DE4332063A1 - Verfahren zur Programmierung einer Mikrocomputerschaltung sowie eine hierfür ausgelegte Mikrocomputerschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Programmierung bzw. zur Neu- oder Umprogrammierung einer Mikrocomputerschaltung so­ wie eine Mikrocomputerschaltung bei der dieses Verfahren an­ gewendet werden kann.

Anwenderschaltungen bzw. Mikrocomputerschaltungen bestehend aus einem nichtflüchtigen Programmspeicher (ROM), einem Ar­ beits- oder Datenspeicher (RAM) und einem Mikroprozessor bzw. Mikrocontroller werden vielfältig zur Steuerung von Ma­ schinen und zur Prozeßsteuerung eingesetzt. Derartige Schal­ tungen und Anwendungsbeispiele sind beispielsweise aus "Das große Werkbuch der Elektronik", Teil B, Dieter Nührmann, München, Franzis-Verlag, 1989, Seiten Seiten 2824-2873 be­ kannt.

Soll eine derartige Mikrocomputerschaltungen an geänderte Anforderungen angepaßt werden, muß das Programmspeicher-ROM durch ein ROM mit dem neuen bzw. modifizierten Anwenderpro­ gramm ersetzt werden. Dies erfordert entweder die Einsendung der gesamten Mikrocomputerschaltung an den Hersteller oder einen Austausch vor Ort durch einen entsprechend geschulten Techniker und ist daher mit erheblichem Aufwand und damit mit Kosten verwunden.

Damit solche Mikrocomputerschaltung einfacher an geänderte Anforderungen angepaßt werden können, werden als Programm­ speicher häufig sogenannte EEPROMs verwendet, die elektrisch - gegebenenfalls vor Ort - gelöscht und mit einem neuen bzw. modifizierten Anwenderprogramm wieder beschrieben werden können. Hierzu ist jedoch eine spezielle Programmiervorrich­ tung notwendig in die das aus der Mikrocomputerschaltung ausgebaute EEPROM eingesetzt wird oder alternativ wird eine spezielle Programmiervorrichtung mit einer entsprechend vorbereiteten Mikrocomputerschaltung verbunden.

Da ein EEPROM nicht gleichzeitig als Programm- und Daten­ speicher arbeiten kann, ist es auch bekannt in der Mikrocom­ puterschaltung ein zusätzliches ROM vorzusehen, das ein Pro­ gramm enthält, mit dem ein neues oder modifiziertes Anwen­ derprogramm dann in das als Arbeits- bzw. Datenspeicher funktionierende EEPROM geschrieben bzw. eingespeichert wer­ den kann. Ein solches zusätzliches ROM verteuert natürlich wiederum die Mikrocomputerschaltung.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein einfa­ cheres und kostengünstigeres Verfahren zur Programmierung bzw. Umprogrammierung einer Mikrocomputerschaltung anzuge­ ben. Weiter ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine besonders angepaßte Mikrocomputerschaltung anzugeben, bei der dieses Verfahren angewendet werden kann.

Verfahrenstechnisch erfolgt die Lösung dieser Aufgabe durch die Merkmale des Anspruch 1. Vorrichtungsmäßig erfolgt die Lösung der Aufgabe durch die Merkmale des Anspruch 8.

Die Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausgestal­ tungen der Erfindung.

Die Grundladeprogrammroutine ist sehr kurz und unabhängig von dem in der Mikrocomputerschaltung verwendeten ROM-Typ, da es lediglich den Empfang von Daten und Programme von der Schnittstelleneinrichtung und das Einspeichern dieser Daten und Programme in die zweite Speichereinrichtung steuert. Die Programmierroutinen für die erste Speichereinrichtung, die je nach für die erste Speichereinrichtung verwendeten ROM- Typ unterschiedlich sein können, werden erst in Schritt a) in die zweite Speichereinrichtung geladen und benötigen da­ her im Normalbetrieb der Anwenderschaltung bzw. Mikrocom­ puterschaltung keinen Speicherplatz.

Die Auswahllogikschaltung stellt einen im Vergleich zu her­ kömmlichen Mikrocomputerschaltung einen sehr geringen zu­ sätzlichen Hardwareaufwand dar. Es ist kein zusätzliches ROM für Ladeprogramm und Programmierroutinen erforderlich, da die in der Mikrocomputerschaltung sowieso enthaltene zweite Speichereinrichtung (RAM) beim Programmieren als Programm­ speicher genutzt wird.

