DE19855143C1 - Schaltung und Verfahren zur Aufrechterhaltung der Ansteuerung von Peripherieelementen durch Mikroprozessoren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren und Schaltung und/oder Bauteil zur Verhinderung von Änderungen eines eingestellten Zustandes eines Stellglieds und/oder einer Regelstrecke (z. B. 102) bei einem Rücksetzen einer Steuer- oder Regelvorrichtung (100), die dieses Stellglied und/oder diese Regelstrecke steuert. Die Schaltung und/oder das Bauteil besitzt dabei (z. B. 101) wenigstens einen Eingang und wenigstens einen Ausgang (TA) und ist zwischen mindestens einen Anschluß (P) einer Steuer- oder Regelvorrichtung (100) und mindestens einen Eingang eines Stellglieds und/oder einer Regelstrecke (z. B. 102, 104) geschaltet. Dabei wird der wenigstens eine Ausgang (TA) der Schaltung und/oder des Bauteils auf den mindestens einen Anschluß der Steuer- oder Regelvorrichtung (100) und/oder den wenigstens einen Eingang der Schaltung und/oder des Bauteils (101) z. B. mittels eines Rückkoppelelementes (105) rückgekoppelt.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Schaltung und/oder ein Bauteil und Verfahren zur Verhinderung von resetbedingten Änderungen eines eingestellten Zustandes wenigstens eines, durch einen Mikroprozessor angesteuerten Stellglieds gemäß den Patentansprüchen 1 und 13.

Aus der DE 197 20 191 C1 ist eine Pufferschaltung für den Ausgang eines Mikroprozessors bekannt. Dabei wird eine Pufferschaltung zwischen einem Ausgang des Mikroprozessors und einem Stellglied geschaltet. Die Pufferschaltung weist eine Vergleichsschaltung auf, deren Eingang mit dem Ausgang des Mikroprozessors verbunden ist. Bei Erreichen eines vorbestimmten Spannungspegels am Eingang schaltet die Vergleichsschaltung zwischen einem High- und einem Low-Pegel um, welcher an das Stellglied angelegt wird. Die Vergleichschaltung ist bevorzugt als Schmitt-Trigger ausgebildet. Daneben umfaßt die Pufferschaltung einen Energiespeicher, mit dem der Eingang der Vergleichschaltung gepuffert wird. Dieser Energiespeicher ist bevorzugt als parallel zum Eingang der Vergleichschaltung geschalteter Kondensator realisiert. Die Zeitkonstante des Kondensators Zeitkonstante des Kondensators ist so ausgelegt, daß der Spannungspegel während eines üblichen Spannungseinbruchs der Versorgungsspannung während eines Startvorgangs bzw. eines Einbruchs der Spannungsversorgung im Bordnetz den Schwellwert der Vergleichschaltung nicht erreicht. Damit wird der momentane Zustand eines durch einen Mikroprozessor gesteuerten Stellglieds im Falle eines Spannungseinbruchs und einem dadurch ausgelösten Reset aufrecht erhalten.

Ein weiteres Beispiel für eine solche Schaltungsanordnung ist in der DE 40 23 700 A1 beschrieben. Die darin offenbarte Schaltung zur Überwachung der Frequenz einer Signalfolge, welche von einem Mikrorechner ausgegeben wird, enthält einen Frequenzgenerator, der zyklische Fehler oder Rücksetzsignale für den Mikrorechner erzeugt, wenn die von diesem ausgegebene Signalfolge in ihrer Frequenz außerhalb einer festlegbaren Abweichung liegt. Daneben enthält diese Schaltungsanordnung eine Spannungsüberwachungsschaltung, die die genannten Rücksetz- bzw. Fehlersignale vom Frequenzgenerator an den Mikrorechner bei Vorliegen einer unzulässigen Betriebsspannung blockiert. Darüber hinaus ist in dieser Schrift ein Fehlerspeicher vorgesehen, welcher ein statisches Fehlersignal erzeugt. Dieses Fehlersignal dient als Einschaltsignal für den Frequenzgenerator und/oder als Verriegelungssignal für Endstufen die dem Mikrorechner zugeordnet sind.

