JP2001512258A - 小型制御部におけるメモリ占有面積マネージメント及びユーザプログラムの処理のための回路装置 - Google Patents
小型制御部におけるメモリ占有面積マネージメント及びユーザプログラムの処理のための回路装置Info
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
- G05B19/0426—Programming the control sequence
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Abstract
(57)【要約】
本発明はマイクロコントローラ（２）を使用して小型制御部においてメモリ占有面積マネージメント及びユーザプログラムの処理のための回路装置に関する。この場合、中央処理ユニット（４）、揮発性メモリ（６ａ）、不揮発性メモリ（６ｂ）及びインターフェース（１０ａ、１０ｂ）だけを基本的構成部材として有するマイクロコントローラ（２）が使用される。付加的な不揮発性の読み取り可能な及び書き込み可能なメモリユニット（６ｄ）はシリアルメモリユニットとして構成され、別個のユニットとしてインターフェース（１０ａ、１０ｂ）を介してマイクロコントローラ（２）に接続される。さらに本発明はこの回路装置を使用してユーザプログラムを実行するための方法に関する。第１の方法においては全ユーザプログラムが別個のメモリ（６ｄ）から読み出され、シリアルにマイクロコントローラ（２）によって解釈され、第２の方法においては全ユーザプログラムが制御部のランアップフェーズの間にマイクロコントローラ（２）の内部メモリ（６ａ）にコピーされ、次いで直接そこから解釈される。
Description
【０００１】 本発明は請求項１の上位概念記載の、小型制御部におけるメモリ占有面積マネ
ージメント及びユーザプログラムの処理のための回路装置ならびに本発明の回路
装置を使用してユーザプログラムを処理するための方法に関する。小型制御部は
新しい種類のメモリプログラマブル制御部である。この種の制御部によってメモ
リプログラマブル制御部の広い分野が有意義に補完される。このような機器のユ
ーザは、大きくて高価なメモリプログラマブル制御部を使用する必要なしに、巻
き上げブラインドシャッタ、光システムなどの制御部のような極めて小型制御部
を実現することができる。
ージメント及びユーザプログラムの処理のための回路装置ならびに本発明の回路
装置を使用してユーザプログラムを処理するための方法に関する。小型制御部は
新しい種類のメモリプログラマブル制御部である。この種の制御部によってメモ
リプログラマブル制御部の広い分野が有意義に補完される。このような機器のユ
ーザは、大きくて高価なメモリプログラマブル制御部を使用する必要なしに、巻
き上げブラインドシャッタ、光システムなどの制御部のような極めて小型制御部
を実現することができる。
【０００２】 従来のメモリプログラマブル制御部のハードウェアは基本的に３つの大きな部
分から構成されている。すなわち、中央処理ユニット、メモリユニットならびに
さらに別の周辺機器及びインターフェース接続部である。中央制御ユニットは相
応のユーザプログラムを論理結合、計算、アドレス指定などによって実行する。
メモリは実行すべきユーザプログラムならびにオペレーティングシステム及び場
合によってはさらに別の必要不可欠なデータを格納する。周辺機器及びインター
フェースは中央処理ユニットが時間モジュール、カウンタなどのようなさらに別
の作業手段ならびに外部環境への接続手段（標準インターフェース及び/又は固 有のインターフェース）を自由に使用できるようにする。この場合、メモリは機
能毎に様々な種類に分割される： オペレーティングシステムの実行可能なコードを格納するためのコードメモリ
。このメモリは通常はＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、フラッシュメモリ又は
Ｅ2ＰＲＯＭメモリの形式の不揮発性メモリとして構成されており、中央処理ユ ニットによって通常機能においてはコードとして読み出されなければならない。
分から構成されている。すなわち、中央処理ユニット、メモリユニットならびに
さらに別の周辺機器及びインターフェース接続部である。中央制御ユニットは相
応のユーザプログラムを論理結合、計算、アドレス指定などによって実行する。
