DD265719B1 - Anordnung zur gestaffelten systemueberwachung eines mehrkanaligen digitalen zwischenspeichers fuer seismische signale - Google Patents

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Systemüberwachung für mikrorechnergestützte, mehrkanalige, digitale, zyklisch arbeitende Speicheranordnungen für seismische Überwachungsanlagen oder ähnliche meßwertverarbeitende Systeme, die im Dauerbetrieb euch längere Zeit ohne menschliche Aufeichte- und Kontrollfunktion arbeiten müssen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Für die Betriebsüberwachung von Digitalrechnern, insbesondere Mikrorechnern, sind Überwachungsanordnungen und Verfahren bekannt, die bestimmte Zeitschaltglieder verwenden, mit denen Störungen in der Programmabarbeitung festgestellt und bestimmte ungewollte Betriebszustände des Systems verhindert werden. Die Jeitschaltglieder befinden sich während des normalen Rechnerbetriebes im aktiven Schaltzustand, der durch ständige Ausgabe von Überwachungsimpulsen durch den Rechner selbst aufrecht erhalten wird. Bei Ausfall eines oder mehrerer Überwachungsimpulse, die meist in definierten Zeitabständen vom Rechner geliefert werden, läuft die Schaltzeit der Zeitglieder ab, so daß der dann erfolgende Umschaltvorgang für entsprechende Reaktionen zum Abwenden ungewollter oder schädlicher Betriebszustände verwendet wird (DE 3315049).

Derartige Überwachungsschbltungen, die als Zeitschaltglieder nachtriggerbare Monoflops verwenden, sind in Elektronik Heft 4/1980 S.M2/94, DD 237014, DE 2846053, DE 3339347 und DE 2903638 beschrieben. Dabei werden beim Ausbleiben derartiger Überwechiingsimpulse durch den Umschaltvorgang neue Systemstartversuche unternommen, die, falls sie nicht zum normalen Betriebszustand des Rechners zurückführen, eine Systemblockierung verursachen oder eine Ausgabe von RESET-Impulsen erfolgt (DD 237014, DE 3339347). Dabei wird auch eine gestaffelte Fehlererkennung mit zwei Zeitgliedern realisiert (DE 3335543, DE 3335549).

Ferner sind Überwachungsschaltungen bekannt, bei denen die Überwachungsimpulse dazu genutzt werden, einen zyklischen Zähler durch den Mikrorechner jeweils in Stellung Null zurückzusetzen (DE 3207120, DE 3207633, DE 2846040, DE 2946081, DD 230948). Bei Ausfall der Überwachungsimpulse läuft der Zähler, der meist durch einen separaten Oszillator getaktet wird, durch, wobei die Übertragsimpulse als RESET-Signal für den Rechner verwendet werden. Nach DE 3707120 wird durch einen zweiten Zähler eine Zoitkonstante festgelegt, die bei Ausfall eines Überwachungsimpulses erst dann eine Fehleranzeige ausgibt, wenn ein weiterer Ausfall eines Überwachungsimpulses stattgefunden hat.

Eine derartige Staffelung der Fehlermeldesignale erfolgt auch bei DD 239680, DE 3342209 und DE 3243760. Es werden entweder

mehrere Zählerbaugruppen oder Zähler mit mehreren Ausgängen verwendet, um eine gestufte Reaktion auf Fehlfunktionen zu erreichen. Dabei wird über Interrupt höchster Priorität (NMI) dem Prozessor die Möglichkeit gegeben, an genau definierten

Stellen in die abzuarbeitenden Programme wieder einzusteigen, bzw. über waitere Zähler Interrupteingänge des Prozessors zu

steuern, um prozessorunabhängige Meldesignale zu liefern.

