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WO2002101349A2 - Vorrichtung und ein verfahren zur umsetzung einer diagnoseschnittstelle auf standard-spi - Google Patents

Vorrichtung und ein verfahren zur umsetzung einer diagnoseschnittstelle auf standard-spi Download PDF

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Publication number
WO2002101349A2
WO2002101349A2 PCT/DE2002/002023 DE0202023W WO02101349A2 WO 2002101349 A2 WO2002101349 A2 WO 2002101349A2 DE 0202023 W DE0202023 W DE 0202023W WO 02101349 A2 WO02101349 A2 WO 02101349A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
input
data
electronic unit
output
microprocessor
Prior art date
Application number
PCT/DE2002/002023
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2002101349A3 (de
Inventor
Manfred Kirschner
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to EP02754180A priority Critical patent/EP1399831B1/de
Priority to US10/477,812 priority patent/US7188010B2/en
Priority to DE50202492T priority patent/DE50202492D1/de
Priority to JP2003504062A priority patent/JP4394438B2/ja
Publication of WO2002101349A2 publication Critical patent/WO2002101349A2/de
Publication of WO2002101349A3 publication Critical patent/WO2002101349A3/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28—Interface circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/266—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the computer being backed-up or assisted by another circuit, e.g. analogue

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for converting a diagnostic interface to standard SPI.
  • Control devices in motor vehicles are used, for example, to control ignition output stages external to the control device.
  • the control devices are usually controlled by a microprocessor.
  • a function monitoring i.e. Read out status reports and diagnostic information from the control unit, evaluate them and, if necessary, then initiate appropriate measures.
  • Diagnostic device that can be connected to one another at an interface. Furthermore, a test device is provided which, instead of the diagnostic device, can be connected to the test device via the interface.
  • the device described represents a simple device for testing a motor vehicle system. It enables the user to make a statement as to whether there is a fault in the diagnostic device or within the test device.
  • the device has at least one fault detection logic connected in parallel with the output stage.
  • a reference potential is applied to the connection point between the switch and the consumer.
  • the potentials of the input and output terminals of the output stage and the reference potential can be applied to the error detection logic. Based on the potentials present, the fault detection logic distinguishes between the short-circuit to positive pole, load drop and short-circuit to earth errors.
  • an additional circuit is provided for storing the error status and reading in an error log by a control unit.
  • the conventional diagnostic interface has a data input, a data output, an input for the clock signal (CLK) and an input for synchronization (SYNC).
  • CLK clock signal
  • SYNC input for synchronization
  • the SPI interface (serial peripheral interface) now enables, for example, communication between a microprocessor and an electronic unit, such as an IC.
  • Communication begins by setting a synchronization input of the electronic unit through the microprocessor with a so-called slave select (SS).
  • SS slave select
  • the synchronization input is usually set to "low” in order to start communication.
  • the clock signal (CLK) is then applied, with which the data transmission is synchronized.
  • the data input of the electrical unit is called MOSI (mater out slave in) and the data output MISO (master in slave out).
  • the SPI interface is supported by microcontrollers or microprocessors. Sending and receiving is done by writing and reading registers.
  • the operation of the diagnostic interface either leads to the programming of waiting loops in order to comply with the bit times, or to the operation in a 1 ms grid, for example, to a function call per bit. This ties up a lot of microprocessor resources, which of course should be avoided.
  • the diagnostic interface used is located in the control unit and, in the event of a fault, is used to provide repair work with assistance in troubleshooting. Furthermore, errors can be reacted to while driving. Errors that are recognized are, for example, errors in gasoline injection. For example, gasoline injection for a cylinder can be hidden if it is determined that no spark is being generated for it. Another option is to hide the bar control.
  • the diagnostic interface has a data input, a data output, an input for the clock signal and an input for synchronization.
