DE2831160C2 - Vorrichtung zur Verhinderung der Verarbeitung der durch zu geringe Versorgungsspannung während des Betriebsspannungsausfalls in einem batteriegepufferten Halbleiterspeicher hervorgerufenen Störungen - Google Patents

Description

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daß der Takteingang des ersten Speicherelements von bunden. Bei diesem Speicherelement handelt es sich um einem bei Netzspannungswiederkehr bzw. Netzspan- ein Flipflop. Der Takteingang des Speicherelements 13 nungseinschaltung abgeleiteten Taktimpuls beauf- wird von einer Impulsformerstufe 14 gespeist, deren schlagbar ist, daß em Ausgang des ersten Speicherele- Eingang ein von der Netzwechselspannung abhängiges ments bei unterhalb des Schwellenwerts liegender Bat- 5 Signal zugeführt wird. Beispielsweise kann die Netzteriespannung ein die Ladung der Batterie sperrendes wechselspannung einen Kondensator aufladen, dessen Signal abgibt, daß durch den Taktimpuls ein die Netz- anstehende Spannung mit einem Schmitt-Trigger als Spannungswiederkehr signalisierender binärer Wert in Impulsformerstufe überwacht wird. Die Impulsformerein zweites Speicherelement eingebbar ist, daß die Aus- stufe 14 gibt demnach nach jeder Wiederkehr bzw. dem gange der Speicherelemente durch von einem Adres- 10 Wiedereinschalten der Netzwechselspannung einen Imsensignal steuerbare Gatter an eine mit einer Zentral- puls ab, der nicht nur dem Speicherelement 13, sondern station verbundene Sammelleitung anlegbar sind und auch dem Takteingang eines zweiten Speicherelements daß mit dem Ende der Adressierung die beiden Spei- 15 zugeführt wird. Am Dateneingang des zweiten Speicherelemente zurücksetzbar sind. cherelements steht dauernd ein einer binären 1 zugeIn der mit einem batteriegepufferten Halbleiterspei- 15 ordnetes Signal an, das z. B. vom hohen Pegel der Becher ausgestatteten Unterstation wird also sowohl das triebigleichspannung abgeleitet wird. Auch bei dem Unterschreiten der kritischen Batteriespannung wäh- zweiten Speicherelement 15 handelt es sich um ein FUprend der Netzspannungsunterbrechung als auch die flop.

Wiederkehr der Netzspannung gespeicher*. Die Spei- Jedes Speicherelement 13,15 ist mit seinem nichtin-

cherwerte stehen für den Abruf durch die Zentralstation 20 vertierenden Ausgang an ein Tristate-Gatter 16 bzw. 17

bereit Solange die Zentralstation die Daten nicht ab- angeschlossen.

ruft, bleibt die Wiederaufladung der Batterie gesperrt Der invertierende Ausgang des Speicherelements 13 Auch nach mehrmaliger Netzspannungsunterbrechung ist mit der Basis eines Transistors 24 verbunden, dessen und mehr oder weniger langer Dauer der Netzspan- Kollektor über einen nicht näher bezeichneten Widernungsversorgung erfolgt keine Aufladung über die kriti- 25 stand die Basis des Transistors 10 speist
sehe Batteriespannungsgrenze. Dies ist erst möglich, Die Ausgänge der Tristate-Gatter 16,17 stehen je mit wenn durch den Abruf der Daten in den beiden Spei- einer Leitung 18,19 einer Sammelleitung 20 in Verbinchern die Meldung über die Situation der Betriebsspan- dung, der weitere nicht dargestellte Datenleitungen sonung an die Zentralstation weitergegeben wurde. An- wie Adressenleitungen enthält, von denen eine Leitung schließend kann der Halbleiterspeicher z. B. von der 30 21 in der Zeichnung gezeigt ist An den Datenbus bzw. Zentralstation wieder neu geladen werden. Auch andere dessen Leitungen 18,19,21 der Sammelleitung ist auch Maßnahmen sind möglich, z, B. die Überprüfung des eine Zentralstation 22 angeschlossen. Die Unterstation gesamten Speicherinhalts von der Zentralstation aus. 3 und die Zentralstation tauschen über den Bus 20 Da-