Weiterhin sind Lösungen bekannt, die die Zyklusdauer zyklischer Programme durch andere externe Schaltungen überwachen,

wie Frequenz-Spannungsumsetzer mit nachgeschaltetem Komparator (WO 82/03929), RC-Glieder mit nachgeschaltetem

Komparator (DE 3240706,DE 3214006,DE 3322242) oder spezielle Überwachungsschaltkreise verwenden (DE 2943133, Elektronik Industrie Heft 6/1987 S.66/68-70). Verwendung finden auch externe Schalungen herkömmlicher digitaler Schaltungstechnik zur Überwachung der vom Rechner

abgegebenen Kontrollimpulse (DE 2842392, DE 2903638), um Restart-Funktionen im System auszulösen. Die Überwachung der abzuarbeitenden Adreßbereiche zur Erkennung der Arbeit des Prozessors in unerlaubten Bereichen erfolgt ir ΠΕ 3146735 und

DD 241802, was jedoch hohen Hardwareaufwand bedeutet. Intelligente Kontrolleinheiten zur Überwachung von Digitalrechnern werden in DE 2946081 und DD 223845 (Ausgabe von

speziellen Kodierungen, die von der intelligenten Einheit ausgewertet werden) vorgestellt. Eine Kontrolleinheit zur Überwachung

des Systembusses wird in DE 3502387 beschrieben. Bei DE 3510524 wird die Überwachungsfunktion durch Abgabe von

Kontrollimpulsgruppen über verschiedene Kanäle des Mikrorechners realisiert. Softwaremäßig organisierte Überwachungsfunktionen sind ebenfalls bekannt. So werden während des Programmablaufs

bestimmte Informationen in flüchtigen Speichern abgelegt, die mit Informationen aus Festwertspeichern verglichen werden (DE 3008036, DE 3343227), oder durch den Digitalrechner ständig unterschiedliche Datenwerte ausgegeben werden (DE 3345863).

Lösungen, die Zähler-Zeitgeber-Schaltkreise (CTC) zur Überwachung von Digitalrechnern verwenden, sind aus ί. D 210775 und DD 235 742 bekannt. DD 235 742 betrifft eine Erfindung, bei der eine Betriebsüberwachung von In zyklischem Betrieb arbeitenden Mikrorechnern mit gleichzeitiger Betriebsspannungsüberwachung erfolgt. Diese Spannungsüberwachung bezieht sich aber nur

auf die unmittelbar den CTC-Schaltkreis speisende Spannung. Bei Wegfall der Betriebsspannung nimmt der CTC-Baustein an seinem Ausgang einen hochohmigen Zustand ein, der jodoch durch eine geeignete nachfolgende Schaltung mit separater

Betriebsspannung als High-Signal gelesen werden muß. Allen bekannten technischen Lösungen, die auf Basis der Software eine Systemüberwachung realisieren, heftet der Mangel an,

daß durch die Programmtechnik zusätzlich zyklisch Zeitkonstanten (CTC) oder Daten an Ein/Ausgabe-Bausteine oder Register/

Speicher ausgegeben werden müssen, was bei harten Echtzeitforderungen zuviel Zeit kostet. Außerdem müssen nach einem System-RESET bei Anwendung von CTC-Bausteinen Initialisierungsdaten ausgegeben werden, da sonst keine ÜberwachungsfunKtion mehr gegeben ist. Eine Überwachung aller Systembetriebsspannungen in Verbindung n;.'« der Überwachung der ordnungsgemäßen Abarbeitung

der Programmtechnik im Digitalrechner erfolgt bei don bekannten Lösungen nicht. Als reine Betriebsspannungsüberwachung sind Lösungen aus DD 208255 (Netzausfallüberwachung durch einen Schwellwertschalter an einem Serienregler) und

