DE29616817U1 - Prozessorbaugruppe sowie Einrichtung mit einer derartigen Prozessorbaugruppe - Google Patents

Description

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Beschreibung

Prozessorbaugruppe sowie Einrichtung mit einer derartigen Prozessorbaugruppe
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Die Erfindung betrifft eine Prozessorbaugruppe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Einrichtung mit einer derartigen Prozessorbaugruppe.

Prozessorbaugruppen sind weit verbreitet und werden in vielen Geräten zur Erledigung von Signalverarbeitungs-, Steuer- oder Regelungsaufgaben eingesetzt. Sie enthalten zumindest einen Prozessor, der ein Betriebsprogramm abarbeitet, das in einem Speicher meist auf derselben Baugruppe hinterlegt ist. Bei der Herstellung einer derartigen Prozessorbaugruppe wird eine Leiterplatte durch einen Bestückungsautomaten beispielsweise mit oberflächenmontierbaren Bauelementen automatisch bestückt und in einem anschließenden Lötvorgang werden die elektrischen Verbindungen der Bauelementeanschlüsse zu den Leiterbahnen auf der Leiterplatte erzeugt. Wird als Speicher ein sogenanntes PROM (Programmable Read Only Memory) verwendet, so muß dieses vor dem Bestückvorgang in ein Programmiergerät eingelegt und programmiert werden. Insbesondere bei Bauelementen mit dünnen und leicht verbiegbaren Anschlußbeinen tritt dabei das Problem auf, daß nach der Programmierung die Koplanarität der Beinchen nicht mehr den Anforderungen entspricht und das Bauelement nicht mehr durch einen SMD (Surface Mounted Device)-Bestückungsautomaten verarbeitet werden kann. Diese Bauelemente müssen daher von Hand verlötet oder in einen Sockel eingesetzt werden. Die dabei zusätzlich

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erforderlichen Arbeitsschritte führen zu einem erhöhten Fertigungsaufwand und bei Verwendung eines Sockels auch zu höheren Materialkosten. Zudem wirken sich diese Maßnahmen nachteilig auf die Fertigungsqualität aus. 5

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prozessorbaugruppe sowie eine Einrichtung mit einer derartigen Prozessorbaugruppe zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist und ohne aufwendige Zusatzbeschaltungen ein Laden des Betriebsprogramms im bestückten Zustand der Speicherbauelemente ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die neue Prozessorbaugruppe der eingangs genannten Art die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. die neue Einrichtung die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 4 genannten Merkmale auf. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung beschrieben.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß Speicherbauelemente vor der Bestückung nicht durch ein Programmiergerät programmiert werden müssen. Im Lieferzustand können diese Bauelemente wie die übrigen aus ihrer schützenden Verpackung entnommen und mit einem SMD-Bestückungsautomaten verarbeitet werden. Eine gesonderte Behandlung dieser Bauelemente und damit verbundene zusätzliche Arbeitsschritte im Herstellungsprozeß können entfallen. Vorteilhaft ist die Erfindung insbesondere bei Prozessorbaugruppen verwendbar, die zu Kommunikationszwecken ohnehin über eine Schnittstelle verfügen, über welche der Prozessor auf externe Daten zugreifen kann. In diesem Fall

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ist die Erfindung mit einem äußerst geringen Zusatzaufwand realisierbar.

Anhand der Zeichnung, in der ein Blockschaltbild einer Einrichtung mit einer Prozessorbaugruppe dargestellt ist, werden im folgenden die Erfindung sowie Ausgestaltungen und Vorteile näher erläutert.

Auf der linken Seite der Figur sind Teile eines Kommunikationsprozessors dargestellt, der über eine Schnittstelle A, die als Steckverbinder eines Rückwandbusses ausgeführt ist, mit einem Rückwandbus eines Automatisierungsgeräts verbunden ist. Für die Erläuterungen weniger relevante Teile wurden der Übersichtlichkeit wegen weggelassen. Über diesen Rückwandbus ist für einen Prozessor 1 des Kommunikationsprozessors ein Speicher 2 erreichbar. Ein Speicher 3 für ein Betriebsprogramm des Prozessors 1 ist auf der Prozessorbaugruppe selbst angeordnet. Mit den beiden Speichern 2 und 3 ist der Prozessor 1 über einen Bus 4, über welchen die zur Datenübertragung erforderlichen Steuer-, Adreß- und Datensignale geführt sind, verbunden. Ein Teil der vom Prozessor ausgegebenen Adreßleitungen 5 ist auf einen Chipselect-Decoder 6 geführt, der anhand der Werte dieser Adressen den logischen Zustand zweier Chipselect-Leitungen 7 und 8 bestimmt, durch welche die Speicher 2 bzw. 3 ausgewählt werden. Der Chipselect -Decoder 6 ist umschaltbar ausgeführt, so daß der Prozessor 1 in Abhängigkeit des Pegels auf einer Leitung 9 bei der Reset-Startadresse, d. h. der Adresse, die der Prozessor 1 zunächst nach einem Rücksetzen oder Einschalten der Be-0 triebsspannung ausgibt, entweder auf den Speicher 3 für das

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Betriebsprogramm oder auf den Speicher 2 zugreift. In dem dargestellten Zustand wird der Leitung 9 über die Schnittstelle A durch eine Brücke 10, die eine Verbindung zur Bezugsspannung GND herstellt, ein Low-Pegel eingeprägt. Der Chipselect-Decoder 6, der durch ein PLD (Programmable Logic Device) realisiert ist, aktiviert in diesem Fall bei Ausgabe der Reset-Startadresse die Chipselect-Leitung 7, so daß auf den Speicher 2 zugegriffen wird, der aus Sicht der Prozessorbaugruppe eine externe Einheit darstellt.

