-
Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Datensicherung in einem Messgerät oder einer Datenverarbeitungsanlage, bei der Datenverluste oder -verfälschungen beim Ausschalten vermieden werden.
-
Die meisten üblichen Betriebssysteme für Datenverarbeitungsanlagen, wie z. B. die Betriebssysteme der Firma Microsoft („Windows”) für Personal Computer (PC) sind nicht in der Lage beim plötzlichen Ausschalten der Spannungsversorgung der Datenverarbeitungsanlage die im Speicher befindlichen Daten so auf permanente Datenträger zu sichern, dass Datenverluste vermieden werden. Darüber hinaus kommt es beim unkontrollierten Ausschalten häufig dazu dass Daten auf dem permanenten Datenträger verfälscht werden, so dass beim späteren Neustart („Boot”) der Datenverarbeitungsanlage die Daten zunächst überprüft oder restauriert werden müssen. Dazu wird im Allgemeinen in solchen Fällen ein entsprechendes Programm wie z. B. „Scandisk” automatisch gestartet. Häufig können die Datenfehler auch so bedeutend sein, dass das Betriebssystem beschädigt wird und kein fehlerfreier Neustart mehr möglich ist. In solchen Fällen muss dann das Betriebssystem restauriert oder gar neu aufgespielt werden. Solche Datenverarbeitungsanlagen müssen durch spezielle Softwarebefehle gezielt „heruntergefahren” werden, um das Betriebssystem zu veranlassen, die Daten kontrolliert auf die Datenträger zu schreiben und erst nach Abschluss dieser Aktion die Spannungsversorgung zu unterbrechen, wobei Anwendungsprogramme noch vor diesem „Herunterfahren” durch den Benutzer zu beenden sind, um auch deren Datensicherung zu bewirken. Die Benutzer der Datenverarbeitungsanlage wissen im Allgemeinen, welche Schritte vor dem Ausschalten der Spannungsversorgung notwendig sind und verhalten sich entsprechend.
-
Wegen der breiten Verfügbarkeit preiswerter Hardware auf Basis von PC-Komponenten und von entsprechenden Softwarekomponenten ist es üblich geworden, den früher zur externen Steuerung von Messgeräten benutzten PC in diese zu integrieren. Das hat eine Reihe von Vorteilen: Platzersparnis, weniger Verbindungskabel, auch schnellere Datenübertragung usw.. Da durch diese Integration für den Benutzer nicht mehr offensichtlich ist, dass es sich eigentlich um einen PC mit entsprechenden Peripheriebaugruppen sowie Betriebssystem und Anwendungsprogrammen handelt, kommt es häufig vor, dass trotz entsprechender Hinweise in der Gebrauchsanleitung das Gerät wie früher üblich einfach ausgeschaltet wird und damit Datenverluste auftreten oder sogar die Funktionalität gestört wird.
-
Es ist ein ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) genannter Mechanismus bekannt, mit dem von Seiten des Betriebsystems gezielt der Stromverbrauch einzelner Komponenten der Datenverarbeitungsanlage festgelegt oder auch softwaregesteuert die Spannungsversorgung unterbrochen werden kann. Für die aufgezeigten Probleme beim Unterbrechen der Spannungsversorgung durch den Bediener wird aber dabei keine Lösung angeboten.
