DE3419273C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Selbstüberwachungssy
stem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten
Art.
Bei einem solchen, aus der DE-OS 28 41 073 bekannten
Selbstüberwachungssystem arbeitet eine gesonderte Kon
trolleinheit mit dem Mikroprozessor derart zusammen, daß
die Kontrolleinheit ein Kontrollsignal an einen bestimm
ten Anschluß des Mikroprozessors gibt, der seinerseits
aufgrund dieses Kontrollsignals ein bestimmtes Antwort
signal erzeugt und an die Kontrolleinheit zurückgibt. Die
Kontrolleinheit verarbeitet dieses Antwortsignal, z. B.
durch Vergleich mit einem Bezugssignal, um festzustellen,
ob der Mikroprozessor funktionsbereit bzw. immer noch
funktionsfähig ist. Diese Kontrolleinheit kann dabei ge
sondert von dem Mikroprozessor oder aber in diesem inte
griert vorgesehen sein.
Aus dem IBM TDB, Juni 1980, Seite 27, ist der Ablauf
einer Selbstüberwachung eines Systems jeweils beim Ein
schalten der Speisespannung bekannt. In diesem System
wird ein Werkzeug von einer Verarbeitungseinheit über
eine Schnittstelle gesteuert, wobei das Werkzeug bei der
Einschaltung seiner Speisespannung ein Bereitschaftssig
nal über die Schnittstelle an die Verarbeitungseinheit
gibt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Selbstüberwachungssy
stem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten
Art so weiterzubilden, daß eine fehlerhafte Verbindung,
z. B. durch ein falsches Einstecken, der IC-Einheit mit
einem ihre Anschlüsse aufnehmenden IC-Sockel selbsttätig
erfaßt wird.
Bei einem Selbstüberwachungssystem der genannten Art ist
diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Pa
tentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Das erfindunsgemäße Selbstüberwachungssystem zeichnet
sich dadurch aus, daß der bestimmte Signalpegel an minde
stens einen ersten Anschluß des IC-Sockels gegeben wird,
wobei der erste Anschluß dem jeweils ersten Anschluß der
IC-Einheit entspricht, sofern diese richtig in den Sockel
eingesteckt ist, bzw. bei Verwendung mehrerer Sockel und
mehrerer unterschiedlicher IC-Einheiten die jeweils rich
tige IC-Einheit in den jeweils nur ihr zugeordneten
IC-Sockel eingesteckt ist. Das Ausgangssignal wird wiede
rum an einem Anschluß des IC-Sockels abgenommen, der dem
genannten zweiten Anschluß der IC-Einheit zugeordnet ist.
Jeweils bei Einschaltung der Speisespannung überprüft die
Vergleichseinrichtung das an dem genannten Anschluß des
IC-Sockels auftretende Ausgangssignal mit einem Bezugs
wert, um immer dann das Fehlersignal zu erzeugen, wenn
das genannte Ausgangssignal von dem Bezugswert abweicht.
Der Bezugswert entspricht dabei einem Ausgangssignal, das
immer nur dann erzeugt wird, wenn die einem IC-Sockel zu
geordnete IC-Einheit in diesen richtig eingesteckt ist
und damit den bestimmten Signalpegel an ihrem mindestens
einen bestimmten Anschluß erhält.
Zwar wird das erfindungsgemäße Selbstüberwachungssystem
vorzugsweise in Verbindung mit mehreren IC-Sockeln be
nutzt, die in unterschiedlicher Weise an eine Schaltung
angeschlossen sind und damit jeweils auch unterschiedli
chen IC-Einheiten individuell zugeordnet sein können. An
dererseits ist das erfindungsgemäße Selbstüberwachungssy
stem jedoch nicht auf eine solche Mehrzahl von IC-Sockeln
beschränkt, da es auch ein falsches Einstecken einer
IC-Einheit in nur einen einzigen zur Verfügung stehenden
IC-Sockel feststellen kann.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs
beispielen unter Bezugnahme auf die schema
tischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Darstellung einer IC-
Einheit und einer gedruckten Schaltungs
platte, bei denen eine bevorzugte Aus
führungsform eines Selbstüberwachungs
systems nach der vorliegenden Erfindung
angewandt wird,
Fig. 2 ein Schaltdiagramm des Selbstüberwa
chungssystems nach der vorliegenden
Erfindung und
Fig. 3 ein Flußdiagramm des Selbstüberwachungs
programms.
