EINGEBETTETES SYSTEM MIT EINEM SEQUENCING-CONTROLLER ZUM EIN- UND AUSSCHALTEN VON KOMPONENTEN DES SYSTEMS UND BETRIEBSVERFAHREN DAFÜR Die vorliegende Erfindung betrifft ein eingebettetes System mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung zum Ausführen von Programmcode und einem Sequencing Controller zum Ein- und Ausschalten von Komponenten des eingebetteten Systems.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Betriebsverfahren für einen Sequencing Controller und die Verwendung eines eingebetteten Systems oder eines Betriebsverfahrens in einem Kassensystem.

In komplexen elektronischen Vorrichtungen, insbesondere

Computersystemen, werden heute vielfach so genannte

Sequencing Controller zum kontrollierten Ein- und Ausschalten weiterer Komponenten des Geräts verwendet. Dabei wird mit dem Begriff „Sequencing Controller" in der Regel ein spezieller MikroController bezeichnet, der in Abhängigkeit von ein oder mehreren Steuersignalen die weiteren Komponenten in einer vorbestimmten zeitlichen Reihenfolge mit einer

Betriebsspannung versorgt. In der Regel wird für jede

Einschaltsequenz ein eigenes Steuersignal über eine eigene Steuersignalleitung an den Sequencing Controller übermittelt.

Insbesondere bei eingebetteten Systemen, auch bekannt unter dem englischen Begriff „embedded Systems", ist der zur

Verfügung stehende Platz für die Vorsehung von

Steuersignalleitungen in der Regel begrenzt. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, ein verbessertes eingebettetes System zu beschreiben, das die Implementierung unterschiedlicher Ein- und Ausschaltsequenzen bei begrenztem Platzangebot ermöglicht. Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein eingebettetes System mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung zum Ausführen von Programmcode und einem Sequencing

Controller zum Ein- und Ausschalten von Komponenten des eingebetteten Systems beschrieben. Dabei sind die

Datenverarbeitungsvorrichtung und der Sequencing Controller über eine einzelne Steuersignalleitung miteinander verbunden und der Sequencing Controller ist dazu eingerichtet, in

Abhängigkeit eines zeitlichen Verlaufs eines über die

Steuersignalleitung empfangenen Steuersignals das

eingebettete System entweder auszuschalten oder neu zu starten . Durch die Auswertung eines zeitlichen Verlaufs eines über eine Steuersignalleitung empfangenen Steuersignals können unterschiedliche Ein- beziehungsweise Ausschaltsequenzen durch einen Sequencing Controller eingeleitet werden, ohne dass hierfür Platz und Anschlüsse für weitere

Steuersignalleitungen erforderlich sind. Insbesondere kann ein eingebettetes System anhand einer Unterscheidung des zeitlichen Verlaufs durch den Sequencing Controller entweder normal ausgeschaltet oder neu gestartet werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die

Datenverarbeitungsvorrichtung dazu eingerichtet, an einem mit der einzelnen Steuersignalleitung verbundenen ersten

Anschluss ein statisches Steuersignal zu erzeugen. Der

Sequencing Controller ist dazu eingerichtet, bei Empfang des statischen Steuersignals an einem mit der einzelnen

Steuersignalleitung verbundenen zweiten Anschluss das

eingebettete System auszuschalten. Das statische Steuersignal kann beispielsweise ein Halten der Steuersignalleitung auf einem ersten Signalpegel, insbesondere einem logisch

niedrigen Signalpegel, für einen vorbestimmten ersten

Zeitraum umfassen. Eine derartige Signalisierung ist

kompatibel mit bekannten Signalisierungsschemata,

insbesondere zum manuellen Ausschalten.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das eingebettete System einen Taster zum Ein- und Ausschalten des eingebetteten Systems durch einen Benutzer auf, wobei der Taster über die einzelne Steuersignalleitung mit dem ersten Anschluss der Datenverarbeitungsvorrichtung und dem zweiten Anschluss des Sequencing Controllers verbunden ist. Durch die Vorsehung eines Tasters, der mit derselben

Steuersignalleitung verbunden ist, kann mit geringem

hardwaremäßigen Mehraufwand eine benutzergesteuerte

Aktivierung beziehungsweise Deaktivierung des eingebetteten Systems angefordert werden.