-
Die
DE 36 36 152 C2 stellt sich einer ähnlichen Aufgabe wie die vorliegende Erfindung, wobei keine Netztrennung, sondern eine Unterbrechung der Betriebsspannung U
B realisiert wird.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde beim Ausschalten einer Datenverarbeitungsanlage oder eines eine solche enthaltenden Messgerätes zuverlässig den Verlust von Daten zu vermeiden.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung zur Datensicherung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem Verfahren zur Datensicherung gemäß Anspruch 2 gelöst. Erfindungsgemäß weist die Anordnung ein Relais auf, dessen Laststromkreis dem Ein/Ausschalter der Datenverarbeitungsanlage bzw. des Messgerätes parallel geschaltet ist und dessen Steuerstromkreis mit dem Netzteil des Gerätes verbunden ist. Damit wird der Ein/Ausschalter durch das Relais solange überbrückt wie das Netzteil mit Spannung versorgt wird. Der Zustand des Ein/Ausschalters wird mit einer Überwachungsschaltung, welche mit einem Eingangsport der Recheneinheit verbunden ist, detektiert. Erfindungsgemäß ist weiterhin ein mit einem Ausgangsport der Recheneinheit verbundener Schalter für den Steuerstromkreis des Relais vorgesehen, mit dessen Hilfe die Recheneinheit die Unterbrechung des Steuerstromkreises der Relais und damit auch der Spannungsversorgung des Netzteiles herbeiführen kann, wobei dem Schalter für den Steuerstromkreis des Relais ein von der Recheneinheit oder vom Ein/Ausschalter auslösbarer Zeitschalter parallel geschaltet ist.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Datensicherung besteht darin, dass nach dem Ausschalten die Spannungsversorgung der Datenvereinbarungsanlage solange aufrechterhalten wird bis die Programm- bzw. Dateninformationen im statischen Programm- bzw. Datenspeicher gesichert worden sind und erst anschließend unter Kontrolle der Recheneinheit die Spannungsversorgung des Netzteiles unterbrochen wird.
-
Dazu wird mittels des Relais, dessen Laststromkreis dem Ein/Ausschalter parallel geschaltet ist und dessen Steuerstromkreis mit einem Ausgang des Netzteils verbunden ist, auch nach Ausschalten des Ein/Ausschalters die Spannungsversorgung des Netzteils und damit der gesamten Datenverarbeitungsanlage bzw. des Messgerätes aufrechterhalten. Die Betätigung des Ein/Ausschalters wird von der Überwachungsschaltung erkannt und der Recheneinheit über ein an einem Eingangsport anliegendes Signal mitgeteilt. Diese kann daraufhin programmgesteuert die gerade laufenden Anwendungsprogramme zum Abspeichern der Daten in den statischen Speicher (z. B. Festplatte, Flash-Speicher o. ä.) bringen und beenden. Alternativ können die Anwendungsprogramme den Zustand des Ein/Ausschalters detektierenden Signals überwachen und selbständig ihre Daten abspeichern und sich beenden. Ein eventuell vorhandenes Betriebssystem kann diese Beendigung der Anwendungsprogramme abfragen oder erkennen und sich anschließend selbst beenden („Herunterfahren”), wobei vorher üblicherweise diverse Zustandsdaten des Systems abgespeichert werden. Vorzugsweise als letzte Aktivität des Anwendungsprogramms oder des Betriebssystems wird jetzt über einen Ausgangsport der Recheneinheit die Spannungsversorgung des Netzteiles unterbrochen indem mittels eines software- oder signalgesteuerten Schalters der Steuerstromkreis des Relais unterbrochen wird. Damit ist das Gerät oder die Datenverarbeitungsanlage von der Netzspannung getrennt und kann erst über die Betätigung des Ein/Ausschalters wieder eingeschaltet werden.
-
Für den Fall, dass es beim Beenden des Anwendungsprogramms oder des Betriebssystems zu Problemen kommt und damit die Anweisung zum Abschalten des Steuerstromkreises des Relais nicht erreicht wird ist es vorteilhaft, wenn durch die Recheneinheit bei Erkennen der Betätigung des Ein/Ausschalters zum Ausschalten oder durch diesen selbst ein zeitgesteuerter Ausschalter für den Steuerstromkreis des Relais gestartet wird, welcher nach der eingestellten oder programmierten Zeitspanne diesen Stromkreis unterbricht. Diese Zeitspanne ist dabei so groß zu wählen, dass das Sichern der Daten vorher sicher beendet ist.
-
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert. Dazu ist in der 1 ein Prinzipschaltbild einer Schaltung dargestellt, welche sicherstellt, dass die Datenverarbeitungsanlage oder das Messgerät beim Ausschalten durch einen Benutzer in der Lage ist den Betrieb ordnungsgemäß zu beenden und die für den Neustart notwendigen Daten vorher abzuspeichern. Dabei wurde auf die Darstellung der dem Fachmann geläufigen Teile wie Recheneinheit, dynamischer Speicher (RAM), statischer Speicher (z. B. Festplatte, Flash-Speicher o. ä.) usw. verzichtet.