DD 220432 (Mehrkanalige Stromversorgungsüberwachung mit Fehlerortungumöglichkeit durch A-D-Wandlung der Spannungswerte und Vergleich mit vorgegebenen Werten in Festwertspeichern) bekannt. Letztere Lösung ist mit hohem Hardwareaufwand verbunden. Viele der bekannten technischen Lösungen stellen keine gestaffelten Meldesignale bzw. nur 2fach gestaffelte Signale bereit, z. B. Auslösung eines Interrupt (NMI), wobei die Serviceroutine einen Neustart bzw. Einstieg ins Progr&mm an definierten Stellen

veranlaßt, und Auslösung eines RESET bei erfolglosem Neustartversuch über Interrupt. Bei Störungen des Systems, bei denen die RESET-Funktion nicht zum ordnungsgemäßen Programmablauf führt, wird kein drittes Meldesignal zur Alarmauslösung erzeugt. Ein definierter Computerstop wird in diesem Fall in DD 239680 beschrieben. Diese Lösung mit zwei Hardwarezählern und eigener Taktversorgung erfordert ein kompliziertes Signalspiel zur Bedienung der Zähler (Laden, Rücksetzen).

Es ist kein Verfahren bekannt, das mit Hilfe mehrfach gestaffelter Fehlermeldesignale bis zur Alarmauslösung, gekoppelt mit

einer Betriebss^annungsüberwachung für alle voi -andenen Spannungen eine Systemüberwachung realisiert und durch gepufferte Speicherung dor ausgegebenen Fehlermoldesignale Rückschlüsse auf vergangene Betriebszustände zuläßt.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, einen mehrkanaligen digitalen Signalzwischenspeicher auf Basis eines Mikrorechners in seiner gesamten Funktion so zu überwachen und zu steuern, daß ein unkontrolliert«»' Dauerbetrieb realisiert werden kann. Dabei soll mit möglichst geringem Harciwareaufwand und, ohne die harten Er'uzeitforderungen an die Software mit zus.. blichen Funktionen zu belasten, eine hohe Zuverlässigkeit des Neustarts des Programms bei Betriebsstörungen gewährleistet sein.

Darlegung des Wesens der I rflndung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu entwickeln, die mit Hilfe mehrfach gestaffelter Fehlermeldesignale his zur Alarmauslösung, gekoppelt mit einer Betriebespannungsüberwachung für alle vorhandenen Spannungen eine Systemüberwachung realisiert, wolche eine entsprechend der Störung definierte Signalkennzeichnung auf den analogen Kanäle η eines mehrkanaligen digitalen Speichers auslöst und durch gepufferte Speicherung von Fehlermeldesignalen Rückschlüsse auf vergangene Betriebszustände zuläßt. Bei Betriebsstörungen soll zuerst ein Wiedereinstieg in den normalen Programmablauf mit minimalem Datenverlust versucht werden. Für alle Überwachungsfunktionen soll ein komplettes Alarmmeldesignal zur weiteren Verwendung zur Verfügung gestellt werden. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein mit konstanter Frequenz vom Mikrorechner abgegebenes Speicherfreigabesignal durch drei unabhängige Zeitschaltglieder mit verschiedenen Zeitkonstanten überwacht wird.

Das erste Zeitschaltglied fällt bei Ausfall des Speicherfreigabesignale in seinen Grundzustand und löst damit über ein NAND-Glied ein zusätzliches Zeitglied aus, welches einen Impuls definierter Länge für die Auslösung eines nichtmuskierten Intorrupt (NMI) im Mikrorechner bereitstellt. Dieses Interrupt versucht über die Softwareorganisation einon Neustart des Programms derart, daß alle Ein/Ausgabe-Baugruppen neu Initialisiert werden, auf allon Kanäl.m ein Kennimpuls definierter Länge und gleicher Polarität ausgegeben wird, der sich damit unverwechselbar mit einem Mtißsignal darstellt, und softwaremäßig eine Regenierung der Adreßorganisation erfolgt, die den weiteren Zugriff auf die im Speicher stehenden Meßwertdaten mit nur geringem Fehler sichert.

