DE3737958A1 - Anordnung zum emulieren eines mikrokontrollers unter verwendung eines muttermikrokontrollers und eines tochtermikrokontrollers, mutter-mikrokontroller bzw. tochtermikrokontroller zur verwendung in einer derartigen anordnung, integrierte schaltung zur verwendung in einem derartigen tochtermikrokontroller und mikrokontroller mit einer derartigen integrierten schaltung - Google Patents
Anordnung zum emulieren eines mikrokontrollers unter verwendung eines muttermikrokontrollers und eines tochtermikrokontrollers, mutter-mikrokontroller bzw. tochtermikrokontroller zur verwendung in einer derartigen anordnung, integrierte schaltung zur verwendung in einem derartigen tochtermikrokontroller und mikrokontroller mit einer derartigen integrierten schaltungInfo
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Description
Anordnung zum Emulieren eines Mikrokontrollers unter Verwendung eines
Muttermikrokontrollers und eines Tochtermikrokontrollers, Mutter
mikrokontroller bzw. Tochtermikrokontroller zur Verwendung in einer
derartigen Anordnung, integrierte Schaltung zur Verwendung in einem
derartigen Tochtermikrokontroller und Mikrokontroller mit einer
derartigen integrierten Schaltung.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Emulieren eines
Mikrokontrollers, der einen Muttermikrokontroller in "bond-out"-
Ausführung enthält, die mit folgenden Elementen versehen ist:
- - einer ersten Reihe von Standardstiften entsprechend denen einer "Nicht bond-out"-Ausführung zur Durchführung von Ein/Ausgabe-Operationen,
- - einer zweiten Reihe von Speicheranschlußstiften zum Austauschen von Daten, Adressen und Steuersignalen mit einem externen Programmspeicher,
- - einer dritten Reihe von Anschlußstiften zum Austauschen von Steuersignalen mit einem externen Hardware-Register,
- - einem Prozessorelement,
- - und Kommunikationsmitteln zwischen dem Prozessorelement, den erwähnten Stiftenreihen und weiteren Bauteilen im Muttermikrokontroller.
Unter einem Mikrokontroller sei eine integrierte
Schaltung verstanden, die ein Verarbeitungselement, Mittel zum
sequenziellen Steuern des Verarbeitungselements durch Steuersignale
eines Programms, Austauschmittel zum Austauschen von Benutzersignalen
zwischen Außenwelt und Mikrokontroller, und einen Bus zum Kommunizieren
von Benutzersignalen zwischen den Austauschmitteln und dem
Verarbeitungselement enthält. Außerdem können weitere Einrichtungen
vorgesehen sein. In einer Standardausführung (non-bond-out) ist das
Programm in einen Teil des Mikrokontrollers aufgenommen, beispielsweise
in einen ROM (mit unveränderlichem Inhalt) oder in einen EPROM, dessen
Inhalt einmal einschreibbar ist und dann elektrisch nicht mehr
geändert werden kann.
An sich können außerdem allerhand Zusatzmaßnahmen zur
Funktionsermöglichung in einer Benutzerumgebung oder auch zur
Funktionsverbesserung getroffen sein. Jede Benutzeranwendung des
Mikrokontrollers erfordert ein spezifisches Steuerprogramm. Der Aufbau
dieses Programms erfolgt phasenweise. Nach einer Vorbereitungsphase wird
zunächst ein Programm geladen und Schritt für Schritt festgestellt,
ob die aufeinanderfolgenden Befehle richtig sind. Zur möglichen
Fehlerkorrektur wird in einer derartigen Emulierungsphase ein externer
Speicher benutzt, beispielsweise ein Schreib/Lesespeicher (RAM) oder
ein EPROM. Dazu wird aus der Standardausführung des Mikrokontrollers
eine "bond-out"-Ausführung entwickelt, in der zusätzliche externe
Anschlußstifte vorgesehen sind (Adressen-, Daten- und Steuerstifte),
während der innere Programmspeicher nicht oder nur teilweise
vorgesehen ist. Ein derartiger Mikrokontroller ist im Buch "Single-chip
8-bit microcontrollers USER MANUAL", Philips Electronic Components and
Materials Division, International Business Relations, P.O. Box 218
Eindhoven, Niederlande, 1986, S. 323 ff. beschrieben. Die Standardstifte
sind auf Seite 329 erwähnt. Die Speicheranschlußstifte für den
externen Programmspeicher sind auf Seite 330 erwähnt. Die Steuerstifte
für die Emulierung sind auf Seite 331 angegeben: HALT, INTA, DXALE,
IFF, STFF. Schließlich gibt es noch eine Reihe von Anschlußstiften zum
Austauschen von Steuersignalen mit einem externen Hardware-Register:
DXRD, DXWR, EXDI. Für jede verschiedene Benutzeranwendung ist im
Prinzip nur ein Exemplar einer Bond-out-Ausführung erforderlich;
außerdem ist dieses eine Exemplar im Prinzip für mehrere
Benutzerfunktionen verwendbar. Die Anzahl der Exemplare der
Standardausführung ist für jede Benutzerfunktion zunächst
unbeschränkt. Die Entwicklungskosten für die Bond-out-Ausführung
werden also im allgemeinen durch eine verhältnismäßig geringe
Anzahl von Exemplaren getragen.
Aus einem derartigen Mikrokontroller lassen sich oft auch
Ableitungen entwickeln, die sich auf allerlei Weisen unterscheiden
können, beispielsweise durch einen zusätzlichen externen Anschluß
(Gatter) für allgemeine Anwendungen, durch eine Anschlußmöglichkeit
für ein Abbildungselement (LCD), für ein Tastenfeld, durch
größere oder geringere Speicherkapazität für Programm- oder
Dateninformation. Es sind dabei viele andere Anwendungsmöglichkeiten
gegeben. Insbesondere ist dabei ein zusätzlicher Teil von
Ableitungslogik vorgesehen.
Im Prinzip ist für die Emulierung jeder Ableitung
ebenfalls eine zugeordnete Bond-out-Ausführung erforderlich. Dies
bedeutet zusätzlichen Entwicklungsaufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mittel zu
schaffen, die eine Durchführung dieser Emulierung mittels einer Bond-
out-Ausführung eines Muttermikrokontrollers und eines normalen
Exemplares der Ableitung = Tochtermikrokontroller ermöglichen,
während für beide die Anzahl dabei anfallender Änderungen,
insbesondere die Anzahl additioneller Stifte, äußerst gering ist.