In dem Speicher 2 ist ein Programm hinterlegt, durch welches das zum Betrieb des Kommunikationsprozessors erforderliche Programm in den Speicher 3 geladen wird. Damit Änderungen des Betriebsprogramms bei neuen Versionen leicht berücksichtigt werden können, befindet sich im Speicher 2 lediglich das Ladeprogramm, und das eigentliche zu ladende Betriebsprogramm wird über eine in der Figur nicht dargestellte serielle Schnittstelle von einem Personal Computer bereitgestellt. Ist jedoch ein geringer schaltungstechnischer Realisierungsaufwand von Bedeutung, so kann das zu ladende Betriebsprogramm auch im Speicher 2, der bereits das Ladeprogramm enthält, hinterlegt werden.

Wenn der Ladevorgang abgeschlossen ist und sich das Betriebsprogramm im Speicher 3 befindet, kann die Brücke 10 entnommen werden. Nach jedem weiteren Rücksetzen oder Einschalten der Betriebsspannung wird das Betriebsprogramm im Speicher 3 abgearbeitet, da der Chipselect-Decoder 6 wegen des nun geänderten Pegels auf der Leitung 9, der über einen Widerstand 0 R auf Versorgungspotential VCC gezogen wird, bei Anliegen der

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Reset-Startadresse des Prozessors 1 die Chipselect-Leitung aktiviert. Der Koinmunikationsprozessor führt somit seine eigentliche Funktion aus.

Der Kommunikationsprozessor kann, da in seinem Speicher 3 sich nun das Betriebsprogramm befindet, auch an einem Rückwandbus betrieben werden, der nicht über die zum Laden des Betriebsprogramms erforderlichen Teile verfügt. Es ist aber sinnvoll, auch in diesem Fall Einbauplätze für den Speicher und die Brücke 10 vorzusehen, damit die Schaltungsteile leicht nachrüstbar sind und ein komplettes Löschen und Neuladen auf dieselbe Weise wie das erstmalige Laden erfolgen kann. Dafür ist beispielsweise der Einsatz eines Flash-PROM's auf der Prozessorbaugruppe nützlich. Es besteht auch die Möglichkeit, den Rückwandbus mit einem Speicher 2 nur in dem Fertigungsschritt zur Programmierung des Speichers 3 bereitzuhalten. Nach der Programmierung wird der Kommunikationsprozessor in ein Gerät mit Rückwandbus aber ohne Speicher eingebaut. Für Fertigung und Serienprodukt wird somit nur eine Entflechtung des Rückwandbusses benötigt. Nur die Bestückung ist in beiden Fällen unterschiedlich.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Umschaltung des Chipselect-Decoders 6 durch ein Kennbit, das über den Steckverbinder des Rückwandbusses an die Leitung 9 angelegt wird. Ebenso ist es möglich, hierzu einen manuell betätigbaren Schalter oder eine Brücke direkt auf der Prozessorbaugruppe vorzusehen.

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Die gewählte Bezeichnung als Prozessorbaugruppe bedeutet
nicht zwangsläufig, daß es sich um ein Modul oder eine Funktionseinheit in einem Baugruppenträger handeln muß; als Prozessorbaugruppe wird hier vielmehr auch eine mit einem Prozessor
und einem Speicher bestückte Leiterplatte bezeichnet, bei welcher über einen beliebigen Leiterplattenverbinder als Schnittstelle auf eine externe Einheit zugegriffen werden
kann.

Claims (5)

GR 96 G 4457 DE Schutzansprüche

1. Prozessorbaugruppe mit einem Speicher für ein Betriebsprogramm, dadurch gekennzeichnet, - daß der Speicher (3) elektrisch beschreibbar ist und

- daß ümschaltmittel {6, 9, 10) vorgesehen sind, derart, daß durch den Prozessor (1) bei Ausgabe seiner Reset-Startadresse wahlweise auf den Speicher (3) für das Betriebsprogramm oder über eine Schnittstelle (A) auf eine externe Einheit (2) mit einem Programm zum Laden des Betriebs-Programms zugegriffen werden kann.

2. Prozessorbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltmittel eine Logikschaltung (6) enthalten, durch welche in Abhängigkeit von einem Steuersignal bei Ausgabe der Reset-Startadresse eine Chipselect-Leitung (8) zum Zugriff auf den Speicher (3) für das Betriebsprogramm oder eine Chipselect-Leitung (7) zum Zugriff über die Schnittstelle (A) auf die externe Einheit (2) aktivierbar ist.

3. Prozessorbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal über eine Leitung der Schnittstelle (A), einen manuell bedienbaren Schalter, eine steckbare Brücke oder dergleichen einstellbar ist.

4. Einrichtung mit einer Prozessorbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

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- daß die Schnittstelle (A) zwischen der Prozessorbaugruppe und der externen Einheit (2) als Steckverbindung ausgeführt ist und

- daß in einem Speicher (2) auf der externen Einheit ein

Ladeprogramm hinterlegt ist, das mit der Reset-Startadresse adressierbar ist und mit dem ein Betriebsprogramm in den Betriebsprogrammspeicher (3) ladbar ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsprogramm durch das Ladeprogramm über eine serielle Schnittstelle von einem Personal Computer oder aus einem Speicher ladbar ist.