  • the protocol of the diagnostic interface is very similar to the protocol of the SPI interface. So with the synchronization line (SYNC) at the diagnostic interface or the slave select signal (SS) the block is addressed to the SPI interface and the diagnostic registers are saved or output. Like MISO at the SPI, the data output of the diagnostic interface sends the data to the microprocessor.
  • SYNC synchronization line
  • SS slave select signal
  • the data input of the diagnostic interface differs from the MOSI of the SPI interface. While the data input of the diagnostic interface is used to cascade different slave modules, the MOSI is to write data from the microprocessor into the slave module (s). This function did not exist for blocks with the diagnostic interface.
  • the data output is pulled to "low ⁇ " for ICs with a diagnostic interface .
  • the output may only be active, ie "low” or "high”, if the block is addressed via SS.
  • a buffer unit is therefore switched at the data output of the electronic unit. The output is then tri-state or active via a disable signal or activation signal. For that the
  • the output for ICs with a diagnostic interface is opencollector.
  • a pull-up resistor must therefore be provided at the data output of the electronic unit if, for reasons of the baud rate, the logic level at the data input is not sufficient or is not available.
  • the SPI interface is usually designed for 2 to 5 Mbaud. Many ICs with a diagnostic interface are only designed for 500 kBaud. Therefore, the baud rate may have to be switched accordingly when accessing the diagnostic interface.
  • the first data bit is output when the SY C is set. With SPI only with the clock edge. This means that the first data bit is lost when converting to SPI. Therefore, the
  • Data output can be given to the data input.
  • the cascading then sends the lost data bit at the end.
  • the microprocessor must shift the received string by 1 bit or evaluate the bits accordingly.
  • the device according to the invention for converting a diagnostic interface to standard SPI has an electronic unit, for example an IC of a control unit and a buffer unit.
  • the electronic unit has a data input, a data output, a synchronization input, a clock input and a register, preferably a shift register.
  • the diagnostic information that is to be read out is stored in the register.
  • the buffer unit has a signal input, a signal output and an activation input.
  • the data input and the data output of the electronic unit are connected to one another via a first data line.
  • the data output of the electronic unit is connected to the signal input of the buffer unit via a second data line.
  • the additional circuitry allows the electronic unit to be connected to the SPI interface of a microcontroller using a conventional diagnostic interface.
  • the synchronization input of the electronic unit and the activation input of the buffer unit are connected to one another via a third data line. Both inputs can be set simultaneously by applying a signal using the microprocessor.
  • the pullup i.e. the logical level at the data input of the electronic unit is insufficient or is not present is preferred, since the data output is open collector, a pull-up resistor is switched at the data output.
  • the device according to the invention it can be cascaded.
  • the data output of the last slave block is transferred to the data input of the first slave block.
  • the method according to the invention for converting a diagnostic interface to standard SPI can be carried out using a device as described above and a microprocessor. First the microprocessor sets the
  • Synchronization input of the electronic unit and the activation input of the buffer unit i.e. the microprocessor applies an active signal to these inputs.
  • the inputs are advantageously connected to one another, so that a signal from the microprocessor sets the two addressed inputs simultaneously.
  • a clock signal is also applied to the clock input of the electronic unit. Synchronized with this clock signal, the data is stored or output in the shift register.
  • the data from the shift register are then output via the buffer unit that is activated and read in by the microprocessor via the MISO.
  • the first data bit is sent via the first data line from the data output to the data input and is thus sent at the end.
  • the microprocessor evaluates the data bits read accordingly, for example by shifting the received string by 1 bit.
  • the additional circuitry allows ICs to be connected to the SPI interface using the conventional diagnostic interface. This means that ICs for which there is no reason for a redesign apart from the interface can continue to be used.
  • the electronic unit is designed for a baud rate that does not correspond to that of the SPI interface of the microprocessor, this is expediently Baud rate switched accordingly on the part of the microprocessor.
  • a computer program according to the invention comprises all program code means in order to carry out all steps of the method according to the invention.
  • the computer program can be stored on suitable data carriers, such as EEPROMs, flash memories, but also CD-ROMs, floppy disks or hard disk drives.