Die vorgenannten Anordnungen wirken aufgrund eines Einbruchs bzw. eines zu großen kurzzeitigen Anstiegs der Versorgungsspannung. Es werden somit nur die Resetfälle berücksichtigt, welche durch eine Über- bzw. Unterspannung ausgelöst werden. Anderen Faktoren, wie beispielsweise eine Rechnerüberlastung oder ein Zugriffsfehler, die ebenfalls einen Reset auslösen, wird keine Rechnung getragen.

Daneben wird durch Schalten eines Verriegelungssignals auf Endstufen, die dem Mikroprozessor zugeordnet sind, diesen lediglich ein bereits festgelegter definierter Zustand vorgegeben, ein Aufrechterhalten des zuvor an der Endstufe eingestellten und somit gewünschten Zustandes kann dadurch aber nicht erzielt werden.

Eine Pufferung durch einen Energiespeicher, wie beispielsweise einen Kondensator wirkt lediglich für eine gewisse Zeit, nämlich die Entladezeit des Kondensators, eine von Zeitbedingungen unabhängige Aufrechterhaltung des Zustandes der Endstufe ist damit nicht realisierbar.

Die bisherigen, vorgestellten Schaltungen arbeiten somit entweder mit Auf- bzw. Entladezeitkonstanten oder Zeitgliedern oder lassen keine Aufrechterhaltung des vorher eingestellten Zustandes an der nachfolgenden Endstufe zu, sondern geben einen festen Zustand vor.

Darüber hinaus ist die Verwendung eines Flip-Flop mit nachgeschalteter Endstufe zur Zustandserhaltung bekannt. Dazu sind allerdings zwei I/O-Ports eines Mikroprozessors notwendig. Der zu erhaltende Zustand wird dabei in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt. Wenn im Mikroprozessor ein Reset auftritt wird der momentane Zustand gespeichert. Ein Rücklesen dieses Zustands wird durch einen dritten I/O- Port auch möglich.

Dadurch ist nun aber ein erhöhter Schaltungsaufwand notwendig. Außerdem werden am Mikroprozessor eine Vielzahl von I/O-Ports durch die dann notwendige Schaltung belegt.

Daneben zeigt die US 4,017,056 eine Schaltung mit einer Steuervorrichtung, die über einen Treiberbaustein ein Stellglied in Form eines Ventils schaltet. Um zu verhindern, daß das Ventil ungewünschte Schließ- bzw. Öffnungsbewegungen aufgrund von Differenzen verschiedener Massepotentiale und daraus möglichem Differenz-Stromfluß ausführt, wird abhängig von der Ventilposition ein Signal zur Kompensation erzeugt, wodurch solch ungewünschte Ventilbewegung verhindert wird. Eine Rückkopplung des Steuersignals geht daraus aber nicht hervor.

Die JP 63-17145 A bzw. deren Abstract zeigt einen Mikrocomputer, welcher über eine Treiberschaltung einen Aktuator ansteuert. Wenn die Steuerung eingeschaltet wird, der Mikrocomputer sich also im Power-On-Reset befindet, und die Spannung der Spannungsversorgung einen vorgebbaren Schwellwert übersteigt und damit eine Störung durch Überspannung und damit fehlerhaften Betrieb des Aktuators zur Folge hätte, wird eine Kontrollschaltung aktiviert, welche die Spannungsversorgung des Treibers kontrolliert und damit eine fehlerfreie, überspannungsgeschützte Ansteuerung des Aktuators ermöglicht. Dabei wird durch den Mikrocomputer über einen Ausgang die Treiberschaltung und über einen weiteren Ausgang die Kontrollschaltung angesteuert. Eine Rückkopplung des Treiberausgangssignals auf einen der Mikrocomputerausgänge ist nicht offenbart.

So zeigt sich, daß der Stand der Technik nicht in jeder Hinsicht optimale Ergebnisse zu liefern vermag.

Aufgabe und Vorteile der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfach aufgebaute Schaltung bzw. ein einfaches Bauteil und Verfahren zu schaffen, welche bzw. welches einen I/O-Port belegt, vor das anzusteuernde Element zu schalten, wobei die Schaltung bzw. das Bauteil mit statischen Pegeln, also ohne Zeitbedingung arbeitet, was ein Rücklesen von Zuständen möglich macht.

Ein ebenso einfaches Verfahren in Verbindung mit der oben genannten Schaltungsfunktion ermöglicht darüber hinaus die vollständige Implementierung im Rechner.