Wie man aus den Zeichnungen erkennt, stehen mehrere
Anschlüsse 12, die gemäß dem "Dual-In-Line" Prinzip
angeordnet sind, von den Rändern einer Dual-In-Line
IC-Einheit 10 vor (siehe Fig. 1). Die Anschlüsse 12
sind längs der beiden parallelen Längskanten der IC-Ein
heit 10 angeordnet. Die Anschlüsse 12 können in Anschluß
öffnungen 14 eines IC-Sockels 16 aufgenommen werden,
der für Dual-In-Line IC-Einheiten ausgelegt ist. Die
räumliche Anordnung der Anschlußöffnungen 14 entspricht
der der Anschlüsse 12. Positionsmarkierungen 18 und
20 sind sowohl an der IC-Einheit 10 als auch an dem
IC-Sockel 16 angebracht. Die Markierung 18 an der IC-Ein
heit 10 befindet sich an einer solchen Stelle, daß die
IC-Einheit 10 korrekt über den IC-Sockel 16 mit einer
gedruckten Schaltungsplatte 22 verbunden wird, wenn
die Markierung 18 mit der Markierung 20 des IC-Sockels
16 zusammenfällt.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel, bei dem vier Mikroprozessoren
die aus getrennten IC-Einheiten 10 a, 10 b, 10 c und 10 d
bestehen, installiert werden sollen. Die IC-Einheiten
10 a, 10 b, 10 c und 10 d werden in entsprechende IC-Sockel
16 a, 16 b, 16 c und 16 d eingesetzt. Der IC-Sockel 16 a
weist einen Anschluß 162 a auf, der mit einem ODER-Glied
30 verbunden ist, das wiederum an die Basiselektrode
eines Schalttransistors 32 über einen Widerstand 34
angeschlossen ist. Darüber hinaus weist der IC-Sockel
16 a Anschlüsse 164 a und 166 a auf, die an Masse liegen.
Anschlüsse 104 a und 106 a der IC-Einheit 10 a werden mit
den Anschlüssen 164 a und 166 a verbunden, wenn die IC-
Einheit korrekt installiert ist. Die Anschlüsse 104 a
und 106 a werden als festgelegte Anschlüsse ausgewählt,
deren Signalpegel während des Betriebes des Selbstüber
wachungssystems überwacht werden; für andere Zwecke,
die variable Signalpegel erfordern, werden diese An
schlüsse nicht benutzt. Da beide Anschlüsse 164 a und
166 a geerdet sind, muß sich das Signal an den Anschlüs
sen 104 a und 106 a auf einem niedrigen Pegel befinden,
wenn die IC-Einheit 10 a korrekt in den IC-Sockel 16 a
eingesetzt ist. Wenn ein Signal mit hohem Pegel an einem
oder an beiden Anschlüssen 104 a und 106 a festgestellt
wird, wird ein Fehlersignal mit hohem Pegel über den
Anschluß 162 a an die Basiselektrode des Schalttransis
tors 32 angelegt, um diesen Transistor einzuschalten.
Eine Fehlerüberwachungslampe 36 wird durch den Schalt
transistor 32 eingeschaltet und leuchtet auf, um auf
diese Weise die fehlerhafte Installation der IC-Einheit
10 a anzuzeigen.
In ähnlicher Weise enthält die IC-Einheit 10 b Anschlüsse
104 b bzw. 106 b, die jeweils mit den Anschlüssen 164 b
und 166 b des IC-Sockels 10 b verbunden sind. Der Anschluß
162 b des IC-Sockels ist über das ODER-Glied 30 mit dem
Schalttransistor 32 verbunden. Der Anschluß 164 b liegt
an Masse, während der Anschluß 166 b an eine geregelte
bzw. regulierte Energiequelle +V c angeschlossen ist.
Wenn also die IC-Einheit 10 b korrekt in den IC-Sockel
16 b eingesetzt wird, hat das Signal an dem Anschluß
104 b einen niedrigen Pegel, während das Signal an dem
Anschluß 106 b einen hohen Pegel hat. Wenn das Signal
an dem Anschluß 104 b einen hohen Pegel oder das Signal
an dem Anschluß 106 b einen niedrigen Pegel hat, wird
die fehlerhafte Installation der IC-Einheit in dem IC-
Sockel festgestellt und ebenfalls ein Fehlersignal mit
hohem Pegel über den Anschluß 162 b an den Transistor
32 angelegt.
