DE3536633A1 - Schutzvorrichtung fuer den speicher eines mikroprozessors - Google Patents

Abstract

1 Die Vorrichtung umfaßt einen Umschalter (6) mit zwei Eingangsklemmen (10, 11) und einer gemeinsamen Klemme (5). Die Klemme (5) ist mit der Klemme (3) des Speichers (2) und dem logischen Nullpunkt des Mikroprozessors verbunden. Die Klemme (10) hat Verbindung mit der Klemme (8) einer Batterie (9). Die Klemme (4) des Speichers ist mit der Klemme (7) der Batterie verbunden. Die Klemme (11) hat Verbindung mit einer Initialisierungsleitung (14) des Mikroprozessors (1), dessen Initialisierungseingang (16) ebenfalls an die Initialisierungsleitung (14) angeschlossen ist. Die Initialisierungsleitung (18) ist direkt an eine Stromquelle (13) angeschlossen. Die Initialisierungsleitung (14) könnte ebenso der Bus zur Verbindung mehrerer Mikroprozessoren sein. Die Vorrichtung kommt in Fernschreibern zur Verwendung.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzvorrichtung für den Speicher eines Mikroprozessors, insbesondere eines Mikroprozessors eines Fernschreibers mit einer Schutzbatterie und Einrichtungen zum Verbinden der Batterie-Klemmen mit den Klemmen des Speichers.

Beim Abfallen der Versorgungsspannung des Mikroprozessors oder bei einem unerwarteten Ausfall der Stromquelle führen die Mikroprozessoren keine Programme mehr aus, doch müssen ihre Speicher im allgemeinen geschützt werden, bis sie nach dem Wiederaufbau der Versorgungsspannung in ihren

Initialzustand zurückkehren. Die an die Speicher angeschlossenen Schutzbatterien erfüllen diese Funktion.

Die Schutzbatterien müssen unter anderem auch aus Gründen der Sicherheit und der Normung während des Transportes der Mikroprozessoren von ihren Speichern getrennt sein.

In diesem Zustand war eine Schutzbatterie bisher mit ihrem Speicher über einen Unterbrecher verbunden, der nach dem Transport betätigt wurde, um die Verbindung herzustellen.

Unter anderem dann, wenn ein Mikroprozessor versagt, d.h. eine Funktionsschwäche zeigt, ohne ganz auszufallen, musste man ihn in den Initialzustand zurückführen oder die "Wachhund"-Funktion wiederherstellen, indem man seinen Initialisierungseingang durch Drücken einer Taste mit einer Initialisierungsleitung verband, die ihrerseits bisher an den Initialisierungsausgang der Stromquelle angeschlossen war.

Kurz gesagt, bisher waren eine Unterbrechertaste und eine Initialisierungstaste erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Aufbau der Schutzfunktion der Batterie zu vereinfachen sowie die Anzahl der für die Sicherstellung der Schutzfunktion der Batterie und der "Wachhund"-Funktion erforderlichen Bauteile zu verringern.

Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung eine Schutzvorrichtung für den Speicher eines Mikroprozessors, mit einer Schutzbatterie und Einrichtungen zum Verbinden der Batterie-Klemmen mit den Klemmen des Speichers vor, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Verbindungseinrichtungen einen Umschalter mit zwei Eingangsklemmen und einer gemeinsamen Klemme umfassen, die mit einer von zwei Klemmen des Speichers und dem logischen Nullpunkt des Mikro- prozessors verbunden sind, wobei eine der beiden Eingangsklemmen des Umschalters mit einer der beiden Batterie-Klemmen Verbindung hat, während die andere Klemme des Speichers mit der anderen Batterie-Klemme verbunden ist, und wobei die andere der beiden Eingangsklemmen des Umschalters mit einer Initialisierungsleitung des Mikroprozessors verbunden ist.

Dank der Erfindung genügt es, den Umschalter für den Transport in eine Stellung zu bringen, in welcher der Speicher mit der Initialisierungsleitung verbunden ist. Der Speicher ist demnach nicht mehr mit den beiden Batterie-Klemmen verbunden. Wenn man vergisst, die Position des Umschalters zu ändern, so verbleibt der Mikroprozessor, selbst wenn er unter Spannung steht, ständig in seinem Initialzustand. Darüber hinaus genügt es, wenn im Funktionsablauf der Umschalter seine den Speicher schützende Stellung einnimmt und der Mikroprozessor versagt, die Stellung des einzigen Umschalters zu verändern, um den Mikroprozessor in den Initialzustand zurückzuführen, bevor man dem Umschalter erneut in die den Speicher schützende Stellung umlegt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Initialisierungsleitung direkt mit dem Initialisierungsausgang einer Stromquelle verbunden ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Initialisierungsleitung ein Bug für eine Reihe von Mikroprozessoren ist, an die der Initialisierungsausgang mindestens einer Stromquelle angeschlossen ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine erste Ausfüh- rungsform der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung;

Fig. 2 in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung, die ein System von über einen Bus miteinander verbundenen Mikroprozessoren integriert ist;

Fig. 3 in detaillierter Darstellung einen Mikroprozessor des in Fig. 2 wiedergegebenen Systems; und

Fig. 4A, 4B, 4C die Zeitdiagramme der Versorgungsspannung, des Signals des Buses und des Initialisierungssignals der Mikroprozessoren des in Fig. 2 wiedergegebenen Systems.