メモリは実行すべきユーザプログラムならびにオペレーティングシステム及び場
合によってはさらに別の必要不可欠なデータを格納する。周辺機器及びインター
フェースは中央処理ユニットが時間モジュール、カウンタなどのようなさらに別
の作業手段ならびに外部環境への接続手段（標準インターフェース及び/又は固 有のインターフェース）を自由に使用できるようにする。この場合、メモリは機
能毎に様々な種類に分割される： オペレーティングシステムの実行可能なコードを格納するためのコードメモリ
。このメモリは通常はＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、フラッシュメモリ又は
Ｅ2ＰＲＯＭメモリの形式の不揮発性メモリとして構成されており、中央処理ユ ニットによって通常機能においてはコードとして読み出されなければならない。
【０００３】 制御部の動作中にデータを一時的に格納するための作業メモリ。従って、この
メモリはＲＡＭメモリの形式の読み出し可能な及び書き込み可能なメモリとして
構成されなければならない。
メモリはＲＡＭメモリの形式の読み出し可能な及び書き込み可能なメモリとして
構成されなければならない。
【０００４】 ユーザプログラムを格納するためのユーザプログラムメモリ。このメモリも同
様に読み出し可能な及び書き込み可能なメモリとして構成されなければならない
。さらにこのメモリは不揮発性に又はバッファされた（gepuffert）電圧供給部 を有する少なくとも揮発性メモリとしてＲＡＭメモリの形式で構成されなければ
ならない。
様に読み出し可能な及び書き込み可能なメモリとして構成されなければならない
。さらにこのメモリは不揮発性に又はバッファされた（gepuffert）電圧供給部 を有する少なくとも揮発性メモリとしてＲＡＭメモリの形式で構成されなければ
ならない。
【０００５】 小型制御部に対しては機能の多様性が限定されていること及びこれに関連して所
要メモリ面積が限定されていることに基づいてしばしば従来のメモリプログラマ
ブル制御部において必要なコスト高な周辺機器がなくてもマイクロコントローラ
で充分に間に合う。
要メモリ面積が限定されていることに基づいてしばしば従来のメモリプログラマ
ブル制御部において必要なコスト高な周辺機器がなくてもマイクロコントローラ
で充分に間に合う。
【０００６】 従来技術からすでに標準化されたマイクロコントローラの形式のこのような回
路装置が公知である。 Date Book der Firma NEC, μCOM-75x Family 4-bit CMO
S Microcomputer,DB75XFAM..014V10, p.3-0-265 からすでに中央処理ユニット、
ＲＯＭメモリユニット、ＲＡＭメモリユニットならびにＥ2ＰＲＯＭメモリユニ ットを有する（図２参照）マイクロコントローラが周知である。このようなマイ
クロコントローラの他の実施形態は Data Manual der Firma Texas Instruments
, TMS370 Family, 1994, SPNS014B, p.1-15 から周知である。このマイクロコン
トローラは図３に概略的に図示された構成のように中央処理ユニットならびに結
合ＲＡＭ/Ｅ2ＰＲＯＭメモリユニットを有する。
路装置が公知である。 Date Book der Firma NEC, μCOM-75x Family 4-bit CMO
S Microcomputer,DB75XFAM..014V10, p.3-0-265 からすでに中央処理ユニット、
ＲＯＭメモリユニット、ＲＡＭメモリユニットならびにＥ2ＰＲＯＭメモリユニ ットを有する（図２参照）マイクロコントローラが周知である。このようなマイ
クロコントローラの他の実施形態は Data Manual der Firma Texas Instruments
, TMS370 Family, 1994, SPNS014B, p.1-15 から周知である。このマイクロコン
トローラは図３に概略的に図示された構成のように中央処理ユニットならびに結
合ＲＡＭ/Ｅ2ＰＲＯＭメモリユニットを有する。
【０００７】 図１は概略的に示されたマイクロコントローラ２の一般的な構造を示す。この
ようなモジュールは基本的に中央処理ユニット４（ＣＰＵ）、内部メモリユニッ
ト６、ポート端子８ならびにさらなる標準周辺機器及びインターフェース接続部