Die Bond-out-Ausführung wird üblicherweise für
die Herstellung eines Prototyps benutzt. In diesem Fall wird der externe
Programmspeicher über einen sog. "piggy-back"-Anschluß an den
Mikrokontroller angeschlossen. Hier wird dieselbe integrierte Schaltung
benutzt, nur sind die Anschlüsse dieses Chips an die Stifte der
Hülle anders als für die Emulierung. Der Unterschied dieser Praxis
in bezug auf Emulierung ist diese, daß jetzt sowohl die physikalische
Abmessung des Mikrokontrollers + externen Programmspeichers sich wenig
von der Standardausführung unterscheidet (der Mikrokontroller ist
beispielsweise in einer physikalisch realistischen Umgebung verwendbar),
als auch daß der Sachverlauf in der Zeitdomäne bei der
Sollgeschwindigkeit verläuft, so daß allerhand in der Emulierungsphase
marginal funktionierende Situationen, die unter üblichen
Betriebsbedingungen versagen würden, derartiges Versagen jetzt auch in
einem frühen Stadium aufweisen.
Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich dadurch,
daß zum Emulieren eines Tochtermikrokontrollers, der als "Nicht-bond-
out"-Ausführung einer Ableitung des Muttermikrokontrollers neben einem
eigenen Prozessorelement einen inneren Programmspeicher, einen
Zusatzteil von Ableitungslogik, eigene Kommunikationsmittel sowie eine
eigene Reihe von Standardstiften enthält, ein erster Datenanschluß
der eigenen Reihe von Standardstiften des Tochtermikrokontrollers zu
einem Datenanschluß in der zweiten Reihe des Muttermikrokontrollers an
einem Datenanschluß des externen Programmspeichers parallelgeschaltet
ist, ein zweiter Datenanschluß der Reihe von Standardstiften des
Tochtermikrokontrollers an die dritte Reihe von Anschlußstiften des
Muttermikrokontrollers und vom zweiten Datenanschluß wenigstens ein
Steuerstift, jeweils parallel zu einem entsprechenden Steuerstift der
zweiten Reihe des Muttermikrokontrollers an den externen
Programmspeicher angeschlossen ist, und daß der Tochtermikrokontroller
mit einem Emulierungssteueranschluß versehen ist, wobei ein erster
Zustand des Emulierungssteuermittels die eigenen Kommunikationsmittel
zum Austauschen zwischen dem eigenen Prozessorelement und dem inneren
Programmspeicher des Tochtermikrokontrollers unwirksam macht, so daß
dafür das Prozessorelement des Muttermikrokontrollers bzw. des
externen Programmspeichers wirksam sind, daß als Standardstifte des zu
emulierenden Mikrokontrollers die erste Reihe von Standardstiften aktiv
ist, und die zusätzliche Ableitungslogik sowie weitere Bauteile im
Tochtermikrokontroller wirksam und mit den Kommunikationsmitteln des
Muttermikrokontrollers verbunden sind. Die zusätzlich erforderlichen
Maßnahmen bei der Bond-out-Ausführung des Muttermikrokontrollers
zahlen sich bereits beim Entwickeln einer geringen Anzahl von
Ableitungen (Tochtermikrokontroller) schnell zurück.
Die Erfindung bezieht sich weiter auf einen
Muttermikrokontroller, der sich zum Aufnehmen in eine Anordnung zum
Emulieren eines Tochtermikrokontrollers eignet. Nur einige Hardware-
und/oder Software-Elemente müssen darin vorgesehen werden, während
in vielen Fällen diese zusätzlichen Elemente auch außer der
Verwendung in einer Emulierungseinrichtung vorteilhafte Anwendung finden
können.
Die Erfindung bezieht sich auch auf einen
Tochtermikrokontroller, der sich zum Aufnehmen in eine Anordnung nach
obiger Beschreibung zur Emulierung eignet. Einige innere Maßnahmen und
ein zusätzlicher Emulierungssteuerstift auf der Hülle können
Obiges verwirklichen, so daß die Emulierung durch die Verwendung von
zwei Kontrollern verwirklichbar ist. In manchen Fällen kann dieser
Steuerstift, der zwar mit einer Verbindungsfläche auf der integrierten
Schaltung (Chip) übereinstimmen würde, selbst weggelassen werden.
Dabei ist diese Verbindungsfläche mit dem emulierungssteuernden
Potential ununterbrochen verbunden. Eine andere Lösung besteht darin,
daß das Emulierungssteuermittel mit einem auf dem Substrat angebrachten
und mittels eines ersten Zustands ein geeignetes Potential zuleitenden
Leiter verwirklicht wird. Im zweiten Zustand (Normalausführung) erfolgt
beispielsweise die Zuleitung des anderen Potentials (Speisung oder
Erde). Zu diesem Zweck wird nur das in einem letzten Verfahrensschritt
(Maske) zu verwirklichende Leitermuster angeglichen. Diese Maßnahme ist
viel preisgünstiger als die Entwicklung einer Bond-out-Ausführung
des Tochtermikrokontrollers. Die Wahl zwischen dem erstgenannten und dem
letztgenannten Verfahren ist von möglichen, zusätzlich verfügbaren
Stiften/Verbindungsflächen u. dgl. abhängig.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine integrierte
Schaltung (Chip), die durch Anordnung in einer Hülle zur Bildung eines
derartigen Tochtermikrokontrollers zu ihrer Emulierung geeignet ist. Bei
der Emulierung wird also stets der externe Programmspeicher auch mit
dem Muttermikrokontroller verbunden. Insbesondere dann, wenn die Anzahl
der Datenanschlüsse (Tore) des Tochtermikrokontrollers auch bereits
im Muttermikrokontroller vorgesehen ist, bietet die Erfindung einen
besonders einfach implementierbaren Aufbau. Implizit eignet sich diese
integrierte Schaltung damit auch zur Verwirklichung des vorgenannten
Prototyps. Auch bei der Verwendung als Prototyp sind jetzt
erfindungsgemäß zwei Mikrokontroller (und ein externer als Piggy-back
auf dem Tochtermikrokontroller aufgesattelter Programmspeicher)
erforderlich.
Die Erfindung betrifft weiter noch einen Mikrokontroller
mit einer integrierten Schaltung, die an sich zum Aufnehmen in einen
derartigen Tochtermikrokontroller geeignet ist. Jedoch wird durch die
Einführung der Emulierungssteuerung in der Stellung "Nicht-Emulierung"
ein Mikrokontroller mit der Standardanzahl von Anschlußstiften
verwirklicht. Letztgenannte Steuerung läßt sich durch inneres
Verbinden mit einem festen Potential verwirklichen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in den
Unteransprüchen erwähnt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Mikrokontrollers vom Typ
84 C00,
Fig. 2 den Ersatz durch die Bond-out-Ausführung in
Fig. 1,
Fig. 3 den Ersatz durch die Piggy-back-Ausführung in
Fig. 1,
Fig. 4 das Anschlußsystem (Schnittstelle) für ein
externes Register in der Bond-out-Ausführung der Fig. 1,
Fig. 5 eine erfindungsgemäße Anordnung zum Emulieren
eines Mikrokontrollers der Familie 84 CXX,
Fig. 6 ein inneres Blockschaltbild eines
Tochtermikrokontrollers der Familie 84 CXX für den zusätzlich
funktionellen Verarbeitungsteil, den die abgeleitete Ausführung
verkörpert,
Fig. 7 die zwei Operationsmoden für einen derartigen
abgeleiteten Mikrokontroller,
Fig. 8 eine erfindungsgemäße Anordnung zum Emulieren
eines Mikrokontrollers der Familie 80 C51.