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgese- ten aus.

hen, daß das Adressensignal über eine auf die Abfall- 3s In der Unterstation 3 ist die Adressenleitung 21 mit flanke ansprechende Impulsformerstufe den Rücksetz- den Steuereingängen der Tristate-Gatter 17,16 und eieingängen der beiden Speicherelemente zuführbar ist. ner Impulsformerstufe 23 verbunden, deren Ausgang 29 Das Abrufsignal wird bei dieser Anordnung zugleich an die Rücksetzeingänge der beiden Speicherelemente zur Speicherrücksetzung ausgenutzt Dadurch vermin- 13,15 gelegt ist Die Impulsformerstufe 23 besteht aus , dert sich der schaltungstechnische Aufwand. 40 einem mit dem Eingang verbundenen Kondensator 25, Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im fol- an den einerseits über einen nicht bezeichneten Widergenden an Hand einer Zeichnung näher erläutert stand die Basis eines Transistors 26 und andererseits die Einem Halbleiterspeicher 1 wird über einen Versor- Parallelschaltung eines Widerstands 27 und einer Diode ·;. gungsspannungsanschluß 2 die erforderliche Spannung 28 angeschlossen ist Der Kollektor des Transistors 26 f. für den Betrieb zugeführt Der Halbleiterspeicher 1 bil- 45 speist den Ausgang 29. Die zweiten Anschlüsse der Di-.· det einen Bestandteil einer Datenverarbeitungsanord- ode 28 und des Widerstands 27 liegen auf Massepotenti-■ nung, die in einer Unterstation 3 eingesetzt und in der al. Dies trifft auch auf den Emitter des Transistors 26 zu. \i Zeichnung nicht näher dargestellt ist. Der Versorgungs- Bei vorhandener Netzwechselspannung in der Unter- : Spannungsanschluß 2 steht mit einer Leitung 4 in Ver- station 3 ist der Schalter 6 geöffnet, während der Transi-■; bindung, der die Betriebsspannung für den Halbleiter- 50 stör 10 über ein Ausgangssignal des Speicherelements <i speicher 1 über eine Diode 5 zugeführt wird. An die 13 mit hohem Pegel leitend gehalten wird. Der Akkumu-I' Leitung 4 ist weiterhin über ein Schaltelement 6 eine lator wird dadurch über den Widerstand 9 und den ji' Batterie (Akkumulator) 7 angeschlossen. Zwischen den Transistor 10 mit einem von seiner Klemmenspannung Eingang des Akkumulators 7 und den Anschluß 8 für die abhängigen Strom geladen. Der Halbleiterspeicher 1 Betriebsgleichspannung sind ferner ein Widerstand 9 55 wird vom Anschluß 8 der Betriebsgleichspannung über und ein Transistor 10 in Reihe gelegt Über den An- die Diode 5 mit Betriebsspannung versorgt,
schluß 8 wird auch die Diode 5 gespeist An die Leitung Sinkt die Betriebsspannung am Anschluß 8 z. B. infol-4 ist ferner ein Versorgungsspannungsdiskriminator 11 ge des Ausfalls der Netzspannung, unter die Ausgangsangeschlossen, in dem mindestens eine Spannungs- spannung des Akkumulators 7 ab, dann sperrt die Diode schwelle eingestellt ist. In Abhängigkeit von der Höhe eo 5 sowie eine im Ladekreis des Akkumulators angeordder Betriebsspannung auf der Lciiuüg 4 gibt der Diskri- netc, nicht bezeichnete Diode den Akkumulator 7 gegen minator 11 an einem Ausgang 12 ein Signal ab, dem bei eine Entladung zum Anschluß 8 hin. Dagegen speist der über der Schwelle liegender Betriebsspannung z. B. der Akkumulator 7 über den durch eine nicht dargestellte binäre Wert 0 zugeordnet ist. Erreicht die Betriebsspan- Steuerung geschlossenen Schalter 6 die Leitung 4 und nung nicht die Schwelle, dann gibt der Diskriminator 11 65 damit den Halbleiterspeicher 1 und den Versorgungsein einer binären 1 zugeordnetes Signal ab. spannungsdiskriminator 11.

