KR920005760Y1 - 전원공급장치 및 중앙처리장치의 오동작 감시회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전원공급장치 및 중앙처리장치의 오동작 감시회로

제1도는 본 고안에 따른 구체회로도.

제2도는 본 고안에 따른 제1도의 동작파형도.

제3도는 제1도중 리세트 발생기의 내부 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

C1-C6 : 캐패시터 R1-R5 : 저항

Q1-Q2 : 트랜지스터 D1 : 다이오드

PORG : 리세트발생기

본 고안은 전원공급장치 및 중앙처리장치의 오동작 감시회로에 관한 것이다.

최근 산업용 기기에 마이크로 프로세서(microprocessor)나 마이크로 콘트롤러(Microcontroller)의 사용이 증대됨에 따라, 시스템 전원공급장치(power supply)의 저전압상태 또는 공급전압내의 글리치(glitch) 현상이나 중앙처리장치(CPU)의오동작등으로 인한 시스템의 오동작이 높아가고 있다. 그러므로 시스템의 신뢰성 확보를 위해 전원공급장치 및 중앙처리장치의 동작 상태를 항상 감시하여 오동작시 이에 대한 적절한 대처를 할수 있는 회로가 필요하게 되었다.

따서서 본 고안의 목적은 시스템의 전원공급장치의 저전압 상태를 감시할 수 있는 회로를 제공함에 있다. 본 고안의 또 다른 목적은 시스템의 중앙처리장치의 오동작 유무를 감시할 수 있는 회로를 제공함에 있다.

이하 본 고안을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안의 구체회로도로서, 캐패시터(C1) 및 저항(R1)으로 구성되며, 중앙처리장치의 동작신호 출력단과 연결되어 상기 동작신호의 주기에 따른 미분 필스 신호를 발생하는 펄스 발생부(10)와, 트랜지스터(Q1, Q2), 캐패시터(C2, C3), 저항(R3, R4) 및 다이오드(D1)로 구성되며, 상기 펄스 발생부(10)의 출력을 수신하고 상기 동작신호들에 대한 기준주기 값을 세트하고 있으며, 상기 미분 펄스에 의해 스위칭되고 상기 미분펄스가 상기 기준주기 값을 초과하도록 상기미분펄스가 수신되지 않을시 소정 논리 상태를 유지 동작감시부(20)와, 캐패시터(C4-C6), 저항(R5) 및 리세트발생기(PORG)로 구성되며, 공급 전압 및 상기동작감시부(20)의 출력을 수신하고, 상기 공급전압을 기준전압과 비교하여 저전압일시 리세트 신호를 발생하는 동시에 상기 소정논리 신호 수신시 스위칭되어 상기 리세트 신호를 발생하는 리세트 신호 발생부(30)로 구성된다.

상기 리세트 신호 발생부(30)에서 상기 리세트발생기(PORG)는 미합중국의 텍사스 인스트루먼트사에서 제작판매하는 "TL 7705" (SUPPLY VOLTAGE SUPERVISORS)를 사용할 수 있다.

제2도는 상기 제1도 각부의 동작파형도로서, (2A)는 중앙처리장치에서 일정 주기이내로 발생하는 동작신호의 파형도이며, (2B)는 상기 동작 신호의 주기를 나타내는 미분 펄스 신호이고, (2C)는 상기 미분 펄스 신호에 대한 제1논리신호의 발생 파형도이며, (2D)는 상기 제1논리 신호에 의해 발생되는 리세트 신호이다.

제3도는 제1도중 리세트 발생기(PORG)의 내부구성을 도시하고 있다.

상술한 구성에 의거 본 고안을 제2도를 참조하여 상세히 설명한다.

전원공급장치(power supply)의 동작에 이상현상이 발생하거나 중앙처리 장치에서 소프트웨어(Software)문제라든가 온도 영향등으로 오동작이 발생하면, 중앙처리장치로 이를 알려 시스템의 오동작을 방지하여야 한다.

