DE3310398A1

DE3310398A1 - Elektrische schaltung zum sichern des informationsinhaltes eines speichers

Info

Publication number: DE3310398A1
Application number: DE19833310398
Authority: DE
Inventors: Rolf 5632 Wermelskirchen Thomas
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1983-03-18
Filing date: 1983-03-18
Publication date: 1984-09-20

Description

Elektrische Schaltung zum Sichern des Informationsinhaltes
eines Speichers Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltung zum Sichern des Informationsinhaltes eines Speichers gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Solche Speicher sind in der Lage, Daten zu speichern, solange eine Versorgungsspeisespannung ansteht, die Daten gehen aber verloren oder werden im schlimmeren Fall durch falsche Daten ersetzt, wenn diese Versorgungsspannung unterbrochen wird.
Da elektrische Speicherschaltungen in der Regel aus Netzgeräten gespeist werden, in denen Glättungskondensatoren recht großer Kapazität vorhanden sind, geschieht der Zusammenbruch der Versorgungsspannung in den Speichern nicht schlagartig.
Man könnte jetzt zwar von einer bestimmten festzulegenden kritischen Spannungsschwelle ausgehen und nach Unterschreiten dieser Spannungsquelle eine Datensicherung einleiten.
Nur hat das den Nachteil, daß aufgrund zufälliger Schwankungen der Versorgunsspannung die Datenrettung mitunter eingeleitet wird, obwohl sich dies aus späterer Sicht als gar nicht notwendig erweist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Datens-icherung des Speichers erst dann einzuleiten, wenn nach Unterschreiten einer ersten festgelegten Spannungss-chwelle die Versorgungsspannung weiter abfällt, und die Zeit zwischen dem Passieren beider Spannungsschwellen für die Vorbereitung der Datensicherung auszunutzen.
Die Lösung dieser Aufgabe liegt in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches.
Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche beziehungsweise gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren eins und zwei der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt Figur eins ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Schaltung und Figur zwei Spannungsdiagramme.
In beiden Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.
An'den Eingang 1 der Schaltung 2 nach Figur eins ist die aus einem Netzteil mit Glättungskondensatoren stammende Versorgungsspannung U1 gelegt. Diese Speiseleitung 3 führt zu einem Verzweigungspunkt 4, an den parallel zueinander zwei Schwellwertschalter 5 und 6 angeschlossen sind. Die Ausgänge der beiden Schwellwertschalter sind auf Leitungen 7 und 8 geschaltet, die beide zu je einem Eingang einer bistabilen Kippstufe 9 und 10 geführt sind.
Die Ausgänge der bistabilen Kippstufen 9 und 10 sind mit Leitungen 11 und 12 verbunden, von denen die Leitung 11 den Interrupt-Eingang eines Mikroprozessors mit damit verbundenem Speicher 13 und die Leitung 12 zu einem Powerfail-Eingang des gleichen Prozessors führt.
Von der Leitung 7, also vom Ausgang des Schwellwertschaiters 5, führt eine Leitung 14 über eine monostabile Kippstufe 15 zu einer Leitung 16, die an einen Verzweigungspunkt 17 angeschlossen ist. Von diesem führt eine erste Leitung 18 zu dem zweiten Eingang der bistabilen Kippstufe 9 und eine weitere Leitung. 19 zum zweiten Eingang der bistabilen Kippstufe 10.
Eine dritte Leitung 20 führt vom Verzweigungspunkt 17 zum ersten Eingang eines Norgliedes 21, dessen zweiter Eingang Uber eine Leitung 22 an die Leitung 12 beziehungswei-se den Ausgang der-bistabilen Kippstufe 10 angeschlossen ist.
Ein Ausgang 23 des Norgliedes führt an einen weiteren Eingang des Mikroprozessors, und zwar den Reset-Eingang.
Die Funktion der eben beschriebenen Schaltung wird nun anhand der einzelnen Diagramme der Figur zwei erläutert.
Die oberste Kurve 30 stellt einen möglichen Spannungsverlauf der Speisespannung U1 dar. Der Punkt 31 stellt die Spannungsschwelle dar, bei der der Schwellwertschalter 5 seinen Ausgangsschaltzustand ändert, d. h. von oben auf niedriges Potential wechselt. Der Punkt 32 stellt die Spannungsschwelle dar, bei der der zweite Schwellwertschalter 6 seinen Ausgangsschaltzustand ändert, und zwar auch vom hohen auf das niedrige Spannungspotentlal wechselt, wenn die Speisespannung U1 von einem hohen Niveau 33 auf ein tiefes Niveau 34 wechselt. Demgemäß liegt auf den Ausgangsleitungen 7 und 8 beider Schwellwertschalter ein Spannungsniveau gemäß den Kurven 35 und 36.
Gelangt die speisende Spannung U1 demgemäß von ihrem Normalniveau 33 auf das Niveau der Schaltschwelle 31, so schaltet der Schwellwertschalter 5 durch und gibt auf seine Ausgangsleitung 7 ein entsprechendes (negatives) Signal.