Erfindungsgemäße Mikrocomputerschaltung können in vorteil­ hafterweise fertig auf Lager montiert und erst vor Ausliefe­ rung an den jeweiligen Kunden mit den kundenspezifischen Programmen versehen werden.

Änderungen der Programme, Programm-Updates, etc. können durch den Kunden selbst mittels eines Standard-PC durchge­ führt werden. Die geänderten Programme können dem Kunden mittels Diskette übersandt oder mittels Modem übermittelt werden. Eine Rücksendung der Mikrocomputerschaltung an den Hersteller mit entsprechenden Ausfallzeiten oder zeit- und kostenintensive Technikerbesuche beim Kunden können entfal­ len.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1 eine beispielhafte Ausführungsform einer Mikrocom­ puterschaltung gemäß der Erfindung; und

Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer beispielhaf­ ten Ausführungsform des Verfahrens zur Programmie­ rung bzw. Umprogrammierung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mikrocomuterschaltung 2 mit einer ersten Speichereinrichtung 4 in Form eines EEPROM, einer zweiten Speichereinrichtung 6 in Form eines RAM einem Mikroprozessor bzw. Mikrocontroller 8, einer Schnittstelleneinrichtung 10 z. B. in Form einer seriellen oder parallelen Standard­ schnittstelle und einem Auswahllogikschaltkreis 12. Die er­ ste Speichereinrichtung 4, die zweite Speichereinrichtung 6 und der Mikroprozessor bzw. Mikrokontroller 8 sind über ei­ nem Mikroprozessorbus 14 miteinander verbunden. Über die mit den Mikroprozessor 8 verbundene Schnittstelleneinrichtung 10 kann die Mikrocomputereinschaltung 2 mit externen Einrich­ tungen verbunden werden. In Fig. 1 ist es beispielsweise ein Standard-PC 16 über die Schnittstelleneinrichtung 10 mit dem Mikroprozessor 8 bzw. mit der Mikrocomputerschaltung 2 ver­ bunden. Alternativ könnte die Schnittstelleneinrichtung 10 auch mit dem Mikroprozessorbus 14 verbunden sein.

Die Auswahllogikschaltung 12 ist über eine Programmspeicher­ auswahlleitung PSS und eine Datenspeicherauswahlleitung DSS, die in herkömmlichen Mikrocomputerschaltungen der ersten bzw. zweiten Speichereinrichtung 4 bzw. 6 zugeführt werden, mit dem Mikroprozessor 8 verbunden. Außerdem führt eine Steuerleitung 18 aus Mikroprozessor 8 zu der Auswahllo­ gikschaltung 12. Über Auswahlleitungen S1 bzw. S2 ist die Auswahllogikschaltung 12 mit der ersten bzw. zweiten Spei­ chereinrichtung 4 bzw. 6 verbunden. Wenn das Signal auf der Steuerleitung 18 einen hohen Pegel aufweist, bewirkt das durch einen Invertierer 20 invertierte Signal, daß ein Schalter 26 und eine Schalter 28 geöffnet sind. Das nicht inventierte Signal wird Schaltern 22 und 24 zugeführt, die durch das Signal mit hohem Pegel offenbleiben. Über den Schalter 22 wird das Datenspeicherauswahlsignal DSS der Aus­ wahlleitung S2 zugeführt, d. h. die Speichereinrichtung 6 wird als Datenspeicher bestimmt. Über den Schalter 24 wird das Programmspeicherauswahlsignal PSS der Auswahlleitung S1 der ersten Speichereinrichtung 4 zugeführt, d. h. die erste Speichereinrichtung wird als Programmspeicher bestimmt. Die­ ser Zustand ist durch die Schalterstellung in Fig. 1 bei­ spielhaft dargestellt. Befindet sich das Signal auf der Steuerleitung 18 auf niedrigem Pegel, werden die Schalter 22 und 24 geöffnet und das durch den Invertierer 20 invertierte Signal bewirkt, daß die Schalter 26 und 28 geschlossen sind. Damit wird das Datenspeicherauswahlsignal DSS über den Schalter 28 mit der Auswahlleitung S1 der ersten Speicher­ einrichtung 4 zugeführt, d. h. die erste Speichereinrichtung 4 wird als Datenspeicher bestimmt. In gleicherweise wird das Programmspeicherauswahlsignal PSS über den Schalter 26 der Auswahlleitung S2 der zweiten Speichereinrichtung 6 zuge­ führt, d. h. die zweite Speichereinrichtung 6 wird als Pro­ grammspeicher bestimmt.