から構成される。わかりやすくするためにこのさらなる標準周辺機器及びインタ
ーフェース接続部は１つのブロックに内部周辺機器１０として図示してある。デ
ータ交換のために個々のモジュールは内部線路１２を介して相互に接続されてい
る（データフロー方向に応じて矢印方法が図示されている）。
ようなモジュールは基本的に中央処理ユニット４（ＣＰＵ）、内部メモリユニッ
ト６、ポート端子８ならびにさらなる標準周辺機器及びインターフェース接続部
から構成される。わかりやすくするためにこのさらなる標準周辺機器及びインタ
ーフェース接続部は１つのブロックに内部周辺機器１０として図示してある。デ
ータ交換のために個々のモジュールは内部線路１２を介して相互に接続されてい
る（データフロー方向に応じて矢印方法が図示されている）。
【０００８】 非常に異なる装備を有するマイクロコントローラの非常に多数の変形が存在す
る。例えば、４ビット、８ビット、１６ビット又は３２ビット中央処理ユニット
が存在する。さらにモジュールは電流消費、速度及び内部メモリの点で非常に大
きく異なる。マイクロコントローラの装備乃至は性能に依存してこれらは価格の
点で非常に大きく異なる。
る。例えば、４ビット、８ビット、１６ビット又は３２ビット中央処理ユニット
が存在する。さらにモジュールは電流消費、速度及び内部メモリの点で非常に大
きく異なる。マイクロコントローラの装備乃至は性能に依存してこれらは価格の
点で非常に大きく異なる。
【０００９】 幾つかのマイクロコントローラはすでに内部メモリ及び周辺機器を自由に使用
することができるので、付加的なリソースの使用は制御部の性能及び複雑さなら
びにマイクロコントローラの価格及び複雑さに依存する。一般的には小型制御部
に対しては全ての必要なリソースを内蔵する適当なマイクロコントローラが存在
することが前提となる。
することができるので、付加的なリソースの使用は制御部の性能及び複雑さなら
びにマイクロコントローラの価格及び複雑さに依存する。一般的には小型制御部
に対しては全ての必要なリソースを内蔵する適当なマイクロコントローラが存在
することが前提となる。
【００１０】 図２及び図３には小型制御部において使用するために場合によっては適当な異
なるマイクロコントローラ２が概略的に図示されている。このマイクロコントロ
ーラ２は既に上記の使用目的のために必要な全てのリソースを統合している。よ
って、図２に図示されたマイクロコントローラ２は、中央処理ユニット４の他に
、処理データの一時的な格納のためのＲＡＭとして構成された揮発性の読み出し
及び書き込み可能なメモリ部分６ａ、インタープリタの格納のためのＲＯＭとし
て構成された不揮発性読み出し可能メモリ部分６ｂ及びユーザプログラムの格納
のためのフラッシュとして又はＥ2ＰＲＯＭとして又はバッテリバッファされた ＲＡＭとして構成された不揮発性読み出し及び書き込み可能メモリ部分６ｃを有
する。図２では、ユーザプログラムがインタープリタだけによって処理されるよ
うに、これらのメモリ部分はデータ領域（ＲＡＭ６ａ及びＥ2ＰＲＯＭ６ｃ）及 びコード領域（ＲＯＭ６ｂ）に互いに分離されている。図３に示されたマイクロ
コントローラ２は図２に示されたマイクロコントローラ２のように構成されてい
るが、ここでは全てのメモリ部分６ａ、６ｂ、６ｃが共有のコード及びデータ領
域に統合されているという差異を有し、この結果ユーザプログラムは選択的にコ
ンパイルされる（コンパイラ）か又は解釈される（インタープリタ）かである。
なるマイクロコントローラ２が概略的に図示されている。このマイクロコントロ
ーラ２は既に上記の使用目的のために必要な全てのリソースを統合している。よ
って、図２に図示されたマイクロコントローラ２は、中央処理ユニット４の他に
、処理データの一時的な格納のためのＲＡＭとして構成された揮発性の読み出し
及び書き込み可能なメモリ部分６ａ、インタープリタの格納のためのＲＯＭとし
て構成された不揮発性読み出し可能メモリ部分６ｂ及びユーザプログラムの格納
のためのフラッシュとして又はＥ2ＰＲＯＭとして又はバッテリバッファされた ＲＡＭとして構成された不揮発性読み出し及び書き込み可能メモリ部分６ｃを有
する。図２では、ユーザプログラムがインタープリタだけによって処理されるよ
うに、これらのメモリ部分はデータ領域（ＲＡＭ６ａ及びＥ2ＰＲＯＭ６ｃ）及 びコード領域（ＲＯＭ６ｂ）に互いに分離されている。図３に示されたマイクロ
