JPH07121202A - システム制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】外部電源より入力されるＤＣ電圧値により制御
信号を生成する信号生成回路にマイコンを使用しマイコ
ン内蔵の入出力ポート，Ａ／Ｄコンバータによりデータ
の変換を行って電圧値を監視し、＋１２Ｖの動作保証電
圧領域が＋５Ｖの動作保証電圧領域内に確保されている
場合のみシステムの動作を許可し、＋５Ｖを使用する基
本装置の動作保証電圧領域内で＋１２Ｖを使用する負荷
が常に動作保証されることを、１個のマイコンで負荷の
特性及び電圧の変化を監視することでその制御をプログ
ラマブルに行い、負荷による各電圧の立上り／立下りの
順序及び時間を制御する。 【効果】基本装置と負荷間の動作タイミングのずれによ
る動作不良を防ぐことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシステムの制御回路に係
り、外部から入力される基本装置用電圧（以下＋５Ｖと
仮定する）と周辺装置用電圧（以下＋１２Ｖと仮定す
る）の電圧レベルを監視する回路にマイコンを使用し、
＋１２Ｖの動作保証電圧領域が、＋５Ｖの動作保証電圧
領域内に確保されている場合のみシステムの動作を可能
とし、周辺装置の動作が必ず＋５Ｖを使用する基本装置
の動作中に行われ、基本装置と負荷間の動作タイミング
のずれによる動作不良を防ぐことをを可能とする回路に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のシステムでは電源を供給する装置
の負荷が増大した場合、復電時にCPU等の基本装置が使
用する＋５Ｖが動作保証電圧領域に達していないうち
に、Ｆ／Ｄ，Ｈ／Ｄ等の周辺装置が使用する＋１２Ｖの
動作保証電圧領域が確定してしまう可能性があった。そ
のため、周辺装置が基本装置より早く動作してしまうと
基本装置との間に同期がとれず正常な動作が行われな
い。同様に、停電時に＋１２Ｖが動作保証電圧領域から
低下するより早く＋５Ｖが低下してしまうと周辺機器が
未だ動作状態であるのに基本装置によるデータの取扱い
が不能となり動作不良となってしまう危険性があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】今後のコンピュータシ
ステムを考える場合、システムの安全性が最も要求され
る。特にシステムの動力源である電源の安全性及び信頼
性については、システムやシステム内の回路等の性能が
よくても電源が不安定であるとシステム自体の性能や信
頼性が低下してしまう。電源を供給する装置の負荷が増
大した場合、復電時にＣＰＵ等の基本装置が使用する＋
５Ｖが動作保証電圧領域に達していないうちに、Ｆ／
Ｄ，Ｈ／Ｄ等の周辺装置が使用する＋１２Ｖの動作保証
電圧領域が確定し、周辺装置が基本装置より早く動作し
てしまうと基本装置との間に同期がとれず正常な動作が
行われない。同様に、停電時に＋１２Ｖが動作保証電圧
領域から低下されるより早く＋５Ｖが低下してしまうと
周辺機器が未だ動作状態であるのに基本装置がデータの
取扱が不能となり動作不良となってしまう。