In wenigstens einer Ausgestaltung ist der Taster dazu

eingerichtet, bei Betätigen den Signalpegel der einzelnen Steuersignalleitung auf einen vorbestimmten ersten

Signalpegel, insbesondere einen logisch niedrigen

Signalpegel, zu ziehen. Die Datenverarbeitungsvorrichtung ist dazu eingerichtet, bei Erkennen des vorbestimmten ersten Signalpegels ein durch die Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführtes Betriebssystem anzuhalten und nachfolgend das statische Steuersignal an den Sequencing Controller zu übermitteln. Durch den beschriebenen zweistufigen Ansatz kann ein kontrolliertes Herunterfahren des eingebetteten Systems ohne Vorsehung einer weiteren Steuersignalleitung bewirkt werden . Gemäß wenigstens einer Ausgestaltung ist die

Datenverarbeitungsvorrichtung dazu eingerichtet, an dem mit der einzelnen Steuersignalleitung verbundenen ersten

Anschluss ein alternierendes Steuersignal zu erzeugen. Der Sequencing Controller ist dazu eingerichtet, bei Empfang des alternierenden Steuersignals an dem mit der einzelnen

Steuersignalleitung verbundenen zweiten Anschluss das eingebettete System neu zu starten. Beispielsweise kann das alternierende Steuersignal einen wiederholten Wechsel zwischen einem vorbestimmten ersten Signalpegel, insbesondere einem logisch niedrigen Signalpegel, und einem vorbestimmten zweiten Signalpegel, insbesondere einem logisch hohen

Signalpegel, innerhalb eines vorbestimmten zweiten Zeitraums umfassen. Durch eine derartige Signalisierung kann ohne

Vorsehung einer weiteren Steuersignalleitung eine alternative Ein- oder Ausschaltsequenz, wie beispielsweise ein Neustarten des eingebetteten Systems angefordert werden.

In wenigstens einer Ausgestaltung ist der Sequencing

Controller dazu eingerichtet, das eingebettete System durch ein Ausschalten der Datenverarbeitungsvorrichtung, ein

Abwarten für einen vorbestimmten dritten Zeitraum und ein nachfolgendes Wiedereinschalten der

Datenverarbeitungsvorrichtung neu zu starten. Eine derartige Sequenz entspricht dabei einem sogenannten Kaltstart des eingebetteten Systems.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein

Betriebsverfahren für einen Sequencing Controller

beschrieben. Das Verfahren umfasst die Schritte:

- Fortlaufendes Überwachen eines Signalpegels eines

Eingangsanschlusses des Sequencing Controllers, - Dauerhaftes Deaktivieren wenigstens einer mit dem

Sequencing Controller verbundenen

Datenverarbeitungskomponente, wenn der Signalpegel des Eingangsanschlusses für einen ersten vorbestimmten

Zeitraum auf einem vorbestimmten ersten Signalpegel, insbesondere einem logisch niedrigen Signalpegel, gehalten wird, und

- vorübergehendes Deaktivieren der wenigstens einen

Datenverarbeitungskomponente, wenn der Signalpegel des Eingangsanschlusses innerhalb des ersten vorbestimmten

Zeitraums wiederholt zwischen dem vorbestimmten ersten Signalpegel und einem vorbestimmten zweiten Signalpegel, insbesondere einem logisch hohen Signalpegel, wechselt. Das oben genannte Betriebsverfahren für einen Sequencing

Controller ermöglicht die Auswahl unterschiedlicher Ein- und Ausschaltsequenzen ohne Vorsehung weiterer

Steuersignalleitungen . Das eingebettete System gemäß dem ersten Aspekt sowie das Betriebsverfahren gemäß dem zweiten Aspekt eignen sich insbesondere zur Verwendung in einem Kassensystem,

beispielsweise einem Bezahlterminal. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung eines

