201183. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés adatfeldolgozó- előnyösen ügyviteli- berendezések kimaradásbiztos tápegységére
1 HU 201183 A 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés adatfeldolgozó - előnyösen ügyviteli - berendezések kimaradásbiztos tápegységére, amely az általa tápfeszültséggel ellátott adatfeldolgozó berendezéshez különböző jelző és vezérlő jelekkel csatlakozik és amely a tápfeszültség kimaradásakor speciális szekvenciákat állít elő a tárolt adatok védelme érdekében, amelyekkel tápfeszültség kimaradás esetén adatvesztés és meghibásodás elleni védelmet valósít meg. Az adatfeldolgozó berendezések működésében a hálózati feszültség kimaradása komoly zavarokat okozhat többek között azáltal, hogy megsérülnek a tárolt adatok. Ennek elkerülésére a gyakorlatban több megoldás terjedt el. Általánosan alkalmazott megoldás, hogy az adatok védelmére akkumulátorokat alkalmaznak. Ezt az teszi lehetővé, hogy a tároló elemek (memóriák) teljesítményfelvétele napjainkra olyan minimálissá vált, hogy sem méretben sem árban, sem pedig az elektromos követelmények kielégítésében nem okoz gondot az akkumulátorok alkalmazása. A tápfeszültség kimaradásakor a memóriák stand-by üzemmódba kerülnek, táplálásukról akkumulátor gondoskodik, így tartalmukat hosszú időn át megőrzik. Ilyen megoldást közöl az ELECTRONIC DESIGN című folyóirat 1978. júl. 15-i száma a 80-83 oldalán. A tápfeszültség kimaradása azonban nemcsak az adatok elvesztése vagy megsérülése miatt nem engedhető meg az adatfeldolgozó berendezések működésekor. A tápfeszültség kimaradásakor maga az adatfeldolgozó program is megáll, és mivel ez definiálatlan helyen történik, a tápfeszültség visszatérésekor nincs mód a program folytatására. A másik szokásos megoldás ezért, hogy nemcsak a memóriát védik akkumulátoros tápellátással, hanem az egész adatfeldolgozó berendezést. Ez azonban már nagy kapacitású akkumulátorokat igényel, amelyeket a működés során gondosan ellenőrizni, ápolni kell, ráadásul kapacitásuk véges, azaz bizonyos időnél hosszabb feszültségkimaradást így sem visel el a berendezés. Ismeretesek ma már olyan mikroprocesszorok (ilyen például az MK3875 típus; ELECTRONICS című folyóirat (1981. máj. 19-i száma 151-152.old.), amelyek chipen belül tartalmaznak egy minimális (64 byte) memóriát abból a célból, hogy hálózatkimaradás esetén ide stand-by állapotban a mikroprocesszor legszükségesebb adatai eltárolásra kerüljenek, amely mikroprocesszort csak egy kiskapacitású akkumulátorral (például: Ni-Cd) és egy hálózatfigyelő áramkörrel kell ellátni. Ez a megoldás azonban csak akkor használható ha a mikroprocesszor (CPU) a fentiekben említett specialitással rendelkezik. Célunk az ismert megoldások felsorolt hiányosságainak a kiküszöbölése, és egy olyan kapcsolási elrendezés létrehozása, amely kis ár- és helyigény mellett egyesíti a fent ismertetett megoldások előnyeit. Találmányunk megvalósításánál abból indultunk ki, hogy az adatok megőrzése végett feltétlenül szükség van akkumulátoros védelemre. Gondoskodnunk kell továbbá arról is, hogy az adatfeldolgozó program a tápfeszültség visszatérésekor folytatni tudja működését. Ezért nemcsak a tároló elemeket kell ellátni akkumulátoros védelemmel, hanem az egész adatfeldolgozó berendezést. Megengedhető azonban, hogy a tápfeszültség kimaradásakor az adatfeldolgozó program megálljon, csupán az a követelmény, hogy a tápfeszültség visszatérésekor folytatni tudja a működését. Találmányunk lényege, hogy a tápegység az adatfeldolgozó berendezés perifériájaként működik, azaz különböző jeleken keresztül jelzéseket adhat az adatfeldolgozó berendezés központi egységének, illetve a központi egység a tápegység vezérlésére képes. A kitűzött célt azáltal érjük el, hogy a találmánnyal kapcsolási elrendezést hozunk létre adatfeldolgozó - * előnyösen ügyviteli - berendezések kimaradásbiztos tápegységére, tápfeszültség kimaradás estén előforduló adatvesztés és meghibásodás elleni védelemhez, amely adatfeldolgozó berendezésben CPU cím dekóderre csatlakozik és amely adatfeldolgozó berendezés rendelkezik saját memóriával. A találmányra az jellemző, hogy a tápegységben tápfeszültség bemenet egyenirányító egység bemenetére és hálózatfigyelő egység bemenetére; az egyenirányító egység kimenete stabilizátor egység bemenetére és akkumulátor töltő és kapcsoló egység ki/bemenetére; a hálózatfigyelő egység egyik kimenete az akkumulátor töltő és kapcsoló egység másik bemenetére; az akkumulátor töltő és kapcsoló egység, ki/bemenete akkumulátor egység ki/bemenetére; feszültség stabilizáló egyik bemenete az akkumulátor egység kimenetére, másik bemenete a stabilizátor egység bemenetére kapcsolódik. A hálózatfigyelő egység egyik kimenete a tápegység mentési procedúrát indító kimenetét, másik kimenete a tápegység működésengedélyező és újraindító kimenetét, további bemenete a tápegység állapotmentés végét jelző bemenetét; a stabilizátor egység kimenete a tápegység tápfeszültség kimenetét, a feszültségstabilizáló kimenete pedig a tápegység stand-by kimenetét képezi. A tápegység mentési procedúrát indító kimenete az adatfeldolgozó berendezés CPU-jának egyik interrupt bemenetére, működésengedélyező és újraindító kimenete a CPU másik interrupt bemenetére, állapotmentés végét jelző bemenete címezhető flip-flopon keresztül a cím dekóderre, stand-by kimenete az adatfeldolgozó berendezés memóriájára és tápfeszültség kimenete az adatfeldolgozó berendezés tápfeszültség bemenetére van kötve. A továbbiakban a találmány tárgyát példakénti kiviteli alak kapcsán ábrák alapján ismertetjük. Az 1. ábra a találmány szerinti X tápegység és az Y adatfeldolgozó berendezés kapcsolatát mutatja az utóbbi ismert elemeinek feltüntetésével, a 2. ábrán az X tápegység felépítése, a 3. ábrán az X tápegység D hálózatfigyelő egysége egy kiviteli alakjának blokkvázlata látható, a 4.a. ábrán az X tápegység E akkumulátor töltő és kapcsoló egységének egy példakénti kapcsolási rajza, a 4.b. ábrán az X tápegység F feszültség stabilizálójának egy lehetséges megvalósítása, a 4.c. ábrán az X tápegység D hálózatfigyelő egységének egy konkrét kapcsolása látható, Az 5. ábra pedig a találmány szerinti kapcsolás működésének folyamatábráját mutatja hálózatkimaradás esetén. Az 1. ábrán látható, hogy az X tápegység XI tápfeszültség bemenettel a hálózathoz, X2 mentési procedúrát indító kimenettel az Y adatfeldolgozó berendezés 1 CPU-jának II interrupt bemenetére, X3 működésengedélyező és újraindító kimenete az 1 CPU 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