Für ein besseres Verständnis der Erfindung zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild des vorgenannten Mikrokontrollers (siehe
weiter Seite 325 der erwähnten Druckschrift). Nacheinander sind an den
zentralen Bus 36 (8 Bits) angeschlossen:
- - ein Anschlußsystem 38 für einen seriellen Datenanschluß mit Taktgeber SCLK, serielle Daten SERDAT und Unterbrechung SIO;
- - eine Triggerschaltung 40 und der Pufferspeicher 42 für einen 8-Bit- Anschluß;
- - ein 32-Teiler (44) und ein Zähler 46, die die innere Taktfrequenz empfangen,
- - zwei Programmzähler (48, 50);
- - Speicherbank-Flipflops 52;
- - ein fest gespeichertes Programm ROM 54 ;
- - ein Programmzustandswortregister 56;
- - zwei 8-Bit-Anschlüsse mit Triggern 58, 60 und Pufferspeichern 62 und 64;
- - ein Akkumulator 66;
- - zwei Zwischenregister 68 und 70;
- - eine ALU-Einheit (72) mit dezimalem Aktualisierungselement 74 (adjust);
- - ein Befehlsregister samt Decoder 76;
- - ein Programmzähler 78;
- - ein RAM-Adreßregister 80 ;
- - ein festgespeicherter RAM (82) mit Datenmultiplexer, Adreßdecoder, 8 Registern, einem Registerstapel, einer zweiten Zusatzregisterbank, einem Datenspeicherabschnitt;
- - eine Bedingungszweiglogik 86;
- - ein Bauteil zur Steuerung und Zeitüberwachung 88;
- - und ein POR-Element 90 (power on reset = Stromzufuhr bei Rückstellung).
Fig. 2 zeigt den Ersatz für die Bond-out-Ausführung
für den Teil 54 in Fig. 1. Hierbei werden die Adreß- und
Datenleitungen herausgeführt und fünf Steuerleitungen auch als
externe Stifte vorgesehen. Dieser Ersatz bezieht sich also auf eine
Änderung in der Schaltung, wie sie auf dem Substrat vorhanden ist.
Fig. 3 zeigt in Fig. 1 den für den Teil 54 in Fig. 1
in der Piggy-back-Ausführung verwirklichten Ersatz. Die Maßnahmen
beziehen sich hier auf eine Untergattung von denen der Fig. 2. Wenn die
Maßnahmen nach Fig. 2 auf dem Substrat verwirklicht sind, stellen die
Maßnahmen nach Fig. 3 nur eine andere Konfiguration der Hülle dar:
Bestimmte Verbindungsflächen brauchen dabei nicht angeschlossen zu werden, oder sie sind mit einem festen Potential verbunden (beispielsweise mit Erde). An sich ist eine Piggy-back-Ausführung bekannt.
Bestimmte Verbindungsflächen brauchen dabei nicht angeschlossen zu werden, oder sie sind mit einem festen Potential verbunden (beispielsweise mit Erde). An sich ist eine Piggy-back-Ausführung bekannt.
Fig. 4 zeigt eine Blockschaltung eines Mikrokontrollers
vom Typ 84 C00 mit einem Anschlußsystem für ein externes Register.
Hierin sind einige Elemente zur möglichen Verwendung dieses
Muttermikrokontrollers in einer Anordnung zum Emulieren eines
Tochtermikrokontrollers vorgesehen. Der Mikrokontroller, das Element 20,
ist in der Bond-out-Ausführung und verfügt über folgende Reihe von
Standardstiften (erste Reihe), wobei die Speisestifte der Einfachheit
halber nicht dargestellt sind:
- - den ersten Datenanschluß P 0 (8 Bits);
- - den zweiten Datenanschluß P 1 (8 Bits);
- - den dritten Datenanschluß P 2 (4 + 1 Bits);
- - den prüfbaren Eingangsstift T 1;
- - den Unterbrecheranschluß INT/T ;
- - den Rückstellstift RESET;
- - den Oszillatoreingang XTAL 1;
- - den Oszillatorausgang XTAL 2.
Weiter ist folgende zweite Ausführung von
Anschlußstiften für einen externen Programmspeicher 22 (E-PROM vom
Typ 2732 oder 2716) vorgesehen:
- - Adreßanschluß A 12-A 00, so daß ein Programmspeicher von höchstens 8k Adressen verwendbar ist;
- - Datenanschluß D 7-D mit gleicher Breite wie die der Anschlüsse P 0, P 1;
- - ein Speicheraktivierungsanschluß PSEN; da dieser Programmspeicher nur in der Lesebetriebsart verwendet wird, reicht obige Stiftanzahl aus. Der Programmspeicher kann also jetzt Daten ausgeben, die im Inneren des Mikrokontrollers 20 in ein geeignetes Register oder in einen geeigneten Registerabschnitt eingeschrieben werden und anschließend unterschiedliche Steuerfunktionen verwirklichen.
Weiter ist ein externes 8-Bit-Triggerregister (latch) 24
vorgesehen. Es ist an den Datenanschluß des Speichers 22 angeschlossen
und wird unter der Steuerung eines Freigabesignals DXALE aktiviert. An
dieses Register 24 ist ein Decoder 26 angeschlossen. Die 8-Bit-
Information im Register 24 wird in Freigabesignale (im Decoder 26) für
eines oder mehrere der Datenregister 28, 30, 32 umgewandelt. Sie sind
parallel an den Datenausgang des Speichers 22 angeschlossen und besitzen
so eine Kapazität von höchstens acht Bits. Weitere
Zweirichtungsanschlüsse dieser Register zur Außenwelt sind
angegeben. Synchronisation der Datenregister 28 und 32 erfolgt mittels
eines Signals DXWR, eines externen Schreibsteuersignals. Durch die
beschriebene Organisation können die Register 28 und 32 auch mit
Information vom Datenanschluß D 7-D gefüllt werden. Auch ist es
möglich, die Datenregister 28 und 32 als Informationsquelle für den
Datenanschluß D 7-D zu verwenden und dazu ist ein Steuerausgang DXRD
vorgesehen, der symbolisch nur mit dem Datenregister verbunden ist. Die
Elemente 24, 26, 28, 30, 32 können als übliche TTL-Bausteine
ausgeführt sein. Die intern für obige Aktivierungen erforderlichen
Befehle MOV A, DX; MOV DX, A; ANL DX, A; ORL DX, A sind in der genannten
Druckschrift erwähnt. Das logische Ergebnis der letzten zwei Befehle
wird in das betreffende Register DX eingeschrieben. Schließlich
enthält der Mikrokontroller noch einen Anschlußstift EXDI für den
Empfang eines externen Unterbrechersignals. In diesem einfachen Beispiel
braucht es jedoch nicht verwendet zu werden. Die in diesem Beispiel
benutzte Ausführung des Elements 20 führt die Typennummer PCF84C00T;
insbesondere ist es ein 56-Stift-Kleinmodell (S.O.-small outline)
Ausführung, in der gerade die erforderlichen Anschlußstifte
verwirklicht sind (einige mehr als in Fig. 4 angegeben). So sind
beispielsweise die Speisestifte nicht dargestellt.
