DE3241393C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen programmierbaren elektronischen
Rechner gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiger Rechner ist aus der DE-OS 26 42 420 und der
DE-OS 29 49 153 bekannt. Ein derartiger Rechner ist bereits
recht gut gegen unbeabsichtigte Änderungen eines eingegebenen
Programms geschützt, jedoch kann es immer noch vorkommen, daß
der Betriebsarten-Wahlschalter unbeabsichtigt oder versehentlich
betätigt wird und dann das eingegebene Programm doch
teilweise oder ganz überschrieben wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen
Rechner so auszubilden, daß er ein eingegebenes
Programm gegen unbeabsichtigte Änderungen noch besser schützt
als die bisher bekannten Rechner.
Die Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gegeben.
Der erfindungsgemäße Rechner zeichnet sich durch eine
Doppelsicherung aus. Zum einen liegt nämlich ein für sich
bekannter Betriebsarten-Wahlschalter vor, der zwischen den
Betriebsarten "Rechnen" und "Programmieren" umschaltbar ist,
und zum anderen ist der Rechner noch durch eine Verriegelungseinrichtung
gesichert, die in gesetztem Zustand das Einschreiben
oder Löschen eines Programms verhindert.
Diese Doppelsicherung ermöglicht es dem Benutzer, den Rechner
durch Setzen der Verriegelungseinrichtung mit sehr großer
Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Überschreiben eines eingegebenen
Programmes zu schützen, solange er nur rechnen möchte.
Will der Benutzer dagegen z. B. ein eingegebenes Programm
verändern, setzt er die Verriegelungseinrichtung zurück, so
daß er jetzt durch einfaches Betätigen des Betriebsarten-
Wahlschalters beim Wählen der Betriebsart "Programmieren" sein
eingegebenes Programm verändern und beim Wählen der Betriebsart
"Rechnen" Proberechnungen mit dem neuen Programm durchführen
kann. Ist das Programm zu seiner Zufriedenheit verändert,
versetzt er die Verriegelungseinrichtung wieder in den
gesetzten Zustand.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines
programmierbaren elektronischen
Rechners;
Fig. 2 schematisches Blockdiagramm der Schaltung des
Rechners von Fig. 1;
Fig. 3 ein Blockdiagramm des Mikroprozessors gemäß
Fig. 2;
Fig. 4-7 Flußdiagramme zum Erläutern von Betriebsarten
des Rechners gemäß den Fig. 1-3.
Der in Fig. 1 dargestellte elektronische Rechner weist
eine Anzeige 1 z. B. auf Flüssigkristallbasis vom
Punktmatrixtyp auf. Ein Betriebsarten-Wahlschalter 2 dient
dazu, den programmierbaren elektronischen Rechner willkürlich
entweder in die Betriebsart "Rechnen (normale
Betriebsart)" oder in die Betriebsart "Programmieren" zu
schalten. Wenn der Betriebsarten-Wahlschalter 2 während
der Betriebsart "Rechnen" betätigt wird, wird der Rechner
in die Betriebsart "Programmieren" umgeschaltet. Wenn
der Betriebsarten-Wahlschalter 2 dagegen während der
Betriebsart "Programmieren" betätigt wird, wird der Rechner
in die Betriebsart "Rechnen" umgeschaltet. Die so
ausgewählte Betriebsart wird auf der Anzeige 1 durch ein
Symbolsegment 3 dargestellt.
Eine Umschalttaste 4 dient gemeinsam mit dem Betriebsarten-
Wahlschalter dazu, den Rechner in die Betriebsart
"Reserve" zu schalten. Wenn der Betriebsarten-Wahlschalter 2
direkt nach der Umschalttaste 4 betätigt wird, wird
der Rechner in die Betriebsart "Reserve" gesetzt, in der
ein besonderer Befehl aus mehreren Zeichen einer der
Reservetasten 7 zugeordnet werden kann. Buchstabentasten 5
dienen dazu, verschiedene Befehle in den Rechner einzugeben.
Eine Eingabetaste 6 steuert die Ausführung der
Bedienung. Wenn die Eingabetaste 6 betätigt wird, nachdem
ein gewünschter Befehl durch die Buchstabentasten 5
eingegeben ist, wird das zum eingegebenen Befehl gehörige
Programm ausgeführt.
