CS242140B1 - Zapojení obvodu pro vytváření řídicích signálů při výpadku napětí mikropočítače - Google Patents

Abstract

Řešení se týká zapojení obvodu pro - vytváření řídicích signálů při výpadku napájení mikropočítače. Využívá pamětového kondenzátoru pro zapamatování stavu. Stav určují tři napěíové hladiny. Při funkci je kondenzátor zcela nabit, a mikropočítač je ve funkci. Po zjištění výpadku napájení se tato informace zachytí v klopném obvodu, který způsobí vybití pamětového kondenzátoru vybíjecím obvodem pod nejsoodnější napětovou hladinu. Prostřední hladina určuje okamžik, kdy dojde k zablokování paměti mikropočítače. Po náběhu napětí se odblokuje pameí až po dosažení nejvyšší hladiny. Rozdíl mezi nej vyšší a orostřední hladinou zaručuje prodlevu mezi ohlášením výpadku a zablokováním paměti. Spodní hladina zaručuje úplné vybití kondenzátoru v případě, že došlo k dalšímu výpadků napájení gřed úplným naběhnutím. Vynálezu se využije u mikroprocesorových systémů pro řízení obráběcích strojů a robotů.

Description

Vynález řeší zapojení obvodu pro vytváření řídicích signálů při výpadku napájení mikropočítače·

Má-li počítač po výpadku napájení pokračovat v činnosti započaté před výpadkem, je nutné doplnit napájecí zdroje kontrolními obvody, které zjišťuji ještě před výpadkem zdrojů, že zásoby energie) nashromážděné například v kondenzátorechjse blíží povolenému minimu· Podle signálů z těchto kontrolních obvodů pak obvod pro ošetření výpadku sítě vydává pokyny pro mikropočítač· Mikropočítač musí po zjištění výpadku sítě všechny údaje, které bude ještě potřebovat) uložit do nedestruktivní paměti· Po časovém intervalu jrezervovaném pro toto uložení)musí řídicí obvod vydat signál, který blokuje přístup do nedestruktivní paměti* Chování mikropočítače při sníženém napájecím napětí není totiž definováno a mohl by uchované údaje přepsat nesprávnými údaji· Po náběhu musí řídicí obvod vydat signál, kterým so nastaví celý počítač do počátečního stavu, a uvolnit blokování paměti·

Jsou známa zapojení, která používají pro zapamatování stavu [V němž se počítač nachází,klopného obvodu napájeného z baterie· To proto, aby signál blokující přístup do paměti uchoval správnou hodnotu i v době kdy počítač není napájen. Nevýhodou tohoto uspořádání je, že klopný obvod odebírá z baterie značný proud a zkracuje tak dobu, po níž je nedestruktivní paměť schopna uchovat data. V případě vybití baterie se při výpadku sítě nejenom ztratí data z paměti, ale je ohrožena i funkce nulování počítače po náběhu,a tím jeho správný chod·

- X242

Tyto nedostatky odstraňuje zapojení obvodu pro vydávání řídicích signálů při výpadku napájení, u kterého je přerušovací* výstup záchytného klopného obvodu spojen s vý stupni přerušovací svorkou zapojení· Vstupní předpěťová svorka zapojení je spojena s nastavovacím vstupem záchytného klopného obvodu· Řídicí výstup záchytného klopného obvodu je spojen s řídicím vstupem vybíjeoího obvodu, jehož referenční výstup je spojen s referenční svorkou paměťového kondenzátoru a s referenčním výstupem nabíjecího obvodu· Nabíjecí výstup nabíjecího obvodu je spojen s vybíjecím výstupem vybíjecího obvodu, s řídicí svorkou paměťového kondenzátoru a se vstupní svorkou hysterezního klopného obvodu, jehož blokovací výstup je spojen s výstupní blokovací svorkou zapojení· Výstupní nastavovací svorka zapojení je spojena s nastavovacím výstupem hysterezního klopného obvodu· Podstata vynálezu spočívá v tom, že řídicí svorka paměťového kondenzátoru je spojena se vstupní svorkou prahového obvodu, jehož referenční svorka je spojena s referenční svorkou paměťového kondenzátoru· Výstupní svorka prahového obvodu je spojena s nulovacím vstupem záchytného klopného obvodu·

Výhodou uspořádání podle vynálezu je, že používá jako paměťový prvek kondensátor· Kondenzátor je při výpadku sítě vybit. Zapojení nevyžaduje napájení z baterie a vydává všechny řídicí signály správně, bez ohledu na to zda je nedestruktivní paměť a baterie připojena či ne.