  • the computer program is processed by an electronic computing unit, here for example the microprocessor.
  • Figure 1 shows a preferred embodiment of the device according to the invention in a schematic
  • Figure 2 shows a preferred embodiment of the method according to the invention in the flow chart.
  • FIG. 1 shows a device according to the invention in a schematic representation.
  • An electronic unit generally designated 10, a pull-up resistor 11 and a buffer unit 12 can be seen.
  • the electronic unit 10 is used to control ignition output stages external to the control unit. In this case, there is no need to send data from the microprocessor to the electronic unit 10.
  • the SPI should be used to diagnose the electrical unit 10, which are read out in a diagnostic register 13, typically a shift register, in which the electronic unit 10 is stored.
  • the electronic unit 10 would only have to be revised because of the interface. In addition to development costs, costs arise from the administration of a second type part number and the number of pieces.
  • a single gate can serve as the buffer unit 12.
  • the pullup resistor 11 should - if required at all - be in the range of 10 kOhm, depending on the desired baud rate.
  • the electronic unit 10 has a data input 14, a synchronization input 15, a clock input 16 and a data output 17.
  • the data output 17 is connected to the data input 14 via a first data line 18.
  • Pull-up resistor 11 is provided at data output 17 and is connected between data output 17 and supply voltage VCC.
  • the electronic unit 10 has a number of inputs, which are designated here with INI to IN6, and a series of outputs, here with OUT1 to OUT6.
  • the inputs are used for communication with the microprocessor. They represent a parallel interface.
  • the outputs are used, for example, to control ignition output stages.
  • the buffer unit 12 has a signal input 19, a signal output 20 and an activation input 21.
  • the signal input 19 of the buffer unit 12 is connected to the data output 17 of the electronic unit 10 via a second data line 22.
  • Activation input 21 is connected to the synchronization input 15 of the electronic unit 10 via a third data line 23.
  • the signal output 20 serves as MISO. This means that the diagnostic data of the electronic unit are read out via the signal output 20.
  • the method according to the invention is shown in FIG. 2 using a flow chart.
  • Synchronization input 13 set. This addresses the electronic unit 10 and at the same time activates the buffer unit 12.
  • a clock signal is applied. This is used to synchronize the data input and output.
  • the data bits are output via MISO, the first data bit being output last.
  • the data bit which represents diagnostic information, is evaluated accordingly by the microprocessor.
  • SPI interface by ICs with a standard interface has proven to be advantageous. So it is possible to support the hardware of the SPI Interface. Pins on the microprocessor can also be saved. It is particularly advantageous that ICs with a conventional diagnostic interface can continue to be used if there are no other functional reasons that make it necessary to revise the IC.

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Abstract

Die beschriebene Vorrichtung dient zur Umsetzung einer Diagnoseschnittstelle auf Standard-SPI. Sie weist auf: eine elektronische Einheit (10), mit einem Dateneingang (14), einem Datenausgang (17), einem Synchronisationseingang (15), einem Takteingang (16) und einem Register (13); und eine Puffereinheit (12), mit einem Signaleingang (19), einem Signalausgang (20) und einem Aktivierungseingang (21). Der Dateneingang (14) und der Datenausgang (17) der elektronischen Einheit (10) sind über eine erste Datenleitung (18) miteinander verbunden. Der Datenausgang (17) der elektronischen Einheit (10) ist mit dem Signaleingang (19) der Puffereinheit (12) über eine zweite Datenleitung (22) verbunden.

Description

Vorrichtung und ein Verfahren zur Umsetzung einer Diagnoseschnittstelle auf Standard-SPI
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Umsetzung einer Diagnoseschnittstelle auf Standard-SPI.