Die Regenerierung der Adreßorganisation wird gesichert durch eine Softwarestruktur, bei der einzelne Kanalbearbeitungszyklen in bestimmter Reihenfolge abgearbeitet werden und danach der Programmablauf im Schleifenbetrieb von neuem beginnt. Dabei w!, d eine Hintergrundadresse verwendet, die bei Programmstart auf Null gesetzt wird und das Herstellen der aktuellen Spricheradresse in jedem Kanalbearbeitu/igszyklus durch Addition dieser Hintergrundadresse mit einer für jeden Kanal speziellen Kanalkonstanten erfolgt und am Ende eines Kanalzyklus durch Subtraktion der Kanalkonetanten wieder hergestellt wird, um im folgenden Kanalzyklus erneut verwendet zu werden. Damit behält die Hintergrundadresee ihren Wert für alle Kanolzyklen innerhalb eines Programmdurchlaufs bei. Am Ende jedes Programmdurchlaufs wird diese Hintergrundadresse incrementiert und auf maximal zulässigen Wert getestet. Dieser Wert richtet sich nach dem für jeden Kanalzyklus zur Verfügung stehenden maximalen Speicherbereich (Endadresse). Bei erneutem Programmdurchlauf erhalten alle aktuellen Speicheradressen in den Kanalzyklen dann den nächst höheren Wert. Bei Erreichen des maximalen Wertes für die Hintorgrundadresse wird diese wieder auf Null gesetzt.

Durch dieses Verfahren ist es möglich, beim Auftreten von Fehlfunktionen an beliebiger Stelle im Programmablauf durch ein Interruptprogramm die gerade im Adreßregister vorhandene aktuelle Adresse so zu bearbeiten, daß die aktuelle Hintorgrundadresse zurückgewonnen werden kann (eventuell addierte Kanalkonstante abtrennen) und das Programm beim ersten Kanalzyklus beginnend fortgesetzt wird.

Bei erfolglosem Neustart des Programms über NMI wird über einen zweiten Zeitgeber-Baustein ein RESET-Slgnal ausgelöst. Dieser Zeitgeber-Baustein überwacht das gleiche Speicherfreigabesignal, was jedoch über ein NAND-Glied mit dem Ausgangssignal des ersten Zeitgebers so verknüpft ist, daß bei Ausfall des Speicherfreigabesignale grundsätzlich High-Pegel sowohl am Eingang des zweiten Zeitgeber-Bausteins, als auch am Eingang des weiter unten beschriebenen dritten Zeitgoberbausteins anliegt. Der zweite Zeitgeber-Baustein besitzt eine größere Zeitkonstante als der erste Zeitgeber. Nach RESET-Auslösung wird analog zur Power-On-RESET-Funktion nach Einschalten des Gerätes bzw. bei Spannungswiederkehr nach Netzausfall eine weitere Neuinitialisierung aller Ein/Ausgabe-Baugruppen durchgeführt und zur Kennzeichnung einer zeitweilig erheblich gestörten Funktion werden die Speicherinhalte aller Kanäle mit den Datun einer Rechteckfunktion konstanter Frequenz und maximaler Amplitude beschrieben. Danach erfolgt sofort der normale Programmablauf mit Ein- und Ausgabe von Daten. Bis die neuen Daten nach der vorgegebenen Zwischenspeicherzeit an den Ausgängen erscheinen, werden somit die Daten der Rechteckfunktion wirksam, so daß eine Verwechslung mit Meßwerten ausgeschlossen ist. Während der relativ langen Zeitdauer der durch die RESET-Funktion ausgelösten Anfangsroutine im Programm mit der Ausgabe der Rechteckfunktionen für die vorgegebene Zwischenspeicherzeit wird die Auslösung eines NMI gesperrt. Das erfolqt durch ein vom RESPT-Signal aktiviertes weiteres Zeitglied, welches das oben beschriebene Sperrsignal erzeugt.

Ein erfolgloser Programmstart über die RESET-Funktion wird durch einen dritten Zeitgeber-Baustein erkannt, der in seiner Zeitkonstante wiederum größer dimensioniert ist, als der Zeitgeber für die RESET-Funktion. Dieser weitere Zeitgeber sorgt im entsprechenden Fall für eine Alarmauslösung.