【０００４】本発明では、外部ＤＣ電源より入力される
ＤＣ電圧値を監視しシステムに対する制御信号を生成す
る信号生成回路にマイコンを使用し、マイコン内蔵の入
出力ポート、Ａ／Ｄコンバータを使用しデータの変換を
行って電圧値を監視し、復電時は＋１２Ｖが＋５Ｖより
先に動作保証電圧領域に達した場合その時点でリセット
信号を送出し、＋５Ｖの動作保証電圧領域への到達時点
よりＶＭＥバス規格に従いリセット信号のＯＮ状態保持
を行うことにより＋１２Ｖが動作保証電圧領域に達して
も周辺装置の動作を許可せず、＋５Ｖの動作保証電圧領
域への到達により周辺装置を含むシステムの動作を許可
する。また、停電時は＋５Ｖが＋１２Ｖより先に動作保
証領域より垂下した場合、＋５Ｖが垂下した時点でシス
テムに対しリセット信号を送出しシステムの動作を終了
させ、＋１２Ｖが動作保証電圧領域にあっても＋５Ｖが
動作保証電圧領域内にない場合はシステム動作を許可せ
ず、＋５Ｖを使用する基本装置の動作中に、＋１２Ｖを
使用する負荷が常に動作許可されることを１個のマイコ
ンで負荷の特性及び電圧の変化を監視し、その制御をプ
ログラマブルに行い負荷のによる各電圧の立上り／立下
りの順序及び時間を制御し、基本装置と負荷間の動作タ
イミングのずれによる動作不良防止を実現することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】外部ＤＣ電源より入力さ
れるＤＣ電圧値を監視しシステムに対する制御信号を生
成する信号生成回路にマイコンを使用し、マイコン内蔵
の入出力ポート、Ａ／Ｄコンバータを使用しデータの変
換を行って電圧値を監視し、復電時は＋１２Ｖが＋５Ｖ
より先に動作保証電圧領域に達した場合その時点でリセ
ット信号を送出し、＋５Ｖの動作保証電圧領域への到達
時点よりＶＭＥバス規格に従いリセット信号のＯＮ状態
保持を行うことにより＋１２Ｖが動作保証電圧領域に達
しても周辺装置の動作を許可せず、＋５Ｖの動作保証電
圧領域への到達により周辺装置を含むシステムの動作を
許可する。また、停電時は＋５Ｖが＋１２Ｖより先に動
作保証領域より垂下した場合、＋５Ｖが垂下した時点で
システムに対しリセット信号を送出しシステムの動作を
終了させ、＋１２Ｖが動作保証電圧領域にあっても＋５
Ｖが動作保証電圧領域内にない場合はシステム動作を許
可せず、＋５Ｖを使用する基本装置の動作中に、＋１２
Ｖを使用する負荷の動作を許可する。

【０００６】以上の手段により信号生成回路においてマ
イコンを使用してＤＣ入力値を監視し＋５Ｖを使用する
基本装置の動作中に、＋１２Ｖを使用する負荷が常に動
作許可され、基本装置と負荷間の動作タイミングのずれ
による動作不良防止が可能となる。

【０００７】

【作用】マイコン内蔵のＡ／Ｄコンバータは外部電源よ
り入力したＤＣ電圧値をマイコンの演算部が処理可能な
ディジタル値に変換する。演算部は変換されたディジタ
ル値を監視し、復電時は基本装置用電圧と周辺装置用電
圧いずれか最初に動作保証電圧領域に達した電圧に起因
させてシステムに対しリセット信号を送出し、ＶＭＥバ
ス仕様に規定された時間経過迄リセット信号のＯＮ状態
を保持し、停電時は停電検出後ＶＭＥバス仕様に規定さ
れた時間経過後リセット信号を送出し、基本装置用電圧
と周辺装置用電圧いずれかが最後に動作保証電圧領域よ
り垂下するまでリセット信号のＯＮ状態を保持し、周辺
装置用電圧が基本装置用電圧より早く立上り、基本装置
用電圧が周辺装置用電圧より早く立ち下がった場合でも
基本装置が動作状態になる以前に周辺装置が動作状態に
なることを防ぐことで基本装置の動作中に周辺装置等の
負荷が常に動作保証される。

【０００８】またマイコンは、負荷の特性及び電圧の変
化を監視することで各電圧の立上り／立下りをプログラ
マブルに制御することで、様々な状況に対応する。

【０００９】

【実施例】以下、本件の一実施例を図１から図４により
説明する。

【００１０】図１にシステム制御回路のブロック図を示
す。システム制御回路は、ＡＣ入力回路１にＡＣ１００
Ｖ、ＤＣ入力回路２に、ＤＣ５Ｖ及び＋１２Ｖが入力さ
れる。ＡＣ入力回路１に入力されたＡＣ１００Ｖは高速
整流回路２へ送られリップル値を含んだＤＣに変換され
高速整流回路３へ送られる。高速整流回路３ではＡ／Ｄ
コンバータ、タイマを内蔵したマイコンによりＶＭＥバ
ス仕様を満足するタイミングで制御信号（ＳＹＳＲＥＳ
ＥＴ：システム全体をリセットする信号、ＡＣＦＡＩ
Ｌ：電源異常を知らせる信号）を作成する。作成された
制御信号は、信号生成回路４へ送られＶＭＥシステムへ
送出される。