Die erfindungsgemäße Schaltung, welche zwischen Mikroprozessor und Peripherieelement bzw. Peripherieelementen eingebracht ist, wirkt derart, daß ein beliebiges Peripherieelement durch einen Reset, der entweder direkt vom Mikroprozessor selbst oder durch eine andere integrierte Schaltung ausgelöst wurde keine Zustandsänderung erfährt. Durch einen Reset wird das Peripherieelement insbesondere eine Endstufe nicht abgeschaltet. War die Endstufe ausgeschaltet, so wird sie durch den Reset nicht eingeschaltet. Als Reset wird dabei und im Weiteren das Rücksetzen einer Steuer- oder Regelvorrichtung, insbesondere eines Mikroprozessors bezeichnet. Dieses Rücksetzen zieht eine Initialisierungsphase nach sich. Mit einer erfindungsgemäßen Schaltung ist somit gewährleistet, daß ein Rücksetzen mit anschließender Initialisierungsphase der Steuer- oder Regelvorrichtung keine Zustandsänderung der anzusteuernden Peripherieelemente bewirkt.

Darüber hinaus wird nach dem Einschalten des Steuergeräts, insbesondere in der Initialisierungsphase und/oder während des Power-On-Reset, das Peripherieelement einen definierten, vorgebbaren Zustand einnehmen bzw. einen zuvor eingestellten Zustand beibehalten.

Diese Funktionalität ist bei jeder beliebigen Ursache eines Reset, also neben einem Unter- bzw. Überspannungs-Reset auch beispielsweise bei einem durch Rechnerüberlastung oder einen Zugriffsfehler ausgelösten Reset, vorhanden.

Gegenüber dem vorgenannten Stand der Technik arbeitet die erfindungsgemäße Schaltung mit statischen Pegeln, ohne Auf- bzw. Entladezeitkonstanten oder Zeitglieder.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltung gegenüber den im Stand der Technik offenbarten Großteils Komparatoranordnungen liegt darin begründet, daß die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung deutlich einfacher aufgebaut ist. Durch die Verwendung einer geringeren Anzahl von Bauelementen liegt beispielsweise die Kostenersparnis oder die geringere Ausfallwahrscheinlichkeit auf der Hand.

Durch das Fehlen einer Zeitbedingung in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung verharrt diese in ihrem Zustand bis der Mikroprozessor bzw. Mikrocontroller aus dem Reset kommt und aktiv die Kontrolle über die Funktion bzw. das Peripherieelement wieder wahrnimmt. Dadurch kann der bestehende Zustand bzw. Status des Peripherieelementes jederzeit über den selben I/O-Port vom Mikroprozessor zurückgelesen werden.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung mit einem einfachen Treiberbaustein, wobei die Schaltung zwischen Mikroprozessor und möglichen Endstufen angeordnet ist. Fig. 2 offenbart in einem Signalplan die wesentlichen Signale einer solchen Schaltungsanordnung. Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 dargestellt. Dabei ist in der Schaltungsanordnung der zuvor verwendete Treiberbaustein beispielsweise durch einen Logikbaustein, beispielsweise ein ODER- bzw. ein UND-Gatter ersetzt.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Fig. 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung zur Aufrechterhaltung der bestehenden Stellglied- bzw. Peripherieelementfunktion nach einem Reset. Mit einer Versorgungsspannung Uv1 wird ein Mikroprozessor 100 versorgt. Diesem Mikroprozessor 100 ist ein RC-Glied mit dem Widerstand 106 und der Kapazität bzw. Kondensator 107 nachgeschaltet. Das RC-Glied ist mit einem einfachen Treiberbaustein 101 verbunden. Der Treiberbaustein wird über eine Versorgungsspannung Uv2 versorgt. Die Versorgungsspannung Uv2 kann dabei entweder aus der gleichen Quelle wie Uv1 gebildet werden, eventuell direkt von Uv1 abgeleitet oder sogar mit Uv1 identisch sein, oder aber beispielsweise aus Sicherheitsgründen bei Ausfall einer Versorgungsspannung aus einer zweiten eigenen Quelle entstammen.