Stand der Technik
Steuergeräte in Kraftfahrzeugen werden beispielsweise zur Ansteuerung von steuergerätexternen Zündendstufen verwendet. Hierzu werden die Steuergeräte üblicherweise von einem Mikroprozessor gesteuert. Um einen fehlerfreien Ablauf sicherzustellen, ist es notwendig, eine Funktionsüberwachung durchzuführen, d.h. Statusmeldungen bzw. Diagnoseinformationen des Steuergeräts auszulesen, auszuwerten und gegebenenfalls anschließend entsprechende Maßnahmen einzuleiten.
Aus der DE 40 32 926 AI ist eine Vorrichtung zum Prüfen eines Kraftfahrzeugtestsystems bekannt. Diese Vorrichtung enthält eine Testvorrichtung sowie eine bewegliche
Diagnosevorrichtung, die an einer Schnittstelle miteinander verbindbar sind. Weiterhin ist eine Prüf orrichtung vorgesehen, die an Stelle der Diagnosevorrichtung über die Schnittstelle mit der Testvorrichtung verbindbar ist. Die beschriebene Vorrichtung stellt eine einfache Vorrichtung zum Prüfen eines Kraftfahrzeugsystems dar. Sie ermöglicht dem Anwender, eine Aussage darüber zu treffen, ob ein Fehler in der Diagnosevorrichtung oder innerhalb der Testvorrichtung vorliegt.
In der EP 0 477 309 Bl ist eine Vorrichtung zur Funktionsüberwachung eines als Endstufe ausgebildeten elektrischen Schalters, seines angeschlossenen
Verbrauchers, seiner Ansteuerung und der dazugehörigen Verbindungsleitungen beschrieben .
Die Vorrichtung weist wenigstens eine parallel zur Endstufe geschaltete Fehlererfassungslogik auf. Der Verbindungspunkt zwischen dem Schalter und dem Verbraucher wird mit einem Bezugspotential beaufschlagt. Außerdem sind an die Fehlererfassungslogik die Potentiale der Eingangs- und Ausgangsklemme der Endstufe sowie das Bezugspotential anlegbar. Die Fehlererfassungslogik unterscheidet, ausgehend von den anliegenden Potentialen, zwischen den Fehlern Kurzschluss nach Pluspol, Lastabfall und Kurzschluss nach Masse. Darüber hinaus ist eine Zusatzschaltung für die Speicherung des Fehlerstatusses und das Einlesen eines Fehlerprotokolls durch ein Steuergerät vorgesehen.
Mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtung können die möglichen Fehlerfälle Kurzschluss nach Masse, Kurzschluss nach Plus-Potential sowie Lastabfall sicher unterschieden werden. Eine ordnungsgemäße Funktion von Verbraucher und Ansteuerung wird ebenfalls erkannt. Die Diagnoseinformation bei Kurzschluß oder Lastabfall der in Steuergeräten enthaltenen elektronischen Einheiten bzw. ICs (hauptsächlich Endstufen) konnten bislang über eine serielle Schnittstelle ausgelesen werden.
Die herkömmliche Diagnoseschnittstelle (DS) weist einen Dateneingang, einen Datenausgang, einen Eingang für das Taktsignal (CLK) und einen Eingang zur Synchronisation (SYNC) auf. Die Kommunikation zwischen MikroController und elektronischer Einheit über diese Schnittstelle mußte durch Setzen und Löschen bzw. Auslesen von Ports erfolgen.
Die SPI-Schnittstelle (serial peripheral interface) ermöglicht nun zum Beispiel die Kommunikation zwischen einem Mikroprozessor und einer elektronischen Einheit, wie einem IC .
Durch Setzen eines Synchronisationseingangs der elektronischen Einheit durch den Mikroprozessor mit einem sogenannten slaveselect (SS) beginnt die Kommunikation. Üblicherweise wird der Synchronisationseingang „low" gesetzt, um mit der Kommunikation zu beginnen.
Anschließend wird das Taktsignal (CLK) angelegt, mit dem die Datenübertragung synchronisiert wird. Der Dateneingang der elektrischen Einheit wird mit MOSI (mater out slave in) und der Datenausgang mit MISO (master in slave out) bezeichnet .