【００１１】図２に信号生成回路を形成するマイコンの
ブロック図を示す。マイコンは演算処理を行うＣＰＵを
核にＲＯＭ，ＲＡＭによりデータ管理を行い、Ａ／Ｄコ
ンバータで信号処理を行いタイマにて時間計数を行う。
処理された信号は、ＣＰＵにて演算されシリアルコミュ
ニケーションインタフェースにて外部へ送信される。本
発明に関してのマイコンの動作は高速整流回路にてリッ
プル値を含んだＤＣに変換されたデータをＰＯＲＴ１よ
り入力し、Ａ／Ｄコンバータ２によりＣＰＵ３が解読可
能なディジタル値に変換する。ＣＰＵ３はＡ／Ｄコンバ
ータにより変換されたディジタル値を演算部によりディ
ジタルフィルタ等の演算処理を行い、波形歪や信号のノ
イズを取り除いて高精度なディジタル値に変換しＡＣの
値を監視する。タイマ６はディジタル変換されたＡＣ値
が停復電の規定値やヒステリシスの規定値になった後制
御信号シーケンス動作の時間を正確に計数する。タイマ
６により計数された時間経過後ＣＰＵ３は制御信号をＰ
ＯＲＴ１より出力する。

【００１２】図３にマイコンを使用したＶＭＥバスのパ
ワーモニタシステムスタート時のタイミング図を示す。
パワーモニタシステムスタート時は、ＡＣが入力後最大
２ｓまでにはＤＣ５Ｖを４.５Ｖまで上昇させる
（）。ＤＣ５Ｖは４.５Ｖから最大３０ｍｓ迄には４.
８７５Ｖ を出力する（）。マイコンは、の時間
をタイマにより計数し他電源のＤＣ５Ｖが正常に出力さ
れているかを監視する。制御信号に関しては、ＤＣ５Ｖ
が２Ｖに達したのと同時にリセット信号を０.６Ｖ にし
て信号を有効にする（）。リセット信号はＤＣ５Ｖが
４.５Ｖ になってから最小２３０ｍｓ経過後に無効にす
る（）。ＡＣＦＡＩＬはＡＣ値が規定値異常時に「Ｌ
ＯＷ」レベルになり有効となる信号であるが、ＡＣ値が
正常値となりACFAILが「ＨＩ」レベルとなり無効となっ
てから最小２００ｍｓ経過後リセット信号を無効とする
（）。マイコンは，，の時間をディジタル変換
したデータを基準にしてタイマで計数し制御信号をＣＰ
Ｕ内で作成する。以上により、＋１２Ｖが＋５Ｖより先
に動作保証電圧領域に到達しても＋５Ｖが到達しなけれ
ばシステムの動作開始を許可せず基本装置が動作状態に
なる以前に周辺装置が動作状態になることを防ぐことが
可能となる。

【００１３】図４にマイコンを使用したＶＭＥバスのパ
ワーモニタ電源異常時のタイミング図を示す。ＡＣ入力
が停電した場合はＤＣ５Ｖは最低でも２６ｍｓ間は4.87
5Ｖを保持する必要が有る（）。マイコンはの時間
をタイマにより計数しＡＣの停電によりＤＣ５Ｖが正常
に垂下するかを監視する。制御信号に関しては、ＡＣが
停電してから１０〜２０ｍｓ後にＡＣＦＡＩＬを「ＬＯ
Ｗ」レベルにして有効とする（）。また、ＡＣＦＡＩ
Ｌが有効になってから最小４ｍｓ経過後にＤＣ５Ｖは
４.８７５Ｖ まで垂下する（）。リセット信号はＡＣ
ＦＡＩＬが有効になってから最小２ｍｓ後に「ＬＯＷ」
レベルにして有効とする（）。また、リセット信号と
ＤＣ５Ｖの関係は、リセット信号が有効となってから最
小５０μｓ経過後に４.８７５Ｖに垂下され（）、Ｄ
Ｃ５Ｖが２.０Ｖまで垂下されるまでリセット信号のＯ
Ｎ状態を保持する。（）。マイコンは，，，
の時間をディジタル変換したデータを基準にしてタイマ
で計数し制御信号をＣＰＵ内で作成する。