Fig. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung zum
Emulieren eines Mikrokontrollers der Familie 84 CXX, beispielsweise
84 C43. Der Muttermikrokontroller 20 und der Programmspeicher 22 sind
entsprechend der Fig. 1 dargestellt. Nach Bedarf kann der Speicher 22
als Schreib/Lesespeicher mit Direktzugriff (RAM) ausgeführt sein, der
ein Teil einer an sich bekannten Emulierungsmaschine ist. Diese
Emulierungsmaschine kann beispielsweise eine PMDS/MAB-Maschine sein
(Philips Microprocessor Development System/Microcomputer Adapter
Box). Sie sind im Handel erhältlich (der Kürze halber nicht
dargestellt). Die Wechselwirkung damit kann auf eine Weise erfolgen, die
für externe Register in Fig. 4 angegeben ist. Damit arbeitet der
Muttermikrokontroller als Meisterschaltung.
Das Element 34 ist der Tochtermikrokontroller und ist vom
Typ 84 C43. Die zusätzliche funktionelle Ableitungslogik wird anhand
der Fig. 6 näher erläutert. An der linken Seite sind wieder einige
Standardstifte angegeben:
- - der Rückstellanschluß RESET;
- - die Taktanschlüsse XTAL 1, XTAL 2;
- - der Datenanschluß P 2 zusammen mit einem seriellen Datenanschluß SDA für einen sog. I2C-Bus;
- - der auch zu diesem I2C-Bus gehörende Taktanschluß SCL; dieser Stift entspricht in der Standardausführung dem Stift T 1; dieser I2C-Bus wird mit Bauteilen implementiert, die auf Registerebene in der europäischen Patentschrift 51 332 und in den entsprechenden US- Patentanmeldungen 3 10 686 (zurückgezogen) und 3 17 693 beschrieben sind, deren Inhalt als Bestandteil dieser Beschreibung anzusehen ist;
- - der Datenanschluß P ;
- - der Datenanschluß P 1, von dem nur fünf Bitleitungen P 10 . . . P14 angegeben sind, der Rest wird nicht verwendet.
Weiter verfügt der Tochtermikrokontroller über Mittel
zum Ansteuern einer Anzahl von Sieben-Segment-Abbildungselementen.
Insbesondere sind es vierundzwanzig Segmentsteuerstifte S -S 23 , mit
denen drei Sieben-Segmentzeichen parallel erregbar sind (das achte Bit
ist zum gleichzeitigen Erregen eines Dezimalpunktes verfügbar). Weiter
gibt es vier Wahlsignale BP . . . BP 3 (backplane 0 . . . 3). Dadurch ist eine
Wahl zwischen vier verschiedenen Abbildungselementen möglich, so daß
die Kapazität für 12 Zeichen ausreicht. Die Speisung
der Abbildungselemente gelangt an den Stift VLCD. Schließlich ist der
Tochterkontroller mit einem zusätzlichen 4 Bits breiten Datenanschluß
P 2 versehen. Die Stifte, Einrichtungen S -S 23;
BP . . . BP 3, SDA, SCL, P 2 bzw. VLCD, stellen die zusätzlichen
Maßnahmen im Tochterkontroller dar. Für andere Ableitungen können
weitere, weniger und/oder andere Maßnahmen getroffen sein. Das
ausschließliche Fortlassen von Maßnahmen in bezug auf den
Muttermikrokontroller erfordert im allgemeinen nicht die spezifische
Emulierung des Tochtermikrokontrollers, aber in diesem Fall kann sie
direkt am Muttermikrokontroller durchgeführt werden. Es ist
tatsächlich möglich, daß bestimmte Maßnahmen am
Muttermikrokontroller, jedoch nicht am Tochtermikrokontroller getroffen
sind. Stets sind hier jedoch in jedem der beiden Mikrokontroller ein
Datenverarbeitungselement sowie ausreichende Anschlußmöglichkeiten
vorhanden, während der Tochtermikrokontroller einen inneren
Programmspeicher enthält (sonst wäre die Emulierung zwecklos). In
bestimmten Fällen kann sogar der innere Programmspeicher des
Muttermikrokontrollers ganz ausfallen, weil doch immer ein externer
Programmspeicher verwendet wird.
Das Emulieren des Tochtermikrokontrollers 34 kann dadurch
erfolgen, daß er wie folgt an den Muttermikrokontroller 20
angeschlossen ist. Der Anschluß P ist an den Datenanschluß
D 7 . . . D des Muttermikrokontrollers angeschlossen. Auf diese Weise kann
der Tochtermikrokontroller sich beim Muttermikrokontroller auf analoge
Weise wie das Register 24 in Fig. 4 anbieten. Weiter ist der Anschluß
P 1 zum kommunizieren einer Anzahl von Steuersignalen mit dem
Muttermikrokontroller 20 eingerichtet: Das mit diesem Anschluß als
Standard ausgerüstete innere Triggerregister versorgt dann eine
Zwischenspeicherung dieser Steuersignale. Der Anschlußstift P 10 speist
den Muttermikrokontroller mit einem externen Unterbrechersignal EXDI.
Der Anschlußstift P 11 empfängt das Lesesteuersignal DXRD. Der
Anschlußstift P 12 empfängt parallel zum externen Speicher 22 das
Freigabesignal PSEN. Der Anschlußstift P 13 empfängt das
Schreibsteuersignal DXWR. Diese vier Steuersignale wurden bereits anhand
der Fig. 1 beschrieben. Der Anschlußstift P 14 empfängt das
Stopsteuersignal STFF. Hierdurch läßt sich der Stopsteuerbefehl
durchführen; dieser Befehl wird im Muttermikrokontroller zur
Energie-Einsparung durchgeführt (beispielsweise weil die geplante
Benutzerumgebung mit Batteriespeisung ausgerüstet ist). Dieser Zustand
wird dann mittels des Signals STFF dem Tochtermikrokontroller
mitgeteilt, der dann ebenfalls nach einer Stopbetriebsart umschalten
kann. An sich ist das Umschalten zwischen aktiven und Stopbetriebsarten
bekannt. Die Benutzung dieses Signals STFF ist insbesondere bei der
Verwirklichung eines Prototyps vorteilhaft (der ja ebenfalls obige
Batteriespeisung enthalten wird).