이를 위하여 상기 중앙처리장치의 동작신호 상태를 감시하여 일정주기내에 반복하여 이루어지면 정상으로 간주하고, 일정주기가 경과되도록 상기 동작신호가 발생되지 않으면 비정상 상태로 간주한다. 여기서 상기 동작신호란 중앙처리장치에서 출력되는 신호로서, 중앙처리장치의 프로그램 수행시간등을 나타내는 신호등이 될수 있다. 또한 동작전압이 저전압일시에도 시스템의 오동작을 수행하게 되므로, 공급전압의 상태를 항시 감시한다.

이는 리세트 발생기(PORG)에서 수행되는데, 상기 리세트 발생기(PORG)는 제3도에 도시된 바와 같이 내부전류원, 기준전압 발생기 및 비교기등을 내장하는 집적회로로서 상기한 "TL 7705"를 사용하면 된다.

상기한 본 고안의 동작과정을 상세히 살펴본다.

먼저 초기 기동시 상기 리세트 발생기(Power On Reset Generator) (PORG)는 전원공급장치의 전원이 안정될때까지 기다리다가 전압이 안정되 리세트라인(reser line)과 반전 리세트라인()을 활성화 시킨다.

또한 상기 리스테 신호의 펄스폭(pulse width), 즉 시간지연(time delay)은 리세트발생기(PORG)의 내부전류원과 캐패시터(C4)의 값으로 결정할 수 있으며, 캐패시터(C5)는 글리치(glitch) 현상을 제거한다.(리세트발생기를 "TL 7705"라고 가정하면 시간지연(td)은 1.3x1000xC4가 된다). 이때 전원 공급장치가 정상동작중에 전압이 떨어지면 정상전압이 될때까지 기다렸다가 리세트 라인을 활성화 시킨다.

두번째로 중앙처리장치의 비정상적인 동작에 의한 리세트 신호 발생과 정을 설명한다.

먼저 일정주기이내로 발생하는 (2A)와 같은 중앙처리장치의 상기 동작 신호 출력단을 펄스발생부(10)의 입력단에 연결한다. 상기 (2a)와 같은 동작 신호가 상기 펄스 발생부(10)로 수신되면, 캐패시터(C1)와 저항(R1)에 의해 미분되어(2B)와 같이 +방향과 -방향으로 교번되는 미분 펄스로 발생된다. 이때 상기 미분펄스중 +방향의 펄스에 의해 NPN형인 트랜지스티(Q1)가 턴온되며, 이로 인해 캐패시터(C2)에 충전된 전압이 방전되어 PNP형인 트랜지스트(Q2)가 턴온된다. 이때 상기 트랜지스터(Q2)의 턴온에 의해 캐패시터(C3)의 충전전압이 방전하므로 리세트발생기(PORG)의 리세트입력단자()로 드레시 홀드전압(Threshold Voltage : VT)보다 높은 "하이" 신호를 공급하게 된다. 여기서 상기 저항(R2) 및 캐패시티(C2)는 자체 시정수에 의해 트랜지스터(Q2)가 턴오프 되기진에 캐패시터(C3)가 완전히 방전될때까지 유지하는 기능을 수행하며, 다이오드(D1)은 리세트라인이 활성화되어 있는 동안에 트랜지스터(Q2)가 "온"상태를 유지할 수 있도록 도와 준다.