Die Fig. 1 zeigt einen Mikroprozessor 1, der z.B. zu einem System von Mikroprozessoren eines Fernschreibers gehört und mindestens einen Speicher 2 mit zwei Klemmen (Anschlüssen) 3, 4 aufweist, wobei die Klemme 3 mit dem logischen Nullpunkt des Mikroprozessors verbunden ist.

Der Speicher 2 ist über seine Klemme 3 mit der gemeinsamen Klemme (Anschluß) 5 eines Umschalters 6 verbunden. Der Speicher 2 hat über seine Klemme (Anschluß) 4 außerdem Verbindung mit einer von zwei Klemmen (Anschlüssen) 7, 8, wobei es sich bei der Klemme 7 um die Plus-Klemme einer Batterie 9 handelt. Die Klemme 8 der Batterie 9 ist mit einer Klemme (Anschluß) 10 von zwei Eingangsklemmen (Eingangsanschlüssen) des Umschalters 6 verbunden, dessen andere Eingangsklemme (Eingangsanschluß) 11 Verbindung mit einer Initialisierungsleitung 14 des Mikroprozessors 1 hat. Die Initialisierungsleitung 14 ist ihrerseits mit dem Initialisierungsausgang 12 einer Strom- bzw. Versorgungsquelle 13 und andererseits mit dem Initialisierungseingang 16 des Mikroprozessors verbunden. Die bewegliche Kontaktzunge 15 des Umschalters 6 kann die gemeinsame Klemme 5 und somit die Klemme 3 des Speichers 2 mit der Klemme 10 und somit auch der Klemme 8 der Batterie 9 oder aber mit der Klemme 11 und somit der Initialisierungsleitung 14 verbinden, die ihrerseits zum logischen Nullpunkt des Mikroprozessors 1 führt.

Während des Transportes befindet sich die bewegliche Kontaktzunge 15 des Umschalters 6 in Kontakt mit der Klemme 11.

In der Arbeitsstellung befindet sich die bewegliche Kontaktzunge 15 in Kontakt mit der Klemme 10.

Wenn die Bedienungsperson nach dem Transport vergißt, die Stellung des Umschalters zu verändern, so wird nicht nur der Speicher 2 nicht an die Batterie angeschlossen, sondern auch der Mikroprozessor 1 wird permanent in den Initialzustand zurückgeführt.

Zeigt der Mikroprozessor eine Funktionsschwäche, so wird er nach Betätigung des Umschalters über den Verbindungsweg 16, 14, 11, 15, 5 in den Anfangszustand zurückgeführt.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 gehört der Mikroprozessor 20 zu einem System von Mikroprozessoren 20, 21, 22, die durch einen Bus 23 miteinander verbunden sind. Jeder Mikroprozessor ist mit einem Versorgungseingang 24 und einem Stelleingang 25 versehen. Eine Spannungsquelle 26, in diesem Falle eine einzige, versorgt, die Mikroprozessoren über einen Versorgungsausgang 28 und eine Versorgungsleitung 27, an die sie über ihre Eingänge 27 angeschlossen sind, mit z.B. einer Spannung von 5V.

Über einen Initialisierungsausgang 29 ist die Spannungsquelle 26 mit dem Bus 23 verbunden, an welchem die Mikroprozessoren über ihre Eingänge 25 unter anderem funktionell angeschlossen sind. Die Initialisierungseingänge 25 sind mit entsprechenden Initialisierungszählern 210 verbunden.

Beim Aufbau (t, t + to) der Versorgungsspannung V (Fig. 4), der sowohl beim Einschalten des Systems als auch beim Wiedereinschalten der Spannungsquelle nach einem Spannungsabfall oder einer unvorhergesehenen Unterbrechung stattfinden kann, muß die Sammelschiene im "Stillstand", hier also im niederen Zustand, verbleiben, damit die an ihr angebrachten Mikroprozessoren ihre Programme nicht aufnehmen. Zu diesem Zweck gibt die Spannungsquelle 26 über den Initialisierungsausgang 29 ein Aufrechterhaltungssignal M zum Zeitpunkt 0 an dem Bus 23, und zwar in Form eines Rechteckimpulses der Zeitdauer kleines Theta. Der Eingang des Aufrechterhaltungssignals M an den Eingängen 25 der Zähler 210, bei denen es sich um die die Zählung bewirkenden Eingänge der Zähler 210 handelt, ruft an einer "Rückstell"-Klemme 212 des aktiven Teiles 213 des Mikroprozessors, nämlich an der eigentlichen Initialisierungsklemme jedoch erst nach einer Zeitdauer kleines Rho, die gleich der längsten Zeitdauer der in dem Bus 23 zirkulierenden Signalmuster ist, einen Impuls mit einer Zeitdauer von kleines Ny = kleines Theta - kleines Rho hervor, der nunmehr die Mikroprozessoren endgültig auf den Initialzustand einstellt.