Schließlich enthält der Tochtermikrokontroller einen
Emulierungssteueranschluß EMUL. Unter der Steuerung eines ersten
Signalwerts an diesem Anschluß arbeitet der Tochtermikrokontroller in
der normalen Betriebsart. In diesem Fall sind u. a. der Prozessor, der
Programmspeicher und der auf dem Chip befindliche Schreib/Lesespeicher
mit Direktzugriff auf normale Weise wirksam. Unter der Steuerung eines
zweiten Signalwerts an diesem Anschluß arbeitet der
Tochtermikrokontroller in der Emulierungsbetriebsart und diese Bausteine
sind abgeschaltet. Stattdessen werden als Programmspeicher das Element
22 und für Prozessor und Schreib/Lesespeicher die betreffenden
Bauteile des Muttermikroprozessors 20 benutzt (darin ist kein
Programmspeicher vorgesehen). Die zusätzlichen Funktionsteile
(Ableitungslogik) der Ableitung im Tochtermikrokontroller, die im
Muttermikrokontroller nicht vorgesehen sind, müssen
selbstverständlich jetzt operationell bleiben. Der vorgenannte erste
Wert ist beispielsweise das Erdpotential. In diesem Fall kann dieses
Signal beispielsweise durch eine Verbindung mit dem an sich auf dem Chip
bereits vorgesehenen Erdungsstift verwirklicht werden (GND, in Fig. 5
nicht dargestellt), so daß dafür kein zusätzlicher Anschlußstift
an einer Hülle erforderlich ist. Der einzige Nachteil dabei ist, daß
dieses Exemplar des Tochtermikrokontrollers nicht mehr als
selbstständiger Baustein außer für die Verwendung zur Emulierung
verwendbar ist. Diese Verbindung wird häufig über eine spezifische
Drahtverbindung zwischen zwei Verbindungsflächen erfolgen. Es ist
möglich, daß die Emulierungssteuerung intern durch eine
Maskenverbindung mit einem von zwei Standardpotentialen (d. h. Speisung
und Erde) vorgesehen. Die Maskenkonfiguration zum Verlegen der
Leiterspuren wird dabei angeglichen. Das bedeutet ein Festlegen der
Funktion in einem früheren Herstellungsschritt als bei der Verwendung
eines Emulierungssteuerstiftes oder einer Verbindungsfläche.
Fig. 6 zeigt ein inneres Blockschaltbild eines
Tochtermikrokontrollers der Familie 84 CXX für den zusätzlich
funktionellen Verarbeitungsteil, der die Spezifität der Ableitung
verkörpert. Die Maßnahme umfaßt einen Generator 132 für die LCD-
Speisespannungen. Mittels einer Reihenschaltung zwischen der
Speisespannung VDD und der Sonderspeisespannung VLCD aus drei
Widerständen und einem Parallelschalter können LCD-Elemente mit
einer Betriebsspannung zwischen 2 und 5 Volt verwendet werden. Das
Element 128 enthält einen eigenen Oszillator, Zeitsteuerung und
Spannungswählmöglichkeit für die LCD-Elemente. Das Element 130
enthält sog. Rückplattenansteuerelemente (backplane) mit vier
Ausgängen. Die Elemente 120 . . . 122 (faktisch zwölf Stück) enthalten
Registerelemente und Multiplexelemente für zwei Segmentausgänge
(zwei Abbildungsbits für jede Rückplatte). Die Elemente 124 . . . 126
(ebenfalls wiederum zwölf) empfangen die Speisung aus dem Element 128
und steuern also je zwei Abbildungselemente an. Die Elemente 120 . . . 122
können an den Bus angeschlossen werden, um die abzubildende
Information mit einer 8-Bits-Breite zu empfangen. Sie sind dazu auch
selektiv adressierbar. Die Einstellung der Abbildungsbetriebsart auf
stationär (eine Rückplatte oder auch wahlweise auf 2 bis 4
verschiedene Rückplatten verschachtelt) kann mit Festverdrahtung
erfolgen genauso wie bereits für den Stift EMUL in Fig. 5 beschrieben
wurde. Dabei entspricht der Anschluß am Bus zwölf verschiedenen
Adressen. Die Busanschlüsse selbst sind mit den Pfeilen 121 und 123
angegeben, die also die Zuleitung von Daten und Adressen versorgen. Die
weitere Spezifizierung des Busses (Breite des Daten- und Adreßweges)
ist der Einfachheit halber nicht näher dargestellt.
Fig. 7 veranschaulicht die beiden Operationsmoden für
einen oben beschriebenen Tochtermikrokontroller. Die gestrichelte Linie
162 bezeichnet die auf dem Substrat befindliche Schaltung. Der Block 150
bezeichnet den größten Teil der funktionellen Verarbeitungsteile, die
in Fig. 1 dargestellt sind, insbesondere die ALU-Einheit, den
festgespeicherten Programm-ROM und die zwischen diesen beiden
organisatorisch geschalteten Elementen zum Steuern der ALU-Einheit. Die
Leitung 160 symbolisiert den im geschlossenen Zustand des Schalters 154
sich in den Block 158 fortsetzenden Bus. An den Bus ist der Anschluß P 0
über einen Pufferspeicher 156 und ein Triggerregister 152
angeschlossen. Auf gleiche Weise sind die zum Anschluß P 1 gehörenden
Elemente 166 und 168 an den Teil des Busses über dem Schalter 154
angeschlossen. Weiter ist es möglich, die Kombination 152/156 durch
eine Organisation mit einem Zweirichtungspufferspeicher zu ersetzen,
wobei die Richtungen von den Signalen DXWR und DXRD aktiviert werden
(siehe Fig. 5). Das Element 158 symbolisiert die zusätzlich
funktionellen Verarbeitungsteile für die Ableitung, also in diesem
Fall insbesondere die Elemente in Fig. 6, die Anschlußmittel für den
obenerwähnten seriellen I2C-Bus sowie den Anschluß P 3.