Im Unterschied zur Diagnoseschnittstelle wird die SPI- Schnittstelle von MikroControllern bzw. Mikroprozessoren unterstützt. Das Senden und Empfangen erfolgt durch Schreiben und Lesen von Registern. Die Bedienung der Diagnoseschnittstelle führt entweder zur Programmierung von Warteschleifen, um die Bitzeiten einzuhalten, oder bei der Bedienung im z.B. 1 ms Raster zu einem Funktionsaufruf je Bit. Dies bindet sehr viele Mikroprozessorressourcen, was selbstverständlich vermieden werden soll.
Dies bedeutet aber, möchte man die Vorteile der SPI nutzen, dass ICs in Steuergeräten gegebenenfalls neu entwickelt (Redesign) werden müssen. Dies erscheint für ICs, bei denen außer der Schnittstelle keine Veranlassung für ein Redesign besteht, sehr aufwendig. Hier setzt die Erfindung an.
Vorteile der Erfindung
Die verwendete Diagnoseschnittstelle befindet sich im Steuergerät und dient im Fehlerfall dazu, der mit einer Reparatur betrauten Werkstatt Hilfestellung zur Fehlerbehebung zu geben. Des weiteren kann bereits während der Fahrt auf Fehler reagiert werden. Fehler, die erkannt werden, sind bspw. Fehler bei der Benzineinspritzung. So kann zum Beispiel die Benzineinspritzung für einen Zylinder ausgeblendet werden, wenn festgestellt wird, daß für diesen kein Zündfunken erzeugt wird. Eine andere Möglichkeit stellt das Ausblenden der La bdaregelung dar.
Die Diagnoseschnittstelle weist hierfür einen Dateneingang, einen Datenausgang, einen Eingang für das Taktsignal und einen Eingang zur Synchronisation auf.
Das Protokoll der Diagnoseschnittstelle ist dem Protokoll der SPI-Schnittstelle sehr ähnlich. So wird mit der Synchronisationsleitung (SYNC) bei der Diagnoseschnittstelle bzw. dem Slaveselect-Signal (SS) bei der SPI-Schnittstelle der Baustein angesprochen und es werden die Diagnoseregister gespeichert bzw. ausgegeben. Der Datenausgang der Diagnoseschnittstelle gibt wie MISO bei der SPI die Daten an den Mikroprozessor.
Der Dateneingang der Diagnoseschnittstelle unterscheidet sich aber vom MOSI der SPI-Schnittstelle. Während der Dateneingang der Diagnoseschnittstelle zum Kaskadieren verschiedener Slavebausteine dient, sollen mit dem MOSI Daten vom Mikroprozessor in den/die Slavebausteine geschrieben werden. Diese Funktion gab es bei Bausteinen mit der Diagnoseschnittstelle nicht.
Die Unterschiede zwischen Diagnoseschnittstelle und SPI wurden erfindungsgemäß, wie nachfolgend erläutert, berücksichtigt .
Bei Erkennen eines Leitungsfehlers (Kurzschluss, Lastabfall) wird bei ICs mit Diagnoseschnittstelle der Datenausgang auf „lowΛλ gezogen. Bei ICs mit SPI darf der Ausgang nur aktiv, d.h. „low" oder „high" sein, wenn der Baustein per SS angesprochen ist. Daher wird am Datenausgang der elektronischen Einheit eine Puffereinheit geschaltet. Per Disablesignal oder Aktivierungssignal ist der Ausgang dann tristate oder aktiv. Dafür wird der
Aktivierungseingang bzw. Schalteingang der Puffereinheit verwendet .