Der Ausgang 12 ist mit einem nicht näher bezeichne- Wenn infolge eines länger andauernden Ausfalls der

ten Dateneingang eines ersten Speicherelements 13 ver- Netzwechselspannung die Entladung des Akkumulators

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soweit fortschreitet, daß die vom Diskriminator 11 überwachte Schwelle unterschritten wird, gibt das Speicherelement 13 am nichtinvertierenden Ausgang eine binäre

Sobald die Netzwechselspannung wiederkehrt, gibt die Impulsformerstufe 14 einen Impuls an die Takteingänge der Speicherelemente 13, IS ab. In das erste Speicherelement 13 gelangt dadurch die vom Diskriminator

II ausgegebene binäre 1. Zum Zeitpunkt der Abgabe des Impulses der Impulsformerstufe 14 hat die Betriebsgleichspannung 8 wieder ihren Nennwert erreicht, der am Dateneingang des zweiten Speicherelements 15 ansteht Daher nimmt das Speicherelement 15 mit dem Taktimpuls ebenfalls eine binäre 1 auf. Falls während der netzspannungsfreien Zeit die Akkumulatorspannung die Schwelle nicht unterschreitet, speichert das Speicherelement 13 natürlich eine binäre 0 ab.

Nach Spannungswiederkehr ist an Hand der beiden Speicherelemente 13,15 sowohl das Ergebnis der Oberwachung des Akkumulators 7 als auch die Tatsache des Ausfalls und der Wiederkehr der Netzwechselspannung kontrollierbar.

Für den Fall, daß die Akkurnulatorspannung den kritischen Wert unterschritten hat, bei dem mit Datenfehlern im Halbleiterspeicher 1 gerechnet werden muß, gibt der invertierende Ausgang des Speicherelements 13 einen niedrigen Spannungspegel an den Transistor 24 aus, der hierdurch gesperrt wird. Damit wird auch der Transistor 10 in den nichtleitenden Zustand versetzt, ' was die Ladung des Akkumulators 7 verhindert Der Schalter 6 wird nämlich bei Wiederkehr der Betriebsgleichspannung von einem diese Spannung überwachenden, nicht gezeigten Teil geöffnet Die beiden Speicherelemente 13, 15 können mittels eines Adressensignals auf der Leitung 21 abgefragt werden. Die Abfrage kann z. B. von der entfernten Zentralstation aus erfolgen. Das Adressensignal auf der Leitung 21 macht die Tristate-Gatter 16,17 für die von den Speicherelementen 13,15 ausgegebenen binären Werte durchlässig. Daher gelangen im kritischen Betriebszustand des Akku- mulators 7 zwei binäre Einsen auf die Datenleitungen 18,19, die von der Zentralstation 22 festgestellt werden. Von dort aus können dann die nötigen Maßnahmen zur Beseitigung der Störungen der Daten des Halbleiter- i

Speichers getroffen werden. 45 ί Mit der Rückflanke des Adressensignals auf der Lei- i

tung 21 entsteht ein negativer Spannungspuls am Kon- |

densator 25, der den Transistor 26 sperrt, bis der Kondensator über die Diode 28 und den Widerstand 27 umgeladen ist. Am Ausgang 29 entsteht dadurch ein positi- ver Impuls, der die Speicherelemente 13,15 zurücksetzt Wenn das Speicherelement 13 zurückgesetzt wird, gibt er über die Transistoren 24,10 die Aufladung des Akkumulators 7 frei.

