DD200110A1

DD200110A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR EVALUATING THE DATA CONTENT OF FLUID SEMICONDUCTOR MEMORY

Info

Publication number: DD200110A1
Application number: DD23236081A
Authority: DD
Inventors: Frank Stiller; Guenter Schultz
Original assignee: Frank Stiller; Guenter Schultz
Priority date: 1981-08-04
Filing date: 1981-08-04
Publication date: 1983-03-16

Abstract

Schaltungsanordnung zur Auswertung des Dateninhaltes von flüchtigen Halbleiterspeichern, die in Steuereinrichtungen von Ger"ten der Datenverarbeitung, Rechentechnik, Schreibtechnik und des Maschinenbaues eingesetzt sind und nach Abschaltung der Hauptstromversorgung mit einer Stützspannung aus Batterie versorgt werden. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, bei der die Auswertung des Datenbestandes ausschließlich aus dem Speicherzustand abgeleitet wird und bei der durch die Umschaltung des Ger"tes kein Teilverlust von Daten eintreten kann. Gel"st wir diese Aufgabe dadurch, dass eine Anzahl von Speicherzellen, die Bestandteil des zu überwachenden Speichers oder diesem separat zugeordnet sein k"nnen und die mit einem bestimmten Bit-Muster gesetzt wurden, als Prüfzellen an die Betriebsspannung angeschlossen sind, deren Inhalt mittels einer fest verdrahteten Logik auswertbar ist und bei der dann, wenn der Inhalt einer der Prüfzellen von dem jeweils gesetzten Bit-Muster abweicht, das Signal des Datenverlustes ergeht sowie eine schnelle, vor nur teilweisem Datenverlust schützende Abschaltung erfolgt.Circuit arrangement for evaluating the data content of volatile semiconductor memories which are used in control devices of data processing, computing, writing and mechanical engineering devices and are supplied with a backup voltage from the battery after the main power supply has been disconnected , in which the evaluation of the data stock is derived exclusively from the memory state and in which the switching of the device no partial loss of data can occur. If we solve this problem, a number of memory cells, which may be part of the memory to be monitored or assigned to it separately and which have been set with a specific bit pattern, are connected to the operating voltage as test cells, their contents being a hard-wired logic is evaluated and in which, when the content of one of the test cells deviates from the respective set bit pattern, the signal of data loss is issued and a fast, against only partial loss of data protective shutdown takes place.

Description

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VEB Kombinat Robotron - 592 «VEB Kombinat Robotron - 592 «

FV Stiller G. SchultzFV Stiller G. Schultz

Title of the invention

"Schaltungsanordnung zur Auswertung des Dateninhalts von flüchtigen Halbleiterspeicher^""Circuit Arrangement for Evaluating the Data Content of Volatile Semiconductor Memories ^"

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Aus- -, wertung des Dateninhalts von flüchtigen Halbleiterspeichern, '' die in Steuereinrichtungen von Geräten der Datenverarbeitung, der Rechentechnik, der Schreibtechnik, des Maschinenbaues _ oder ähnlichem eingesetzt sind und die nach Abschaltung der Hauptstromversorgung mit einer Stützspannung aus BatterienThe invention relates to a circuit arrangement for training - evaluation of the data content of volatile semiconductor memories, '' which are in control means of devices of the data processing, the computer technology, the writing technique of mechanical engineering _ or used the like and from after switching off the main power supply with a backup voltage batteries

versorgt werden. .be supplied. ,

Characteristic of the known technical solutions

Mit dem verschiedensten Steuereinrichtungen für die oben angeführten Geräte, zum Beispiel mit dem numerischen Steuersystem CIiC 600 für Werkzeugmaschinen, ist es bekannt geworden, Speichersteckeinheiten mit Batterien zu bestücken,With the most diverse control devices for the above-mentioned devices, for example with the numerical control system CIiC 600 for machine tools, it has become known to equip memory plug-in units with batteries,