Der Ausgang bei ICs mit Diagnoseschnittstelle ist opencollector . Daher uss am Datenausgang der elektronischen Einheit ein Pullup-Widerstand vorgesehen sein, falls aus Gründen der Baudrate der logische Pegel am Dateneingang nicht ausreicht bzw. nicht vorhanden ist. Die SPI-Schnittstelle ist üblicherweise auf 2 bis 5 Mbaud ausgelegt. Viele ICs mit Diagnoseschnittstelle sind nur auf 500kBaud ausgelegt. Daher muss gegebenenfalls beim Zugriff auf die Diagnoseschnittstelle die Baudrate entsprechend umgeschaltet werden.
Bei der Diagnoseschnittstelle wird mit Setzen des SY C das erste Datenbit ausgegeben. Bei SPI erst mit der Clockflanke. Das bedeutet, dass bei der Umsetzung auf SPI das erste Datenbit verloren geht. Daher muss der
Datenausgang auf den Dateneingang gegeben werden. Durch die Kaskadierung wird dann das verlorene Datenbit am Schluss gesendet. Der Mikroprozessor muss den empfangenen String um 1 Bit schieben oder die Bits entsprechend auswerten.
Bei der Kaskadierung mehrerer Slavebausteine muss der Datenausgang des letzten Bausteins, welcher mit MISO verbunden ist, auf den Dateneingang des ersten Slavebausteins gegeben werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Umsetzung einer Diagnoseschnittstelle auf Standard-SPI weist eine elektronische Einheit, beispielsweise ein IC eines Steuergeräts und eine Puffereinheit auf. Die elektronische Einheit hat einen Dateneingang, einen Datenausgang, einen Synchronisationseingang, einen Takteingang und ein Register, bevorzugt ein Schieberegister. In dem Register sind die Diagnoseinformationen abgelegt, die ausgelesen werden sollen.
Die Puffereinheit hat einen Signaleingang, einen Signalausgang und eine Aktivierungseingang. Der Dateneingang und der Datenausgang der elektronischen Einheit sind über eine erste Datenleitung miteinander verbunden. Der Datenausgang der elektronischen Einheit ist mit dem Signaleingang der Puffereinheit über eine zweite Datenleitung verbunden.
Durch die Zusatzbeschaltung kann die elektronische Einheit mit einer herkömmlichen Diagnoseschnittstelle an die SPI- Schnittstelle eines Mikrocontrollers angeschlossen werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind der Synchronisationseingang der elektronischen Einheit und der Aktivierungseingang der Puffereinheit über eine dritte Datenleitung miteinander verbunden. So können beide Eingänge durch Anlegen eines Signals mittels des Mikroprozessors gleichzeitig gesetzt werden .
Falls aus Gründen der Baudrate der Pullup, d.h. der logische Pegel, am Dateneingang der elektronischen Einheit nicht ausreicht bzw. nicht vorhanden ist, wird bevorzugt, da der Datenausgang opencollector ist, ein Pullupwiderstand am Datenausgang geschaltet .
Besonders vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass diese kaskadierbar ist. Bei der Kakadierung mehrerer Slavebausteine wird der Datenausgang des letzten Slavebausteins auf den Dateneingang des ersten Slavebausteins gegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Umsetzung einer Diagnoseschnittstelle auf Standard-SPI kann mit einer Vorrichtung, wie zuvor beschrieben, und einem Mikroprozessor durchgeführt werden. Zunächst setzt der Mikroprozessor den
Synchronisationseingang der elektronischen Einheit und den Aktivierungseingang der Puffereinheit, d.h. der Mikroprozessor legt ein aktives Signal an diese Eingänge an. Vorteilhaf erweise sind die Eingänge miteinander verbunden, so dass ein Signal des Mikroprozessors die beiden angesprochenen Eingänge gleichzeitig setzt.
Außerdem wird ein Taktsignal an den Takteingang der elektronischen Einheit angelegt. Synchronisiert mit diesem Taktsignal werden die Daten im Schieberegister gespeichert bzw. ausgegeben.
Anschließend werden die Daten aus dem Schieberegister über die Puffereinheit, die aktiviert ist, ausgegeben und vom Mikroprozessor über den MISO eingelesen.