Der Rechner weist weiterhin (Fig. 2) eine Steuerschaltung 11 zum
Ansteuern der Anzeige 1 auf, die eine Ziffernanzeige,
eine Buchstabenanzeige und die Symbolanzeige 3 umfaßt.
Eine Tasteneingabeschaltung 12 ist verschiedenen Tasten
der Tastatur zugeordnet. Die Tasteneingabeschaltung 12
erhält ein Tastenabtastsignal von einem Eingabe/Ausgabeanschluß 13
und gibt daraufhin ein Tastenrückgabesignal ab,
das einem Mikroprozessor zugeführt wird. Der Rechner
weist weiterhin Lese/Schreibspeicher (RAM) 15 auf, die
als verschiedene Register dienen und zum wahlweisen Speichern
von Daten, Betriebskennzeichen (Flags) sowie Programmen vorgesehen sind.
Nur Lesespeicher (ROM) 16 speichern Steuerprogramme und
Übersetzer zum Ausführen von Standardprogrammen. Ein
Verbinder 17 dient dazu, den programmierbaren elektronischen
Rechner mit äußeren Speichern zu verbinden, falls dies
erforderlich ist.
Der (RAM) 15, der (ROM) 16 und die äußeren Speicher sind
an einen Adreßbus 18, einen Datenbus 19 und einen Steuerbus 20
angeschlossen. Der erwähnte Eingabe/Ausgabeanschluß 13
ist ebenfalls an diese Busse angeschlossen und dient
als Interface für den Mikroprozessor 14.
Der Rechner weist weiterhin einen Summer 21 auf, der
durch eine Treiberschaltung 22 betätigt wird. Eine
vorhandene Taktgeberschaltung 23 ist mit einem Kristalloszillator 24
versehen. Der erwähnte Eingabe/Ausgabeanschluß 13
dient weiterhin dazu, die Übertragung von Steuersignalen
zwischen der Steuerschaltung des Mikroprozessors 56, der Taktschaltung 23
und der Treiberschaltung 22 zu übernehmen. Die
Taktschaltung 23 speichert Zeitinformationsdaten. Ein
weiterer Verbinder 25 dient dazu, den Rechner mit
Geräten wie einem Datenaufnahmegerät, einem
Drucker oder einer Diskette zu verbinden.
Der Mikroprozessor 14 erzeugt ein Synchronisiersignal HA
und ein Ein/Aus-Signal DISP, die der Anzeigensteuerschaltung 11
zugeführt werden. Der Mikroprozessor 14
erzeugt weiterhin Gegenelektrodensignale H 0 bis H 7,
die der Anzeige 1 zugeführt werden. Die Anzeigensteuerschaltung 11
beinhaltet einen (nicht dargestellten)
Anzeigenspeicher, bei dem jedes seiner Bits jedem Segment
innerhalb der Anzeige 1 entspricht. Auf der Anzeige 1
wird also ein bestimmtes Muster dargestellt wenn ein
gewünschtes Bildmuster in den Anzeigespeicher innerhalb
der Anzeigesteuerschaltung 11 eingeschrieben ist.
In Fig. 3 ist der Mikroprozessor von Fig. 2 näher
dargestellt. Der Mikroprozessor 14 weist einen Programmzähler 31
mit 16-Bit-Bauweise auf. Der Programmzähler 31
dient dazu, Adreßdaten zum Befehl zu speichern, der auf
den gerade vom Mikroprozessor 14 ausgeführten Befehl
folgt. Der im Programmzähler 31 gespeicherte Inhalt wird
um eins erhöht wenn der nächste Befehl abgerufen wird.
Ein Stapelzeiger 32 von 16-Bit-Bauweise dient dazu, die
Adresse des Stapels anzuzeigen, der in einer "push-down"-
Operation (Kellerungsprinzip) oder einer "pop-up"-Operation
der Speicher gewählt werden soll. Datenregister 33, 34
und 35 sind von 16-Bit-Bauweise und sie dienen als
Datenregister und Datenzeiger. Ein Akkumulator 36 dient
dazu, Rechenergebnisse zu speichern und er wirkt weiterhin
als Pufferregister zum Ausführen des Datentransfers
zwischen einem äußeren Speicher und dem Mikroprozessor
des Rechners. Ein Statusregister 37 speichert
verschiedene Bedingungen wie Übertrag, Borgesignal, Nullsignal
und Überlauf während der arithmetischen
Rechenoperation.