Dieses Signal bewirkt in der bistabilen Kippstufe 9 ein Kippen, da diese nur auf negative Impulsflanken anspricht.
Somit erscheint auf der Leitung 11 entsprechend der Kurve 37 zum Zeitpunkt T1 gleichermaßen ein Signal mit niedrigem Niveau, was auf den Mikroprozessor 13 weitergegeben wird und dort die Einleitung der Datensicherung bewirkt.
Fällt die Spannung der Versorgungsspeisespannung U1 weiter und erreicht die zweite Schwelle 32, so schaltet auch der Schwellwertschalter 6 durch, gibt auf die Leitung 8 ein Ausgangssignal mit tiefem Spannungsniveau und bringt demgemäß auch die zweite bistabile Kippstufe 10 zum Kippen, die analog der ersten bistabilen Kippstufe 9 aufgebaut ist und arbeitet. Damit erscheint auf der Leitung 12 ein Aus-.
gangssignal mit niedrigem Niveau. Während die Leitung 11 an den Q-Ausgang der bistabilen Kippstufe 9 angeschlossen ist, ist Leitung 12 an den Q-Querausgang der bistabilen Kippstufe 10 angeschlossen. Infolge dessen springt das Signal auf der Leitung 12 vom niedrigen auf das hohe Niveau beim Durchfahren der Spannungsschwelle~32 durch die Speisespannung U 1. Dieses Signal wird auf den Mikroprozessor gegeben und bewirkt ein Sperren des Speichers.
Der Speicher wird hierbei auf eine interne Hilfsversorgungsspannungsquelle umgeschaltet und bewirkt keine weiteren Aktivitäten.
Solange die Speisespannungsquelle U1 auf dem Niveau unterhalb der Schwelle 32 verbleibt, geschieht nichts.
Steigt die Spannung der Spannung U1 wieder an, wird zunächst wieder die Schwelle 32- erreicht, worauf über den Schwellwertschalter 6 die bistabile Kippstufe 10 zwar eine Impulsflanke erhält, aber nicht reagiert, weil es keine negative Impulsflanke ist. Damit wirkt sich das Kippen des Schwellwertschalters 6 nicht über die Leitung 12 auch für den Mikroprozessor 13 aus.
Das bedeutet, daß, falls sich der Spannungsanstieg der Spannung U1 nicht über die Spannungsschwelle 32 fortsetzt, nichts weiter passiert. Der Mikroprozessor bleibt im gesperrten Zustand.
Erreicht die wieder ansteigende Speisespannung U1 jedoch die zweite höhere Spannungsschwelle 31-, so kippt der Schwellwertschalter 5 wieder zurück, es erscheint ein Spannungssignal über die Leitung 14 an der monostabilen Kippstufe 15, die nach Ablauf der in ihr eingestellten Verzögerungszeit einen Spannungsimpuls über die Leitung 16 auf den Verzweigungspunkt 17 gibt. Die monostabile Kippstufe 15 reagiert als einziges In der Schaltung vorhandenes Bauglied auf positive Spannungsimpulse, alle anderen nur auf negative. Spannungsimpulse.
Ober die Leitungen 18, 19 und 20 wird dieser Spannungsimpuls auf beide bistabilen Kippstufen 9 und 10 und auf das Norglied 21 verteilt. Die Ausgangsspannung der monostabilen Kippstufe 15 ist durch die Kurve 38 beschrieben, nach Durchfahren der Spannungssch.welle 31- entsteht am Ausgang der monostabilen Kippstufe ein positiver Impuls, dessen vordere positive Flanke sich nicht auswirkt, dagegen werden nach Abklingen des Impulses mit dessen negativer Rückfla.nke beide bistabilen Kippstufen 9 und 10 über die Leitungen 18 und 19 zurüCkgesetzt. Das Zurücksetzen führt auf der Leitung 11 dazu, daß die Spannungskurve 37 mit dem Ablauf der Verzögerungszeit wieder erscheint und daß demgemäß der Mikroprozessor 13 wieder freigegeben wird. Auf der Leitung 12 führt das Erlöschen des Spannungssignals auf niedrigem Niveau zu einem Ansteigen, so daß die Kurve 39 wieder erscheint. Auf den beiden Eingängen 20 und 22 des Norgliedes 21 erscheinen negative Impulse, so daß auf dem Ausgang 23 ein positiver Impuls erscheint. Dieser positive Impuls führt zu einem Freigeben des Mikroprozessors gemäß der Kurve 39. Dieser Spannungswert der Kurve 39 ist stets dann vorhanden, wenn auf keiner der beiden Leitungen 20 und 22 ein Sperrimpuls vorhanden ist.
Beim weiteren Verlauf der speisenden Versorgungsspannung U1 sei angenommen, daß diese zwar wieder die Spannungsschwelle 31 unterschreitet, aber nicht die Spannungsschwelle 32 erreicht.
Das Unterschreiten der Spannungsschwelle 31 führt zu einem Kippen des Schwellwerts.chalters 5 und damit zu einem Andern des Spannungsniveaus des Kurvenzugs 35 auf der Leitung 7.
Damit kippt'die bistabile Kippstufe 9, und der Mikroprozessor 13 wird über die Leitung 11 zum Datenspeicher angeregt.
Kehrt nunmehr die Spannung wieder und erreicht im ansteigenden Ast die Schwelle 31- wieder, so wird beim Zurücksetzen des Schwellwertschalters 5 wieder die mönostabile Kippstufe 15 angeregt und ihre Verzögerungszeit läuft gemäß der Kurve 38. Nach Ablauf der Verzögerungszeit wird über das Norglied 21 und die Leitung 23 der Mikroprozessor wieder freigegeben, und zwar entsprechend der Wiederkehr der Spannung gemäß der Kurve 39.