Der Treiberbaustein 101 kann beispielsweise durch einen Operationsverstärker oder einen MOS- bzw. CMOS-Baustein ausgeführt sein. Der Ausgang TA des einfachen Treiberbausteins 101 kann mit einem Peripherieelement 102, beispielsweise einer invertierenden Endstufe mit Open Collector verschaltet sein, deren Ausgang an den Steuergerätepin 103 führt. Der Endstufenausgang und somit die Endstufe ist nur optional, der Ausgang des Treibers 101 kann auch direkt für weitergehende Schaltungen über Abgriff 104 benützt werden. Durch die Rückkopplung des Treiberausgangs TA beispielsweise über einen Widerstand 105 entsteht eine Art Kippglied, das durch den µC-Port P gesetzt und rückgesetzt werden kann. Der hier für die Rückkopplung verwendete Widerstand 105 ist so hochohmig, daß der Port P des Mikroprozessors 100 den Pegel durch Active Low oder Active High verändern kann. Damit wird über verschiedene Pegel (Aktive Low, Aktive High) eine beabsichtigte, aktive Zustandsänderung beispielsweise der Endstufe 102 durchgeführt. Mit einem Rückkoppelwiderstand von beispielsweise 2 kΩ, einem beispielsweise auf einer Spannung von 5 V basierten System und daraus resultierenden Schaltschwellen von beispielsweise 1,5 und 3,5 Volt benötigt der Port P somit in diesem Beispiel nur einen Strom von +/-2 mA um den Zustand der Endstufe zu ändern. In einem Reset des Mikroprozessors 100 oder einer anderen integrierten Schaltung hat der Mikroprozessorausgang bzw. µC-Port P einen Weak-Pull-up von beispielsweise maximal 100 µA. Dadurch hört bei einem Low-Zustand des Treibers, d. h. bei Anliegen des niedrigen Pegels kann in dem Beispiel von 2 kΩ für den Rückkoppelwiderstand lediglich eine Spannung von in diesem Fall beispielsweise 200 mV erreicht werden. Dies ist nicht ausreichend, um den Treiberbaustein 101 aus seinem Low-Zustand auf einen High-Zustand zu schalten. Umgekehrt bleibt aber bei einem High-Zustand des Treibers, d. h. daß der höhere Pegel eingestellt ist, dieser Zustand ebenfalls gespeichert. Eine Darstellung dieser Vorgänge zeigt später der Signalplan in Fig. 2.

Durch das RC-Glied (106, 107) zwischen Mikroprozessor 100 und Treiberbaustein 101 wird ein definierter Pegel nach dem Einschalten sichergestellt. Daneben dient das RC-Glied (106, 107) dazu hochfrequente Störsignale, aufgrund seiner Tiefpaßfunktion, sicher zu unterdrücken. Im Schaltbild in Fig. 1 ist der definierte Pegel als Low-Pegel ausgeführt, da der Kondensator 107 des RC-Gliedes mit Masse verbunden ist. Alternativ könnte der Kondensator aber auch an eine Versorgungsspannung (z. B. Uv1, Uv2) angebunden werden, wodurch der Einschaltzustand dem High-Pegel entspräche. Vorteilhafterweise wird das RC-Glied 106, 107 so dimensioniert, daß die daraus berechenbare Zeitkonstante größer ist als die Zeit für den Spannungshochlauf. Dies kann beispielsweise mit einem Widerstand 106 von beispielsweise 20 kΩ und einer Kapazität 107 von 100 nF bei einer Spannungshochlaufzeit von einer Millisekunde erreicht werden.

Zur näheren Erläuterung sind in Fig. 2 beispielhaft entsprechende Signalverläufe dargestellt. Dabei zeigen der Signalverlauf 200 eine Versorgungsspannung Uv (wie z. B. Uv1 und/oder Uv2) über der Zeit, der Signalverlauf 201 ein Resetsignal RS, der Signalverlauf 202 ein Signal µCS am Mikroprozessorausgang bzw. µC-Port P ohne externe Beschaltung, der Signalverlauf 203 ein Signal TrS am Ausgang TA der nachgebildeten Kippstufe, insbesondere hier des einfachen Treiberbausteins 101, der Signalverlauf 204 ein Signal µCTrS am Ausgang des Mikroprozessors bzw. µC- Port P mit einer erfindungsgemäßen Beschaltung und der Signalverlauf 205 ein Endstufensignal EsS, insbesondere ein Drainpotential in einem Endstufentransistor. Der Signalverlauf 200 der Versorgungsspannung Uv zeigt ein kontinuierliches Ansteigen von der Zeit t0 bis t2. Dabei ist der Ausgangswert beispielsweise bei einem 5 Volt basierten System 0 Volt und der bei t2 erreichte Wert beispielsweise 5 Volt. Bei t2 ist der Normalpegel der Versorgungsspannung Uv erreicht und wird beibehalten, sofern kein Einbruch oder unzulässiger Anstieg der Versorgungsspannung stattfindet.