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die nach der Unterbrechung der Hauptstromversorgung die Speicherschaltkreise mit einer Stützspannung versorgen und so den Erhalt des Dateninhaltes der Speicher für lange Zeit sicherstellen. Dabei wird eine Schaltung angewendet, die nach der Umstellung von der Hauptstrom - auf·die Batterie« stromversorgung den Zustand der Batteriespannung automatisch überwacht, angezeigt und entsprechende Signale an die Steuerung liefert. Unterschreitet die überwachte Batteriespannung einen bestimmten Wert," dann erklärt die Schaltung den von dieser Spannung abhängigen Speicher oder Speicherblock für das Betriebssystem als wertlos und gibt das durch eine Fehlerkodeanzeige bekannt.which supply the storage circuits with a backup voltage after the interruption of the main power supply, thus ensuring the preservation of the data contents of the memories for a long time. In this case, a circuit is used which automatically monitors the state of the battery voltage after the changeover from the main current to the battery power supply, and supplies corresponding signals to the controller. If the monitored battery voltage falls below a certain value, "the circuit will declare the memory or memory block dependent on this voltage to be worthless for the operating system and will announce this by means of an error code display.

(Fachzeitschrift "radio, fernsehen, elektronik" des VEB Verlag Technik Berlin, Heft 11/1979, S. 694 - 700). Diese Überwachungsschaltungen haben den Nachteil, daß die Anzeige des Datenverlustes ausschließlich in Auswertung der Batteriespannung erfolgt, obwohl aus dieser während des Ladens, des Entladens oder des Leerlaufes keine zuverlässigen Schlußfolgerungen über den Datenerhalt abgeleitet werden können.(Trade magazine "radio, television, electronics" of VEB Verlag Technik Berlin, Issue 11/1979, pp. 694-700). These monitoring circuits have the disadvantage that the indication of the loss of data takes place exclusively in evaluation of the battery voltage, although from this during charging, discharging or idling no reliable conclusions about the data retention can be derived.

Darüber hinaus kann es beim Wiedereinschalten der Hauptstromversorgung zu Datenfehlern kommen, die Betriebsstörungen im Gerät nach sich ziehen, weil die Spannungen für den Datenerhalt der:einzelnen Speicher unterschiedlich und in der Regel nicht genau bekannt sind.In addition, when the main power supply is restarted, data errors may occur which cause malfunctions in the device because the data storage voltages for the: individual memories are different and, as a rule, not exactly known.

Aim of the invention;

Die Erfindung hat das Ziel, die Gebrauchswerteigenschaften der Steuereinrichtungen für die oben angeführten Geräte durch ihre Ausstattung mit einer Schaltungsanordnung zur Auswertung des Dateninhalts von flüchtigen Halbleiterspeichern zu verbessern, die die unbedingte Betriebssicherheit der Geräte zuverlässig gewährleistet.The aim of the invention is to improve the utility properties of the control devices for the above-mentioned devices by providing them with a circuit arrangement for evaluating the data content of volatile semiconductor memories, which reliably ensures the unconditional operational safety of the devices.

- 3 ~Wesen der Erfindung - 3 ~ essence of the invention

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Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, den dargestellten Nachteilen der bekannten Lösungen entgenzuwirken und eine Schaltungsanordnung zu schaffen, bei der die Auswertung des Datenbestandes ausschließlich aus dem tatsächlichen Speicherzustand abgeleitet wird und bei der durch die Umschaltung des Gerätes von der Hauptstromversorgung auf die Stutζstromversorgung oder umgekehrt kein Teilverlust von Daten durch das Absinken der Batteriespannung eintritt«The invention has been based on the object entgenzuwirken the disadvantages of the known solutions and to provide a circuit arrangement in which the evaluation of the data is derived exclusively from the actual memory state and at by the switching of the device from the main power to the Stutζstromversorgung or vice versa no loss of data due to battery voltage drop «

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Schaltungsanordnung gelöst,According to the invention this object is achieved by a circuit arrangement,

-> bei der an die Betriebsspannung eine angemessene Anzahl von Speicherzellen als Prüfzellen angeschlossen sind, die körperlicher Bestandteil des Speichers oder diesem separat zugeordnet seien können, und die im Betriebszustand des Gerätes mit einem bestimmten Bit-Muster gesetzt werden. - Bei der eine fest verdrahtete Logik den Inhalt der durch Abschaltung betriebsspannungslos gewordenen Prüfzellen entsprechend dem Bit-Muster ausgewertet, und « bei der dann, wenn der Inhalt einer der Prüfzellen von dem jeweils gesetzten Bit-Muster abweicht, das Signal des Datenverlustes ergeht und die Stützspannung des Speichers durch die an sich bekannten Tiefenladeschutζschaltung abgeschaltet wird, weil die Batteriespannung bis auf einen deffinierten Wert, z.B. 1,0 Y, abgesunken ist· -> in which an adequate number of memory cells are connected to the operating voltage as test cells, which may be assigned to the physical component of the memory or this separately, and which are set in the operating state of the device with a specific bit pattern. In the case of hard-wired logic, the content of the test cells which have lost their operating voltage according to the bit pattern is evaluated, and in which, when the content of one of the test cells deviates from the respectively set bit pattern, the signal of data loss is output and Support voltage of the memory is turned off by the known Tiefenladeschutζschaltung because the battery voltage has dropped to a deffinierten value, eg 1.0 Y ·

