Устройство для блокировки информации в вычислительной системе при включении и выключении электропитания

 

Изобретение относится к автома- . тике и вычислительной технике и может быть использовано в микропроцессорных измерительных и управляющих системах . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства . Цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок контроля напряжения первичной сети, триггер сигнала аварийного включения, два триггера, четыре элемента И, формирователь импульсов начального запуска , элемент НЕ, компаратор и формирователь парафазных импульсов, введе ны два элемента ИЛИ, 3 ил.

CQO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 рц С 06 F 11/22

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

rl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4632442/24 (22) 04,01 89 (46)- 23.05,92, Бюл, Ф 19 (71) Особое проектно-конструкторское бюро Научно-производственного обьединения "Черметавтоматика" (72) В,Д,Савелов (53) 681.326.7 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 824214, кл, С 06 F 1,1/22, 1978, Авторское свидетельство СССР

И 1310825, кл, С 06 F ll/22, 1985. (54) УСТРОЙСТВО,ПЛЯ БЛОКИРОВКИ ИНФРРИАЦИИ В F Û×ÈÑËÈTEËÜH0!! СИСТЕМЕ ПРИ

ВКЛЮЧЕНИИ И ВЫКЛЮЧЕНИИ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в микропроцессорных измерительных и управляющих системах, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности выполнения подпрограммы прерывания по сигналу аварии питания, На фиг,! представлена функциональ" ная схема устройства; на фиг.2 - временная диаграмма работы устройства для случая, когда время сохранения стабилизированного напряжения больше времени, затрачиваемого на выполнение подпрограммы прерывания по сбою электропитания, на фиг,3 - то же, когда время сохранения стабилизированного напряжения меньше времени, затрачива„.,ЯО„„1735 5

2 (57) Изобретение относится к автома- . тике и вычислительной технике и может быть использовано в микропроцессорных измерительных и управляющих системах. Цель изобретения " расширение функциональных возможностей устройства. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок контроля напряжения первичной сети, триггер сигнала аварийного включения, два триггера, четыре элемента И, формирователь импульсов начального запуска, элемент НЕ, компаратор и форми" рователь парафазных импульсов, введе ны два элемента ИЛИ, 3 ил. емого на выполнение подпрограммы

МЮ прерывания по сбою электропитания, Устройство содержит блок пита- . ния, выход 2 которого соединен с бло" фф . ком 3 контроля напряжения первичной .(д сети, выход которого соединен с установочным входом 4 триггера 5 сигна- д ла аварийного выключения, выход 6 которого является выходом аварии элек" тропитания устройства. Выход 7 бло- ка 1 питания соединен с первым входом компаратора 8, второй вход которого ! соединен с входом 9 эталонного напрй" жения устройства, Выход 10 компарато- В ра 8 соединен с входом элемента НЕ, Ъ. (инвертора) 11, входом формирователя 12 импульсов начального запуска, с выходом 13 обращения к ОЗУ устройства, с вторыми входами. третьего : элемента И 14 и второго элемента И 15, 3585

17 а выход формирователя 12 соединен с выходом 16 начального запуска устройства, Входы 17 и 18 программной установки устройства соединены с первыми входами элемента И 14 и элемента

И !5, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 19, выход которого соединен с входами сброса первого триггера 20, второго триггера 21 и вторым входом первого элемента ИЛИ 22, Выход. элемента И 14 соединен с входом формирователя 23 одиночного импульса, инверсный выход

24 которого соединен с первым входом четвертого элемента И 25, а прямой выход 26 — с входом установки триггера 21, инверсный выход 27 которого соединен с вторым входом первого, элемента И 28, а прямой выход 29с вторым входом четвертого элемента

И 25, выход которого соединен с вторым сигнальным выходом 30 ("Информация запомнена") устройства. Выход 3 1 инвертора 11 соединен с первым входом первого элемента И 28, выход 32 которого соединен с входом установки первого триггера 20, выход которого соединен с первым сигнальным выходом 3.3 (" Информация не запомнена") устройства и первым входом элемента

ИЛИ 22, Блок 1 предназначен для преобразования напряжений сети переменного тока в стабилизированные напряжения питания постоянного тока (например, 5 В, 12 В), которые необходимы для питания ° элеиентоB вычислительной системы, Блок 3 представляет собой ампли" тудный детектор, вход которого подключен к выходу вторичной обмотки понижающего трансформатора блока l.