Ein Reset ausgelöst durch eine unzulässige Betriebsspannung wird nicht explizit ausgeführt, wird aber erfindungsgemäß ebenso beherrscht wie die Auslösung eines Reset in dem im Weiteren dargestellten Beispiel.

Nach Spannungshochlauf ab t0 ist kurz vor dem Spannungswert bei t2 zum Zeitpunkt t1 die Schaltschwelle für den Mikroprozessor 100 erreicht und so läuft von t1 bis t3 die sogenannte Power-On-Zeit mit dem sogenannten Power-On-Reset bei Signalverlauf 201 (RS). In t3 startet die Initialisierungsphase des Mikroprozessors 100, die bis t4 andauert. Nach Abschluß des Power-On-Resets (t3) und der Initialisierung zum Zeitpunkt t4 befindet sich somit das Treiberausgangssignal TrS Signalverlauf 203 sowie das Gesamtsignal des Mikroprozessors mit Beschaltung µCTrS Signalverlauf 204 auf High-Pegel. Im speziellen Beispiel einer invertierenden Endstufe mit Open Collector befindet sich dann das Drainpotential des zugehörigen Transistors EsS auf Low, ausgehend von einem vorher wirksamen High- Pegel über Last. Der Mikroprozessorsignalausgang bzw. das dort anliegende Signal µCS (Signalverlauf 202) befindet sich unter Berücksichtigung des Signalhochlaufs von t0 bis t2 ab der Zeit t2 auf High-Potential. Allerdings entspricht dieses High-Potential zunächst bis zum Abschluß der Initialisierungsphase in t4 einem Weakly-High-Potential. Dies bedeutet das der µC-Port P ohne die erfindungsgemäße Schaltung bis zum Zeitpunkt t4 nicht in der Lage ist, eine eventuelle Endstufe zu schalten. In t4, nach Ablauf der Phase des Weakly-High-Potentials wird die Endstufe 102, wie in den Signalverläufen 203, 204 und 205 zu sehen, geschaltet. Von dort ab befindet sich der Ausgang des Mikroprozessors 100 beispielsweise unter Softwarekontrolle. Tritt nun zum Zeitpunkt t5 ein Reset (vgl. Signalverlauf 201, RS) mit beliebiger Ursache, beispielsweise durch Störung, Zugriffsverletzung, unzulässige Betriebsspannung oder Rechnerüberlastung auf wird durch die erfindungsgemäße Schaltung ein durch diesen Reset (t5) begründetes Schalten der Endstufe 102 vermieden. Das auftretende Resetsignal bei t5 löst eine erneute Initialisierungsphase mit Weakly-High- Potential bis t6 aus. Das Signal des µC-Ports µCS Signalverlauf 202 befindet sich somit von t5 bis t6 wieder in einem Weakly-High-Zustand. Durch die vorgebbare Anpassung des Rückkoppelzweiges, beispielsweise über Widerstand 105, wird nun verhindert, daß das Weakly-High- Signal des Mikroprozessorausgangs bzw. µC-Ports P ein Abschalten der nachfolgenden Endstufe 102 nach sich zieht. In diesem speziellen Ausführungsbeispiel wird somit durch Widerstandsrückführung (105) des Signals, welches vor dem durch Reset ausgelösten Initialisieren anlag, erreicht, daß das gemeinsame Signal µCTrS des Mikroprozessorausgangs und des Rückkoppelzweiges Active High bleibt. Somit genügt ein sogenanntes Weakly-High-Signal also um die Signale von Mikroprozessor und Rückkoppelzweig µCTrS auf Active High zu halten, wenn diese vorher auf Active High waren. Ein Weakly-High-Signal wie z. B. zwischen t0 bzw. t2 bis t4 genügt aber nicht, um das Signal µCTrS (Signalverlauf 204) auf High-Pegel zu