DE8817191U1 - Anordnung für definierte Schaltung eines Mikrorechners in Wartebetriebsart - Google Patents

Anordnung für definierte Schaltung eines Mikrorechners in Wartebetriebsart

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Description

R. 22002 Bb
18.6.1993
ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 30
Anordnung für definierte Schaltung eines Mikrorechners in Wartebetriebsart
Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Umschalten eines Mikrocomputers auf Notstrombetrieb, sobald sich der Mikrocomputer in einem definierten Zustand - normalerweise ein Rückstellzustand - befindet.
Es ist bekannt, daß dann, wenn Informationen in einem Direktzugriffsspeicher (RAM) erhalten werden sollen, eine Notstromversorgung für den RAM bei Ausschalten eines verknüpften Mikrocomputers erforderlich ist. Es ist aber dafür Sorge zu tragen, daß die Information im RAM beim Ausschalten des Computers nicht verstümmelt wird, wie es dann der Fall sein kann, wenn der Computer während des Zugriffs auf einen RAM ausgeschaltet wird.
Für kontrolliertes Umschalten auf Notstromversorgung für einen RAM sind verschiedene Schaltungen angegeben worden. Bedauerlicherweise bestehen viele dieser Schaltungen aus einer Anzahl von Komponenten und beanspruchen relativ viel Platz. Sie sind daher bisher für Hybrid-Vorrichtungen, wie sie für viele elektronische Geräte an Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, ungeeignet gewesen.
2 R. 22002
Die Druckschrift US-A-4 512 019 betrifft eine Schaltung zum Überwachen eines Mikrocomputers, insbesondere eine Schaltung zum Zurückstellen des Mikrocomputers im Falle einer Störung oder dann, wenn die Versorgungsspannung unter einen festgelegten Wert abfällt.
In dem "Patent Abstracts of Japan", Vol. 9, Nr. 214, S. und der Druckschrift JP 60-73 720 ist beschrieben, wie die Zerstörung des gespeicherten Inhalts eines RAM durch Verbinden der Basis eines Schalttransistors zwischen der Hauptstromversorgung und dem Stromversorgungsanschluß des RAM mit dem Ausgangsanschluß eines Spannungsabfall-Erfassungselementes verhindert werden kann.
Ein Weg zur Gewährleistung der Betriebsfähigkeit, solange die Spannung der Hauptstromquelle im empfohlenen Versorgungsspannungsbereich eines CMOS-RAM bleibt, ist in "Patent Abstracts of Japan", Vol. 10, Nr. 389, S. 531 und der Druckschrift JP 61-177 523 beschrieben. Ein Relaiskontakt zum Umschalten zwischen der Hauptstromversorgung und einer nachladbaren Zusatz-Reservebatterie wird dementsprechend angegeben.
Ein Erfindungszweck ist die Angabe einer Schaltung zum kontrollierten Umschalten der Stromversorgung eines mit einem Mikrocomputer verknüpften RAM.
3 R. 22002
Die Erfindung sieht ein Stromversorgungssystem für einen mit einem RAM verknüpften Mikrocomputer vor, umfassend eine Regelvorrichtung, die über einen Eingangsanschluß mit einer Batterie verbunden ist und eine geregelte Hauptspannung oder eine geregelte Bereitschaftsspannung an den Mikrocomputer liefert, und einen IC-Schaltkreis mit verschiedenen Schaltungselementen, der mit dem Mikrocomputer verbunden ist, um ein Rückstellsignal für den Mikrocomputer zu erzeugen, wobei ein Schaltungselement des IC-Schaltkreises einen Ausgang besitzt, der mit einem Steuereingang der Regelvorrichtung über eine Schwellenwert-Schaltung verbunden ist, mit derartiger Anordnung, daß ein Steuersignal erst dann erzeugt wird, wenn sich die Spannung am Kondensator der Schwellenwert-Schaltung geändert hat und wenn der Mikrocomputer inzwischen einen definierten Zustand zum Schalten der Regelvorrichtung aufgrund des Rückstellsignales erreicht hat, um den Mikrocomputer mit einer geregelte Bereitschaftsspannung zu versorgen. Die Vorteile des vorstehend beschriebenen Systems liegen darin, daß eine vorhandene Schaltung ohne irgendeine Entwurfsänderung der Schaltung selbst benutzt werden kann.
Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung hervorgehen, die eine beispielhafte Ausführungsart betrifft und bei der auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird. Diese Zeichnung beinhaltet einen Schaltplan einer Steuerschaltung zum Umschalten eines Mikrocomputers auf Bereitschaftsbetrieb.
4 R. 22002
Die Erfindung beruht auf einem bestehenden IC-Schaltkreis, der allgemein mit der Kennummer 10 bezeichnet ist und verschiedene Operationsverstärker und Komponenten einer "Watchdog"-Schaltung umfaßt.
Der Aufbau der Schaltung &iacgr;&ogr; und ihre Funktion werden nachfolgend näher beschrieben.