コントローラ２は図２に示されたマイクロコントローラ２のように構成されてい
るが、ここでは全てのメモリ部分６ａ、６ｂ、６ｃが共有のコード及びデータ領
域に統合されているという差異を有し、この結果ユーザプログラムは選択的にコ
ンパイルされる（コンパイラ）か又は解釈される（インタープリタ）かである。
【００１１】 このようなマイクロコントローラは技術的に小型制御部において使用するのに
適している。このような統合された回路装置の欠点はまず第１にコストである。
極めて狭い空間で集積回路において実現される機能が多くなればなるほど、相応
のチップはますます高価になる。さらにこのような標準化されたコントローラの
選択は市場ではきわめて制限される。
適している。このような統合された回路装置の欠点はまず第１にコストである。
極めて狭い空間で集積回路において実現される機能が多くなればなるほど、相応
のチップはますます高価になる。さらにこのような標準化されたコントローラの
選択は市場ではきわめて制限される。
【００１２】 本発明の課題は、コスト的に有利な手段及び極めて小さい所要面積によって実
現可能な小型制御部のための充分に高速でかつ高性能な回路装置を提供すること
である。
現可能な小型制御部のための充分に高速でかつ高性能な回路装置を提供すること
である。
【００１３】 上記課題の解決のために請求項１の特徴部分記載の構成を有する回路装置なら
びに請求項４又は７記載の異なる方法が提案される。本発明では回路装置は、少
なくとも１つの中央処理ユニット、ＲＡＭメモリユニットの形式の揮発性メモリ
、不揮発性メモリ（例えばＲＯＭ）ならびにインターフェースを内蔵するマイク
ロコントローラ及び別個のメモリユニットの形式の不揮発性メモリを有する。こ
の別個のメモリユニットはシリアルメモリユニットとして構成され、このことは
次のような利点を有する。すなわち、このシリアルメモリユニットはパラレルメ
モリユニットよりも明らかに小さくかつ価格も安く品質もよい、という利点を有
する。速度に関する欠点はこのような制御部の適用分野では本発明の方法の使用
によって目立たなくなる。
びに請求項４又は７記載の異なる方法が提案される。本発明では回路装置は、少
なくとも１つの中央処理ユニット、ＲＡＭメモリユニットの形式の揮発性メモリ
、不揮発性メモリ（例えばＲＯＭ）ならびにインターフェースを内蔵するマイク
ロコントローラ及び別個のメモリユニットの形式の不揮発性メモリを有する。こ
の別個のメモリユニットはシリアルメモリユニットとして構成され、このことは
次のような利点を有する。すなわち、このシリアルメモリユニットはパラレルメ
モリユニットよりも明らかに小さくかつ価格も安く品質もよい、という利点を有
する。速度に関する欠点はこのような制御部の適用分野では本発明の方法の使用
によって目立たなくなる。
【００１４】 第１の方法では、外部メモリユニットがマイクロコントローラとこのマイクロ
コントローラの割り込み制御されたシリアルインターフェースを介して通信し、
外部シリアルメモリユニットに存在するユーザプログラムが中央処理ユニットに
よって及びマイクロコントローラの不揮発性メモリに存在するインタープリタに
よって処理される。
コントローラの割り込み制御されたシリアルインターフェースを介して通信し、
外部シリアルメモリユニットに存在するユーザプログラムが中央処理ユニットに
よって及びマイクロコントローラの不揮発性メモリに存在するインタープリタに
よって処理される。
【００１５】 第２の有利な方法では、外部メモリユニットはマイクロコントローラとシリア
ルインターフェースを介して（この場合無条件に割り込み制御されなければなら
ない）通信するか又は直接マイクロコントローラのポートピンを介して通信する
かのいずれかである。この方法では、中央処理ユニットは別個のメモリユニット
の全内容（必要なデータとともに全ユーザプログラム）をマイクロコントローラ
の内部揮発性メモリにコピーする。次いで、この中央処理ユニットは専らこのマ
イクロコントローラの内部揮発性メモリからのユーザプログラムを解釈する。従
って、この方法は、非常に高い処理速度を可能にする。有利にはコスト的に有利
な回路装置が実現できる。この回路装置はそれにもかかわらずユーザプログラム
に関する処理速度、機能性及びメモリ占有面積要求の点で小型制御部に対して生