schalten, wenn es sich in einem Low-Pegel befindet. Nach Ablauf der Initialisierungsphase ab t6 befindet sich das Signal zum Schalten des Peripherieelementes, insbesondere der Endstufe 102, beispielsweise wieder unter Softwarekontrolle. Somit kann bei t7 ein gewünschtes Herunterschalten auf Active Low und damit ein Abschalten der Endstufe 102 realisiert werden. Somit kann ein Peripherieelement, insbesondere eine Endstufe 102 beliebig ein- und ausgeschaltet werden. Ein Reset beliebiger Ursache genügt aber nicht, um den Schaltzustand, bzw. das Ausgangssignal TrS der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zu ändern.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird anstatt des bisher verwendeten Treiberbausteins 101 beispielsweise ein Logik-Gatter verwendet. Dazu ist in Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel mit einem Oder-Gatter dargestellt. Wieder ist, wie im vorherigen Ausführungsbeispiel, einem Mikroprozessor 100 optional eine Endstufe 102, insbesondere eine invertierende Endstufe mit Open Collector und weiter geführtem Steuergerätepin 103 sowie daneben eine weitere Ausgangsleitung 104 zum Anschluß eventuell weiterer Peripherieelemente dargestellt. Anstatt des Treiberbausteins nach Fig. 2 ist nun ein Oder-Gatter 302 in die Schaltung integriert. Diesmal ist ein zweites RC- Glied (301, 300) aber nicht mit Tiefpaßfunktion vorgeschaltet sondern beinhaltet Hochpaßeigenschaften. Anstatt dieses RC-Gliedes (301, 300) mit Hochpaßfunktion zur Signalerzeugung könnte auch jedes weitere geeignete Signal als zweiter Eingang dem Oder-Gatter 302 zugeführt sein. Allgemein wird das Oder-Gatter 302 durch das zweite Signal mit einem Einschaltimpuls bedient, wobei der Eingang des Oder-Gatters 302, über welchen der Einschaltimpuls eingeht im Anschluß auf Low-Potential zu liegen kommt, weil die Kapazität 301 sobald diese geladen ist, also unmittelbar nach Abgabe eines kurzen Einschaltimpulses über den Widerstand 300 gegen Masse entladen wird. In diesem speziellen Fall wird der Einschaltimpuls dadurch erzeugt, daß die Kapazität 301 an einer Versorgungsspannung Uv3, für die analoges wie oben für Uv2 bezüglich Uv1 gilt, anliegt und durch diese geladen wird. Dadurch entsteht am Ende des Ladevorgangs ein kurzer Einschaltimpuls für das Oder-Gatter 302, bevor die Kapazität 301 über den nachgeschalteten Widerstand 300, welcher an Masse liegt wieder entladen wird, so daß der zweite Eingang des Oder-Gatters im weiteren auf Null-Potential liegt. Durch den Einschaltimpuls zu Beginn wird das Einschalten der Endstufe 102, der Hochlauf der Versorgungsspannung, garantiert. Dadurch das nach dem Einschaltimpuls der zweite Port des Oder-Gatters 302 auf Low-Potential liegt, kann die Endstufe 102 direkt durch den µC-Port P angesteuert werden. Hierbei tritt wie im vorherigen Beispiel wieder die Rückkopplung des Ausganges des Oder-Gatters GA über ein Rückkoppelelement 105a in Kraft. Diese Rückkopplung kann auch hier im einfachen Fall mittels eines Widerstands erfolgen. Denkbar wäre aber auch statt dessen eine gedächtnisbehaftete Schaltung bzw. ein gedächtnisbehaftetes Bauteil.