또한 상기 캐패시터(C3)는 방전 종료후 즉시 충전을 시작하고, 상기 리세트발생기(PORG)의 리세트 입력단자()의 전압을 (2C)와 같이 내부 스위칭 드레시홀드 전압을 향해 내려가게 된다. 즉, 상기 저항(R3)과 캐패시터(C3)는 상기 동작신호들의 주기를 설정하기 위한 시정수값을 세트하게 되는데, 이를 위하여 상기 저항(R3) 및 캐패시터(C3)의 시정수는 정상적인 동작신호의 최대주기 보다 약간 더 크게 설정한다. 따라서 (2A)와 같은 동작신호 수신시 그 주기가 상기저항(R3) 및 캐패시티(C3)에 의해 설정되는 시정수 주기 이전에, 즉 상기 동작신호가 드레시홀드전압(VT)이하로 떨어지기 전에 다음 동작신호가 입력되면, 상기 리세트 발생기(PORG)는 중앙처리장치가 정상적인 동작을 수행하는 것으로 간주하고 리세트 라인을 활성화하지 않는다.

그러나 (2A)와 같은 동작신호가 to2와 같이 일정주기(리세트 신호를 발생하게 되는 최소 주파수)를 초과하는 경우, 저항(R1) 및 캐패시터(C1)로 구분된 펄스 발생부(10)에서는 상기 저항(R3) 및 캐패시터(C3)에 의해 정해진 시가내에 교번되는 미분펄스를 발생하지 못하므로, 상기 트랜지스터(Q1-Q2)는 턴온상태를 유지하게 된다. 그러면 상기 발생기(PORG)의 리세트 입력단자()로 인가되는 신호전압을 캐패시터(C3)의 방전에따라 (2C)의 tR시점에서 내부 스위칭 드레시홀드전압(VT)이하로 내려가게 되며, 이로 인해 "하이" 논리 상태를 유지하게 된다. 따라서 상기 리세트 발생기(PORG)는 상기 리세트 입력단자()로 인가되는 "하이"논리 신호에의 반전 리세트 출력단자 ()로 "로우"신호를 출력하게 되며, 이로인해 (2D)와 같이 리세트라인을 활성화 시킨다.

상기 (2D)와 같은 리세트 펄스폭(td)는 캐패시터(C4)에 의해 결정된다. 이때 입력단자로 인가되는 입력신호의 최소주파수는 하기(1)식과 같이 계산할 수 있다.

여기서 f는 리세트 신호를 발생하는 최소주파수 Vcc는 공급전원 VT는 리세트 발생기(PORG)의 내부 스위칭드레시홀드 전압, 그러므로 입력신호는 상기 (1)식에 의해 결과치의 최대값을 넘어서는 신호를 선택해야 하는데, 예를들면 특별한 서브 루틴을 매번 실행시킬때마다 중앙처리장치의 어떤 출력을 교번되개 하여 연결하면된다.

상술한 바와같이 정격 전압 이상을 공급하거나 저전압을 공급하는 전원 공급장치의 이상동작과 소프트웨어 또는 온도의 영향으로 중앙처리장치가 비정상적인 동작을 수행시 그 상태를 검출하여 적절한 대처를 행할 수 있으므로 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 전원공급장치의 저전압 상태를 감시하고, 소정의 주기들을 갖는 프로그램의 수행시간에 따른 동작신호를 발생하는 중앙처리장치의 오동작을 감시하는 회로에 있어서, 상기 중앙처리장치의 동작신호 출력단과 연결되며, 수신되는 상기 동작신호의 주기에 대응되는 미분 펄스 신호를 발생하는 펄스 발생부(10)와, 상기 동작신호들에 대한 기준주기 값을 세트하고 있으며, 상기 펄스 발생부(10)로 부터 출력되는 상기 미분 펄스 신호를 수신하여 스위칭 되며 상기 펄스 신호가 상기 기준 주기를 초과할시 소정논리상태의 신호를 유지하는 동작감시부(20)와, 상기 공급전압 및 동작감시부(20)의 출력을 수신하며, 상기 공급전압과 기준전압을 비교하여 저전압 상태일시 리세트 신호를 발생하고, 상기 제1논리신호 수신시 스위칭되어 상기 리세트 신호를 발생하는 리세트 신호 발생부(30)로 구성된 것을 특징으로 하는 진원공급장치 및 중앙처리장치의 오동작 감시회로.