Eine Adressenpufferschaltung 38 ist mit dem Adreßbuch AD 0
bis AD 15 verbunden. Der Mikroprozessor 14 weist weiterhin
eine arithmetische Berechnungsschaltung 39 und eine
Pufferschaltung 41 für arithmetische Berechnungszwecke
auf. Eine Oszillatorschaltung 42 weist Anschlüsse XL 0
und XL 1 auf, die mit dem Kristalloszillator 24 verbunden
sind. Ein Frequenzteiler (½) 43 ist mit der
Oszillatorschaltung 42 verbunden und empfängt deren
Ausgangssignale. Ein Ausgangssignal des Frequenzteilers 43
wird einer Taktsteuerschaltung 44 zugeführt, die die
Erzeugung von Zeitgebersignalen auf ein Zeitgebersteuersignal
(WAIT) hin steuern. Ein anderer Frequenzteiler 45
ist mit dem Frequenzteiler 43 verbunden und empfängt
dessen Ausgangssignal. Das Ausgangsignal des
Frequenzteilers 45 wird der Anzeigensteuerschaltung 11 als
Synchronisiersignal HA zugeführt. Das Ausgangssignal des
Frequenzteilers 45 wird auch einer Zeitgebersteuerschaltung 46
zugeführt. Die Zeitgebersteuerschaltung 46
steuert die Zähloperation und die Unterbrechung eines
Zeitgeberzählers 47. Dieser Zeitgeberzähler 47 ist ein
Polynomialzähler von 9-Bit Bauweise und dient dazu, Zeitintervalle
für Zeitgeberunterbrechungen zu zählen.
Eine Unterbrechungssteuerungsschaltung 48 steuert die Unterbrechungsoperation
entsprechend der Unterbrechungsanforderung,
die durch Anschlüsse NMI und MI zugeführt wird
und auf das Signal von der Zeitgebersteuerschaltung 46
her. Ein Zähler 49 dient dazu, das Gegenelektrodensignal
zu erzeugen, das der Anzeige 1 zugeführt wird. Der Zähler
49 erhält ein Eingangssignal H IN normalerweise als
Synchronisiersignal HA. Eine Anzeige-Steuerschaltung 51
erhält Anzeige-Treiberspannungen V DIS , V A , V B und V M und
erzeugt Gegenelektrodensignale H₀ bis H₇. Der Mikroprozessor
14 beinhaltet weiterhin Flip-Flops 52 und 53
für beliebige Zwecke, ein Flip-Flop 54 zum Steuern der
Ein/Aus Operation der Anzeige und eine Datenbussteuerschaltung
55.
Signale, die über Eingangsanschlüsse IN₀ bis IN₇ in den
Akkumulator 36 eingeführt werden, werden als 8-Bit-Daten
gespeichert. Die Datenbusse D₀ bis D₇ übertragen die Daten
in zwei Richtungen und bewirken dadurch das Einschreiben
von Daten in einen äußeren Speicher oder das
Lesen von Daten aus einem äußeren Speicher. Eine Schaltung
56 zur Befehlsdekodierung und zur Steuerung des
Mikroprozessors steuert die Systemfunktion. Diese
Schaltung 56 erzeugt verschiedene Steuersignale wie ein
Speicherschreibsteuersignal R/W und Speicherfreigabesignale
ME₀ und ME₁.
Anhand der Fig. 4 bis 7 wird im folgenden die Betriebsweise
des bisher erläuterten elektronischen Rechners
beschrieben. In Fig. 4 ist mit M ein Zähler zum Speichern
der Betriebsarten des Rechners bezeichnet. FL bezeichnet ein
Flag, das eine Verriegelungsbedingung anzeigt und FS
stellt ein Flag dar, das die Betätigung der Umschalttaste
anzeigt. Der Zähler M und die Flags FL und FS
sind in einem Systembereich der Lese/Schreib-Speicher
(RAM) 15 beinhaltet.