じる要求を満たすのである。完全にマイクロコントローラに収容されるこのよう
な回路装置は今日ほぼ２倍の価格がついている。
ルインターフェースを介して（この場合無条件に割り込み制御されなければなら
ない）通信するか又は直接マイクロコントローラのポートピンを介して通信する
かのいずれかである。この方法では、中央処理ユニットは別個のメモリユニット
の全内容（必要なデータとともに全ユーザプログラム）をマイクロコントローラ
の内部揮発性メモリにコピーする。次いで、この中央処理ユニットは専らこのマ
イクロコントローラの内部揮発性メモリからのユーザプログラムを解釈する。従
って、この方法は、非常に高い処理速度を可能にする。有利にはコスト的に有利
な回路装置が実現できる。この回路装置はそれにもかかわらずユーザプログラム
に関する処理速度、機能性及びメモリ占有面積要求の点で小型制御部に対して生
じる要求を満たすのである。完全にマイクロコントローラに収容されるこのよう
な回路装置は今日ほぼ２倍の価格がついている。
【００１６】 本発明の他の利点及び可能な実施形態は従属請求項及び図面による記述から得
られる。
られる。
【００１７】 図４は本発明の回路装置の第１の可能な実施形態を示す。ここでは本発明では
マイクロコントローラ２が使用される。このマイクロコントローラ２には中央処
理ユニット４、揮発性の読み出し可能及び書き込み可能なメモリ６ａ、不揮発性
読み出し可能メモリ６ｂ及びシリアル同期インターフェース１０ａだけがこのマ
イクロコントローラ２の構成部材であり、不揮発性の読み出し可能及び書き込み
可能メモリユニット６ｄはシリアルメモリユニットであり、このシリアルメモリ
ユニットは別個のユニットとしてインターフェースを介してマイクロコントロー
ラ２に接続されている。使用されるマイクロコントローラ２は通常は標準コント
ローラであるので、当然さらに別の標準周辺機器部分がこのようなマイクロコン
トローラに統合されている。本発明の対象においては、（とりわけユーザプログ
ラムを格納するための）不揮発性の読み出し可能及び書き込み可能なメモリを使
用することなしに、マイクロコントローラ２だけが設けられ、この不揮発性の読
み出し可能及び書き込み可能なメモリを別個の不揮発性の読み出し可能及び書き
込み可能メモリユニット６ｄによって置き換える。図４に図示された実施形態で
は、マイクロコントローラ２のインターフェースは割り込み制御されるシリアル
インターフェース１０ａとして構成される。この回路装置を使用するプログラム
処理を以下に記述する： まず第１に、実行すべきユーザプログラムは別個のメモリユニット６ｄにロー
ドされなければならない。これは例えばこの小型制御部のキーボードを介する直
接的なプログラミングによって又は他の機器（例えばＰＣ）からこの小型制御部
の特別なインターフェースを介してユーザプログラムをコピーすることによって
行われる。次いで、第１の命令のビットストリングがメモリユニット６ｄからマ
イクロコントローラ２の中央処理ユニット４にロードされ、このマイクロコント
ローラ２によってデコードされ、実行され（解釈され）同時にシーケンス命令が
メモリユニット６ｄからマイクロコントローラ２の中央処理ユニット４に伝達さ
れる。このために各８ビット命令文毎に及び各々完全な命令（複数バイトから成
るものでもよい）毎に割り込みがインターフェース１０ａによって発生され、中
央処理ユニット４に伝達され、この結果、この中央処理ユニット４によってそれ
ぞれのシーケンス命令の読み込みが保障される。中央処理ユニット４はユーザプ
ログラムの処理のためにＲＯＭメモリ６ｂに格納されたインタープリタを使用す
る。本発明の有利な実施形態では、ユーザプログラムの各命令は最大２バイトに
よって実現される。コンパイラによる命令の実行は通常は実行すべき命令毎に４
〜６バイトを必要とする。インタープリタを用いる本発明の実行によってほぼ５
０％のメモリ占有面積節減が実現される。有利には、ほぼ２５６〜５１２バイト
のユーザプログラム用のＲＡＭ領域を有する最小の、従って価格が安くて品質の
よいマイクロコントローラが使用される。ユーザプログラムの高速で円滑な処理
が保障されるように、インターフェース１０ａの命令毎の伝送時間は、命令毎の
処理時間及び割り込み持続時間から成るマイクロコントローラ２の実行時間より
小さいか乃至は等しい。技術的には実現可能だが、ユーザプログラムの割り込み
制御された処理においてマイクロコントローラ２の実行時間より明らかに大きい