Ausführungsbeispiels angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines

Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die angehängten Figuren im Detail beschrieben. In den Figuren zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung eines eingebetteten

Systems gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung,

Figur 2 ein Ablaufdiagramm eines Ein- und Ausschaltvorgangs und

Figur 3 ein Ablaufdiagramm eines Kaltstartvorganges.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines

eingebetteten Systems 1. Bei dem eingebetteten System 1 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein Bezahlterminal eines Kassensystems. Das Bezahlterminal umfasst unter anderem eine Lesevorrichtung zum Auslesen von Chip- oder

Magnetkarten, sowie eine Authentifizierungskomponente, wie beispielsweise eine Tastatur zum Eingeben eines

Sicherheitscodes oder eine biometrische Erkennungsvorrichtung wie beispielsweise einen sogenannten Handvenenscanner.

Zur Steuerung des eingebetteten Systems 1 umfasst dieses eine Datenverarbeitungsvorrichtung 2 in Form eines Mikroprozessors oder MikroControllers. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 dient insbesondere zum Ausführen eines Betriebssystems und/oder einer spezifischen Steuersoftware für das

eingebettete System 1. Im Ausführungsbeispiel wird durch die Datenverarbeitungsvorrichtung eine angepasste Version des Betriebssystems Linux mit einer darunter ablaufenden

Anwendung zur Implementierung unterschiedlicher

Bezahlfunktionen ausgeführt. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 ist mit einer weiteren

Komponente 3 des eingebetteten Systems 1 über einen Datenbus 4 verbunden. Bei der weiteren Komponente 3 kann es sich beispielsweise um den Kartenleser oder die Authentifizierungskomponente handeln. Alternativ kann es sich bei der weiteren Komponenten 3 auch um eine

Massenspeichervorrichtung, insbesondere einen sogenannten Flashspeicher zum Speichern von Programmcode, oder einer sonstigen Komponente des eingebetteten Systems 1 handeln.

Des Weiteren ist die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 über eine einzelne Steuersignalleitung 5 mit einem sogenannten Sequencing Controller 6 verbunden. Der Sequencing Controller 6 ist über Versorgungsleitungen 7 und 8 mit der

Datenverarbeitungsvorrichtung 2 beziehungsweise der weiteren Komponenten 3 verbunden. Durch den Sequencing Controller 6 können die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 und die weitere Komponente 3 selektiv mit einer Versorgungsspannung Vcc versorgt werden, um diese kontrolliert ein- bzw.

aus zuschalten .

Die Steuersignalleitung 5 ist mit einem ersten Anschluss 9 der Datenverarbeitungsvorrichtung 2 verbunden. Bei dem ersten Anschluss 9 handelt es sich um einen kombinierten Ein- und

Ausgang der Datenverarbeitungsvorrichtung 2. Des Weiteren ist die Steuersignalleitung 5 mit einem zweiten Anschluss 10 des Sequencing Controllers 6 verbunden. Bei dem zweiten Anschluss 10 handelt es sich insbesondere um einen Steuereingang des Sequencing Controllers 6. Im Ausführungsbeispiel ist die

Steuersignalleitung 5 des Weiteren über einen Taster 11 und einen Widerstand 12 mit einem Massepotenzial verbunden. Über den Taster 11 kann der Signalpegel der Steuersignalleitung 5 somit selektiv auf einen niedrigen logischen Pegel gezogen werden. Ohne Betätigung des Tasters 11 oder ein

entsprechendes Treiben der Signalleitung über den ersten Anschluss 9 liegt die Steuersignalleitung 5 dagegen auf einem hohen logischen Pegel, beispielsweise bei 5 Volt. Konventionelle Sequencing Controller 6 werten ihre Signaleingänge lediglich dahingehend aus, ob diese auf einem hohen oder niedrigen Signalpegel liegen. Dagegen wird gemäß der vorliegenden Erfindung der zeitliche Verlauf des

Signalpegels an dem zweiten Anschluss 10 des Sequencing

Controllers 6 ausgewertet, um unterschiedliche

Signalisierungssequenzen einzuleiten. Dies wird nachfolgend anhand der Figuren 2 und 3 im Detail beschrieben.