Mit der Schaltung 10 ist ein Mikrocomputer 11 verschaltet, der durch einen Spannungsregler 12 versorgt wird, der wiederum über den Eingangsanschluß 13 mit der Fahrzeugbatterie verbunden ist. Der Spannungsregler 12 liefert zwei geregelte Spannungen: Eine geregelte Hauptversorgungsspannung vom Anschluß 12a (V OUT) im Bereitschaftsbetrieb und eine Bereitschaftsspannung zum Anschluß 12b. Die Bereitschaftsspannungsversorgung nutzt Informationen, die im mit dem Mikrocomputer 11 verknüpften RAM gespeichert sind. Daß eine Betätigung des Zündschalters, der am Anschluß 15 liegt, erfaßt wird und ein Signal zum Eingang 12c (ON) geht, das den Spannungsregler je nach Fall ein- oder ausschaltet, ist bekannt.
Bei der hier beschriebenen Ausführungsart ist der Anschluß 15, der mit dem Zündschalter in Verbindung steht, mit dem Anschluß 12c des Spannungsreglers über Dioden D2, D3 und den Widerstand R4 verbunden. Außerdem liegt die Diode Dl in der Verbindung zwischen dem Anschluß 13 und der Hauptstromversorgung zum Regler 12. Die Dioden Dl und D2 dienen als Verpolungsschutz.
5 R. 22002
In der Ein-Stellung des Zündschalters liegt eine Signalspannung am Anschluß 15, und der Spannungsregler arbeitet im Normalzustand mit Stromversorgung des Mikrocomputers über den Ausgangsanschluß 12a. Zusätzlich liegt eine Signalspannung am VE-Eingang der Schaltung 10 über den Widerstand R2, der mit dem Ausgang der Diode D2 verbunden ist. Am Eingangsanschluß VE liegt der nichtinvertierte Eingang eines Operationsverstärkers, dessen Ausgang von dem Anschluß VA kommt und zu dem Eingangsanschluß KE eines weiteren nichtinvertierenden Operationsverstärkers mit einem Offen-Kollektor-Ausgang KA führt. Der hochohmige Ausgang KA gibt die "Watchdog"-Schaltung frei, die aus einem Teil von IC 10 besteht und externe Komponenten R6, R7, C3 umfaßt. Die "Watchdog"-Schaltung erhält ein "Watchdog"-Signal WD (gestrichelt dargestellt) vom Mikrocomputer 11 zur Funktionsüberwachung des Computers und liefert ein Rückstellsignal im Störungsfall. Zusätzlich gibt sie ein Rückstellsignal bei einer Spannungsänderung am Eingang S ab. Somit zeigt sich eine Spannungsänderung am Eingang S durch eine Änderung der Ausgangsspannung am Ausgang R (Rückstellung), der mit dem Mikrocomputer 11 verbunden ist. Die "Watchdog"-Schaltung kann eine Überwachungsschaltung sein, wie in der Druckschrift U.S. 4512019 beschrieben. Im Normalbetrieb, d.h. bei geschlossenem Zündschalter liegt eine hohe Spannung am Eingang S, d.h. die Spannung bei R ist niedrig und der Mikrocomputer 11 nicht zurückgestellt. Die Signalspannung am Ausgang R geht zu dem invertierenden Eingang XE eines weiteren Operationverstärkers, dessen Ausgang XA über die Widerstände R5 und RH mit dem Steueranschluß 12c des Spannungsreglers 12 verbunden ist. Die Diode D3 entkoppelt zwischen dem Ausgang Xa und dem Eingang Ve.
6 R. 22002
Bei Ausschalten des Zündschalters liegt keine Spannung mehr am Anschluß 15 und, nachdem sich der mit dem Eingangsanschluß VE verbundene Kondensator C2 auf ein niedriges Triggerniveau entladen hat, schaltet der Ausgang VA auf niedrigen Pegel, wodurch der Ausgang KA auf niedrigen Pegel geschaltet wird, um die "Watchdog"-Schaltung durch Absenken der Spannung am Eingang S auszuschalten. Der Ausgang R wiederum geht auf hohen Pegel, wodurch der Mikrocomputer 11 zurückgestellt wird; außerdem wird eine hohe Spannung an den Anschluß XE angelegt. Da der Verstärker zwischen den Anschlüssen XE und XA ein invertierender Verstärker ist, geht der Ausgang XA auf niedrigen Pegel, wodurch wiederum die Spannung bei 12c auf einen niedrigen Wert abfällt, nachdem sich der angeschlossene Kondensator Cl entladen hat. Niedrige Spannung bei 12c bewirkt, daß der erste Transistor im Regler 12 durchsteuert, wodurch die Spannung an der Basis des Haupttransistors abfällt und dieser gesperrt wird. Dadurch schaltet der Spannungsregler und liefert eine Bereitschaftsspannung (Notstromversorgung) am Anschluß 12b zum Erhalten des RAM.
Es dürfte klar sein, daß das vorstehend beschriebene System für unterschiedliche Schaltungstypen 10 modifiziert werden kann. Das Flip-Flop zwischen den Anschlüssen S und R könnte beispielweise ein nichtinvertierendes Ausgangssignal liefern, so daß der Verstärker zwischen den Anschlüssen XE und XA ein nichtinvertierender Verstärker wäre. Außerdem könnte, wie gestrichelt dargestellt, der Mikrocomputer selbst durch Erfassen eines niedrigen Spannungspegels an VA das Signal abgeben, um die Schaltung 10 zu veranlassen, daß die entsprechende Spannungsänderung am Anschluß 12c des Spannungsregelers erfolgt, so daß der Spannungsregler auf Bereitschaftsbetrieb umgeschaltet wird.