To umožní, aby počítač sám testoval stav nedestruktivní paměti a v případě vybití baterií toto oznamoval obsluze* Tím se dosahuje spolehlivější funkce systému i při zanedbání údržby a kontroly baterií·

Příklad uspořádání podle vynálezu je znázorněn v blokovém schématu na připojeném výkrese·

242 140

- 2» Jednotlivé bloky a prvky zapojení je možno charakterizovat takto* Záchytný klopný obvod i je tvořen tranzistory a rezistory/a slouží k zachycení výpadku napájení z kontrolních obvodů na vstupní podpěťové svorce 01 zapojení* Vybíjecí obvod 2 je tvořen tranzistorem a rezistorem a slouží k vybíjení paměťového kondenzátoru £ po náběhu napájení* Nabíjecí obvod 2 je tvořen rezistorem a slouží k nabíjení paměťového kondenzátoru £ P° náběhu napájení* Paměťový kondensátor £ je tvořen např* kondensátorem s pevným dielektrikem a slouží k zapamatování stavu řídicího obvodu* Prahový obvod 2 je tvořen tranzistorem a rezistory a slouží spolu se záchytným klopným v

obvodem i k téměř úplnému vybití pamětového kondenzátoru £ po zjištění výpadku napájení* Hysterezní klopný obvod 6 jo tvořen tranzistory a rezistory_{ a slouží k vydávání řídicích signálů pro nastavení a blokování pamětí v závislosti na stavu paměťového kondenzátoru £. Jednotlivé bloky a prvky jsou zapojeny takto* Přerušovací výstup 14 záchytného klopného obvodu 1 je spojen s výstupní přerušovací svorkou 02 zapojení* Vstupní předpěťová svorka 01 zapojení je spojena s nastavovacím vstupem 11 záchytného klopného obvodu X* Řídicí výstup 13 záchytného klopného obvodu jL je spojen s řídicím vstupem 21 vybíjecího obvodu 2« Referenční výstup 23 vybíjecího obvodu 2 je spojen s referenční svorkou 42 paměťového kondenzátoru £ a s referenčním výstupem 32 nabíjecího obvodu 2· Nabíjecí výstup 31 nabíjecího obvodu 2 je spojen s vybíjecím výstupem 22 vybíjecího obvodu £, s řídicí svorkou 41 paměťového kondenzátoru £ a se vstupní svorkou 61 hysterezního klopného obvodu £· Blokovací výstup 63 hystorezního klopného obvodu £ je spojen s výstupní blokovací svorkou 03 zapojení. Výstupní nastavovací svorka 04 zapojení je spojena s nastavovacím výstupem 64 hysterezního klopného obvodu 6. Řídicí svorka 41 paměťového

242 140

- frkondenzátoru £ je spojena se vstupní svorkou 51 prahového obvodu %· tottTwaifad svorka 52 prahového obvodu % je spojena s referenční svorkou 42 paměťového kondenzátoru £. Výstupní svorka 53 prahového obvodu £ je spojena s nulováoím vstupem 12 záchytného klopného obvodu i·

