Устройство для блокировки информации в вычислительной системе при включении и выключении электропитания Советский патент 1987 года по МПК G06F11/22 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении вычислительных машин и кассовых регистраторов, в которых не допускается потеря информации в устройствах памяти в моменты переходных процессов при включении и выключении электропитания.

Цель изобретения - повьшение достверности работы устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого ycтpoйcтвaJ на фиг,2 - временная диаграмма его работы; на фиг.З - функциональная схема блока фиксации аварии питания.

Устройство содержит .(Фиг , 1) блок 1 питания, блок 2 контроля напряжения, блок 3 фиксации аварии питания, блок 4 формирования сигнала обращения к памяти, ключ 5 заищты, элемент 6 запрета и блок 7 оперативной памяти (ОЗУ) системы.

Блок 4 состоит из элемента И 8 и триггера 9.

Блок 3 содержит (фиг.З) элемент НЕ 10, элемент И-НЕ 11, триггеры 12 и 13, элемент И-НЕ 14, формирователи 15 и 16, включающие элементы НЕ 17, резисторы 18 и конденсаторы 19.

Ключ 5 состоит из резисторов 20 и 21 нелинейного элемента (стабилитрона) 22, транзистора 23 и резисторов 24-26 (фиг.1).

На фиг.1 обозначены также вход 27 сигнала анализа аварии питания, выход 28 начальной установки, вход 29 обращения к ОЗУ, входы 30 и 31 тактов начала и конца обращения к ОЗУ 7 и шины 32-36 ОЗУ 7.

Блок 1 предназначен для выработки стабилизированного напряжения соответствующих каналов (например, 5, 12 В). Стабилизация напряжения осуществляется с помощью внутреннего импульсного стабилизатора, в цепь которого включена первичная обмотка трансформатора, выход вторичной обмотки которого соединен с входом блока 2.

Блок 2 контроля представляет собо амплитудный детектор, собранный, например, на полупроводниковом диоде, анодный выход которого подсоединен к вьгходу вторичной обмотки трансформатора блока 1, а вывод катода - к нагрузке (резистору), шунтированной емкостью. По включении блока 1 на вход детектора поступают из импульс

5

0

ного стабилизатора импульсы частотой 20 кГц, которые детектируются, и на нагрузке детектора формируется потенциал высокого уровня (и, фиг.2). Этот потенциал на выходе блока 2 сохраняется на протяжении всей работы блока 1. При отключении блока 1 высокий уровень потенциала блока 2 резко переходит к низкому уровню. Таким образом, блок 2 служит для выработки высокого уровня потенциала в начале работы и низкого уровня напряжения по окончании работы стабилизатора блока питания 1.

Ключ 5 содержит транзистор 23 и времязадающую цепь - последовательно соединенные резисторы 20 и 21 и нелинейный элемент 22 (элемент с нелинейным характером: вольт-амперной характеристики, например стабилитрон).

Блок 7 оперативной памяти с адресными 33 и информационными 32 входными шинами, шинами 34-35 управления (вхо- ды 35 и 34 Вызов ОЗУ и Запись-счи- - тывание) и выходными информационными шинами 36 может быть выполнен на стандартных электронных элементах памяти с малыми токами потербления в режиме хранения информации с исполь- 0 зованием дежурного источника питания или на магнитных сердечниках

Однако оба вида ОЗУ требуют блокировки (защиты) от переходных процессов, возникаюших в моменты включения- 5 отключения или аварии элеткропитания, чтобы исключить искажения информации.

Устройство работает следующим образом.

При отключении электропитания на 0 выходе основного канала (+5В) блока 1 отсутствует напряжение, на нелинейном элементе 22 нет падения напряжения, транзистор 23 закрыт, а через резисторы 24 и 25 нулевой потенциал 5 блокирует элемент 6 запрета.