Das erste Datenbit wird über die erste Datenleitung vom Datenausgang zum Dateneingang gegeben und dadurch am Schluss gesendet. Der Mikroprozessor wertet die ausgelesenen Datenbits entsprechend aus, indem er beispielsweise den empfangenen String um 1 Bit schiebt.
Durch die Zusatzbeschaltung können ICs mit der herkömmlichen Diagnoseschnittstelle an die SPI- Schnittstelle angeschlossen werden. Somit können ICs, für die außer der Schnittstelle keine Veranlassung für ein Redesign besteht, weiter verwendet werden.
Falls die elektronische Einheit für eine Baudrate ausgelegt ist, die nicht derjenigen der SPI-Schnittstelle des Mikroprozessors entspricht, wird zweckmäßigerweise die Baudrate von Seiten des Mikroprozessors entsprechend umgeschaltet .
Ein er indungsgemäßes Computerprogramm umfaßt alle Programmcode-Mittel, um alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Das Computerprogra m kann auf geeigneten Datenträgern, wie EEPROMs, Flash-Memories aber auch CD-ROMs, Disketten oder Festplattenlaufwerken gespeichert sein. Abgearbeitet wird das Computerprogramm von einer elektronischen Recheneinheit, hier beispielsweise dem Mikroprozessor.
Zeichnungen
Die Erfindung wird mit der beigefügten Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Figur 1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer
Darstellung, und
Figur 2 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens im Flussdiagramm.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in schematischer Darstellung. Zu erkennen ist eine insgesamt mit 10 bezeichnete elektronische Einheit, ein Pullupwiderstand 11 und eine Puffereinheit 12. Die elektronische Einheit 10 dient zur Ansteuerung von steuergerätexternen Zündendstufen. Es besteht in diesem Fall keine Notwendigkeit, Daten vom Mikroprozessor zur elektronischen Einheit 10 zu schicken. Über die SPI sollen bei der dargestellten Anordnung Diagnosedaten der elektrischen Einheit 10, die in einem Diagnoseregister 13, typischerweise ein Schieberegister, in der elektronischen Einheit 10 abgelegt sind, ausgelesen werden.
Möchte man die Vorteile der SPI zum Auslesen des Diagnoseregisters nutzen, müsste die elektronische Einheit 10 nur wegen der Schnittstelle überarbeitet werden. Neben Entwicklungskosten entstehen Kosten durch Verwaltung einer zweiten Typteilenummer und die Stückzahlteilung.
Als Puffereinheit 12 kann in diesem Fall ein Single-Gate dienen. Der Pullupwiderstand 11 sollte - sofern überhaupt benötigt - im Bereich von 10 kOhm liegen, abhängig von der gewünschten Baudrate.
Die elektronische Einheit 10 weist einen Dateneingang 14, einen Synchronisationseingang 15, einen Takteingang 16 und einen Datenausgang 17 auf. Der Datenausgang 17 ist über eine erste Datenleitung 18 mit dem Dateneingang 14 verbunden. Am Datenausgang 17 ist der Pullup-Widerstand 11 vorgesehen, welcher zwischen Datenausgang 17 und VersorgungsSpannung VCC geschaltet ist.
Weiterhin weist die elektronische Einheit 10 eine Reihe von Eingängen, die hier mit INI bis IN6 bezeichnet sind, und eine Reihe von Ausgängen, hier mit OUTl bis OUT6 bezeichnet, auf. Die Eingänge dienen zur Kommunikation mit dem Mikroprozessor. Sie stellen eine parallele Schnittstelle dar. Die Ausgänge werden beispielsweise zur Ansteuerung von Zündendstufen verwendet.
Die Puffereinheit 12 weist einen Signaleingang 19, einen Signalausgang 20 und einen Aktivierungseingang 21 auf. Der Signaleingang 19 der Puffereinheit 12 ist über eine zweite Datenleitung 22 mit dem Datenausgang 17 der elektronischen Einheit 10 verbunden. Der
Aktivierungseingang 21 ist über eine dritte Datenleitung 23 mit dem Synchronisationseingang 15 der elektronischen Einheit 10 verbunden.