Die IC-Einheit 10 c weist Anschlüsse 104 c und 106 c auf,
die mit den entsprechenden Anschlüssen 164 c und 166 c
verbunden sind. Der Anschluß 162 c liegt an der Basiselek
trode des Transistors 32. Der Anschluß 164 c ist mit
der geregelten Energiequelle +V c verbunden. Der Anschluß
166 c liegt an Masse. Deshalb hat im normalen Zustand
das Signal in dem Anschluß 104 c immer einen hohen Pegel
und das Signal an dem Anschluß 106 c immer einen niedri
gen Pegel. Wenn diese Kombination von Signalen während
der Selbstüberwachung nicht festgestellt wird, läßt
sich daraus ebenfalls die fehlerhafte Verbindung der
IC-Einheit mit dem IC-Sockel erkennen.
Die IC-Einheit 10 d hat schließlich Anschlüsse 104 d und
106 d, die jeweils mit den Anschlüssen 164 d und 166 d
des IC-Sockels 16 d verbunden sind. Der Anschluß 162 d
des IC-Sockels 16 d ist über das ODER-Glied 30 mit dem
Schalttransistor 32 verbunden. Andererseits liegen die
Anschlüsse 164 d und 166 d an der geregelten Energiequelle
+V c . Während der Selbstüberwachung sollten die Pegel
der Signale an den Anschlüssen 104 d und 106 d einen hohen
Pegel haben. Ist dies nicht der Fall, so kann daraus
geschlossen werden, daß die IC-Einheit 10 d nicht korrekt
in den IC-Sockel 16 d eingebaut worden ist.
Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm des Selbstüberwachungs
programms, das von den Mikroprozessoren der IC-Einheit
10 a nach Fig. 2 ausgeführt werden soll. Das gezeigte
Programm läuft in Abhängigkeit vom Einsetzen der Energie
zufuhr ab, wenn ein Energieschalter eingeschaltet wird,
d. h., während des "Kaltstartes" der Mikroprozessoren.
Zunächst werden die Signalpegel P 1 und P 2 an den Stif
ten 104 a bzw. 106 a mit Bezugswerten verglichen, die
die Signalwerte darstellen, die bei der korrekten Einfüh
rung der IC-Einheit 10 a in den IC-Sockel 16 a vorhanden
sind; dies ist im Schritt 1004 von Fig. 3 angedeutet.
Wie bereits oben erwähnt wurde, haben die Bezugspegel
beide den Wert null (niedriger Pegel), da in diesem
Fall beide Anschlüsse 104 a und 106 a über die Anschlüsse
164 a und 166 a an Masse liegen. Wenn Signalpegel "null"
bei der Überprüfung im Schritt 1004 an beiden Anschlüs
sen 104 a und 106 a festgestellt werden, kann im Schritt
1006 die vorprogrammierte Funktion des Mikroprozessors
ausgeführt werden, wie beispielsweise die Regelung des
Motors eines Kraftfahrzeuges, die Regelung des Anti
blockiersystems einer Kraftfahrzeug-Bremse oder eine
ähnliche Regelung. Wenn andererseits mindestens einer
der beiden Signalpegel P 1 und P 2 den Wert "eins" (hoher
Pegel) hat, wird im Schritt 1004 eine fehlerhafte Verbin
dung der IC-Einheit 10 a mit dem IC-Sockel 16 a erkannt.
In diesem Fall wird im Schritt 1008 ein Fehlersignal
mit hohem Pegel erzeugt. Dieses Fehlersignal wird über
den Anschluß 162 a und das ODER-Glied 30 an den Transistor
32 angelegt. Der Transistor 32 wird in Abhängigkeit
von diesem Fehlersignal eingeschaltet. Als Ergebnis
hiervon wird wiederum die Fehlermonitorlampe 34 einge
schaltet und leuchtet auf, um den Fahrer oder einen
anderen Benutzer über die fehlerhafte Verbindung zwi
schen der IC-Einheit und dem IC-Sockel zu informieren.
