zeitablaufpläne 41 bis 43,
die die Wellenformen des Taktsignals CK, der Spannung Vi bzw. der
Spannung Vo für
den Fall, in dem das System 1 im "Sleep"-Modus ist, veranschaulichen.
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Der in 4 gezeigte
Zeitpunkt t0 ist der gleiche wie jener, der im Zusammenhang mit 3 beschrieben worden ist.
Zum Zeitpunkt t1 wird die Spannung Vi nicht auf null zurückgesetzt,
da das Taktsignal CK seinen Zustand nicht wechselt, wie dies der
Zeitablaufplan 41 zeigt. Somit steigt diese Spannung weiterhin
linear an, wie dies der Zeitablaufplan 42 zeigt. Zum Zeitpunkt
t3, typischerweise 10 ms nach dem Zeitpunkt t0, erreicht die Spannung
Vi die Schwellenspannung Vth, die dem Schaltpunkt der Schaltung 25 entspricht.
Als Folge liefert die Schaltung 25 am Ausgang einen Impuls als Spannung
Vo, wie dies der Zeitablaufplan 43 zeigt. Ein solcher Impuls
kann dann verwendet werden, um ein Signal zum Zurücksetzen
des Systems 1 auf null zu liefern, wodurch ein selbstständiger Basistakt
verwirklicht wird, der ausgelöst
wird, sobald das System 1 in den "Sleep"- Modus übergeht,
und dieses am Ende einer Zeitspanne, die typischerweise 10 ms beträgt, aufweckt.
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Als Weiterentwicklung, wie dies 1 zeigt, können die
Aufweckmittel 16 ferner Zählmittel 17, Speichermittel 18,
Vergleichsmittel 19 und Steuermittel 20 umfassen.
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Die Zählmittel 17 besitzen
erste und zweite Eingangsanschlüsse,
die mit 171 bzw. 172 bezeichnet sind, und einen
Ausgangsanschluss 173. Die Zählmittel 17 sind so
beschaffen, dass sie die Spannung Vo empfangen können, d. h. Impulse wie etwa
jenen, der zum Zeitpunkt t3 von den Oszillationserfassungsmitteln 13 geliefert
wird, empfangen können.
Die Zählmittel 17 sind
außerdem
so beschaffen, dass sie die Anzahl von an sie gelieferten Impulse
zählen
und das Ergebnis liefern können.
Dazu ist der Anschluss 171 mit dem Anschluss 134 verbunden,
damit die Zählmittel 17 die
Spannung Vo empfangen können.
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Die Speichermittel 18 besitzen
einen Eingangsanschluss 181 und einen Ausgangsanschluss 182.
Die Speichermittel 18 sind so beschaffen, dass sie mehrere
Impulsgesamtheiten mit jeweils vorgegebener Impulsanzahl speichern
und eine dieser Gesamtheften liefern können. Dazu ist der Anschluss 181 mit
dem Anschluss 113 verbunden, damit die in den Speichermitteln 18 gespeicherten
Werte über
die Zentraleinheit 11 modifiziert werden können. Vorzugsweise
umfassen die Speichermittel 18 ein Optionsregister, das
mit mehreren Bits versehen ist. Es sei daran erinnert, dass ein
Optionsregister ein Register ist, dessen Inhalt beim Aufwecken des Systems,
das dieses Register enthält,
nicht auf null zurückgesetzt
wird. Anders gesagt, im Rahmen der in 1 gezeigten
bevorzugten Ausführungsform
können
die in einem solchen Register gespeicherten Werte lediglich durch
ein Umschreiben über
die Zentraleinheit 11 des Systems 1 bei der Initialisierung
des Systems 1, d. h. beim Anlegen seiner Versorgungsquelle,
modifiziert werden.
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Als Beispiel sei ein mit drei Bits
B0 bis B2 versehenes Optionsregister angenommen. Der durch die Bits
B2, B1, B0 repräsentierte
Wert ist gleich einer der vorgegebenen Impulsgesamtheiten, wobei
die Zeiteinheit gleich 10 ms, d. h. gleich der Zeitspanne zwischen
zwei im "Sleep"-Modus von den Oszillationserfassungsmitteln 13 gelieferten
aufeinander folgenden Impulsen, ist. Die nachstehende Tabelle I
zeigt ein Beispiel für
die Entsprechung zwischen den Bits B2, B1, B0 und der vorgegebenen
Impulsanzahl N.
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Als Weiterentwicklung kann ein Optionsregister
mit vier Bits vorgesehen werden, wobei das vierte Bit verwendet
wird, um die Funktion des selbstständigen Basistakts, die die
Oszillationserfassungsmittel 13 erfüllen können, wenn das System 1 im "Sleep"-Modus ist, als gültig oder
als ungültig
zu erklären.