Der Signalausgang 20 dient als MISO. Das bedeutet, dass über den Signalausgang 20 die Diagnosedaten der elektronischen Einheit ausgelesen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in Figur 2 anhand eines Flussdiagramms dargestellt.
In einem ersten Verfahrensschritt 30 wird der
Synchronisationseingang 13 gesetzt. Dadurch wird die elektronische Einheit 10 angesprochen und zugleich die Puffereinheit 12 aktiviert.
In einem anschließenden Schritt 31 wird ein Taktsignal angelegt. Dieses dient zur Synchronisation der Datenein- und Datenausgabe.
Mit einem weiteren Schritt 32 werden die Datenbits über MISO ausgegeben, wobei das erste Datenbit als letztes ausgegeben wird.
In einem anschließenden Schritt 33 wird das Datenbit, welches eine Diagnoseinformation repräsentiert vom Mikroprozessor entsprechend ausgewertet.
Die Nutzung der SPI-Schnittstelle durch ICs mit Standardschnittstelle erweist sich als vorteilhaft. So ist es möglich, die Hardware-Unterstützung der SPI- Schnittstelle zu nutzen. Außerdem können Pins am Mikroprozessor eingespart werden. Von besonderem Vorteil ist, dass ICs mit herkömmlicher Diagnoseschnittstelle weiterverwendet werden können, wenn keine sonstigen, funktionalen Gründe vorliegen, die eine Überarbeitung des ICs notwendig machen.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung, zur Umsetzung einer Diagnoseschnittstelle auf Standard-SPI, welche aufweist: eine elektronische Einheit (10) , mit einem Dateneingang (14), einem Datenausgang (17), einem
Synchronisationseingang (15), einem Takteingang (16) und einem Register (13), und eine Puffereinheit (12), mit einem Signaleingang (19), einem Signalausgang (20) und einem Aktivierungseingang (21), wobei der Dateneingang (14) und der Datenausgang (17) der elektronischen Einheit (10) über eine erste Datenleitung (18) miteinander verbunden sind und der Datenausgang (17) der elektronischen Einheit (10) mit dem Signaleingang (19) der Puffereinheit (12) über eine zweite Datenleitung (22) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronisationseingang (15) der elektronischen Einheit (10) und der Aktivierungseingang (21) der
Puffereinheit (12) über eine dritte Datenleitung (23) miteinander verbunden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Datenausgang (17) der elektronischen Einheit (10) ein Pullup-Widerstand (11) geschaltet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Vorrichtungen gleicher Art kaskadierbar ist.
5. Verfahren zur Umsetzung einer Diagnoseschnittstelle auf Standard-SPI mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 4 und einem Mikroprozessor, bei dem zunächst der Mikroprozessor den Synchronisationseingang (15) der elektronischen Einheit (10) und den Aktivierungseingang (21) der Puffereinheit (12) setzt, ein Taktsignal an den Takteingang (16) der elektronischen Einheit (10) anlegt und anschließend über den Signalausgang (20) der Puffereinheit (12) eine Anzahl von Datenbits, welche im Register (13) der elektronischen Einheit (10) gespeichert waren, ausliest, wobei ein erstes Datenbit über die erste Datenleitung (18) vom Datenausgang (17) zum Dateneingang (14) gegeben wird und dadurch am Schluss gesendet wird und der Mikroprozessor die ausgelesenen Datenbits entsprechend auswertet.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Baudrate umgeschaltet wird.
7. Computerprogramm mit Programmcode-Mitteln, um sämtliche Schritte des Anspruchs 5 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere einem
Mikroprozessor, ausgeführt wird.
8. Computerprogrammprodukt mit Programmcode-Mitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um das Verfahren nach Anspruch 5 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere einem Mikroprozessor ausgeführt wird.
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