Bei den vorgeführten Ausführungsbeispielen, vorzugsweise mit Treiberbaustein 101, kann der Ausgang des Mikroprozessors im Reset wie beim Stand der Technik tristate sein. Das bedeutet, daß der µC-Port die Zustände High (Weakly-High, Aktive High), Low (Weakly-Low, Aktive Low) und hochohmig (Ausgang gesperrt) einnehmen kann. Allerdings ist in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung auch lediglich eine Weakly-High- bzw. Weakly-Low- Ausgangsbehandlung des µC-Ports P möglich. Bei Schaltungen wie im Stand der Technik kann der Zustand der Kippschaltung bzw. des Komparators nicht zurückgelesen werden. Meist ist dies der Fall, da Ausgang und Vergleichsschaltung unterschiedliche Schaltpegel besitzen und die Schaltschwellen langsam durchlaufen werden. Dies ist bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung nicht der Fall. Hier kann der Zustand des Treiber- bzw. Gatter-Ausganges einfach zurückgelesen werden, auch aufgrund der Tatsache, daß die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit statischen Pegeln arbeitet.

Neben der Verwendung eines Mikroprozessors zur Ansteuerung beispielsweise eines Stellgliedes oder anderen Peripherieelementes, welches sich im allgemeinsten Fall als Regelstrecke darstellt, ist als eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Einsatz einer erfindungsgemäßen Schaltung und/oder eines erfindungsgemäßen Bauteils bei weiteren Steuer- oder Regelvorrichtungen, wie beispielsweise einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) oder einer fest verdrahteten Logik ebenso wie bei Mehrprozessorsystemen, denkbar.

Das prinzipielle Verfahren kann dabei auch in einem Mikroprozessor bzw. Rechner selbst implementiert werden. Dieses Verfahren zur Verhinderung von Änderungen eines eingestellten Zustandes eines Stellglieds und/oder einer Regelstrecke, wie die Endstufe 102, bei einem Rücksetzen einer das Stellglied und/oder die Regelstrecke mittels eines Signals, beispielsweise µCS aus dem Anschluß bzw. Port P, steuernden Steuer- oder Regelvorrichtung, wie der Mikroprozessor 100, kann dabei wie folgt zusammengefaßt werden: Abhängig von einem ersten Signal µCS wird von einer ersten Schaltung und/oder einem ersten Bauteil, wie z. B. dem Treiberbaustein 101, ein zweites Signal, wie z. B. das an TA ausgegebene Signal TrS, gebildet. Dieses zweite Signal steuert durch die zwischengeschaltete Schaltung und/oder das Bauteil anstelle des ersten Signals das Stellglied und/oder die Regelstrecke. Abhängig vom zweiten Signal wird nun ein drittes Signal, beispielsweise durch das Rückkoppelelement 105 erzeugt, welches, wie das Signal µCTrS, zusammen mit dem ersten Signal im Sinne einer Rückkopplung der Schaltung und/oder dem Bauteil, zugeführt wird oder daß daraus mittels einer zweiten Schaltung und/oder einem zweiten Bauteil, wie beispielsweise dem RC- Glied 106, 107, ein viertes Signal gebildet wird, welches der Schaltung und/oder dem Bauteil zugeführt wird.

Claims (13)

1. Schaltung und/oder Bauteil mit wenigstens einem Eingang und wenigstens einem Ausgang, welche zwischen mindestens einen Anschluß einer Steuer- oder Regelvorrichtung und mindestens einen Eingang eines Stellglieds und/oder einer Regelstrecke geschaltet ist, zur Verhinderung von Änderungen eines eingestellten Zustandes des Stellglieds und/oder der Regelstrecke bei einem Rücksetzen der Steuer- oder Regelvorrichtung, wobei ein erstes Signal am Anschluß der Steuer- oder Regelvorrichtung verschiedene definierte Signalzustände aufweist und jedem definierten Signalzustand ein Zustand des Stellgliedes und/oder der Regelstrecke entspricht, wobei durch das Rücksetzen eine Initialisierung der Steuer- oder Regelvorrichtung ausgelöst wird und während der Initialisierung das erste Signal an dem Anschluß einen Signalzustand einnimmt, der bei direkter Aufschaltung an das Stellglied und/oder die Regelstrecke den Zustand des Stellgliedes und/oder der Regelstrecke bestimmt, wobei der wenigstens eine Ausgang der Schaltung und/oder des Bauteils auf den mindestens einen Anschluß der Steuer- oder Regelvorrichtung und/oder den wenigstens einen Eingang der Schaltung und/oder des Bauteile rückgekoppelt wird und damit durch eine Überlagerung des ersten Signals mit einem rückgekoppelten Signal die Änderung des eingestellten Zustandes des Stellgliedes und/oder der Regelstrecke bei dem Rücksetzen und der Initialisierung der Steuer- oder Regelvorrichtung verhindert wird.

2. Schaltung und/oder Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung und/oder das Bauteil ein Treiberbaustein zur Verstärkung eines am wenigstens einen Anschluß der Steuer- oder Regelvorrichtung anliegenden Signale ist.

3. Schaltung und/oder Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung und/oder das Bauteil ein Logikbauteil oder ein Logikgatter, zur Kombination eines am wenigstens einen Anschluß der Steuer- oder Regelvorrichtung anliegenden ersten Signals ist und eines zweiten Signals.