Tasteneingabeinformation wird in einem Schritt 101 gelesen.
Wenn in einem Schritt 102 die Betätigung des Betriebsartenwahlschalters
2 festgestellt wird, wird zum
Schritt 103 übergegangen, in dem der Zustand des Flag
FL festgestellt wird. Wenn das Flag FL gesetzt ist,
wird keine Funktion ausgeführt, so daß die Betriebsart unverändert
bleibt. Wenn also der Rechner sich in verriegeltem
Zustand befindet, wird er auch dann nicht in die
Betriebsart "Programmieren" versetzt, wenn der Betriebsartenwahlschalter
2 betätigt wird.
Wenn im Schritt 103 jedoch festgestellt wird, daß das
Flag FL rückgesetzt ist, werden die Schritte 104 bis
109 durchgeführt, um die Betriebsart des Rechners zu
wechseln. M = 0 stellt die Betriebsart "Rechnen (normale
Betriebsart)" dar, M = 1 stellt die Betriebsart
"Programmieren" und M = 2 stellt die Betriebsart "Reserve"
dar. In der Betriebsart "Rechnen" führt der Rechner
dasjenige Programm aus, das in ihn durch aufeinanderfolgende
Eingabe der Befehle "RUN" und "ENTER"
durch die Buchstabentasten 5 und die Eingabetaste 6 eingegeben
ist. Selbstverständlich können in der Betriebsart
"Rechnen" die herkömmlichen Operationen durchgeführt
werden. In der Betriebsart "Programmieren" kann ein gespeichertes
Programm verändert werden, ein gespeichertes
Programm kann gelöscht werden, oder ein neues Programm
kann in den Rechner eingegeben werden. In der Betriebsart
"Reserve" kann jede beliebige gewünschte Tastenoperationsfolge
einer beliebigen der Reservetasten 7 zugeordnet
werden. Zum Beispiel kann die Meldung "RUN" der Reservetaste
(&) 7 zugeordnet werden. Wenn die Meldung
"RUN" der Reservetaste (&) 7 während der Betriebsart
"Reserve" zugeordnet worden ist, kann die Meldung "RUN"
durch einfaches Betätigen der Taste 7 eingegeben werden,
so daß es nicht erforderlich ist, die drei Buchstabentasten
"R", "U" und "N" aufeinanderfolgend zu betätigen.
Aus den Schritten 104 bis 109 ist ersichtlich, daß wenn
die Umschalttaste 4 nicht betätigt wird, insbesondere
wenn das Flag FS rückgesetzt ist, die Betriebsart von
M = 0 nach M = 1 oder von M = 1 oder M = 2 nach M = 0
wechselt. Genauer gesagt, wenn der Betriebsartenwahlschalter
2 unter der Bedingung betätigt wird, daß die
Flags FL und FS rückgesetzt sind, wird der Rechner in
die Betriebsart "Rechnen" versetzt, falls er vorher in
der Betriebsart "Programmieren" oder "Reserve" lief.
Wenn er zunächst in der Betriebsart "Rechnen" lief, wird
er in die Betriebsart "Programmieren" versetzt.
Wenn der Betriebsartenwahlschalter 2 direkt nach der
Umschalttaste 4 betätigt wird, ist die Folge unterschiedlich
weil das Flag FS gesetzt ist, genauer gesagt,
wenn der Betriebsartenschalter 2 unter der Bedingung betätigt
wird, daß das Flag FL rückgesetzt ist und das
Flag FS gesetzt ist, wird der Rechner in die Betriebsart
"Reserve" gesetzt falls er vorher in der Betriebsart
"Rechnen" oder "Programmieren" lief. Wenn er zuvor
in der Betriebsart "Reserve" lief, wird er in die Betriebsart
"Rechnen" versetzt.