Unter der Steuerung des Signals am Anschlußstift EMUL
öffnet sich der Schalter 154 bzw. er schließt sich. Wenn der Schalter
154 geschlossen ist, sind somit alle Funktionsverarbeitungselemente des
Mikrokontrollers operationell. Wenn der Schalter 154 geöffnet ist,
sind nur die zusätzlich hinzugefügte funktionelle Ableitungslogik
158 und für die Emulierungsbetriebsart erforderliche Elemente
operationell. Unter operationell sei verstanden, daß die Wechselwirkung
mit der Außenwelt auf normale Weise erfolgt. Im Emulierungsbetrieb ist
die Wechselwirkung zwischen Block 150 und der Außenwelt unterbrochen;
im Inneren können dann im Block 150 weitere Operationen ablaufen.
Insbesondere ist daher der Schalter 151 vorgesehen, der zusammen mit dem
Schalter 154 geöffnet wird. Mögliche, vom Block 150 ausgegebene
Signale sind dann für die Außenwelt abgeblockt. Von den für die
Emulierung aktiven Elementen sind in Fig. 7 der Anschluß P mit
zugeordneten Bauteilen dargestellt. Weiter betrifft dies (wie in Fig. 5
dargestellt):
- - den Rückstellanschluß (Element 90);
- - den Oszillatoranschluß XTAL 2 (und daher das Element 88).
Die übrigen Standardfunktionen werden vom
Muttermikrokontroller erfüllt und brauchen also im
Tochtermikrokontroller nicht aktiv zu werden. In bestimmten Fällen
kann die Verteilung derart sein, das bestimmte Maßnahmen im
Tochtermikrokontroller aktiv bleiben, auch wenn sie durch derartige
Maßnahmen im Muttermikrokontroller ersetzt werden könnten. Als
Beispiel wird der Zustand erwähnt, in dem der Muttermikrokontroller
einen Datenspeicher (RAM) hat, der Tochtermikrokontroller aber einen
größeren RAM-Speicher besitzt. Dabei gibt es die Wahl zwischen dem
ganzen Mutter-RAM plus einem Teil des Tochter-RAMs oder die
ausschließliche Verwendung des ganzen Tochter-RAMs allein. Die
zusätzlichen Register im Tochtermikrokontroller können oft als
Speicherstellen des Schreib/Lesespeichers (RAM) des
Muttermikrokontrollers benutzt werden. Je nach der Art der Maßnahme und
der Architektur wird die Maßnahme in einem der beiden Mikrokontroller
gewählt.
Dabei kann der Schalter 154 sich entsprechend der
Darstellung im Bus befinden. In bestimmten Fällen kann das
Entaktivieren der Kommunikation mit dem Block 150 auf andere Weise
verwirklicht werden. Für den richtigen Anschluß der Steuersignale
(Stifte P 10 . . . 14) ist ein zweiter Schalter 164 vorgesehen. Wenn sich der
Schalter 154 öffnet, schließt sich gerade der Schalter 164. Die
Steuersignale kommunizieren dabei mit dem Anschlußelement 170. Dies
sorgt für eine geeignete Pufferung und ist zudem an weitere Teile der
Schaltung angeschlossen, beispielsweise zum Aktivieren des Schreib-
oder Lesevorgangs oder zum Stoppen, und zum Durchlassen eines
Unterbrechersignals. Der Kürze halber sind die letzten Anschlüsse
nicht dargestellt.
Die Verwirklichungssteuermittel durch Innenverdrahtung
auf dem Chip ist auf Layout-Ebene der Einfachheit halber nicht näher
angegeben.
In Fig. 8 ist eine erfindungsgemäße Anordnung zum
Emulieren eines Mikrokontrollers der Familie 80 C51 dargestellt. Der
Muttermikrokontroller 80 C51B.O (= bond-out) ist zum guten Teil in der
bereits erwähnten Druckschrift beschrieben, S. 70 . . . 121. Jedoch sind
außerdem die Anschlüsse RSAD 7 . . . . . . INTA hinzugefügt, die
nachstehend beschrieben werden.
Der Muttermikrokontroller 100 enthält folgende
Anschlüsse:
- - einen Datenanschluß P (8 Bits);
- - einen Datenanschluß P 1 (do., der in diesem Ausführungsbeispiel jedoch nicht verwendet wird) 8 Bits;
- - einen Datenanschluß P 2 (8 Bits);
- - einen Datenanschluß P 3 (8 Bits); außer als Datenanschlüsse haben
seine Bitleitungen folgende alternative Funktionen:
serielles Ein/Aus; externe Unterbrechung (2×); externen Zeitgeber (2×); und externe Schreib- (3.6) und Lese- (3.7)-Synchronisation; im Emulierungszustand werden nur die letztgenannten zwei Bitleitungen verwendet; - - Adreßtriggerfreigabesignal (ALE);
- - zwei Taktanschlüsse XTAL 1, 2;
- - Freigabesignal für den Programmspeicher (PSEN); wodurch der innere Programmspeicher und ein externer, nicht für Emulierung bezweckter Programmspeicher einander ersetzen oder ergänzen können;
- - Wählsignal zwischen internem/externem Programmspeicher (EA);
- - ein Rückstellsignal (RESET);
- - eine Speiseklemme (VDD) und eine Erdungsklemme (GND), die selbstverständlich in allen dargestellten Schaltungen vorgesehen sind.
Für die Emulierung sind im betreffenden Bond-out-
Ausführungsbeispiel folgende Maßnahmen getroffen:
- - eine 8-Bit-Triggerschaltung, die (104) vom Signal ALE gesteuert wird;
- - ein Programmspeicher (106) EPROM bzw. der Schreib/Lesespeicher der Emulierungsmaschine MAM; sie kann 16 Bits breite Adressen empfangen - die Daten haben eine Breite von 8 Bits;
- - ein Pufferdurchlaßelement 108, das eine Anzahl externer Signale M 1, M 2, INTR, EX 1, INTD empfängt und selektiv durchläßt.