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Ebenso als Weiterentwicklung kann
ein mit einer größeren Anzahl
von Bits versehenes Optionsregister vorgesehen werden, um eine größere Anzahl
von vorgegebenen Impulsgesamtheiten speichern zu können.
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Die Vergleichsmittel 19 besitzen
erste und zweite Eingangsanschlüsse,
die mit 191 bzw. 192 bezeichnet sind, und einen
Ausgangsanschluss 193. Die Vergleichsmittel 19 sind
so beschaffen, dass sie die gezählte Anzahl
von Impulsen sowie eine der vorgegebenen Impulsgesamtheiten empfangen
können,
diese Zahlen vergleichen können
und ein Anforderungssignal für
das Zurücksetzen
auf null liefern können,
wenn Gleichheit zwischen ihnen besteht. Dazu ist der Anschluss 191 mit
dem Anschluss 173 verbunden, so dass die Vergleichsmittel 19 die
gezählte
Anzahl von Impulsen seit dem vorhergehenden Zurücksetzen der Zählmittel 17 auf
null empfangen können.
Ebenso ist der Anschluss 192 mit dem Anschluss 182 verbunden,
damit die Vergleichsmittel 19 eine der in den Speichermitteln 18 gespeicherten
vorgegebenen Impulsgesamtheiten empfangen können.
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Die Steuermittel 20 besitzen
einen Eingangsanschluss 201 und erste und zweite Ausgangsanschlüsse, die
mit 202 bzw. 203 bezeichnet sind. Die Steuermittel 20 sind
so beschaffen, dass sämtliche
Signale zum Zurücksetzen
auf null des Systems 1 erzeugen und ein Steuersignal zum
Zurücksetzen
auf null für
die meisten der Komponenten des Systems 1 liefern können. Dazu
ist der Anschluss 201 mit dem Anschluss 193 verbunden,
damit die Steuermittel 20 das von den Vergleichsmitteln 19 gelieferte
Anforderungssignal für
das Zurücksetzen
auf null empfangen können.
Der Anschluss 202 ist mit den Anschlüssen 112 und 142 verbunden,
damit die Mittel 20 das Zurücksetzen der Zentraleinheit 11 bzw.
des Peripheriebausteins 14 auf null befehlen können. Ebenso
ist der Anschluss 203 mit den Anschlüssen 121, 133 und 172 verbunden,
damit die Mittel 20 das Zurücksetzen des Systemtakts 12,
der Oszillationserfassungsmittel 13 bzw. der Zählmittel 17 befehlen
können.
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Um eine solche Steuerung der Signale
für das
Zurücksetzen
auf null zu veranschaulichen, sei der Fall betrachtet, in dem das
System 1 im "Run"-Modus oder im "Standby"-Modus ist und sich
eine anomale Situation ergibt, wie sie oben beschrieben worden ist.
Von den Oszillationserfassungsmitteln 13 wird dann ein
Impuls geliefert, wobei in diesem Fall die Steuermittel 20 ein
Befehlssignal für
das Zurücksetzen
des Systems 1 auf null liefern.
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Es sei nun der Fall betrachtet, in
dem das System 1 im "Sleep"-Modus ist und die
Oszillationserfassungsmittel 13 als Basistakt für eine vorgegebene
Zeitspanne, die einer Anzahl N größer als 1 entspricht, verwendet
werden. Wie 4 zeigt,
wird zum Zeitpunkt t3 ein Impuls als Spannung Vo geliefert. Die
Zählmittel 17,
von denen angenommen wird, dass sie zum Zeitpunkt t0 initialisiert
worden sind, liefern eine gezählte
Anzahl von Impulsen, die gleich 1 ist und sich von der vorgegebenen
Anzahl N unterscheidet. Folglich liefern die Vergleichsmittel 19 kein
Anforderungssignal für
das Zurücksetzen
auf null und wird die Spannung Vi null. Die Situation ist gleich
jener zum Zeitpunkt t0 und wiederholt sich.
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Folglich liefern im "Sleep"-Modus die Oszillationserfassungsmittel 13 in
Kombination mit den Logikmitteln 17 bis 20 typischerweise
alle 10 ms Impulse, wodurch ein Basistakt verwirklicht wird. Das
Taktsignal liefert dann eine zweite Frequenz von etwa 100 Hz. Es
sei angemerkt, dass diese Frequenz wesentlich niedriger als 500
Hz ist, d. h. niedriger ist als die erste Frequenz, wie sie oben
definiert worden ist. Selbstverständlich sind die verschiedenen
Frequenzwerte lediglich zur Veranschaulichung angegeben.