Um ein unbeabsichtigtes Löschen oder eine Änderung des
gespeicherten Programmes in dem Lese/Schreib-
Speicher (RAM) 15 zu verhindern wird der Befehl "LOCK"
in der Betriebsart "Rechnen" durch die Buchstabentasten
5 eingegeben und danach über die Eingabetaste 6 der Befehl
"ENTER" eingegeben. Wenn der Befehl "LOCK" während
der Betriebsart "Rechnen" eingegeben ist, wird das
Flag FL gesetzt, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.
Wie schon oben diskutiert, wird, wenn das Flag FL gesetzt
ist, die Betriebsart (in der Betriebsart "Rechnen")
nicht gewechselt, selbst wenn der Betriebsartenwahlschalter
2 während dieser Betriebsart "Rechnen"
irrtümlich betätigt wird. Um die verriegelte Bedienung
wieder aufzuheben, wird der Befehl "UNLOCK" durch Betätigen
der Buchstabentasten 5 und der Befehl "ENTER"
durch die Eingabetaste 6 eingegeben. Wenn der Befehl
"UNLOCK" in den Rechner eingegeben ist, wird das Flag
FL rückgesetzt, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.
Dadurch ist der Betriebsartenwechsel auf ein Betätigen
des Betriebsartenwahlschalters 2 hin möglich.
Gemäß der oben angegebenen Ausführungsform wird der Betriebsartenwahlschalter
2 zu gewünschter Zeit verriegelt,
um zu verhindern, daß ein gespeichertes Programm
in dem (RAM) 15 unbeabsichtigt geändert oder gelöscht
wird. Der Verriegelungsbefehl muß nicht notwendigerweise
über die Tastatur eingegeben werden. Der
Verriegelungsbefehl kann auch in einem Programm enthalten
sein. Wenn z. B. das Programm in der in Tabelle
I angegebenen Art und Weise bestimmt ist, wird der Betriebsartenwahlschalter
2 nach der Operation von Zeilennummer
20 verriegelt und der Operation von Zeilennummer
110 entriegelt.
ZeilennummerAnweisung .. .. .. 10PRINT A 20LOCK 30INPUT X .. .. .. .. .. 110UNLOCK .. .. ..
ZeilennummerAnweisung .. .. .. 10PRINT A 20LOCK 30INPUT X .. .. .. .. .. 110UNLOCK .. .. ..
Auf die Verriegelungsanweisung der Zeilennummer 20 hin,
wird das Flag FL gesetzt, wie dies in Fig. 6 dargestellt
ist. Die Verriegelungsbedingung wird so lange
aufrechterhalten, bis die Entriegelungsanweisung gemäß
Zeilennummer 110 ausgeführt wird, um das Flag FL
rückzusetzen, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. Das
heißt, daß die Verriegelungsbedienung für den Betriebsartenwahlschalter
2 auch dann ausführbar ist, wenn ein
bestimmtes Programm durchgeführt wird.
Claims (3)
1. Programmierbarer elektronischer Rechner mit
- - einem Mikroprozessor (14),
- - einer Tastatur (4, 5, 6) zum Eingeben von Daten und Befehlen,
- - einem Lese/Schreibspeicher (15) zum Speichern eines Programms,
- - einem Betriebsarten-Wahlschalter (2) zum wahlweisen Einstellen der Betriebsart "Rechnen" oder der Betriebsart "Programmieren",
gekennzeichnet durch
- - eine Verriegelungseinrichtung, die durch einen Verriegelungsbereich einschaltbar ist und die in eingeschaltetem Zustand unter Steuerung des Mikroprozessors (14) verhindert, daß ein Programm in den Lese/Schreibspeicher (15) eingeschrieben oder in diesem gelöscht werden kann, selbst wenn durch den Betriebsarten-Wahlschalter (2) die Betriebsart "Programmieren" eingestellt ist.
2. Programmierbarer elektronischer Rechner nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Verriegelungseinrichtung und der Betriebsarten-
Wahlschalter (2) so miteinander verknüpft sind, daß der Rechner
beim Ausschalten der Verriegelungseinrichtung bzw.
bei ausgeschalteter Verriegelungseinrichtung in die am
Betriebsarten-Wahlschalter jeweils eingestellte Betriebsart
übergeht.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8368 | Opposition refused due to inadmissibility | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: PATENTANWAELTE MUELLER & HOFFMANN, 81667 MUENCHEN |