インターフェース１０ａの伝送時間は望ましくない。
マイクロコントローラ２が使用される。このマイクロコントローラ２には中央処
理ユニット４、揮発性の読み出し可能及び書き込み可能なメモリ６ａ、不揮発性
読み出し可能メモリ６ｂ及びシリアル同期インターフェース１０ａだけがこのマ
イクロコントローラ２の構成部材であり、不揮発性の読み出し可能及び書き込み
可能メモリユニット６ｄはシリアルメモリユニットであり、このシリアルメモリ
ユニットは別個のユニットとしてインターフェースを介してマイクロコントロー
ラ２に接続されている。使用されるマイクロコントローラ２は通常は標準コント
ローラであるので、当然さらに別の標準周辺機器部分がこのようなマイクロコン
トローラに統合されている。本発明の対象においては、（とりわけユーザプログ
ラムを格納するための）不揮発性の読み出し可能及び書き込み可能なメモリを使
用することなしに、マイクロコントローラ２だけが設けられ、この不揮発性の読
み出し可能及び書き込み可能なメモリを別個の不揮発性の読み出し可能及び書き
込み可能メモリユニット６ｄによって置き換える。図４に図示された実施形態で
は、マイクロコントローラ２のインターフェースは割り込み制御されるシリアル
インターフェース１０ａとして構成される。この回路装置を使用するプログラム
処理を以下に記述する： まず第１に、実行すべきユーザプログラムは別個のメモリユニット６ｄにロー
ドされなければならない。これは例えばこの小型制御部のキーボードを介する直
接的なプログラミングによって又は他の機器（例えばＰＣ）からこの小型制御部
の特別なインターフェースを介してユーザプログラムをコピーすることによって
行われる。次いで、第１の命令のビットストリングがメモリユニット６ｄからマ
イクロコントローラ２の中央処理ユニット４にロードされ、このマイクロコント
ローラ２によってデコードされ、実行され（解釈され）同時にシーケンス命令が
メモリユニット６ｄからマイクロコントローラ２の中央処理ユニット４に伝達さ
れる。このために各８ビット命令文毎に及び各々完全な命令（複数バイトから成
るものでもよい）毎に割り込みがインターフェース１０ａによって発生され、中
央処理ユニット４に伝達され、この結果、この中央処理ユニット４によってそれ
ぞれのシーケンス命令の読み込みが保障される。中央処理ユニット４はユーザプ
ログラムの処理のためにＲＯＭメモリ６ｂに格納されたインタープリタを使用す
る。本発明の有利な実施形態では、ユーザプログラムの各命令は最大２バイトに
よって実現される。コンパイラによる命令の実行は通常は実行すべき命令毎に４
〜６バイトを必要とする。インタープリタを用いる本発明の実行によってほぼ５
０％のメモリ占有面積節減が実現される。有利には、ほぼ２５６〜５１２バイト
のユーザプログラム用のＲＡＭ領域を有する最小の、従って価格が安くて品質の
よいマイクロコントローラが使用される。ユーザプログラムの高速で円滑な処理
が保障されるように、インターフェース１０ａの命令毎の伝送時間は、命令毎の
処理時間及び割り込み持続時間から成るマイクロコントローラ２の実行時間より
小さいか乃至は等しい。技術的には実現可能だが、ユーザプログラムの割り込み
制御された処理においてマイクロコントローラ２の実行時間より明らかに大きい
インターフェース１０ａの伝送時間は望ましくない。
【００１８】 図５は本発明の回路装置の第２の有利な実施形態を示す。ここではマイクロコ
ントローラ２と別個のメモリユニット６ｂとの間の通信乃至はデータ交換は、シ
リアルインターフェース１０ａ（図４）又はポートピンインターフェース（port
pin-interface）１０ｂ（図５）を介して行われる。マイクロコントローラ２は その構造から基本的には図４に図示され上述したマイクロコントローラ２と等価
に構成されており、しかし、図４に図示されているような割り込み可能なインタ
ーフェースは必要ない。この実施形態におけるプログラム処理方法は上述の実施
形態のプログラム処理方法とは大きく異なる。ここでは小型制御部の各々のスイ
ッチオンの際にランアップフェーズ（runup phase）（パワーアップ）の間に別 個のメモリユニット６ｄの全内容、とりわけユーザプログラムがマイクロコント
ローラ２の揮発性メモリ６ａ（ここではＲＡＭ）にコピーされる。次いで中央処
理ユニット４が不揮発性の読み出し可能な統合メモリ６ｂに存在するインタープ