4. Schaltung und/oder Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Logikbauteil als Bauteil mit ODER-Funktion oder als ODER-Gatter ausgebildet ist, und das zweite Signal zur Kombination mit dem ersten Signal als kurzer Impuls ausgebildet ist.

5. Schaltung und/oder Bauteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kurze Impuls als Einschaltimpuls ausgebildet ist.

6. Schaltung und/oder Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Ausgang der Schaltung und/oder des Bauteils auf den mindestens einen Anschluß der Steuer- oder Regelvorrichtung und/oder den wenigstens einen Eingang der Schaltung und/oder des Bauteils mittels wenigstens eines zwischengeschalteten Rückkoppelelementes rückgekoppelt wird.

7. Schaltung und/oder Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Ausgang der Schaltung und/oder des Bauteils auf den mindestens einen Anschluß der Steuer- oder Regelvorrichtung und/oder den wenigstens einen Eingang der Schaltung und/oder des Bauteils mittels wenigstens eines zwischengeschalteten Rückkoppelelementes rückgekoppelt wird und daß das wenigstens eine Rückkoppelelement als resistives und/oder als reaktives und/oder als resistiv und reaktives Element oder als Filter, ausgebildet ist.

8. Schaltung und/oder Bauteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückkoppelelement als resistives Element ein Widerstand und das Rückkoppelelement als resistiv und reaktives Element ein Widerstands- Kondensator-Element (RC-Glied) oder ein Filter, ist.

9. Schaltung und/oder Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor den wenigstens einen Eingang der Schaltung und/oder des Bauteils wenigstens ein weiteres Vorschaltelement geschaltet ist und daß das wenigstens eine Vorschaltelement als resistives und/oder als reaktives und/oder als resistiv und reaktives Element ausgebildet ist.

10. Schaltung und/oder Bauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das resistive Vorschaltelement ein Widerstand ist und daß das resistive und reaktive Element ein Filter ist.

11. Schaltung und/oder Bauteil nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- oder Regelvorrichtung und die Schaltung und/oder das Bauteil gleiche Quellen bezüglich ihrer Versorgungsenergie besitzen.

12. Schaltung und/oder Bauteil nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- oder Regelvorrichtung und die Schaltung und/oder das Bauteil verschiedene Quellen bezüglich ihrer Versorgungsenergie besitzen.

13. Verfahren zur Verhinderung von Änderungen eines eingestellten Zustandes eines Stellglieds und/oder einer Regelstrecke bei einem Rücksetzen einer das Stellglied und/oder die Regelstrecke mittels eines ersten Signals steuernden Steuer- oder Regelvorrichtung, wobei das erste Signal der Steuer- oder Regelvorrichtung verschiedene definierte Signalzustände aufweist und jedem definierten Signalzustand ein Zustand des Stellgliedes und/oder der Regelstrecke entspricht, wobei durch daß Rücksetzen eine Initialisierung der Steuer- oder Regelvorrichtung ausgelöst wird und während der Initialisierung das erste Signal einen Signalzustand einnimmt, durch den bei direkter Aufschaltung an das Stellglied und/oder die Regelstrecke der eingestellte Zustand des Stellgliedes und/oder der Regelstrecke bestimmt ist, wobei abhängig vom ersten Signal von einer ersten Schaltung und/oder einem ersten Bauteil ein zweites Signal gebildet wird, welches anstelle des ersten Signals das Stellglied und/oder die Regelstrecke steuert, wobei das zweite Signal zu der Steuer- oder Regelvorrichtung und/oder zu der ersten Schaltung und/oder dem ersten Bauteil rückgekoppelt wird oder abhängig vom zweiten Signal ein drittes Signal gebildet wird, welches zusammen mit dem ersten Signal im Sinne einer Rückkopplung der Schaltung und/oder dem Bauteil direkt zugeführt wird oder daß daraus mittels einer zweiten Schaltung und/oder einem zweiten Bauteil ein viertes Signal gebildet wird, welches der Schaltung und/oder dem Bauteil zugeführt wird und damit durch eine Überlagerung des ersten Signals mit einem rückgekoppelten Signal oder einem aus einem rückgekoppelten Signal gebildeten Signal der definierte Signalzustand des ersten Signale vor dem Rücksetzen erhalten bleibt, wodurch die Änderung des eingestellten Zustandes des Stellgliedes und/oder der Regelstrecke bei dem Rücksetzen und der Initialisierung der Steuer- oder Regelvorrichtung verhindert wird.