В начальный момент включения питания (до достижения номинального уровня напряжения) элемент 6 запрета всегда находится в запрещенном состоянии от низкого уровня лотенциала, вырабатываемого ключом 5 (левая часть эпюра Uy, фиг.2), Низкий уровень потенциала (запрещающий потенциал) удерживается ключом 5 до достижения номинального напряжения источника питания, воздействие которого через элемент 6 запрета защищает вызов ОЗУ 7 от проникновения помех, вызван0

5

313

ных переходными процессами микросхем цепей управления в момент включения питания (экспоненциального нараста- , ния питания).

Таким образом, ОЗУ 7 до и после включения блока 1 находится в запрещенном состоянии и вьшолняется режим хранения. До включения электропитания на импульсном выходе блока 1 так

же отсутствует напряжение, следова- 10 те 22 вьщеляется напряжение, величитепьно, на выходе блока 2 присутствует нулевой (низкий) потенциал. Триггеры 12 и 13 находятся в исходном состоянии, начальная установка не вырабатывается, и триггер 9 может находится в любом состоянии, но вход вызова ОЗУ 7 удерживается потенциалом низкого уровня ключа 5 в запрещенном состоянии.

При включении блока 1 на выходе его выпрямителя появляется напряжение, которое сглаживается низкочастотным фильтром и поступает на вход импульсного стабилизатора напряжения.

на которого достаточна для открытия транзистора 23.

По открытии транзистора 23 с эле- ментд/запрета 6 снимается запрет (эпю

f5 pa Uj, фиг.2). Появление задержанного потенциала высокого уровня с выхода формирователя 15 (эпюра Um2, фиг.2) - вызывает установку в единичное состоя ние триггера 13. Последний снимает

20 начальную установку со схем центрального устройства и триггера 9, после чего система считается включенной и готовой к выполнению заданной операции. Временное соотношение работы

Стабилизатор начинает работать, выра- - устройства приведено на фиг.2. батывая импульсы частотой 20 кГц. В моменты отключения напряжения Импульсы стабилизатора через вторичную обмотку трансформатора трансфор-

сети или аварии напряжение снимает с выпрямителя, прекращает работать импульсный стабилизатор, с импульсн го выхода блока 1 прекращают поступ импульсы на вход блока 2, на выходе которого устанавливается низкий уро вень (правая часть эпюры Uj, фиг.2) Низкий уровень поступает на вход фо 35; мирователя 15, на выходе которого п является низкий уровень, устанавлив щий в единичное состоянин триггер 1 По приходе в конце машинного цикла на вход-27 сигнала Анализ аварии питания (ААП) элемент И-НЕ 14 форм

2.

мируются на импульсный выход контроля блока 1. Эти импульсы поступают на вход блока 2, который преобразовывает (детектирует) эти импульсы в потенциал высокого уровня (эпюра И фиг.2).

В это время на выходе основного канала происходит нарастание напряжения (+5В) (эпюра U(, фиг.2), которое поступает нa вход делителя времязадаю щей цепи ключа 5.

-

В начальные моменты нарастания напряжения блока I на нелинейном элементе 22 напряжение не вьщеляется, транзистор 23 закрыт, на выходе ключа 5 присут ствует низкий уровень (О)

(эпюра и, фиг.2), который через элемент 6 запрета продолжает блокировать ОЗУ 7.

Все время, пока отрабатывал блок 3 в момент отключения напряжения сети, номинальное напряжение удерживалось накопительньши выходными емкостями блока 1.

50

При снижении напряжения на емкосПри достижении уровня напряжения основного канала (+5В), близкого к номинальному, формирователь 16 выраба- тьшает отрицательный импульс, который устанавливает триггер 13 в нулевое состояние. .На выходе триггера 13 при-55 тях блока 1 меньше номинального на де- сутстйует низкий уровень, который лителе времязадающей цепи происходит устанавливает в исходное (начальное) распределение напряжения таким обра- состояние соответствукяцие схемы цент- зом, что транзистор 23 закрьшается рального устройства и блок 4. (эпюра U5- , фиг.2). На выходе ключа

Таким образом, с момента установки триггера 13 в нулевое состояние соответствующие схемы центрального устройства и триггер 9 удерживается в начальном (исходном) состоянии.