リタによってユーザプログラムを解釈する。制御部のランアップフェーズの間の
ユーザプログラムの比較的タイムインテンシブなコピーは問題にならないので、
例えばＩ2Ｃ-Ｅ2ＰＲＯＭ（Ｉ2ＣインターフェースのためのＥ2ＰＲＯＭ）のよ うな比較的遅い別個のメモリモジュールを使用してもよい。このＩ2Ｃ-Ｅ2ＰＲ ＯＭは他のシリアルメモリユニットに比べて線路節減的なダブルワイヤ接続の利
点を有する。さらにシリアルＥ2ＰＲＯＭモジュールはパラレルＥ2ＰＲＯＭメモ
リモジュールとは対照的に明らかに価格な安く品質がよくて小さい。固有のシリ
アルインターフェース１０ａなしでさらに簡素なマイクロコントローラ２を使用
する場合には、ユーザプログラムの伝送は別個のメモリユニット６ｄからマイク
ロコントローラ２のＲＡＭメモリ６ａに直接ポートピンを介してソフトウェア制
御されて行われる。このさらに非常に安価な方法の利点は特に良好な免疫性であ
る。伝送すべきデータは低い伝送速度のために確実にフィルタリングされ、全て
のデータブロックに実際に付加的な時間損失及びメモリ損失なしにグローバルな
チェックサムを設けることができる。
ントローラ２と別個のメモリユニット６ｂとの間の通信乃至はデータ交換は、シ
リアルインターフェース１０ａ（図４）又はポートピンインターフェース（port
pin-interface）１０ｂ（図５）を介して行われる。マイクロコントローラ２は その構造から基本的には図４に図示され上述したマイクロコントローラ２と等価
に構成されており、しかし、図４に図示されているような割り込み可能なインタ
ーフェースは必要ない。この実施形態におけるプログラム処理方法は上述の実施
形態のプログラム処理方法とは大きく異なる。ここでは小型制御部の各々のスイ
ッチオンの際にランアップフェーズ（runup phase）（パワーアップ）の間に別 個のメモリユニット６ｄの全内容、とりわけユーザプログラムがマイクロコント
ローラ２の揮発性メモリ６ａ（ここではＲＡＭ）にコピーされる。次いで中央処
理ユニット４が不揮発性の読み出し可能な統合メモリ６ｂに存在するインタープ
リタによってユーザプログラムを解釈する。制御部のランアップフェーズの間の
ユーザプログラムの比較的タイムインテンシブなコピーは問題にならないので、
例えばＩ2Ｃ-Ｅ2ＰＲＯＭ（Ｉ2ＣインターフェースのためのＥ2ＰＲＯＭ）のよ うな比較的遅い別個のメモリモジュールを使用してもよい。このＩ2Ｃ-Ｅ2ＰＲ ＯＭは他のシリアルメモリユニットに比べて線路節減的なダブルワイヤ接続の利
点を有する。さらにシリアルＥ2ＰＲＯＭモジュールはパラレルＥ2ＰＲＯＭメモ
リモジュールとは対照的に明らかに価格な安く品質がよくて小さい。固有のシリ
アルインターフェース１０ａなしでさらに簡素なマイクロコントローラ２を使用
する場合には、ユーザプログラムの伝送は別個のメモリユニット６ｄからマイク
ロコントローラ２のＲＡＭメモリ６ａに直接ポートピンを介してソフトウェア制
御されて行われる。このさらに非常に安価な方法の利点は特に良好な免疫性であ
る。伝送すべきデータは低い伝送速度のために確実にフィルタリングされ、全て
のデータブロックに実際に付加的な時間損失及びメモリ損失なしにグローバルな
チェックサムを設けることができる。
【００１９】 本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の方向性において同
様に作用する他の実施形態をも含む。
様に作用する他の実施形態をも含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術のマイクロコントローラの概略図である。
【図２】 従来技術のマイクロコントローラの概略図である。
【図３】 従来技術のマイクロコントローラの概略図である。
【図４】 本発明の回路装置の第１の可能な実施形態の概略図である。
【図５】 本発明の回路装置の第２の可能な実施形態の概略図である。
２ マイクロコントローラ ４ 中央処理ユニット（ＣＰＵ） ６ 内部メモリユニット ６ａ ＲＡＭ ６ｂ ＲＯＭ ６ｃ Ｅ2ＰＲＯＭ ８ ポート端子 １０ 内部周辺機器 １０ａ 割り込み制御されるインターフェース １０ｂ ポートピンインターフェース １２ 線路