Der Verfahrensablauf der Umprogrammierung, d. h. des einla­ dens eines neuen bzw. modifizierten Anwenderprogramms in die erste Speichereinrichtung 4 mittels des Standard-PCs 16 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme in den Fig. 2 und 3 beschrieben. In einem Verfahrensschritt 30, der nach jedem Einschalten bzw. RESET erfolgt, führt die Steuerleitung 18 hohes Potential, so daß die Auswahllogik­ schaltung 12 die erste Speichereinrichtung 4 als Programm­ speicher und die zweite Speichereinrichtung 6 als Datenspei­ cher bestimmt. In einem Verfahrensschritt 32 wird durch Ein­ schalten der Mikrocomputerschaltung 2, durch Ansteuern des RESET-Anschlusses, durch Senden einer festgelegten Bytefolge von der externen Einrichtung 16 über die Schnittstellenein­ richtung 10 zur Mikrocomputerschaltung 2 oder durch Betäti­ gung einer bestimmten Taste der in der Zeichnung nicht darge­ stellten Bedienerkonsole der Mikrocomputerschaltung 2 die in der ersten Speichereinrichtung 4 gespeicherte Grundladepro­ grammroutine aufgerufen. In einem Verfahrensschritt 34 be­ wirkt diese Grundladeprogrammroutine, daß der Mikroprozessor 8 über die Schnittstelleneinrichtung 10 von dem Standard-PC 16 zur Verfügung gestellte Programme und Daten übernimmt und über den Mikroprozessorbus 14 in die zweite Speichereinrich­ tung 6 - zu diesen Zeitpunkt als Datenspeicher geschaltet - einspeichert. In einem Verfahrenschritt 36 bewirkt der Mi­ kroprozessor 8 durch ein entsprechendes Signal auf der Steu­ erleitung 18 das nunmehr die erste Speichereinrichtung 4 als Datenspeicher und die zweite Speichereinrichtung 6 als Pro­ grammspeicher bestimmt ist. In einem Verfahrensschritt 38 wird nunmehr unter Steuerung eines in dem vorherigen Verfah­ rensschritt 34 in die zweite Speichereinrichtung 6 geladenen Programms ein modifiziertes Anwenderprogramm aus dem Stan­ dard-PC 16 über die Schnittstelleneinrichtung 10, den Mikro­ prozessor 8 und den Mikroprozessorbus 14 in die erste Spei­ chereinrichtung 4 eingespeichert. In einem Verfahrenschritt 40 wird wiederum die erste Speichereinrichtung 4 als Pro­ grammspeicher und die zweite Speichereinrichtung 6 als Da­ tenspeicher bestimmt. Die Umprogrammierung ist somit abge­ schlossen und die Mikrocomputerschaltung 2 kann nunmehr mit dem neuen in der ersten Speichereinrichtung 4 abgespeicher­ ten Anwenderprogramm arbeiten.

In dem Verfahrensschritt 38 kann das neue bzw. modifizierte Anwenderprogramm alternativ auch aus der zweiten Speicher­ einrichtung 6 ausgelesen und in die erste Speichereinrich­ tung 4 eingeschrieben werden. Dies setzt lediglich voraus, daß in dem vorhergehenden Verfahrensschritt 34 nicht nur die Ladeprogramme und Programmierroutinen aus dem Standard-PC 16 in die Mikrocomputerschaltung 2 übertragen worden sind, son­ dern daß auch das neue Anwenderprogramm bereits zu diesem Zeitpunkt in die Mikrocomputerschaltung 2 übertragen worden ist.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren bereit, mit dem eine Mikrocomputerschaltung 2 mit einer ersten, nichtflüchtigen Speichereinrichtung 4, einer zweiten Speichereinrichtung 6 und einem Prozessor 8, wie sie in verschiedensten technischen Bereichen im Einsatz sind, auf einfache Weise programmiert bzw. umprogrammiert werden können. Dadurch, daß die erste und zweite Speichereinrichtung wahlweise als Programm- und Datenspeicher ("Normalzustand") oder umgekehrt als Daten- und Programmspeicher ("Programmierzustand") bestimmt sind, ist es möglich, ein neues Anwenderprogramm aus einer externen Vorrichtung 16 über eine Schnittstelleneinrichtung 10 in der zweiten Speichereinrichtung 6 zwischenzuspeichern und dann in die erste Speichereinrichtung - den nichtflüchtigen Programmspeicher im Normalzustand der Mikrocomputerschaltung 2 - umzuspeichern. Herkömmliche Mikrocomputerschaltungen können mit geringem Aufwand für das erfindungsgemäße Verfahren umgerüstet werden. Hierzu muß lediglich eine Auswahllogikschaltung zwischen Mikroprozessor bzw. Mikrocontroller und den beiden Speichereinrichtungen geschaltet werden.