Claims (2)

R. 22002 Bb 18.6.1993 ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 30 Ansprüche
1. Eine Versorgungsspannungsanordnung für einen Mikrocomputer (11), welcher mit einem RAM versehen ist, enthaltend Regelmittel (12), welche über einen Eingang (13) mit einer Batterie zur Lieferung einer geregelten Hauptspannung oder einer geregelten Bereitschaftsspannung für den Mikrocomputer (11) verbunden sind, und einem IC-Schaltkreis (10) mit einer Vielzahl von Schaltkreiselementen, welcher mit dem Mikrocomputer zur Erzeugung eines Rücksetzsignals für den Mikrocomputer verbunden ist, wobei ein Schaltkreiselement des IC-Schaltkreises (10) einen Ausgang (XA) hat, der mit einem Steuereingang (12c) der Regelmittel (12) über einen Schwellspannungsschaltkreis (Cl, R4, R3) verbunden ist, und der so ausgebildet ist, daß als Folge des Rücksetzsignals, zur Lieferung der geregelten Bereitschaftsspannung für den Mikrocomputer (11) ein Steuersignal erzeugt wird nicht bevor der Kondensator (Cl) des Schwellspanungsschaltkreises sein Potential geändert hat, so daß während dessen der Mikrocomputer (11) einen definierten Zustand zum Umschalten der Regelmittel (12) erreicht hat.
2. Eine Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rücksetzsignal beim Schalten des Zündschalters erzeugt wird .
DE8817191U 1988-07-28 1988-07-28 Anordnung für definierte Schaltung eines Mikrorechners in Wartebetriebsart Expired - Lifetime DE8817191U1 (de)

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