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Ein Fachmann wird bemerken, dass
die Frequenz der Oszillationserfassungsmittel 13 von der
Kapazität
des Kondensators 23 und von der Stärke des Stroms Idd, die im
Zusammenhang mit 2 beschrieben worden
sind, abhängt.
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Es sei angemerkt, dass dieses System
besonders vorteilhaft ist, weil im "Sleep"-Modus die Verwirklichung eines selbstständigen Basistakts,
wie er oben beschrieben worden ist, nur einen geringen Verbrauch von
elektrischer Leistung mit sich bringt. Tatsächlich beruht ein Betrieb hauptsächlich auf
der Einleitung von Strom Idd zum Aufladen des Kondensators 23.
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Es sei außerdem angemerkt, dass dieses
System besonders vorteilhaft ist, weil die zur Verwirklichung einer
solchen Anordnung erforderlichen Belegungsfläche auf jene für die Logikmittel 17 bis 20 begrenzt
ist. Tatsächlich
sind die Oszillationserfassungsmittel 13 im Allgemeinen
in einem solchen System vorhanden.
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Es wird die Funktionsweise des im
Zusammenhang mit den 1 bis 4 beschriebenen Systems 1, wenn
dieses vom "Run"-Modus oder "Standby"-Modus in den "Sleep"-Modus übergeht
und umgekehrt, beschrieben.
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5 zeigt
drei Zeitablaufpläne 51 bis 53,
die die Wellenformen des Taktsignals CK, der Spannung Vo und des
Signals für
das Zurücksetzen
auf null RST veranschaulichen.
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Während
der Periode, die bis zu einem Zeitpunkt T0 geht, sowie während der
Periode, die zu einem Zeitpunkt T1 beginnt, befindet sich das System 1 im "Run"-Modus oder im "Standby"-Modus. Während dieser Perioden
ist der Systemtakt 12 aktiviert und wechselt das Taktsignal
CK periodisch seinen Zustand, wie dies der Zeitablaufplan 51 zeigt.
Gleichzeitig sind die von den Oszillationserfassungsmitteln 13 gelieferte
Spannung Vo sowie das Signal für
das Zurücksetzen
auf null RST folglich null, wie dies die Zeitablaufpläne 52 und 53 zeigen.
Selbstverständlich
entspricht eine solche Situation einer normalen Situation, wie dies
bereits oben beschrieben worden ist.
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Ab dem Zeitpunkt T0 ist das System 1 im "Sleep"-Modus. Somit ist
der Systemtakt 12 deaktiviert und das Taktsignal CK wechselt
seinen Zustand nicht mehr periodisch, wie dies der Zeitablaufplan 51 zeigt.
Gleichzeitig liefern die Oszillationserfassungsmittel 13 alle
10 ms einen Impuls, wie dies der Zeitablaufplan 52 zeigt. Es
sei angenommen, dass die vorgegebene Impulsanzahl N gleich 4 gewählt worden
ist, das Signal für
das Zurücksetzen
auf null RST null ist, während
die gezählte
Impulsanzahl ungleich 4 ist, wie dies der Zeitablaufplan 53 zeigt.
Zu einem Zeitpunkt T2 ist die gezählte Impulsanzahl gleich 4.
Somit liefern die Vergleichsmittel 19 einen Impuls, wie
dies der Zeitablaufplan 53 zeigt. Die Zeitspanne, die zwischen
den Zeitpunkten T2 und T1 verstreicht, entspricht einer Reaktionszeit
des Systems 1 sowie einer Zeit für die Stabilisierung dieses
Sys tems infolge des zum Zeitpunkt T2 erfolgten Zurücksetzens
auf null. Somit ist die Situation zum Zeitpunkt T1 der anfänglichen
Situation vor dem Zeitpunkt T0 vergleichbar.
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Dem Fachmann ist klar, dass die obige
genaue Beschreibung verschiedene Modifikationen erfahren kann, ohne
den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. In einer Ausführungsvariante
können
diese Oszillationserfassungsmittel durch für das System interne Mittel
ersetzt werden, sofern diese Mittel, sobald das System in den "Sleep"-Modus übergeht,
einen selbstständigen
Basistakt und ein Aufwecken dieses Systems am Ende einer vorgegebenen
Zeitspanne verwirklichen können
und dann, wenn sich das System nicht im "Sleep"-Modus befindet, eine Funktion erfüllen können, die
sich von der Basistakt- und Aufweckfunktion unterscheidet.