Wenn die Ausgangsspannung des Akkumulators 7 den kritischen Wert für die Aufrechterhaltung der Datenspeicherung im Halbleiterspeicher 1 unterschritten hat, bleibt die Aufladung bis zur Abfrage der Speicher blockiert Dies ist unabhängig von einer wiederholten Netzwechselspannungsunterbrechung und -Wiederkehr.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (4)

1 2 triebsspannung abgeschaltet und bei oberhalb des Patentansprüche: Schwellenwerts liegender Betriebsspannung eingeschaltet wird, und dessen Ausgang mit dem Datenein-

1. Vorrichtung mit einem Betriebsspannungsdis- gang eines ersten rückstellbaren Speicherelements verkriminator, der die Höhe der Betriebsspannung für 5 bunden ist, zur Durchführung des Verfahrens zur Vereinen batteriegepufferten Halbleiterspeicher in be- hinderung der Verarbeitung der in dem batteriegepqfzug auf mindestens einen Schwellenwert überwacht ferten Halbleiterspeicher einer Datenverarbeitungsan- und mit einem an die Batterie angeschlossenen Ver- Ordnung durch zu geringe Versorgungsspannung wähsorgungsspannungsdiskriminator, der bei unterhalb rend des Betriebspannungsausfalls hervorgerufenen gedes Schwellenwerts liegender Betriebsspannung ab- io störten Daten, wobei erst nach Wiederkehr der Begeschaltet und bei oberhalb des Schwellenwerts lie- triebsspannung und vor der Ladung der aufladbaren gender Betriebsspannung eingeschaltet wird, und Batterie die Höhe der von der Batterie abgegebenen dessen Ausgang mit dem Dateneingang eines ersten Versorgungsspannung auf das Absinken unter einen für rückstellbaren Speicherelements verbunden ist, zur die Erhaltung der gespeicherten Daten erforderlichen Durchführung des Verfahrens zur Verhinderung der 15 Schwellenwert geprüft wird, bei dessen Unterschrei-Verarbeitung der in dem batteriegepufferten Halb- tung ein Signal zur Anzeige eines Störungsfalles erzeugt leiterspeicher einer Datenverarbeitungsancrdnung wird, nach Patent 26 09 428.

dusch zu geringe Versorgungsspannung während Mit der vorstehend beschriebenen bekannten Vor-

des Betriebsspannungsausfalls hervorgerufenen ge- richtung läßt sich feststellen, ob die Versorgungsspan-

störten Daten, wobei erst nach Wiederkehr der Be- 20 nung für den Halbleiterspeicher bei Einspeisung durch

triebsspannung und vor der Ladung der aufladbaren die Batteriespannung nach dem Ausfall der Netzversor-

Batterie die Höhe der von der Batterie abgegebenen gungsspannung unter einen für die einwandfreie Spei-

Versorgungsspannung auf das Absinken unter einen cherung der Daten kritischen Wert abgesunken ist Zu-

für die Erhaltung der gespeicherten Daten erforder- sätzlich wird die Verarbeitung der Daten aus dem HaIb-

lichen Schwellenwert geprüft wird, bei dessen Un- 25 leiterspeicher nach Unterschreiten der kritischen Ver-

terschreitung ein Signal zur Anzeige eines Störungs- sorgungsspannungsschwelle verhindert Die Meldung

falls erzeugt wird, nach Patent 26 09 428, dadurch kann z. B. durch optische oder akustische Mittel wahr-

gekennzeichnet, daß der Takteingang des er- nehmbar gemacht werden. Auf die Meldung hin lassen

sten Speicherelements (13) von einem bei Netzspan- sich entsprechende Maßnahmen zur Fehlersbeseiti-

nungswiederkehr bzw. Netzspannungseinschaltung 30 gung, beispielsweise die Überprüfung der gespeicherten

abgeleiteten Taktimpuls beaufschlagbar ist, daß ein oder die Eingabe neuer bzw. korrigierter Daten, durch-