Mit dieser Abschaltung verlieren sowohl der Speicher als auch die Prüfzellen ihre Daten (Bit-Muster). Dieser abgeschaltete Zustand kann nur durch die Einschaltung der Netzstromversorgung - nicht der Batteriestromversorgung - aufgehoben werden.With this shutdown, both the memory and the test cells lose their data (bit pattern). This switched-off state can only be canceled by switching on the mains power supply - not the battery power supply.

Nach der Wiederzuschaltung der Betriebsspannung setzen sich die Prüfzellen willkürlich.After reconnection of the operating voltage, the test cells set arbitrarily.

Ausfülirungsbeispiel

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der schaubildlich dargestellten Schaltungsanordnung näher erläutert.An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the circuit arrangement shown diagrammatically.

Es "bedeutet darinIt "means in it

Pig. 1 "Eine erfindungsgemäße SchaltungsOrdnung"Pig. 1 "A circuit arrangement according to the invention"

Ist U₂ Uo - UcE V4 so ist V5 gesperrt, Y6 geöffnet und die Versorgung des Speichers mit der Betriebsspannung U₁ erfolgt durch die Netzspannung Up»If U ₂ Uo - UcE V4 then V5 is disabled, Y6 is open and the supply of the memory with the operating voltage U ₁ is effected by the mains voltage Up »

Beim Absinken der Netzspannung U₂ in der ATdschaltphase des Gerätes wird durch den R8 gesichert, daß der rpn-TS V3 geöffnet /bleibt« Dadurch v/ird vermieden, daß Störungen in der Abschaltphase V3 sperren können. Im abgeschalteten Zustand kann U2 als !lasse betrachtet werden, da die Ströme, die durch R8 fließen sehr gering sind.When the mains voltage U ₂ drops in the ATd switching phase of the device, it is ensured by the R8 that the rpn-TS V3 is opened / remains «This avoids that disturbances in the switch-off phase V3 can be blocked. When turned off, U2 can be considered to be empty because the currents flowing through R8 are very low.

Wird die Hetzspannung U2 wieder zugeschaltet, so gewährleistet R8, daß V2 geöffnet und damit V1 gesperrt ist. Ist V3 geöffnet, so ist auch der prp-TS V 4 geöffnet - ist U₂ U₃ - UcE V4, so fließt der Strom über V4, V5 nach U.. Über Yl ...n und R4, R7 wird V3 geöffnet gehalten bis eine bestimmte Spannungsschwelle von U3 erreicht ist. Die Spannungsschwelle wird durch die Anzahl der Dioden V7».«Vn bestimmt. Ist die minimale Plußspannung der Dioden erreicht, so wird sowohl der Basisstrora als auch der Kollektorstrom von V3 geringer, der gleich dem Basisstrom von V4 ist. - .Damit steigt UcE von V4 und V1 sinkt. Damit sinkt der Basisstrom von V3 weiter bis V3 und auch V4 sperrt. .. _If the rush voltage U2 is switched on again, then R8 ensures that V2 is opened and thus V1 is blocked. If V3 is open, the prp-TS V 4 is also open - if U ₂ U ₃ - UcE V4, then the current flows via V4, V5 to U .. Via Yl ... n and R4, R7, V3 is kept open until a certain voltage threshold of U3 is reached. The voltage threshold is determined by the number of diodes V7 ».« Vn. When the minimum plus voltage of the diodes is reached, both the base current and the collector current of V3, which is equal to the base current of V4, become lower. -. Thus, UcE increases from V4 and V1 decreases. Thus, the base current of V3 continues to fall to V3 and V4 blocks. .. _

Die Absehaltspannung ist etwaThe quiescent voltage is about

U₃ = 1,5 V + χ . 0,5 V. U ₃ = 1.5 V + χ. 0.5 V.