Aus den bisherigen Ausführungen kann man ableiten, daß
die Selbstüberwachungsverfahren für die IC-Einheiten
10 b, 10 c und 10 d im wesentlichen nach dem gleichen Prin
zip ablaufen. Da jeder Sockel durch eine eindeutige
definierte Kombination von festen Signalpegeln identifi
ziert wird, muß zunächst jede Selbstüberwachungseinheit
eindeutig programmiert sein, d. h., mit einem Programm,
das eindeutig diesem Sockel zugeordnet ist; außerdem
ist die Montage-Reihenfolge der IC-Einheiten "narren
sicher", da beispielsweise die Verbindung der IC-Einheit
10 d mit dem IC-Sockel 10 a festgestellt werden kann.
Dies ist hilfreich in den Fällen, bei denen jede IC-Ein
heit für einen anderen Zweck ausgelegt ist. Wenn jedoch
alle IC-Einheiten die gleiche Funktion erfüllen, können
die gleichen Signalpegel und damit die gleiche Selbst
überwachungs-Software benutzt werden, um alle Mikropro
zessoren zu überprüfen.
Obwohl bei der obigen Ausführungsform eine einzige,
gemeinsame Fehlermonitorlampe verwendet wird, um eine
fehlerhafte Verbindung anzuzeigen, können getrennte
Fehlermonitorlampen benutzt werden, um die fehlerhafte
Verbindung jedes einzelnen Mikroprozessors darzustellen.
Weiterhin wäre es bei Mikroprozessoren mit einem Selbst
überwachungssystem für die Überprüfung verschiedener
Komponenten des Mikroprozessors, wie beispielsweise
Fühler/Sensoren und/oder Stellgliedern, möglich, Fehler-
Identifikationsdaten, die den Anschluß der IC-Einheit
betreffen, in einem entsprechenden Bereich des Speichers
zu speichern und während eventueller Wartungsarbeiten
auszulesen.
Claims (3)
1. Selbstüberwachungssystem für einen in einer IC-Einheit
enthaltenden Mikroprozessor, der mittels eines die Anschlüsse
der IC-Einheit lösbar aufnehmenden IC-Sockels an eine
Schaltung angeschlossen ist und mindestens einen ersten, auf
einen bestimmten Signalpegel legbaren Anschluß sowie einen
zweiten, ein in Abhängigkeit dieses bestimmten Signalpegels
auftretendes Ausgangssignal abgebenden Anschluß hat, mit
einer Vergleichseinrichtung zum Erzeugen eines Fehlersignals,
wenn das Ausgangssignal nicht dem bestimmten Signalpegel ent
spricht, und mit einer auf das Fehlersignal ansprechenden
Fehleranzeigeeinrichtung zum Erzeugen eines Alarmsignals,
dadurch gekennzeichnet, daß der bestimmte
Signalpegel an mindestens einem, dem mindestens einen ersten
Anschluß (104 a, 106 a) der IC-Einheit (10 a) zugeordneten
ersten Anschluß (164 a, 166 a) des IC-Sockels (16 a) liegt, daß
das Ausgangssignal an einem dem zweiten Anschluß (102 a) zu
geordneten Anschluß (162 a) des IC-Sockels (16 a) abnehmbar
ist und daß die Vergleichseinrichtung den an dem mindestens
einen ersten Anschluß (104 a, 106 a) der IC-Einheit (10 a) lie
genden Signalpegel mit einem dem bestimmten Signalpegel ent
sprechenden Bezugswert jeweils bei Einschaltung der Speise
spannung vergleicht und bei fehlender Übereinstimmung das
Fehlersignal erzeugt.
2. Selbstüberwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der an den ersten Anschluß
(164 a, 166 a) des IC-Sockels (16 a) angelegte Signalpegel so
gewählt ist, daß er die Funktionsbereitschaft der entspre
chenden IC-Einheit (10 a) anzeigt.
3. Selbstüberwachungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere IC-Einheiten (10 a
bis 10 d) einzeln mit entsprechenden IC-Sockeln (16 a bis 16 d)
verbindbar sind, und daß eine eindeutige, zugehörige Kombi
nation von Signalpegeln an mindestens zwei Anschlüsse (164 a,
166 a, . . . 164 d, 166 d) jedes IC-Sockels (16 a bis 16 d) anlegbar
ist.
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