Claims (13)

1. Verfahren zur Programmierung bzw. Umprogrammierung ei­ ner Mikrocomputerschaltung (2) mit einer ersten, nicht­ flüchtigen Speichereinrichtung (4), einer zweiten, Speichereinrichtung (6) und einem Prozessor (8) mit folgenden Verfahrensschritten:

• a) Speichern von Daten aus einer externen Vorrich­ tung (16) über eine Schnittstelleneinrichtung (10) der Mikrocomputerschaltung (2) in die zweite Speicherein­ richtung (6);
• b) Bestimmen der zweiten Speichereinrichtung (6) als Programmspeicher und der ersten Speichereinrichtung (4) als Datenspeicher der Mikrocomputerschaltung (2);
• c) Speichern eines neuen bzw. modifizierten Anwenderprogramms in die erste Speichereinrichtung (4) mittels einem in der zweiten Speichereinrichtung (6) gespeicherten Programmcode, der in den in Schritt b) in die zweite Speichereinrichtung (6) eingespeicherten Da­ ten enthalten ist; und
• d) Bestimmen der ersten Speichereinrichtung (4) als Programmspeicher und der zweiten Speichereinrich­ tung (6) als Datenspeicher der Mikrocomputerschaltung (2).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte a) und b) unter Steuerung einer in der er­ sten Speichereinrichtung (4) abgespeicherten Grundla­ deprogrammroutine ausgeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der in Schritt a) in die zweite Speicherein­ richtung (6) gespeicherte Programmcode Programmroutinen enthält, mittels denen in Schritt c) das neue Anwender­ programm aus der externen Vorrichtung (16) in die erste Speichereinrichtung (4) eingespeichert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der in Schritt a) in die zweite Speicherein­ richtung (6) gespeicherte Programmcode das neue Anwen­ derprogramm und zusätzlich Programmroutinen enthält, mittels denen in Schritt c) das neue Anwenderprogramm aus der zweiten Speichereinrichtung (6) ausgelesen und in die erste Speichereinrichtung (4) eingespeichert wird.

5. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmab­ laufsteuerung durch den Prozessor (8) der Mikrocom­ puterschaltung (2) erfolgt.

6. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Prozessor in der Mikrocomputerschaltung (2) ein Mikroprozessor (8) bzw. ein Mikrocontroller (8) verwendet wird.

7. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstell­ einrichtung (10) eine Standardschnittstelle ist.

8. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als externe Vor­ richtung (16) ein Standard-PC verwendet wird.

9. Mikrocomputerschaltung mit
einer ersten, nichtflüchtigen Speichereinrichtung (4), vorzugsweise in Form eines EEPROMs,
einer zweiten, flüchtigen Speichereinrichtung (6), vorzugsweise in Form eines RAM,
einem Mikroprozessor bzw. Mikrocontroller (8), und
einer Schnittstelleneinrichtung (10) zum Verbinden der Mikrocomputerschaltung (2) mit einer externen Vorrichtung (16), gekennzeichnet durch
eine Auswahllogikschaltung (12) durch die selektiv die erste, nichtflüchtige Speichereinrichtung (4) als Datenspeicher und die zweite, flüchtige Speicherein­ richtung (6) als Programmspeicher bestimmbar ist und umgekehrt.

10. Mikrocomputerschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Speichereinrichtung (4) eine Grundladeprogrammroutine enthält, mit der Daten und Programme über die Schnittstelleneinrichtung (10) von der externen Vorrichtung (16) in die zweite Spei­ chereinrichtung (6) ladbar sind.

11. Mikrocomputerschaltung nach wenigstens einem der An­ sprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus­ wahllogikschaltung (12) durch den Mikroprozessor (8) ansteuerbar ist.

12. Mikrocomputerschaltung nach wenigstens einem der An­ sprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ein­ zelnen Elemente der Mikrocomputerschaltung (2) mitein­ ander über ein Mikroprozessorbus (14) verbunden sind.

13. Mikrocomputerschaltung nach wenigstens einem der An­ sprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstelleneinrichtung (10) eine parallele und/oder seriellen Standardschnittstelle ist.