-
Ein Netzteil 1 wird über einen handbetätigten Schalter 2 mit Netzspannung versorgt. Parallel zu dem Schalter 2 ist der Laststromkreis 3 eines Relais 4 geschaltet, dessen Steuerstromkreis 5 von einem Ausgang 6 des Netzteiles 1 versorgt wird. Der Steuerstromkreis 5 weist weiterhin einen elektronischen Schalter 7 auf, welcher von einem Signal 8 der Recheneinheit gesteuert wird. Über den Schalter 2 wird ein Signal 9 an die Recheneinheit gesendet, welches den Schaltzustand (geschlossen/offen) des Schalters 2 repräsentiert. Mit dem Signal 9 ist ein zeitgesteuerter Schalter 10 für den Steuerstromkreis 5 des Relais 4 verbunden, der durch den Zustand „offen” des Schalters 2 gestartet wird und nach der festgelegten Zeit den Strom im Steuerstromkreis 5 unterbricht. Diese Zeit ist so bemessen, dass dieser Schalter 10 nur wirksam wird, wenn der im Folgenden beschriebene Ablauf nicht ordnungsgemäß beendet wird.
-
Nach dem Einschalten der Netzspannung mit Hilfe des Schalters 2 wird das Netzteil 1 mit Netzspannung versorgt und die Datenverarbeitungsanlage (z. B. ein handelsüblicher Personal Computer PC) oder das Messgerät, welches einen solchen PC enthält, startet das Betriebssystem und die entsprechenden Anwendungsprogramme. Das Betriebssystem und/oder die Anwendungsprogramme überwachen das Signal 9 und damit den Zustand des Ein/Ausschalters 2. Das kann auf vielfältige, dem Fachmann geläufige, Art und Weise realisiert werden, z. B. mittels Treiberprogrammen, Events usw.. Wird jetzt der Schalter 2 betätigt, um das Gerät auszuschalten bleibt über das Relais 4 die Netzspannung für das Netzteil 1 eingeschaltet, damit werden von der Recheneinheit weiterhin das Betriebssystem und die Anwendungsprogramme abgearbeitet. Diese Programme haben die Betätigung des Schalters 2 über das Signal 9 gemeldet bekommen und können jetzt die zum ordnungsgemäßen Beenden notwendigen Schritte zur Datenabspeicherung einleiten. Nach erfolgter Abspeicherung beenden sich diese Programme selbständig und schalten als letzte Aktion über das Signal 8 den Steuerstromkreis 5 des Relais 4 ab, worauf der Laststromkreis 3 geöffnet wird und damit die Netzspannung für das Netzteil 1 unterbrochen ist.
-
Das Gerät ist damit solange stromlos geschaltet bis der Ein/Ausschalter 2 wieder betätigt wird.
-
Ein besonders einfacher Aufbau der Schaltung ergibt sich, wenn das in der ATX-Spezifikation definierte Signal PS_ON# als Signal 8 genutzt wird (ATX ist eine allgemein bekannte Spezifikation für den Aufbau und das Layout von PC-Komponenten, Copyright Intel Corporation). Es ist bekannt, dieses Signal nach dem „Herunterfahren” des Rechners zum Abschalten der Ausgänge des Netzteiles zu benutzen, mit der von den Erfindern gefundenen Lösung werden auch die Eingänge des Netzteiles vom Netz getrennt, wodurch auch hohe Anforderungen bzgl. der Netztrennung erfüllt werden können, wie sie z. B. für medizinische Geräte gefordert werden.
-
Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass auch bei unbeabsichtigtem Ausschalten der Datenverarbeitungsanlage oder des Messgerätes die Software des Systems ordnungsgemäß beendet wird und damit keine Datenverluste oder Beschädigung der Datenträger auftreten können.