Figur 2 zeigt einen Ein- und Ausschaltvorgang des

eingebetteten Systems 1. Ursprünglich befindet sich das eingebettete System 1 in einem ausgestalteten Zustand ZI. Das bedeutet insbesondere, dass die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 und die weitere Komponente 3 von dem Sequencing Controller 6 nicht mit der Versorgungsspannung Vcc versorgt werden. Der Sequencing Controller 6 selbst wird dagegen auch im

ausgeschalteten Zustand ZI mit der Versorgungsspannung Vcc versorgt .

In einem ersten Schritt Sl betätigt ein Nutzer des

eingebetteten Systems 1 den Taster 11. Hierdurch wird der Signalpegel der Steuersignalleitung 5 für einen relativ kurzen Zeitraum auf einen niedrigen logischen Pegel

heruntergezogen. Typischerweise dauert die Betätigung eines Tasters durch einen Benutzer einige Hundert Millisekunden. Die Betätigung des Tasters im Schritt Sl wird durch den

Sequencing Controller 6 erfasst und signalisiert im Zustand ZI einen Einschaltwunsch des Benutzers.

In einem nachfolgenden Schritt S2 leitet der Sequencing

Controller 6 dementsprechend eine Einschaltsequenz für das eingebettete System 1 ein. Insbesondere versorgt er die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 und die weitere Komponente 3 in einer vorbestimmten Reihenfolge mit der

Versorgungsspannung Vcc. Daraufhin fährt das eingebettete System 1 in an sich bekannter Weise hoch, beispielsweise durch Booten eines Betriebssystem und Ausführen vorbestimmter Anwendungen und befindet sich nachfolgend in einem

eingeschalteten Zustand Z2.

Das eingebettete System 1 verbleibt in dem Zustand Z2 bis in einem Schritt S3 durch einen Benutzer durch Betätigen des Tasters 11 ein Herunterfahren des eingebetteten Systems 1 angefordert wird. Die Signalisierung entspricht dabei der bezüglich des Schrittes Sl beschriebenen Signalisierung.

Anders als im Zustand ZI reagiert der Sequencing Controller 6 im eingeschalteten Zustand Z2 nicht direkt auf die

Anforderung des Benutzers.

Stattdessen erkennt die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 anhand des kurzzeitig abfallenden Signalpegels der

Steuersignalleitung 5, dass ein Herunterfahren des

eingebetteten Systems 1 durch den Benutzer gewünscht wird. Hierzu ist der Anschluss 9 der Datenverarbeitungsvorrichtung 2 im Zustand Z2 als Eingang beschaltet. Dementsprechend führt die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 im Schritt S4 eine

Sequenz zum Anhalten des eingebetteten Systems 1 aus. Dies umfasst insbesondere das Anhalten von etwaigen laufenden Anwendungen sowie ein Herunterfahren eines Betriebssystems.

Nachfolgend beschaltet die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 den Anschluss 10 im Schritt S5 als Ausgang und erzeugt ein statisches Steuersignal auf der Steuersignalleitung 5.

Beispielsweise zieht sie die Steuersignalleitung 5 für einen verhältnismäßig langen Zeitraum, beispielsweise 4 Sekunden oder mehr, auf einen logisch niedrigen Signalpegel herunter.

Im Schritt S6 erkennt der Sequencing Controller 6 das vorbestimmte Signalmuster in Form des statischen

Steuersignals und trennt daraufhin die

Datenverarbeitungsvorrichtung 2 und die weitere Komponente 3 von der Versorgungsspannung Vcc. Nachfolgend befindet sich das eingebettete System 1 wieder in dem ausgeschalteten

Zustand ZI.