Weiter sind folgende Anschlüsse vorgesehen:
- - eine verschachtelte Leitung für die Adreßbits mit niedrigster Wertigkeit für den Programmspeicher sowie für die Datenbits (EAD 7 . . . );
- - eine verschachtelte Leitung für die Adreßbits mit höchster Wertigkeit bzw. die Ausgangssignale aus dem Pufferdurchlaßelement 108 (EA 8 . . . EA 15);
- - ein besonders für den Emulierungsspeicher geeignetes Freigabesignal (abweichend von PSEN)-PSENE;
- - ein Steuersignal, das anzeigt, ob der Muttermikrokontroller in den Bereitschaftszustand (idle) oder leistungsfreien Zustand (power down) umgeschaltet ist; in diesen Stellungen erfolgt (vergleiche Stopbetriebsart in Fig. 2) keine weitere Durchführung des Programms;
- - ein Maschinenwählsignal (C 1/INTD), das anzeigt, ob der erste oder der zweite oder ein nächster Zyklus eines Befehls-mit-weiteren- Zyklen aktuell ist; beim ersten erscheint der Operationscode, beim zweiten oder bei möglichen folgenden Zyklen können Operanden erscheinen, oder sie können für bestimmte länger währende Ausführungen wie für eine Multiplikation vorgesehen sein; - ein Unterbrecherbestätigungssignal (INTA), das hier jedoch nicht weiter benutzt wird;
- - ein verschachteltes Adressen/Datensignal (RSAD 7 . . . ) mit einer Breite von 8 Bits;
- - die externen Lese-(RSRD)- und Schreib-(RSWR)-Signale, die den Signalen DXRD und DXWR in Fig. 2 entsprechen;
- - ein Triggerregisterfreigabesignal (RSALE);
- - ein "Speicher/Sonder"-Signal (RAM/SFR), das anzeigt, ob die Daten für den Direkt-Schreib/Lesespeicher des Tochtermikrokontrollers bestimmt sind oder für ein darin vorgesehenes Register bzw. darin vorgesehene Register mit Sonderfunktion;
- - schließlich können noch einige Synchronisierungsverzahnungssignal anschlüsse (INT′, INTA′) für einen Unterbrechungsvorgang vorhanden sein; durch diese Maßnahmen braucht der Zeitpunkt des Erscheinens eines Unterbrechersignals keine Beschränkungen zu erfahren, die durch gegenseitige Zeitgeberverhältnisse zwischen Mutter- und Tochtermikrokontroller verursacht sein könnten.
Der Tochtermikrokontroller 102 ist in zwei Ausführungen
abgebildet, die sich voneinander in ihrer zusätzlich vorgesehenen
Ableitungslogik unterscheiden. In der ersten Ableitung ist außer den
Elementen des Muttermikrokontrollers nur ein serieller Busanschluß
für ein I2C-System vorgesehen. Der Tochtermikrokontroller besitzt
weiter noch folgende Anschlüsse:
- - zwei Anschlußstifte für die Stromversorgung (VDD, GND);
- - zwei Taktanschlußstifte (R 1-R 2) zum Synchronisieren durch Taktsignale aus dem Muttermikrokontroller statt durch einen externen Oszillatorkristall;
- - einen Datenanschluß mit einer Breite von 8 Bits (P ), der in zwei Richtungen mit RSAD 7 . . . des Muttermikrokontrollers verbunden ist;
- - einen Datenanschluß mit einer Breite von 8 Bits (P 2 ), dessen 1-Bit- Anschlüsse P 20-P 27 wie folgt ausgenutzt werden: P 20:Lesesteuersignal für das Register mit Sonderfunktion (SFRRD);P 21:dasselbe für das Schreibsteuersignal (SFRWR); P 22:dasselbe für das Freigabesignal (SFRALE); P 23:Wählsignal zwischen Schreib/Lesespeicher mit Direktzugriff und Register mit Sonderfunktion RAM/SFR; P 24:das Freigabesignal für den externen Programmspeicher 106 (PSENE), das (in zwei Richtungen) den Zustand des Muttermikrokontrollers mit dem der Tochter synchronisiert; P 25:das Signal Bereitschaft/Stopmodus (IDL/PD) des Muttermikrokontrollers; P 26:ein Stopbit, das die Emulierungsmaschine zum Stoppen des Tochter/Muttermikrokontrollers bildet, um darin beispielsweise statisch einen Registerinhalt lesen zu können. Dieser Anschluß hat beim Muttermikrokontroller die bereits beschriebene Doppelfunktion. Das Signal INTD ist vom Puffer 108 aus empfangbar; P 27:dieses Signal wählt aus den zwei Ausführungen des abgeleiteten Mikrokontrollers (83 C652 bzw. 83 C552). Das betreffende Signal kann wieder durch einen selektiven Verbindungsanschluß erhalten werden, wie dies bereits für das Signal EMUL in Fig. 5 beschrieben wurde;
- - vom 8 Bits breiten Datenanschluß P 3 sind nur die Stifte P 36 und P 37 mit den Stiften P 36 bzw. P 37 des Muttermikrokontrollers parallel verbunden. Weiter ist noch ein Anschlußstiftenpaar vorgesehen, das den Stiften INT, INTA des Muttermikrokontrollers zur Verwirklichung einer Synchronisationsverzahnung für ein Unterbrechersignal aus dem Tochtermikrokontroller entspricht.
Die übrigen Anschlüsse werden beim Emulieren dieser
Ausführung des Tochtermikrokontrollers nicht benutzt bzw. sie sind
nicht vorgesehen.
In der zweiten Ableitung des Tochtermikrokontrollers sind
einige weitere Eigenschaften verwirklicht, die in den betreffenden
Funktionselementen verkörpert sind, d. h. AD-Wandlung (Spannung nach
Bitmuster), DA-Wandlung (Bitmuster nach Impulslängenmodulation),
zusätzliche Anschlüsse P 4 und P 5, eine Zähleinrichtung für
Ereignisse (Ereignissenzähler), ein Überwachungszeitgeber (watchdog
timer) und der bereits genannte I2C-Anschluß. Neben den bereits
genannten Anschlüssen sind hierzu in dieser Ausführung folgende
Anschlüsse vorgesehen (vom Muttermikrokontroller werden nur einige
zusätzliche Anschlüsse verwendet, die jedoch in dieser Bond-out-
Ausführung zuvor bereits vorgesehen waren):
- - ein Rückstellanschluß für die Eingabe/Ausgabeeinrichtung (RESI/O), die mit dem Rückstellanschluß des Muttermikrokontrollers in zwei Richtungen parallel verbunden ist;
- - ein Taktsignaleingang (XTAL 1), der über eine Pufferstufe (110) vom Taktsignalausgang (XTAL 2) des Muttermikrokontrollers angesteuert wird;
- - zwei 8 Bits breite Datenanschlüsse P 1 und P 4;
- - die übrigen 6 Bits des 8 Bits breiten Datenanschlusses P 3;
- - ein Datenanschluß (P 5) mit einer Breite von acht Kanälen; in jedem dieser Kanäle ist eine Analogspannung empfangbar, die im Tochtermikrokontroller in ein Digitalsignal umgewandelt werden kann. Die analogen Signale sind dazu in einem verschachtelten AD- Wandelement empfangbar. Die Kanäle sind auch für Digitalsignale benutzbar und in diesem Fall können sie in zwei Richtungen wirksam sein;
- - ein 1-Bit-Synchronisationssignal (STADC) zum Einleiten der vorgenannten Analog/Digital-Wandlung (strobe);
- - zwei Referenzspannungsanschlüsse (VREF+, VREF-), die sich zur Durchführung der erwähnten Analog/Digital-Wandlung erforderlich machen;
- - zwei Speisespannungen (AVSS, AVCC), die insbesondere für die AD- Wandlung vorgesehen sind;
- - zwei Ausgänge für ein durch Impulsbreitenmodulation analogisiertes Signal (PWM , PWM 1);
- - EWN-Aktivierungssignal für den Überwachungszeitgeber.