χ = Anzahl der V7 ··· Vnχ = number of V7 ··· Vn

Si-Dioden UP = 0,5 VSi diodes UP = 0.5V

Si-TSSi-TS

R4:R8 = 1 ; R4, R8 R6, R7R4: R8 = 1; R4, R8 R6, R7

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Bei kapazitiven Lasten, z« BV Stützkondensatoren, an U1 sind V1 und V2 notwendig, um ein schnelles Abschalten zu garantieren· V2 schaltet wie V3, d.^: h· ist V3 gesperrt, so ist auch V2 gesperrt und V1 geöffnet, über den die Ladung der Kapazität gegen Masse abfließen kann· R2 dient zur Begrenzung der Icv1# Ist dessen Ic max. genügend groß, so kann R2 = ο sein«For capacitive loads, z "BV backup capacitors, at U1 V1 and V2 are necessary to guarantee a fast shutdown. V2 switches like V3, d. ^: h · If V3 is blocked, then V2 is also disabled and V1 is opened, via which the charge of the capacitance can drain to ground · R2 is used to limit the Icv1 # Is the Ic max. big enough, then R2 = ο can be «

R1 dient der Aufnahme der Restströme im gesperrten Zustand von V4y ·· Eine Variante wäre die Verwendung von n~Kanal« Sperrschicht - PET anstelle von VI und V2«~ Bei rein ohmschen Lasten an U1 können R2, R3, R6,^; V1, V2R1 is used for receiving the residual current in the blocked state of V4Y ·· A variant would be to use n ~ channel "barrier layer - PET instead of VI and V2 '~ In a purely resistive loads can U1 to R2, R3, ^R6,; V1, V2

entfallen und R7 = O seinVomitted and R7 = O seinV

Durch dieses Abschalten wird ein teilweiser Datenverlust vermieden und die Batterien werden nicht tiefenladen. Diese Trennung bleibt unabhängig von der Batteriespannung bestehen "bis TJ2 wieder zugeschaltet wird»This shutdown avoids partial data loss and does not deep-draw the batteries. This separation remains independent of the battery voltage "until TJ2 is switched back on»

Zur Anzeige bei Datenverlust sind an die Betriebsspannung U1 eine angemessene Anzahl, vorzugsweise 10, Prüfzellen«FF angeschlossenV Sie können körperlicher Bestandteil des Speichers oder diesem separat zugeordnet sein und werden im Betriebszustand des Gerätes mit einem bestimmten Bit-Muster gesetzt ·' - ' Die Prüfzellen PP, die mit dem Abschalten der Betriebs« spannung U1 ihre Daten verloren haben, setzen sich nach dem Wiederzuschalten der Netzspannung U2 willkürlich. Durch eine festverdrahtete Logik werden die durch die Abschaltung spannungslos gewordenen Prüfzellen PP entsprechend dem Bit-Muster ausgewertet. Weicht danach der Inhalt nur einer Prüfζeile PP von dem vor dem Abschalten des Gerätes gesetzten Bit-Musters ab, so wird das Signal Datenverlust angezeigt, d. h» U1 mußte abgeschaltet werden, da die Batteriespannung zu gering war·For display in case of data loss, an appropriate number, preferably 10, test cells «FF are connected to the operating voltage U1. They can be physically or separately allocated to the memory and are set in the operating state of the device with a specific bit pattern PP, which have lost their data with the shutdown of the operating voltage U1, arbitrarily settle after the mains voltage U2 is switched back on. By means of hard-wired logic, the test cells PP, which have become de-energized due to the shutdown, are evaluated in accordance with the bit pattern. If the content of only one test piece PP deviates from the bit pattern set before the device was switched off, the data loss signal is displayed, ie. h »U1 had to be switched off because the battery voltage was too low ·

Claims

-6- 232360 6 Invention claim.

1. Circuit arrangement for evaluating the data content of volatile semiconductor memories, which automatically monitors the data content of batteries under battery power supply and delivers appropriate signals to the control device of the device if data loss occurs, characterized in that an appropriate number of memory cells as test cells, in the operating state of the Device with a certain bit pattern were set, are connected to the operating voltage, the content of which is evaluated by means of a hardwired logic and in which, if the content of one of the test cells deviates from the set bit pattern, the signal of data loss as well as a fast, only partial loss of data protective shutdown of the memory of the battery takes place «-

2, circuit arrangement according to point 1 of the invention claim, characterized by,

that the test cells connected to the operating voltage are memory cells which can be assigned to the physical component of the memory to be monitored or to this separately