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年１月２６日（２０００．１．２６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
Claims (8)
- 【請求項１】 小型制御部におけるメモリ占有面積マネージメント及びユー
ザプログラムの処理のための回路装置であって、前記小型制御部は従来のメモリ
プログラマブル制御部と比べてその機能の多様性及びそのメモリ占有面積に関し
て最小化されており、データを処理するための中央処理ユニット（４）を有し、
データを中間記憶するためのＲＡＭメモリのような揮発性メモリ（６ａ）を有し
、オペレーティングシステムの永続的な格納のためのＲＯＭ又はＥＰＲＯＭなど
のような不揮発性メモリ（６ｂ）を有し、ユーザプログラムの格納のためのＥ2 ＰＲＯＭ又はフラッシュメモリなどの不揮発性の読み出し可能かつ書き込み可能
なメモリユニット（６ｄ）を有し、外部手段との通信のためのインターフェース
（１０ａ、１０ｂ）を有し、マイクロコントローラ（２）を使用する、小型制御
部におけるメモリ占有面積マネージメント及びユーザプログラムの処理のための
回路装置において、 前記中央処理ユニット（４）、前記揮発性メモリ（６ａ）、前記不揮発性メモ
リ（６ｂ）及び前記インターフェース（１０ａ、１０ｂ）だけが前記マイクロコ
ントローラ（２）の構成部材であり、 前記不揮発性の読み出し可能かつ書き込み可能なメモリユニット（６ｄ）はシ
リアルメモリユニットであり、該シリアルメモリユニットは別個のユニットとし
て前記インターフェース（１０ａ、１０ｂ）を介して前記マイクロコントローラ
（２）に接続されていることを特徴とする、小型制御部におけるメモリ占有面積
マネージメント及びユーザプログラムの処理のための回路装置。 - 【請求項２】 インターフェース（１０ａ）は割り込み制御されるシリアル
インターフェースであることを特徴とする請求項１記載の回路装置。 - 【請求項３】 インターフェース（１０ａ）の命令毎の伝送時間は、命令毎
の処理時間及び命令毎の割り込み持続時間から成るマイクロコントローラ（２）
の実行時間よりも明らかに大きくない、有利には小さいことを特徴とする請求項
２記載の回路装置。 - 【請求項４】 請求項２又は３記載の回路装置を使用するユーザプログラム
の実行のための方法において、 該方法は次の方法ステップを有する、すなわち、 ａ）メモリユニット（６ｄ）からマイクロコントローラ（２）の中央処理ユニ
ット（４）へ第１の命令のビットストリングを読み込む方法ステップと、 ｂ）前記中央処理ユニット（４）による前記命令を解釈し、さらに同時にイン
ターフェース（１０ａ）を介して前記メモリユニット（６ｄ）から前記マイクロ
コントローラ（２）の前記中央処理ユニット（４）へのシーケンス命令を読み込
む方法ステップと、 ｃ）固定ビット長の読み込み過程が完結する毎に及び命令が完結する毎に割り
込みを発生する方法ステップと、 ｄ）方法ステップｂ）及びｃ）の繰り返しによってユーザプログラムを処理す
る方法ステップとを有する、請求項２又は３記載の回路装置を使用するユーザプ
ログラムの実行のための方法。 - 【請求項５】 インターフェース（１０ａ）はシリアルインターフェースで
あることを特徴とする請求項１記載の回路装置。 - 【請求項６】 インターフェース（１０ａ）はポートピンインターフェース
であり、マイクロコントローラ（２）はポートピンを介してメモリユニット（６
ｄ）とソフトウェア制御されて通信することを特徴とする請求項１記載の回路装
置。 - 【請求項７】 請求項５又は６記載の回路装置を使用してユーザプログラム
を実行するための方法において、 該方法は次の方法ステップを有する、すなわち、 ｄ）制御部のスイッチオン過程におけるランアップフェーズの間に別個のシリ
アルメモリユニット（６ｄ）からマイクロコントローラ（２）の揮発性メモリ（
６ａ）に全ユーザプログラムをコピーする方法ステップと、 ｅ）直接的に前記揮発性メモリ（６ａ）から中央処理ユニット（４）によって
前記ユーザプログラムを解釈する方法ステップとを有する、請求項５又は６記載
の回路装置を使用してユーザプログラムを実行するための方法。 - 【請求項８】 最大５１２バイトのサイズを有するユーザプログラムメモリ
を特徴とする請求項１〜７のうちの１項記載の回路装置。
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