Die Alarmauslösung nach erfolgloser RESET-Funktion ist gekoppelt mit der Ausfallüberwachung aller im System vorhandener Betriebsspannungen, wobei alle Spannungen der Stromversorgungsmodule für die digitalen Baugruppen des Mikrorechners in einer ersten Baugruppe überwacht werden, die ein gemeinsames Überwachungssignal abgibt an eine zweite Überwachungsbaugruppe, in der alle Betriebsspannungen der Analogbaugruppen überwacht werden und dort ein gemeinsames Spannungsmeldesignal erzeugt wird, das mit dem Programmüberwachungssigna! der dritten Zeitgeberbaugruppe über ein UND-Glied zu einem gemeinsamen Alarmmeldesignal verknüpft ist.

Alle erfolgten NMI- und RESET-Funktionen werden über eine epannungsgestützte Elektronik gezählt und zur Kennzeichnung der vergangenen Betriebszustände angezeigt. Ferner kann zu Kontrollzwecken eine manuelle Auslösung beider Funktionen durch die Verknüpfung der Tastensignale über UND-Glieder mit den Ausgangssignalen des ersten bzw. zweiten Zeitgeber-Bausteins erfolgen.

Ausfuhrungsbelsplel

In einem Ausführunosbeispiel wird nachstehend die erfolgte Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung anhand der Fig. 1 näher erlflutert. Die Anordnung wird dabei zur Überwachung eines digitalen Signalzwischenspeichers für 14 Kanäle unterschiedlicher Grenzfrequenzen auf Basis eines Mikrorechners K1520 bei einer stationsseismischen Überwachungsanlage eingesetzt.

Die Erkennung eines gestörten Programmablaufs wird durch die ständige Überwachung des Speicherfreigabesignals .MEMD11 * durchgeführt, welches mit konstanter Frequenz ständig vom Mikrorechner ausgegeben wird. Dieses Signal ist an ein r.Mriggerbares Monoflop 1 geführt. Bei Störungen im Programmablauf nimmt dieses Signal einen statischen H- oder L-Zustand ein, to daß die Trlggorung des Monoflops unterbleibt. Nach etwa 150μβ kippt sein Ausgang Q1 auf L-Pegel. Diese H/L-Flanke aktiviert über eine Torschaltung 2 das im Baustein 74123 enthaltene zweite Monoflop 3, welches am Ausgang Q2 sofort einen 3 ms langen Impuls an eine Transistorstufe für die Erzeugung des NMI-Signals abgibt. Die NMI-Serviceroutine sorgt für eine Neuinitialisierung aller E/A-Bausteine und für die Ausgabe eines etwa 5 ms langen Kennimpulses gleicher Polarität nuf allen Kanälen. Durch die spezielle Adressenverwaltung taktet eich danach der Mikrorechner wieder in das Hauptprogramm ein, ohne daß ein wesentlicher Datenverlust auftritt.

Die Auslösung eines NMI kann auch durch ein Tastensignal „TV über das UND-Glied 15a zu Kontrollzwecken per Hand erfolgen. Die Torschaltung 2 vorhindert eine NMI-Auslösung, wenn das Signal „NMI-Sperre* von der RESET-Elektronlk aktiv ist (L-Pegel). Die Anzahl der auftretenden NMI-Funktionen wird durch eine spannungsgepufferte Zählschaltung 4 erfaßt und angezeigt.

Die RESET-Auslösung erfolgt, wenn der NMI nicht zum ordnungsgemäßen Programmablauf geführt hat. Hierbei wird die ständige Überwachung des Signale ,MEMO11'" durch einen zweiten Zeitgeber β mit der integrierten Schaltung E 355 D vorgenommen. Das Signal .MEMD11'" wird aus dem Speicherfreigabesignal „MEMD11" durch Negation über ein NAND-Gatter 5 erzeugt. Dei Eingang E₂ dieses Gatters ist mit dem Signal .MEMDI-SPERRE" beschaltet, welches bei Ausfall des Signals .MEMD11 * durch das Ausgangssignal des Zeitgebers 1 Low-Pegel annimm'.. Damit wird sichergestellt, daß bei Ausfall des Signals .MEMD11" die Eingänge ISt₁ und ISt] der beiden Zeitgeber-IS E 355 D der Baugruppen 6 und 8 immer.mit High-Pogel belegt sind. Dieser Zustand ist Voraussetzung für die richtige Funktion der Zeitgeber-Bauelemente in der Betriebsart .Ausschaltverzögerung".