Weiter sind folgende Anschlüsse unbenutzt:
- - der Taktsignalausgang XTAL 2;
- - die Adreßregisterfreigabeleitung ALE;
- - EA externes Aufrufsignal, siehe weiter den Muttermikrokontroller;
- - die Leitung PSEN für einen externen Programmspeicher (siehe beim Muttermikrokontroller).
Das Ein- bzw. Ausschalten der betreffenden Funktionen
kann wieder durch ein Signal am Anschluß EMUL erfolgen, was intern
beispielsweise auf eine der Fig. 7 analoge Weise verwirklicht wird. Wenn
dabei die zusätzlichen Maßnahmen für den Tochtermikrokontroller
ununterbrochen aktiviert sind (beispielsweise die Schalter 151/154
geschlossen und der Schalter 164 geöffnet) durch eine über einen
Draht zwischen zwei Verbindungsflächen zugeführte Spannung, braucht
an der Hülle kein besonderer Stift mehr vorgesehen zu sein und der auf
diese Weise umhüllte Mikrokontroller kann genau so verwendet werden
wie die Standardausführung, d. h. für jede geeignete Benutzerumgebung.
Eine weitere Möglichkeit zur Verwendung eines
Tochtermikrokontrollers nach obiger Beschreibung ist als
Peripheriegerät des Muttermikrokontrollers. In diesem Fall kann im
Muttermikrokontroller wiederum der innere Programmspeicher aktiviert
werden. Vom Tochtermikrokontroller sind dann wieder nur die
zugefügten Funktionen operationell. Auf diese Weise kann ein
Tochtermikroprozessor, dessen ALU-Einheit und/oder interner
Programmspeicher defekt sind, dennoch verwendet werden, wobei der
Muttermikrokontroller als Reserve für die defekten Funktionen
arbeitet.
Claims (11)
1. Anordnung zum Emulieren eines Mikrokontrollers, die einen
Muttermikrokontroller in "bond-out"-Ausführung enthält, der mit
folgenden Elementen versehen ist:
- - einer ersten Reihe von Standardstiften entsprechend denen einer "Nicht- bond-out"-Ausführung zur Durchführung von Ein/Ausgabe-Operationen,
- - einer zweiten Reihe von Speicheranschlußstiften zum Austauschen von Daten, Adressen und Steuersignalen mit einem externen Programmspeicher,
- - einer dritten Reihe von Anschlußstiften zum Austauschen von Steuersignalen mit einem externen Hardware-Register,
- - einem Prozessorelement,
- - und Kommunikationsmitteln zwischen dem Prozessorelement, den erwähnten Stiftenreihen und weiteren Bauteilen im Muttermikrokontroller,
dadurch gekennzeichnet, daß zum Emulieren eines
Tochtermikrokontrollers, der als "Nicht-bond-out"-Ausführung einer
Ableitung des Muttermikrokontrollers neben einem eigenen
Prozessorelement einen inneren Programmspeicher, einen Zusatzteil von
Ableitungslogik, eigene Kommunikationsmittel sowie eine eigene Reihe von
Standardstiften enthält, ein erster Datenanschluß der eigenen Reihe
von Standardstiften des Tochtermikrokontrollers zu einem Datenanschluß
in der zweiten Reihe des Muttermikrokontrollers an einem Datenanschluß
des externen Programmspeichers parallelgeschaltet ist, ein zweiter
Datenanschluß der Reihe von Standardstiften des Tochtermikrokontrollers
an die dritte Reihe von Anschlußstiften des Muttermikrokontrollers und
vom zweiten Datenanschluß wenigstens ein Steuerstift, jeweils parallel
zu einem entsprechenden Steuerstift der zweiten Reihe des
Muttermikrokontrollers an den externen Programmspeicher angeschlossen
ist, und daß der Tochtermikrokontroller mit einem
Emulierungssteueranschluß versehen ist, wobei ein erster Zustand des
Emulierungssteuermittels die eigenen Kommunikationsmittel zum
Austauschen zwischen dem eigenen Prozessorelement und dem
inneren Programmspeicher des Tochtermikrokontrollers unwirksam macht, so
daß dafür das Prozessorelement des Muttermikrokontrollers bzw. des
externen Programmspeichers wirksam sind, daß als Standardstifte des zu
emulierenden Mikrokontrollers die erste Reihe von Standardstiften aktiv
ist, und die zusätzliche Ableitungslogik sowie weitere Bauteile im
Tochtermikrokontroller wirksam und mit den Kommunikationsmitteln des
Muttermikrokontrollers verbunden sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Stopausgang in der dritten Reihe mit einem Stopsteuerelement im
Tochtermikrokontroller verbunden ist.
3. Muttermikrokontroller zur Verwendung in einer Anordnung
nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Reihe
von Anschlußstiften zur Durchführung einer Emulierung eines daran
anschließbaren Tochtermikrokontrollers neben zwei Lese- bzw.
Schreibsteuerstiften weiter noch einen Ausgang für ein
Triggerregisterfreigabesignal (ALE) besitzt.
4. Muttermikrokontroller nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß er ein Paar von
Synchronisationsverzahnungsanschlüssen für Unterbrechersignale zum
Anschließen an entsprechende Synchronisationsverzahnungsanschlüsse
des Tochtermikrokontrollers besitzt.
5. Tochtermikrokontroller zur Verwendung in einer Anordnung
nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Emulierungssteuermittel als eine ununterbrochene Verbindung mit einem
festen Anschluß des Tochtermikrokontrollers zur Durchführung der
Unwirksammachung verwirklicht ist.
6. Tochtermikrokontroller nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß ein vom ersten Zustand aktivierbares
Anschlußmittel (170) für Steuersignale mit einem Teil seiner
Standardstifte verbunden ist.
7. Tochtermikrokontroller nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Emulierungssteuermittel maskenprogrammiert
ist.
8. Tochtermikrokontroller nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Emulierungssteuermittel durch eine in bezug
auf das Substrat externe Verbindung verwirklichbar ist.
9. Integrierte Schaltung zur Verwendung in einem Tochter
mikrokontroller nach Anspruch 5, 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Anschluß zum Kontaktieren bei Aufnahme in eine Hülle mit dem
erwähnten Emulierungssteueranschluß vorgesehen ist, und daß ein
zweites logisches Signal die Unwirksammachung unterdrückt, so daß dann
das Prozessorelement und der Programmspeicher der integrierten Schaltung
aktivierbar sind.
10. Mikrokontroller mit einer integrierten Schaltung nach
Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hülle der
Emulierungsanschluß mit einer Quelle für das zweite logische Signal
verbunden ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8141 | Disposal/no request for examination |