【００１４】図４に本発明におけるＶＭＥバスのパワー
モニタシステムスタート時のタイミング図を示す。

【００１５】復電時に、＋５Ｖが＋１２Ｖより早く立ち
上がった場合はＶＭＥバス規格に従い（Ｍｉｎ０）リセ
ット信号を送出するが（）、＋１２Ｖが立ち上がるま
ではリセット信号のＯＮ状態を保持する。しかし、＋５
Ｖが立ち上がった際タイマにて計数した時間を監視し、
ＶＭＥバス規格であるＭｉｎ２３０ｍｓ経過していない
場合は残りの時間の状態保持を行う（）。一方、＋１
２Ｖが＋５Ｖより早く立ち上がった場合は、＋１２Ｖが
立ち上がった時点でリセット信号を送出する（）。Ｖ
ＭＥ規格では、＋５Ｖが立ち上がった時点でＭｉｎ０の
時間でのリセット信号送出を規定しているが＋１２Ｖが
＋５Ｖより早く立ち上がり、リセット信号を送出してい
るため規格を満足する。リセット信号のＯＮ状態保持
は、VMEバス規格通りに＋５Ｖが立ち上がった際タイマ
にて計数した時間を監視しＭｉｎ２３０ｍｓを満足する
期間状態を保持する（）。以上により、＋５Ｖが＋１
２Ｖより先に垂下しても、＋１２Ｖが垂下するまでリセ
ット信号のＯＮ状態を保持し、周辺装置の誤動作を防ぐ
ことが可能となる。

【００１６】図５に本発明におけるＶＭＥバスのパワー
モニタ電源異常時のタイミング図を示す。

【００１７】停電時に、＋５Ｖが＋１２Ｖより遅く垂下
する場合は、ＶＭＥバス規格に従い＋５Ｖが垂下する以
前Ｍｉｎ５０μｓのタイミングにてリセット信号を送出
し（）、＋５Ｖが２．０Ｖに垂下するまで状態を保持
する（）。一方、＋１２Ｖが＋５Ｖより遅く垂下する
場合も同様にＶＭＥバス規格に従い、＋５Ｖが垂下する
以前Ｍｉｎ５０μｓのタイミングにてリセット信号を送
出するが（）、リセット信号のＯＮ状態保持は、＋１
２Ｖが１．２Ｖまで垂下するまで行う（）。ＶＭＥバ
ス規格では、＋５Ｖが垂下してからＭｉｎ０のタイミン
グでリセット信号を送出する（）が、＋１２Ｖが＋５
Ｖより遅く垂下するため＋５Ｖが垂下してからリセット
信号が無効となる迄Ｍｉｎ０以上の時間が必要となり規
格を満足する。

【００１８】以上、本実施例によれば周辺装置用電圧が
基本装置用電圧より早く立上り、基本装置用電圧が周辺
装置用電圧より早く立ち下がった場合でも基本装置が動
作状態になる以前に周辺装置が動作状態になることを防
ぎ、基本装置の動作中に周辺装置等の負荷が常に動作保
証されることを可能とするとともに、本制御を１個のマ
イコンで行い負荷の特性及び電圧の変化を監視し、その
制御をプログラマブルに行い、負荷による各電圧の立上
り／立下りの順序及び時間を制御し、基本装置と負荷間
の動作タイミングのずれによる動作不良を防ぐことが可
能となる。

