Устройство для управления энергопотреблением микропроцессорной системы Советский патент 1987 года по МПК G06F3/00 G06F11/22 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к микропроцессорным системам (МП-системам) сбора данных с батарейным электропитанием, и может найти применение в портативной аппаратуре регистрации цифровой информации в полевых условиях.

Цель изобретения - сокращение аппаратурных затрат устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - блок-схема микропроцессорной системы.

Устройство содержит (фиг. 1) блок 1 управления и шины 2, 3 и 4 адреса, данных и синхронизации вывода (данных) из микропроцессорной системы (управления). Адресный, информационный и синхронизирующий входы блока 1 управления подключены соответственно к входным шинам 2, 3 и 4 адреса, данных и синхронизации вывода данных из МП-системы. Выход блока 1 управления соединен с входом ТПД 5 (шиной запроса прямого доступа к памяти) микропроцессора МП-системы, инициирующим режим прямого доступа к памяти (режим «Захват шин). Вход сброса блока 1 подключен к шине 6 системного сброса, сигнал на которой формируется при начальном запуске системы, или по инициативе оператора с системного пульта.

Блок I управления содержит счетчик 7, генератор 8 импульсов, триггер 9, элемент И 10 и дешифратор 11 адреса.

При необходимости вместо десятичного счетчика может быть использована комбинация из двоичного счетчика и дешифратора требуемой разрядности.

Устройство подключено к МП-системе (фиг. 2), которая включает микропроцессор 12, представляющий собой совокупность арифметико-логического устройства и микропрограммного блока управления, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 13, предназначенное для хранения выполняемых МП-системой программ, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 14, служащее для хранения и накопления изменяющихся данных, интерфейс 15 ввода-вывода (ИВВ), один или несколько, служащий для связи МП-системы с внещними устройствами (датчиками, пультом управления, исполнительными устройствами и т. п.).

ОЗУ 14, ПЗУ 13 и ИВВ 15 соединяются с микропроцессором 12 с помощью системы общих щин адресной шины (ША) 2, служащей для обращения к определенной ячейке памяти запоминающих устройств или к ИВВ 15, двунаправленной шины 3 данных (ШД) предназначенной для пересылки информации между микропроцессором 12, памятью и ИВВ 15, и шины синхронизации и управления (ШУ), обеспечиваюшей необходимое направление и синхронизацию пересылки данных.

5

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии МП-система и блок 1 приводятся сигналом «Сброс, вырабатываемым средствами системы по входу 6

системного сброса. Счетчик 7 переводится в нулевое состояние и сигнал ТПД на выходе блока 1 отсутствует. Микропроцессор 12 приступает к выполнению программы, хранящейся в ПЗУ 13.

По выполнению первого фрагмента ос новной программы, реализующей основную функцию данной МП-системы (например, сбор данных с датчиков, их обработку и выдачу управляющих сигналов на внешние устройства), на шине 2 выставляется адс рес блока 1, что приводит к появлению на выходе дешифратора И «1, подготавливающей к работе элемент И 10. Па шине 3 формируется код выдержки времени и выдается сигнал «Вывод, по которому производится запись кода с шины 3 в счетчик

0 7 и вклю чение триггера 9. Достоверность записи кода в счетчик 7 обеспечивается за счет того, что непосредственно перед записью все триггеры счетчика 7 находятся в состоянии «О. В результате записи кода в счетчик 7 на его нулевом выходе появляется сигнал ТПД, который сохраняется на нем до окончания временного интервала, формируемого блоком 1.

Поступление сигнала ТПД на вход инициации режима прямого доступа к памяти микQ ропроцессора 12 вызывает прекращение выполнения текущей программы, останов и переход его в статическое состояние. При этом вся информация, необходимая для продолжения выполнения программы, сохраняется во внутренних регистрах микропроцессора 12.

Потребляемая МП-системой мощность в данном случае уменьшается, поскольку существует разница между мощностью, потребляемой в динамическом и статическом режимах для МП-систем, выполненных по КМОП-технологии.

0 В статическом состоянии МП-система находится в состоянии ожидания, сохраняя всю информацию для последующего выполнения работ по заданной программе, в течение времени, определяемом работой блока 1, заключающейся в следующем.

Включение триггера 9 сигналом с выхода элемента И 10 приводит к запуску генератора 8. Импульсы с выхода генератора 8 поступают на счетный вход счетчика 7 и переключают его до тех пор, пока он

Q вновь не установится в состояние с высоким потенциалом на выходе «О, что означает снятие сигнала ТПД с выхода блока 1.

Количеством импульсов, сформированных генератором 8 до этого момента, опреде5 ляется выдержка времени, по истечении которой МП-система начинает продолжение программы с того места, на котором она была прервана.

Момент окончания перерыва в работе микропроцессора 12 может определяться не только работой счетчика 7, но и нажатием кнопки вручную оператором. При этом счетчик 7 принудительно устанавливается в нулевое состояние независимо от числа поступивших на его вход импульсов с выхода генератора 8.

Формула изобретения

Устройство для управления энергопотреблением микропроцессорной системы, содержащее дешифратор адреса, вход которого подключен к входу устройства для подключения к шине адреса микропроцессорной системы, элемент И, первый вход которого подключен к входу устройства для подключения к шине синхронизации вывода

/7иггиуиие

ША

7

У

В Cuc.TefiHbiH с. рос

4

микропроцессорной системы, а второй вход- к выходу дешифратора адреса, генератор импульсов, триггер и счетчик, выход и информационный вход которого подключены соответственно к входу сброса триггера и входу устройства для подключения к шине данных микропроцессорной системы, вход разрешения записи счетчика соединен с выходом элемента И и установочным входом триггера, выходом подключенного к входу генератора импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика, от- личающееся тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат устройства, выход счетчика является выходом устройства для подключения к шине запроса прямого доступа к памяти микропроцессорной системы, а вход сброса - к шине системного сброса устройства.

п.

10

11

R

С

8

.1

/7 ffr7Cff Ue

NX

f

ЛЛ

7 V /ч

лл

W

S. / ч

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к микропроцессорным системам сбора данных с батарейным электропитанием, и может найти применение в портативной аппаратуре регистрации цифровой информации в полевых условиях. Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат устройства. Цель достигается тем, что в устройстве, содержащем счетчик, дешифратор адреса, элемент И, генератор импульсов и триггер, выход и вход сброса счетчика подключены соответственно к шине запроса прямого доступа к памяти микропроцессорной системы и шине системного сброса микропроцессорной системы. 2 ил. $ (Л ю со о |С СХ) ел

12

б CucmeJUHbfi

-й/

Сдрос

V

VL

fftr/Sff