Der zweite Zeitgeber 6 aktiviert über seinen Ausgang OR, mit einer H/L-Schaltflanke über ein UND-Glied 15 b die RESET-Elektronik, wenn das Signal .MEMD11" länger als 100ms ausgefallen ist. Diese Zeitvorgabe ist durch die Beschallung des Zeitgeber-IS E 355 D realisiert. Ein zusätzlicher Monoflop-Baustein 7 wird durch das Ausgangssignal der Baugruppe β ebenfalls getriggert und erzeugt über eine Transistorstufe das Signal .NMI-Sperre" zur Blockierung der NMI-Auslösung. Dieses Signal „ NMI-Sperre" bleibt von der Auslösung eines RESET an für etwa 1,5s aktiv, um ein NMI während der Anfangsroutine nach RESET mit Ausgabo der Rechteckfunktionen wie unten beschrieben zu blockieren, da das Signal „MEMD11" dabei kurzzeitig ausfällt. Die RESET-Auslösung kann durch ein Tastensignal .T2" über das UND-Glied 15b ebenfalls per Hand erfolgen. Die Zählung und Anzeige der aufgetretenen RESET-Impulse erfolgt wieder durch die Zählschaltung 4. Da beim Einschalten des Mikrorechners durch die Zentraleinheit grundsätzlich ein RESET ausgelöst wird, lassen sich über die Zähler auch alle Netzausfälle erfassen.

Bei RESET-Auslösung erfolgt ein neuer Start des Programms. Es initialisiert die beiden Speicherbereiche mit je 60KByte Speicherkapazität. Sie werden dabei mit den Daten von Rechteckfunktionen mit konstanter Frequenz und maximaler Amplitude beschrieben. Die Ausgabe dieser Funktionen erfolgt für die Zeit eines gesamten Speicherdurchlaufs durch das Hauptprogramm. Die Frequenz der Rechteckfunktionen beträgt bei NF-Karfälen etwa 25Hz und bei den HF-Kanälen etwa 100Hz. Das Hauptprogramm beginnt sofort mit der Ausgabe der gespeicherten Information und übernimmt gleichzeitig neue Werte des jeweils angesteuerten Kanals.

Bei Störungen im Mikrorechner, die durch NMI- und RESET-Auslösung nicht zur richtigen Funktion der Zwischenspeicherung führen, erfolgt eine Alarmauslösung. Zu diesem Zweck wird das Signal .MEMDI V" mit einem dritten Zeitgeber 8 (IS E 355 D) überwacht. Dieser Schaltkreis arbeitet ebenfalls in der Betriebsart .Ausschaltverzögerung" mit einer Zeitkonstante von etwa 2 s. Ist das Signal .MEMD11'" länger als diese Zeit ausgefallen, kippt der Zeitgeber in den inaktiven Zustand und steuert mit L-Pegel an seinem Ausgang OR₁ über das UND-Glied 16 die Alarmelektronik 9 (Signal .Prog").