Zapojení pracuje takto· Zjistí-li se výpadek sítě, pak kontrolní obvody, které nejsou na výkrese znázorněny, vydají signál na vstupní podpěťovou svorku 01 zapojení· Tímto signálem se nastaví záchytný klopný obvod i· Záchytný klopný obvod přes svůj přerušovací výstup 14 vyšle na výstupní přerušovací svorku 02 zapojení signál, kterým žádá o přerušení činnosti mikropočítače· Mikropočítač na základě tohoto signálu začne ukládat údaje do nedestruktivní paměti· Současně záchytný klopný obvod i vyšle přes svůj řídicí výstup 13 signál na řídicí vstup 21 vybíjecího obvodu £· Tímto řídicím signálem se uvede do činnosti vybíjecí obvod £, který začne vybíjet paměťový kondenzátor £· Po uplynutí doby vyhrazené pro uchování údajů, dosáhne napětí na paměťovém kondenzátoru £ hranici spodního mezního napětí hyeterezního klopného obvodu £· Hysterezní klopný obvod £ překlopí a vydá přes svůj blokovací výstup 63 na výstupní blokovací svorku 03 zapojení blokovací signál pre blokování nedestruktivní paměti· Současně vyšle hysterezní klopný obvod 6 ze svého nastavovacího výstupu 64 nastavovací signál na výstupní nastavovací svorku 04 zapojení· Tímto nastavovacím signálem se nastaví počítač do počátečního stavu· Vybíjeni paměťového kondenzátoru £ pokračuje do té doby, než dosáhne hladiny prahového napětí prahového obvodu £· Po vybití paměťového kondenzátoru £ na tuto prahovou hodnotu vyšle prahový obvod £ přes svou výstupní svorku 53 nulovaní signál na nulovaní vstup 12 záchytného klopného obvodu l₍a tím umožní jeho překlopení do původního stavu· K tomuto stavu dojde až tehdy, když kontrolní obvody hlásí na vstupní podpěťové svorce

242 140 zapojení, že napětí zdrojů je v pořádku a zásoby napájecí energie jsou dostatečnéo Záchytný klopný obvod 1 tedy překlopí a signálem ze svého přerušovacího výstupu 14 zruší žádost o přerušení na výstupní přerušovací svorce 02 zapojení. Současně signálem ze svého výstupu 13 na řídicí vstup 21 vybíjecího obvodu 2 uzavře vybíjecí obvod 2* Paměťový kondenzátor χ se začne přes nabíjecí obvod 2 nabíjet· Prahový obvod 2 obnoví funkci záchytného klopného obvodu 1, takže kdyby přišel i krátký výpadek během nabíjení paměťového kondensátoru χ, záchytný klopný obvod 2 jej zachytí a paměťový kondenzátor χ se opět zoela vybije· Teprve dosáhne-li napětí na paměťovém kondenzát oru χ horní mezní hladiny hysterezního klopného obvodu X, zruší se blokování nedestruktivní paměti na výstupní blokovací svorce 03 zapojení a přestane působit nastavovací signál pro nastavení do počátečního stavu na výstupní nastavovací svorce 04 zapojení· Rozdíl horní a dolní mezní hladiny hysterezního klopného obvodu £ zaručuje, že po rozběhu počítače, když přestane působit blokovací signál na výstupní blokovací svorce 03 zapojení, je vždy skončená doba, potřebná pro uložení údajů pro nedestruktivní paměti, i když výpadek napájení přišel těsně po rozběhnutí počítače, takže celý obvod i po krátkodobém výpadku provede správně celý sled řídicích signálů, nezávisle na tom, jak dlouho výpadek trval a v kterém okamžiku přišel·

Vynález se využije zejména pro mikroprocesorové systémy pro řízení obráběcích strojů, robotů a dalších strojů a zařízení, kde je nutné, aby při výpadku napájení byla uchována informace o místě přerušené operace·

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYuXliEZU

   242 140

   Zapojení obvodu pro vytváření řídicích, signálů při výpadku napájení, u kterého je přerušovací výstup záchytného klopného obvodu spojen s výstupní přerušovací svorkou zapojení, jehož vstupní podpěťová svorka je spojena s nastavovacím vstupem záchytného klopného obvodu, jehož řídicí výstup je spojen s řídicím vstupem vybíjecího obvodu, jehož referenční výstup je spojen s referenční svorkou paměťového kondenzátoru a s referenčním výstupem nabíjecího obvodu, jehož nabíjecí výstup je spojen s vybíjecím výstupem vybíjecího obvodu, s řídicí svorkou paměťového kondenzátoru a se vstupní svorkou hysterezního klopného obvodu, jehož blokovací výstup je spojen s výstupní blokovací svorkou zapojení, jehož výstupní nastavovací svorka je spojena s nastavovacím výstupem hysterezního klopného obvodu, vyznačující se tím, že řídicí svorka (41) paměťového kondenzátoru (4) je spojena se vstupní svorkou (51) prahového obvodu (5), jehož referenční svorka (52) je spojena s referenční svorkou (42) pamětového kondenzátoru (4) a výstupní svorka (53) prahového obvodu (5) je spojena s nulovacím vstupem (12) záchytného klopného obvodu (1).