При включении блока на вход детектора поступают импульсы напряжения переменного тока (амплитудой .1020 В), и на выходе детектора формируется потенциал логической единицы, который сохраняется в течение всей работы блока 1, При отключении. блока

1 потенциал логической единицы на выходе блока 3 резко сменяется по" тенциалом логического нуля, Таким образом блок .3 служит для выработки потенциала логической единицы, начиная с.начала работы блока питания, и потенциала логического нуля по окончании его работы, Триггер 5 предназначен для формирования сигнала аварии электропита- ния на выходе 6 устройства. Триггер

5 устанавливается по срезу импульса

<З (перепад с потенциала логической единицы на потенциал логического нуля), причем прямой выход триггера 5 является выходом 6, При появлении среза импульса на выходе блока 3 контроля напряжения происходит установка триггера 5 и на его выходе появляется потенциал логической единицы, Компаратор 8 предназначен для сравнения напряжения стабилизированного питания с выхода 7 блока 1 и эталонного напряжения, подаваемого на вход 9 устройства. Если эталонное напряжение .меньше или равно напряже . нию стабилизированного питания, то на выходе lO вырабатывается потенциал логической единицы, а если больше — потенциал логического нуля, Устройство работает следующим образом, Перед началом работы производится начальная установка устройства, т,е. производится установка в исходное состояние триггера 5, триггера 21, триггера 20 путем подачи импульса установки (потенциал логической единицы) на второй вход элемента ИЛИ 19, В результате на выходах 6, 30 и 33 устройства присутствует потенциал логического нуля, 35 .

При отключении сетевого электропитания на выходе 7 блока 1 отсутствует напряжение постоянного тока (например, +5 В). На выходе 10

gO компаратора 8 формируется потенциал логического нуля, который поступает на выход 13 устройства и запрещает обращение к 03У, Этот же потенциал поступает на входы элементов И 14 и

l5 и запрещает прохождение сигналов с входов 17 и 18 устройства, До включения блока 1 на его выходе 2 отсут ствует напряжение, поэтому на выходе блока 3 потенциал логического нуля, В начальныи момент после включения блока 1 до цостижения номинального уровня напряжения на его выходе 7 на выходе компаратора 8 присутствует потенциал логического нуля.

Этот потенциал запрещает обращение к ОРУ и прохождение сигналов с вхо- дов 17 и l8 программной установки устройства с целью защиты от проник-, новения помех, вызванных переходными, 5 1735853 процессами в вычислительной системе в момент включения питания, Таким образом ОЗУ до и в начальный момент после включения блока 1 находится в режиме хранения информации, Через некоторое время после включения блока 1 на его выходе 7 устанавливается напряжение постоянного тока, равное номинальному, При этом на выходе 10 компаратора 8 появляется потенциал логической единицы, который запускает формирователь 12 по фронту сигнала (перепад с потенциала логического нуля на потенциал логи-. ческой единицы) . В результате формируется импульс начального запуска на. выходе 16 устройства, Импульсом начального запуска устанавливаются в начальное состояние соответствующие элементы вычислительной системы (например; микропроцессор, интерфейсные.

БИС и т,д.), В результате вычислительная система считается включенной и готовой к выполнению рабочеи программы.

В моменты отключения напряжения сети или аварии электропитания на выходе 2 блока 1 питания пропадает g0 напряжение переменного тока и блок 3 вырабатывает потенциал логического нуля. По срезу импульса перепада напряжения с единичного уровня в нулевой на выходе триггера 5 появляется .35 .потенциал логической единицы (фиг.2), Потенциал единичного уровня на выходе 6 аварии электропитания устройства вызывает прекращение выполнения основной программы и вычислительная система переходит на выполнение подпрограммы прерывания по сбою сетевого электропитания. Этой подпрограммой осуществляется запоминание в энергонезависимой памяти состояния внутренних регистров микропроцессора, а также необходимых данных промежуточных вычислений, Подпрограмма прерывания по сбою сетевого электропи" тания заканчивается командой программного останова микропроцессора, Например, для микропроцессора КР

580 ВИ80, микроЭВИ СИ 1800, "Искра

226", "К1-10", "К1-30" и т,д, такой командой останова является команда

HLT, Вывести микропроцессор из состояния останова можно либо с помощью сигнала начального запуска, либо по сигналам внешних запросов прерывания, 6

Подпрограммой прерывания на входе18 формируется сигнал логической единицы, который поступает через элементы И 15, ИЛИ 19, ИЛИ 22 на вход сброса триггера 5, в результате. на выходе 6 присутствует потенциал логического нуля, Второй сигнал логической единицы, программно сформированный подпрограммой, поступает на вход 17 через промежуток времени t и, пройдя через элемент И 14, на вход формирователя

23 (одновибратора). На прямом выходе

26 формирователя 23 появляется потенциал логической единицы, которыи устанавливает триггер 21 в единичное состояние„ На прямом выходе 29 триггера 21 потенциал логической единицы, поступающий через элемент И 25 на выход 30 устройства, означает., что информация, необходимая для восстановления прерванного процесса вь.числения, запомнена. На инверсном выходе 27 триггера 21 появляетсл потенциал логического нуля, котсрый запрещает прохождение сигнала с выхода инвертора 11 через элемент

И 28, Одновременно с импульсом, формируемым на прямом выходе 26, на инверсном выходе 2ч формирователя 23 появляется импульс длительности t>.