Die Betriebsspannungsüberwachung erfolgt über Spannungskomparatoren für jede einzelne Spannung und in zwei getrennten Baugruppen 10 und 11. Die erste Baugruppe 10 überwacht alle Stromversorgungsmodule, die die digitalen Baugruppen vor jorgen, und »le gibt ein gemeinsames low-aktives Meldesignal .Ur" an die zweite Baugruppe 11, welche alle übrigen Spannungen der Analogbaugruppen überwacht. Das Spannungsmeldesignal .Ug" ist ebenfalls low-aktiv und wird von Baugruppe 11 über das UND-Glied 16 an die Signalverstärkungsbaugruppe 9 geführt. Bei Ausfall einer oder mehrerer Spannungen in der Baugruppe 10 wird das Signal .Ur" aktiv. Das Signal ,Ue" nimmt Iow-Pegel an bei Ausfall einer Spannung der Analogbaugruppen oder wenn das Signal .Ur" aktiv ist. Vor der Baugruppe 9 verknüpft das UND-Glied 16 die Alarmmeldesignale .Prog" und .Ua" gleichberechtigt zum gemeinsamen Signal .Alarm", welches auch bei Netzausfall über Spannungspufferung zur weiteren Verwendung zur Verfügung gestellt wird. Der inaktive Zustand der Meldesignale .Prog" und .U_t" wird über zwei grüne LED signalisiert, während der aktive Zustand das Signals .Alarm" über eine rote LED angezeigt wird. Das Hauptprogramm besteht aus einer definierten Aneinanderreihung von einzelnen Kanalbearbeitungszyklen. Ee wird ständig im Schleifenbetrieb durchlaufen, wobei jeweils neue aktuelle Speicheradressen bedient werden. Das Herstellen der aktuellen Speicheradressen innerhalb der Kanalbearbeitungszyklen wird durch Addition der bei Programmstart auf Null gesetzten Hintergrundadresse mit einer für jeden Kanal speziellen Kanalkonstanten erreicht. Diese Kanalkonstanten bestimmen den Anfang des Adreßbereiches jedes Kanals und werden in konstanten Intervallen für alle Kanalzyklen des Hauptprogramms vorgegeben. Sie ergeben sich als !ntervallkonstante k aus dem innerhalb der Zwischenspeicherzeit vom Rechner bedienbaren gesamten Speicherbereich S pro Anzahl der Kanalzyklen b im Hauptprogramm:

k - S/b (Byte).

Für eine 14kanalige Zwischenspeicherung mit einmaliger Bedienung jedes Kanals innerhalb eines Hauptprogrammzyklus und einem gesamten Speicherbereich von 60KByte (61440Byte) ergibt sich z.B. folgendes Bild:

k - 61440 Byte/14 « 4388 Byte

Zur Vereinfachung sei der Wert auf 4096 Byte - 1000H abgerundet.

Kanal Kanalkonstante

1 1000H

2 2000H

3 3000H

14 EOOOH

Am Ende eines Kanalzyklus wird die Hintergrundadresse durch Subtraktion der Kanalkonstanten wieder hergestellt, um im folgenden Kanalzyklus erneut verwendet zu werden.

Am Ende jedes Hauptprogrammzyklus wird der Wert der Hintergrundadresse incrementiert und der Test auf maximal zulässigen Wert durchgeführt.

Da im obigen Beispiel zur besseren Veranschaulichung des Prinzips die Kanalkonstanten als 1 β-Bit-Werte so abgerundet wurden, daß sie Bit 0 bis Bit 11 identisch Null enthalten L-nd damit die Hintergrundadresse einen Bereich von 0000H bis OFFFH besitzt, kann bei Störungen durch das NMI-Programm in diesem Fall die aktuelle Hintergrundadresse an beliebiger Stelle einfach dadurch hergestellt werden, daß die Bits 12 bis 15 ausgeblendet werden. Damit wird ein eindeutiger Ausgangspunkt für den Einstieg ins Hauptprogramm beim ersten Kanalzyklus geschaffen. Der Datenverlust bezieht sich dann auf maximal 15 Byte, falls bei Eintritt der Störung ein Hauptprogrammzyklus gerade begonnen hat.

Besteht die Forderung, für einzelne Kanäle höhere Abtastfrequenzen zu realisieren, so erfolgt für diejenigen Kanäle eine mehrmalige Bedienung innerhalb eines Hauptprogammzyklus, wobei fur jede Bedienung eine separate Kanalkonstante festgelegt wird.