Ausgang des ersten Speicherelements (13) bei unter- führen.

halb des Schwellenwerts liegender Batteriespan- Datenverarbeitungsanordnungen mit den eingangs

nung ein die Ladung der Batterie (7) sperrendes Si- erwähnten batteriegepufferten Halbleiterspeichern

gnal abgibt, daß duch den Taktimpuls ein die Netz- 35 werden häufig in unbemannten Unterstationen einge-

spannungswiederkehr signalisierender binärer Wert setzt, die mit einer Zentralstation durch Übertragungs-

in ein zweites Speicherelement (15) eingebbar ist, leitungen verbunden sind. Wenn die Batteriespannung

daß die Ausgänge der Speicherelemente (13, 15) nach einem Netzspannungsausfall in der Unterstation

durch von einem Adressensignal steuerbare Gatter unter der kritischen Grenze liegt, muß zwar die Sper-

(16,17) an eine mit einer Zentralstatioti (22) verbun- 40 rung des Halbleiterspeichers in der Unterstation erfol-

dene Sammelleitung (20) anlegbar sind und daß mit gen, die Meldung sollte jedoch auch in der Zentralsta-

dem Ende der Adressierung die beiden Speicherele- tion zu erkennen sein, da von dort aus die Störungsbe-

mente (13,15) zurücksetzbar sind. seitigung eingeleitet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Nach der Wiederkehr der Netzspannung wird die zeichnet, daß die Netzspannung eine Impulsformer- 45 Batterie in der Unterstation wieder aufgeladen. Von stufe (14) ansteuert, mit der die Takteingänge der dem Entladezustand der Batterie hängt die Zeit ab, die Speicherelemente (13,15) verbunden sind. bis zur Aufladung auf die für den einwandfreien Betrieb

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch des Halbleiterspeichers erforderliche Spannung vergekennzeichnet, daß die Ausgänge der Speicherele- geht. Diese Spannung kann unter Umständen sehr kurmente (13,15) mit der Sammelleitung (20) über Tri- 50 ze Zeit unterbrochen sein. Zwar bleibt die Sperrung des state-Gatter (16, 17) verbunden sind, die durch das Halbleiterspeichers erhalten, jedoch nur solange, bis ei-Adressensignal steuerbar sind. ne erneute Abschaltung oder eine Unterbrechung der

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Netzspannung bzw. ein Spannungseinbruch erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Adressensignal Nach der Spannungswiederkehr würde die Batterieüber eine auf die Abfallflanke ansprechende Impuls- 55 spannung infolge der vorhergehenden Ladung über der formerstufe (23) den Rücksetzeingängen der beiden kritischen Grenze liegen, so daß keine Fehlermeldung Speicherelemente (13,15) zuführbar ist. mehr abgegeben wird. Trotzdem können die gespeicherten Daten aufgrund der vorherigen Spannungsun-

terbrechungen fehlerbehaftet sein.

60 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor

richtung der eingangs beschriebenen Gattung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit weiterzuentwickeln, daß mit möglichst wenig Aufwand einem Betriebsspannungsdiskriminator, der die Höhe auch bei wiederholten Unterbrechungen der Spander Betriebsspannung für einen batteriegepufferten nungszufuhr ohne zwischenzeitliche Richtigstellung der Halbleiterspeicher in bezug auf mindestens einen 65 Daten im Halbleiterspeicher eine Störungsmeldung erSchwellenwert überwacht und mit einem an die Batterie halten bleibt, die in ,einer entfernten Zentralstation festangeschlossenen Versorgungsspannungsdiskriminator, stellbar ist.
der bei unterhalb des Schwellenwerts liegender Be- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,