При достижении номинального значения напряжения основного канала (+5В) блока 1 через делитель времязарающей цепи течет ток, на нелинейном элеменна которого достаточна для открытия транзистора 23.

По открытии транзистора 23 с эле- ментд/запрета 6 снимается запрет (эпюpa Uj, фиг.2). Появление задержанного потенциала высокого уровня с выхода формирователя 15 (эпюра Um2, фиг.2) - вызывает установку в единичное состояние триггера 13. Последний снимает

начальную установку со схем центрального устройства и триггера 9, после чего система считается включенной и готовой к выполнению заданной операции. Временное соотношение работы

устройства приведено на фиг.2. В моменты отключения напряжения

30

40

сети или аварии напряжение снимается с выпрямителя, прекращает работать импульсный стабилизатор, с импульсного выхода блока 1 прекращают поступать импульсы на вход блока 2, на выходе которого устанавливается низкий урог вень (правая часть эпюры Uj, фиг.2). Низкий уровень поступает на вход фор- 35; мирователя 15, на выходе которого появляется низкий уровень, устанавливаю-- щий в единичное состоянин триггер 12. По приходе в конце машинного цикла на вход-27 сигнала Анализ аварии питания (ААП) элемент И-НЕ 14 формирует отрицательный импульс, который, устанавливает в нулевое состояние триггер 13, и низкий уровень на выходе 28 устана вливает с исходное сос- тояние центральное устройство и триггер 9, блокирующий элемент 6 запрета (правая часть эпюры Ug , фиг.2).

Все время, пока отрабатывал блок 3 в момент отключения напряжения сети, номинальное напряжение удерживалось накопительньши выходными емкостями блока 1.

тях блока 1 меньше номинального на де- лителе времязадающей цепи происходит распределение напряжения таким обра- зом, что транзистор 23 закрьшается (эпюра U5- , фиг.2). На выходе ключа

При снижении напряжения на емкос блока 1 меньше номинального на де- еле времязадающей цепи происходит пределение напряжения таким обра- , что транзистор 23 закрьшается юра U5- , фиг.2). На выходе ключа

5 устанавливается низкий уровень, который через элемент 6 запрета бло- кирует вход обращения к ОЗУ 7. ОЗУ 7 переходит в режим харнения. При включении устройства процесс повторяется

Формула изобретения

Устройство для блокировки информации в вычислительной системе при включении и выключении электропитания , содержащее блок контроля напряжения, соединенный входом с выходом Работа источника питания, а выходом - с входом пуска блока фиксации аварии питания, контрольный вход которого подключен к выходу основного канала источника питания, а выход - к входу сброса блока формирования сигнала обращения к памяти, вход пуска и входы стробов пуска и сброса которого образуют вход устройства

для подключения к выходу обращения к памяти центрального процессора системы, управляющий вход и выход блока фиксации аварии питания являются соответствующими входом и выходом устройства для подключения к выходу за-; Дания режима и начальной установки центрального устройства системы, о т- л и чающееся тем, что, с

целью йовыше шя достоверности работы устройства, в него введены ключ за- . щиты и элемент запрета, причем управляющий вход элемента запрета соединен через ключ зашиты с выходом основ ного канала источника питания, а информационный вход - с выходом формирования сигнала обращения к памяти, выход элемента запрета является выходом устройства для подключения входа

разрешения обращения блока оперативной памяти системы.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при построении вычислительных машин и кассовых регистраторов. Устройство автоматически следит за уровнем напряжения питания в- момент включения и отключения основного источника питания и при отклонении его от номинального значения блокирует вход обращения (вызов) к памяти, что полностью исключает .потери информации в памяти. Целью изобретения является повьшение досто- i верности работы и упрощение устройства. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок 2 контроля напряжения, блок 3 фиксации аварии питания, блок 4 формирования сигнала . обращения к памяти, введены элемент 6 запрета и ключ 5 защиты. 3 ил. (П г 30 zs 31

Редактор М.Дылын

Составитель В.Вертлиб Техред Л.Олейник

Заказ 1892/45 Тираж 673Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

f

Корректор С.Черни