Die Wirkungsweise der Überwachungsschaltung zeigen die Signalverläufe in Figur 2.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird eine hohe Zuverlässigkeit in der Systemüberwachuno Jus mikrorechnergestützten Sic-nalzwischenspeichers dadurch erreicht, daß eine vollständige Überwachung aller im Syste.n vorhandener Betriebsspannungen mit einer mehrfach gestaffelten Programmdblaufüberwachung gekoppelt ist, getrennte Spannungsmeldesignale für bestimmte Stromversorgungsbaugruppen zur leichteren Fehlerdiagnose vorhanden sind und alle NMI- und RESET-Funktionon zur Kennzeichnung vergangener Betriebszustände, auch nach Netzausfällen, angezeigt werden, bzw. zu Kontrollzwecken eine manuelle Auslösung erfolgen kann. Durch entsprechende Programmstruktur in Verbindung mit Serviceroutinon wird bei Störungen minimaler Datenverlust gesichert und eine unverwechselbare Kennzeichnung der ausgegebenen Signale erreicht. Im Falle der RESET-Auslösung kann der Prozessor seine Serviceroutine durch Blockierung der NMI-Funktion ungestört ausführen.

Claims (1)

1. Anordnung zur gestaffelten Systomüberwachung eines mehrkanaligen digitalen Zwischenspeichers für analoge seismische Signale auf Basis eines Mikrorechners für stationsseismische Anlagen unter Verwendung von drei Zeitgeberbausteinen (1), (6) und (8) und Spannungskomparatoren zur Betriebsspannungsüberwachung, wobei das Speicherfreigabesignal (MEMD11) an alle drei Zeitgeber geführt wird, gekennzeichnet dadurch, daß

   - ein zusätzliches retriggerbares Monoflop (3) über ein NAND-Glied (2) und ein UND-Glied (15a) mit dem Ausgang (Q₁) des Zeitgebers (1) verbunden ist,

   - das zu überwachende Signal (MEMDI 1) an den Eingang (E₁) eines NAND-Gliedes (5) und das Signal (MEMDI-Sperre) vom Ausgang des UND-Gliedes (15a) an den Eingang (E₂) geführt ist,

   - de' Ausgang des NAND-Gliedes (5) auf die Eingänge (ISt₁) und (ISt₂) der Zeitgeber (6) und (8) geschaltet ist,

   - der Ausgang (A₁) des Zeitgliedes (6) über ein NAND-Glied (15b) sowohl an den Eingang der Elektronik (14) zur Erzeugung des Signals (RESET), als auch an den Eingang eines weiteren rotriggerbaren Monoflops (7) geführt ist, dessen Ausgang das S'qnal (NMI-Sperre) bereitstellt, mit welchem der Eingang (E₄) des NAND-Gliedes (2) beaufschlagt ist,

   - dieTastenschaltsignale (TI) und (T2) über UND-Glieder (15a) und (15b) mit den Ausgangssignalen der Zeitgeberbaugruppen (1) und (6) verbunden sind,

   - die Signale (NMI) und (RESET) nicht nur dem Mikrorechner (13), sondern gleichzeitig einer spannungsgepufferten Zähl- und Anzeigeelektronik (4) zugeführt sind,

   - alle Betriebsspannungen der Stromversorgungsmodule (12a) an die Eingänge der Spannungsüberwachungsbaugruppe (10) und alle Betriebsspannungen der Stromversorgungsmodule (12b) an die Eingänge der Spannungsüberwachungsbaugruppe (11) geführt sind,

   - das Ausgangssignal (U_R) der Baugruppe (10) an einen weiteren Eingang (E_n) der Baugruppe (11) geschaltet ist, und das Ausgangssignal (U₈) der Baugruppe (11) an den Eingang (E₆) des UND-Gliedes (16) geführt ist,

   - der Eingang (E₆) des UND-Gliedes (16) mit dem Ausgangssignal (Prog) der Zeitgeberbaugruppe (8) verbunden ist, und sein Ausgang der Signalverstärkungsbaugruppe (9) mit Spannungspufferung zugeführt ist, die an ihrem Ausgang das gemeinsame Alarmmeldesignal (Alarm) ausgibt.