Es wird darauf hingewiesen, dass das von der

Datenverarbeitungsvorrichtung 2 erzeugte statische

Steuersignal einem bekannten Signal zum forcierten Abschalten von elektronischen Geräten entspricht. Hierdurch wird es insbesondere ermöglicht, dass ein Abschalten des

eingebetteten Systems 1 auch durch entsprechend langes

Betätigen des Tasters 11 durch den Benutzer erzwungen werden kann. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die auf der Datenverarbeitungsvorrichtung 2 ablaufende Software abgestürzt ist und daher nicht mehr in der Lage ist, auf Anforderung des Benutzers das statische Steuersignal zu erzeugen . Figur 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens für einen Kaltstart des eingebetteten Systems 1. Ein derartiger

Kaltstart ist in dem eingebetteten System 1 beispielsweise aus Sicherheitsgründen oder zur Installation neuer Software erforderlich .

Zunächst befindet sich das eingebettete System 1 in dem eingeschalteten Zustand Z2. Daraufhin wird durch die auf der Datenverarbeitungsvorrichtung 2 ablaufende Software ein Kaltstart des eingebetteten Systems 1 angefordert. In

Reaktion darauf fährt die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 in einem Schritt S7 das eingebettete System 1 herunter, wie oben anhand des Schrittes S4 beschrieben wurde.

Nachfolgend erzeugt die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 in einem Schritt S8 ein alternierendes Steuersignal.

Beispielsweise wird durch entsprechende Ansteuerung des ersten Anschlusses 9 als Ausgang der Signalpegel der

Steuersignalleitung 5 jeweils für einen Zeitraum von 10

Millisekunden auf einen niedrigen logischen Pegel gezogen und anschließend zurück auf einen hohen logischen Pegel gebracht. Diese Signalisierung wird bevorzugt etliche Male wiederholt. Beispielsweise kann die Signalisierung für den Zeitraum von 4 Sekunden wiederholt werden.

In einem Schritt S9 erkennt der Sequencing Controller 6 das alternierende Steuersignal und deaktiviert daraufhin die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 und die weitere Komponente 3 wie oben bezüglich des Schrittes S6 beschrieben. Nachfolgend befindet sich das eingebettete System vorübergehend in dem ausgeschalteten Zustand ZI.

Anders als in dem normalen Ausschaltverfahren gemäß Figur 2 wartet der Sequencing Controller 6 nachfolgend in einem

Schritt S10 einen vorbestimmten Zeitraum, beispielsweise einen Zeitraum von 3 Sekunden, ab, bevor in einem weiteren Schritt Sil das eingebettete System 1 ohne weitere

Benutzerinteraktion durch Anlegen der Versorgungsspannung Vcc an die Komponenten 2 und 3 neu gestartet wird. Der Neustart im Schritt Sil entspricht dabei dem Start gemäß dem oben beschriebenen Schritt S2. Nachfolgend befindet sich das eingebettete System erneut im eingeschalteten Zustand ZI. Die oben beschriebene Sequenz ermöglicht einen

softwaregesteuerten Kaltstart des eingebetteten Systems 1. Eine Benutzerinteraktion ist hierzu nicht erforderlich. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn das eingebettete System 1 zu Wartungszwecken aus der Ferne neu gestartet werden soll.

Die beschriebene Vorrichtung und Verfahren ermöglichen somit die Auslösung unterschiedlicher Ein- und Ausschaltsequenzen des eingebetteten Systems 1 unter Verwendung einer einzelnen Steuersignalleitung 5. Auf diese Weise ist es auch möglich, weitere Ein- und Ausschaltsequenzen durch Aktualisierung der Steuersoftware der Datenverarbeitungsvorrichtung 2 oder des Sequencing Controllers 6 zu verwirklichen, ohne die Hardware des eingebetteten Systems 1 zu verändern.

Bezugs zeichenliste

1 eingebettetes System

2 Datenverarbeitungsvorrichtung

3 weitere Komponente

4 Datenbus

5 Steuersignalleitung

6 Sequencing Controller

7 erste Versorgungsleitung

8 zweite Versorgungsleitung

9 erster Anschluss

10 zweiter Anschluss

11 Taster

12 Widerstand

Sl - Sil Verfahrensschritte

Vcc Versorgungsspannung

ZI ausgeschalteter Zustand

Z2 eingeschalteter Zustand