Этот импульс поступает на вход элемента И 25, тем cBMblM запрещая прохождение сигнала через элемент И 25 на выход 30 (" Информация запомнена") устройства. Длительность t> запрещающего импульса с инверсного выхода формирователя 24 выбирается .такой, чтобы разрешение прохождения сигнала с прямого выхода триггера 21 на элемент И 25 поступило только после пропадания стабилизированного напря" жения питания на выходе 7 блока

Это исключает возможность ошибочного прерывания программы по сигналу "Ин" формация запомнена" до полного про"

I падания стабилизированного напряже" ния питания.

Если в течение времени с стабили зированное напряжение не пропало, например, в случае кратковременного исчезновения сетевого электропитания, когда время отсутствия напряжения сети меньше времени t сохране" ния стабилизированного напряжения, то через время сэ на вход элемента

И 25 поступит сигнал разрешения (по1735853 тенциал логической единицы), который

1 пропусти-, сигнал "Информация запомнена" на выход 30 устройства,Таким образом произойдет выход вычислительной системы из состояния останова по сигналу прерывания на выходе 30 устройства, В результате будет выполнена подпрограмма восстановления вычислительного процесса, после выполнения которой вычисления продолжаются с прерванного места.

В том случае, если недостаточно времени, в течение которого сохраняется номинальное значение стабилизированного питания, импульс с входа

17 устройства не поступит (фиг, 3).

На выходе 1О компаратора 8 появится потенциал логического нуля. Зтот потенциал инвертируется инвертором 11, с выхода 31 которого через элемент

И 28 поступит на вход установки триггера 20, В результате по положительному фронту производится установка триггера 20, потенциал единичного уровня, с прямого выхода которого поступает через элемент ИЛИ 22 на вход сброса триггера 5 и на выход

33 устройства, что означает "Информация не запомнена".

При Включении блока 1 питания ïðoизводится начальный запуск вычислительной машины в последовательности, описанной выше. После начального запуска, если на выходе 30 потенциал логической единицы (" Информация запомнена"), производится переход на соответствующую подпрограмму восстановления того состояния, которое было в момент выключения электропитания. После восстановления состояния осуществляется дальнейшее выполнение ! рабочей программы, В том случае, если на выходе 33 потенциал логической единицы ("ИнФормация не запомнена" ), производится переход на соответствующую подпрограмму, с помощью которой осуществляется перезапуск .рабочей програм" мы сначала и информирование обслуживающего персонала об этом, например, путем выдачи сообщения на индикатор, печатающее устройство, дисплей

Гьдь

Формула изобретения

Устройство для блокировки информации в вычислительной системе при включении и выключении электропитания, содержащее блок контроля напряжения первичной сети, входом соединенный с контрольным выходом блока питания, компаратор, первым входом соединенный с выходом основного канала блока питания, а вторым входом — с входом эталонного напряжения устройства, четыре элемента И, два триггера, формирователь импульсов начального запуска, элемент НЕ, выходом подключенный к первому входу первого элемента И, выход которого соединен с установочным входом первого триггера, выход которого является первым сигнальным выходом устройства, v, формирователь одиночного импульса, прямой выход которого соединен с установочным входом второго триггера, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности выполнения подпрограммы прерывания по сигналу аварии питания, в устройство введены триггер сигнала аварийного выключения и два элемента

ИЛИ, причем установочный вход и выход триггера сигнала аварийного выключения соединены соответственно с выходом блока контроля напряжения первичной сети и выходом аварии электропитания устройства, а вход сброса — с выходом первого элемента ИЛИ, первым входом подключенного к выходу первого триггера, а вторым входомк входам сброса первого и второго триггеров и выходу второго элемента

ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом второго элемента И, а второй вход является входом начальной установки устройства, первые входы третьего и второго элементов И явля45 ются соответственно первым и вторым входами установки устройства, а вто9 рые входы соединены с входом элемента НЕ, выходом компаратора и выходом сигнала обращения к OBY устройства, выход третьего элемента И соединен с входом формирователя одиночного импульса, инверсный выход которого соединен с первым -входом четвертого элемента И, выход которого является вто» рым сигнальным выходом устройства, а второй вход соединен с прямым. выходом второго триггера, инверсным выходом подключенного к второму входу

1735853

f0,l

4Риг. 2 первого элемента И, выход компаратора через. формирователь импульсов начального запуска соединен с выходом начального запуска устройства, !

1735853

Составитель B,Âåðòëèá

Техред М,Пидьnc

I>

Корректор А.Ооручар

Редактор О»Хрипта

Ф ° Ю

3акав 1817 Тираж Подпиское

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Б-35у Раушсиая наб», д» 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 191