Claims

Ansprüche 1 Elektrische Schaltung zum Sichern des Informationsinhaltes eines Speichers bei Spannungsab- oder -ausfall mit einem Spannungsmesser, dadurch gekennzeichnet, daß zwei auf unterschiedliche Spannungen (31, 32) eingestellte Spannungsdiskriminatoren (5,6) vorgesehen sind, von denen der auf die höhere Spannung (31) eingestellte Spannungsdiskriminator (5) ein Vorwarnsignal und der andere (6) ein Sperrsignal erzeugt.
2. Elektrische Schaltung nach Anspruch eins, dadurch ge kennzeichnet, daß das Vorwarnsignal ein Umschalten des angeschlossenen Speichers auf eine gesonderte Spannungsquelle bewirkt.
3. Elektrische Schaltung nach Anspruch eins oder zwei, dadurch gekennzeichnet, daß bei Spannungswiederkehr bei Erreichen der höheren Spannungsschwelle (31) der Speicher freigegeben wird.
4. Elektrische Schaltung nach Anspruch drei, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabe des Speichers über eine Verzögerungsstufe (15) erfolgt.
5. . Elektrische Schaltung nach Anspruch drei oder vier, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherfreigabe über die Verzögerungsschaltung (15) erfolgt, gleichwohl ob die tiefere Spannungsschwelle (32) von der speisenden Versorgungsspannung (33) erreicht worden ist oder nicht.
6. Elektrische Schaltung nach einem der Anspruche eins bis fünf, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungsdiskriminatoren zwei parallel an die speisende und zu überwachende Versorgungsspannung angeschaltete Schwellwertschalter (5, 6) vorgesehen sind, deren Ausgänge mit bistabilen Kippstufen (9, 10) verbunden sind, und daß die beiden anderen Eingänge der bistabilen Kippstufen parallel geschaltet und rückwärts über eine monostabile Kippstufe an den Ausgang des Schwellwertschalters (5) angeschlossen sind, der der höheren Spannungsschwelle (31) zugeordnet ist.
7. Elektrische Schaltung nach Anspruch eins oder sechs, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang der bistabilen Kippstufe (10), die dem Schwellwertschalter (6) für die niedrige Spannungsschwelle (32) zugeordnet ist, ein Eingang eines Norgliedes (21) angeschlossen ist, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang der monostabilen Kippstufe verbunden ist.
8. Elektrische Schaltung nach einem der Ansprüche eins bis sieben, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der bistabilen Kippstufe (9), die dem Schwellwertschalter (5) mit der höheren Spannungsschwelle (31) zugeordnet ist, mit dem Trap-Eingang des Mikroprozessors (13) verbunden ist.
9. Elektrische Schaltung nach Anspruch eins oder sechs, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der bistabilen Kippstufe (10), die dem Schwellwertschalter (6) mit der niedrigeren Spannungsschwelle (32) zugeordnet ist, mit dem Powerfail-Eingang des Speichers (13) verbunden Ist.
10. Elektrische Schaltung nach Anspruch eins oder sechs, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Norgliedes (21) mit dem Reset-Eingang des anges.cblossenen Mikroprozessors (13) verbunden ist.