【００１９】

【発明の効果】従来の電源では電源を供給する装置の負
荷が増大した場合、復電時にＣＰＵ等の基本装置が使用
する＋５Ｖが動作保証電圧領域に達していないうちに、
Ｆ／Ｄ，Ｈ／Ｄ等の周辺装置が使用する＋１２Ｖの動作
保証電圧領域が確定し、周辺装置が基本装置より早く動
作してしまうと基本装置との間に同期がとれず正常な動
作が行われない可能性があった。同様に、停電時に＋１
２Ｖが動作保証電圧領域から低下されるより早く＋５Ｖ
が低下してしまうと、周辺機器が未だ動作状態であるの
に基本装置がデータの取扱が不能となり動作不良となっ
てしまう可能性があった。

【００２０】本発明では、ＤＣ出力回路より出力される
ＤＣ電圧値を監視するＤＣ出力監視回路にマイコンを使
用し、マイコン内蔵の入出力ポート、Ａ／Ｄコンバータ
を使用しデータの変換を行って電圧値を監視し、＋１２
Ｖの負荷に対する動作保証電圧領域を常に＋５Ｖの動作
保証電圧領域内に確保し、＋５Ｖを使用する基本装置の
動作保証電圧領域内で＋１２Ｖを使用する負荷を常に動
作保証することで、基本装置と負荷間の動作タイミング
のずれによる動作不良防止が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるシステム制御回路のブロック図で
ある。

【図２】信号生成回路を構成するマイコンのブロック図
である。

【図３】ＶＭＥバスのパワーモニターシステムスタート
時のタイムチャートである。

【図４】ＶＭＥバスのパワーモニター電源異常時のタイ
ムチャートである。

【図５】本発明におけるパワーモニターシステムスター
ト時のタイムチャートである。

【図６】本発明におけるパワーモニター電源異常時のタ
イムチャートである。

【符号の説明】

１…ＡＣ入力回路、２…ＤＣ入力回路、３…高速整流回
路、４…信号生成回路、５…信号出力回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＶＭＥバスを使用したシステム内で、ＡＣ
   電源部よりＡＣを入力するＡＣ入力回路と、外部ＤＣ電
   源よりＤＣを入力するＤＣ入力回路と、入力したＡＣを
   ＤＣに変換する高速整流回路とＡ／Ｄコンバータ、タイ
   マを内蔵したマイクロコンピュータ（以下マイコンと称
   する）及びＡＣ入力値、ＤＣ入力値とからシステムに対
   するＶＭＥバスが定める停復電の動作仕様を満足するタ
   イミングで各種制御信号を作成する信号生成回路と、制
   御信号をシステムに出力する信号出力回路よりなるシス
   テム制御回路において、 システム内のＣＰＵ等の基本装置に対する基本装置用電
   圧と、ファイル装置等の周辺装置に対する周辺装置用電
   圧の各ＤＣ入力値を、マイコン内蔵のＡ／Ｄコンバータ
   にてディジタル値に変換後マイコン内部の演算部を使用
   して、ディジタルフィルタ等の演算処理にて波形歪や信
   号のノイズを取り除くことにより、高精度なディジタル
   値に変換し、停復電時の各電圧の立上り／立下りを監視
   し、復電時は基本装置用電圧と周辺装置用電圧のいずれ
   か先に動作保証電圧領域に達した電圧に起因させてシス
   テムに対しSYSTEM RESET信号(以下リセット信号と称す
   る)を送出し、ＶＭＥバス仕様に規定された時間リセッ
   ト信号のＯＮ状態を保持し、停電時は停電検出後ＶＭＥ
   バス仕様に規定された時間経過後リセット信号を送出
   し、基本装置用電圧と周辺装置用電圧のいずれか後に動
   作保証電圧領域より垂下するまでリセット信号のＯＮ状
   態を保持し、周辺装置用電圧が基本装置用電圧より早く
   立上り、基本装置用電圧が周辺装置用電圧より早く垂下
   した場合でも基本装置が動作状態になる以前に周辺装置
   が動作状態になることを防ぎ、基本装置の動作中に周辺
   装置等の負荷が常に動作保証されることを可能とすると
   ともに、本制御を１個のマイコンで行い負荷の特性及び
   電圧の変化を監視し、その制御をプログラマブルに行
   い、負荷による各電圧の立上り／立下りの順序及び時間
   を制御することを特徴とするシステム制御回路。