Um die Funktion der Wiedererkennung des Stellsignals sicherzustellen, gehört zu jedem Mikroprozessor sein aktiver Informationsteil 213, der Zähler 210 und ein Taktgeber 215. Tatsächlich stellt die Verbindung 211 zwischen dem Mikroprozessor und dem Bus 23 sowohl die Verbindung zwischen dem nicht dargestellten Sender des Mikroprozessors und dem Bus 23 dar, als auch die Verbindung zwischen dem nicht dargestellten Empfänger des Mikroprozessors und dem Bus 23. Der Zähler 210 nimmt über zwei Eingänge die Verbindung 25 und den Ausgang des Taktgebers 215 auf. Die Rückstell-Klemme 212 des Teiles 213 des Mikroprozessors ist mit einem der Ausgänge des Zählers 210 verbunden, wobei das binäre Gewicht der Verbindung 214 einer Zeitdauer entspricht, welcher der Zeitdauer kleines Rho mindestens gleicht.

Um die Funktion des "Wachhundes" (chien de garde) sicherzustellen, ist jeder Mikroprozessor unter anderem mit einem zweiten Zähler 216 versehen, der über seine Eingänge mit dem Taktgeber 215 und einem Inverter 217 verbunden ist, welcher seinerseits über seinen Eingang mit dem Initialisierungseingang 25 und dem Ausgang des Zählers 216 Verbindung hat, dessen binäres Gewicht einer vorbestimmten Zeitdauer entspricht, die mindestens der maximalen Zeitdauer zwischen zwei Signalmustern gleicht, und mit dem Eingang eines monostabilen Flipflop 218 verbunden ist, dessen Ausgang mit dem Bus 23 Verbindung hat. Der Zähler 216 und das monostabile Flipflop 218 bilden im Ausführungsbeispiel einen Generator zur Erzeugung des Initialisierungssignals.

Wenn nach einer Schwächung der Funktion der Bus 23 während der Zeitdauer in seinem Zustand verbleibt, so stellt der Zähler 216 über das Flipflop 218 der Bus 23 in seinem anderen Zustand, hier den niederen Zustand, zurück. Er befindet sich wieder im vorangegangenen Zustand. Es ist also der Zähler 210, der nach der in der oben erwähnten Weise vorgenommenen Wiedererkennung in den Initialzustand geht.

Zu dem Mikroprozessor 20 gehört ein Speicher 30, der wie der Speicher 2 des Mikroprozessors 1 der Fig. 1, über einen Umschalter 36 mit zwei Eingangsklemmen 40, 41 und einer gemeinsamen Klemme 35 an eine Batterie 39 angeschlossen ist. Die Klemme 35 hat Verbindung mit einer der Klemmen des Speichers 30 sowie mit dem logischen Nullpunkt des Mikroprozessors, die Klemme 40 ist mit einer der Klemmen der Batterie 39, die Klemme 41 mit dem Bus 23 verbunden.

In der Transportstellung ist die bewegliche Zunge des Um- schalters 36 in Kontakt mit der Klemme 41, während sie in der Betriebsstellung Kontakt mit der Klemme 40 hat.

Die Funktion ist hier die gleiche wie oben beschrieben.

Claims (3)

1. Schutzvorrichtung für den Speicher eines Mikroprozessors (1; 20), mit einer Schutzbatterie (9; 39) und Einrichtungen zum Verbinden der Batterie-Klemmen mit den Klemmen des Speichers, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtungen einen Umschalter (6; 36) mit zwei Eingangsklemmen (10, 11; 49, 41) und einer gemeinsamen Klemme (15; 35) umfassen, die mit einer (3) von zwei Klemmen (3, 4) des Speichers und dem logischen Nullpunkt des Mikroprozessors verbunden sind, wobei eine (10; 49) der beiden Eingangsklemmen des Umschalters mit einer (8) der beiden Batterie-Klemmen (9; 39) Verbindung hat, während die andere Klemme (4) des Speichers mit der anderen Batterie-Klemme (7) verbunden ist, und wobei die andere (11; 41) der beiden Eingangsklemmen des Umschalters mit einer Initialisierungsleitung (14; 23) des Mikroprozessors (1; 20) verbunden ist.

2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Initialisierungsleitung (14) direkt mit dem Initialisierungsausgang (12) einer Stromquelle (13) verbunden ist.

3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Initialisierungsleitung ein Reihendatenbus (23) für eine Reihe von Mikroprozessoren (20, 21, 22) ist, an die der Initialisierungsausgang (29) mindestens einer Stromquelle (26) angeschlossen ist.