Устройство для управления энергопитанием микропроцессорной системы

союз советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ 9 ПУБЛИК 6 Г 3/00, 11/22 СУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВСЕСОВ/1.Я ЗОБРЕТЕ ИС ИВЛИОЬИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ельскии инстит 279020,к. 1980,3153,к. 1979.(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГОГ 1 ИТАНИЕМ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЫ, содержащее ключ, силовой вход и выход которого являются соответственно входом и выходом питания устройства, и блок управления, выход которого подключен к управляющему входу ключа и к выходу блокировки питания устройства, а адресный, синхронизируюший и информационный входы - соотственно, к входным шинам адреса и синхронизации вывода данных и шине данных устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него введены регистр адреса программы, дешифратор, первый и второй элементы И, формирователь импульса и группа магистральных выходных усилителей, причем информационный вход регистра адреса программы соединен с шиной данных уст(21) 3669560/24-24(56) Патент СШАкл. б 06 Г 1/00, опублПатент США42кл, 6 06 Г 3/00, опубл роиства, выход - с информационными входами магистральных выходных усилителей группы, вь ходы которых соединены с шиной данных устройства, вход формирователя импульса подключен к входу питания устройства, вход дешифратора подключен к входной шине адреса устройства, а выход соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соо 1 ветственно с входными шинами синхронизации ввода и вывода данных устройства, выход первого элемента И подключен к управляюшим входам магистральных выходных усилителей группы, выход второго элемента И подключен к синхронизирующему входу регистра адреса программы, вход сброса которого соединен с выходом формирователя импульсов.2. Устройство по п. 1, от гичающееся тем, что блок управления содержит счетчик, гене ратор, триггер, элемент И и дешифратор адресы, вход которого является адресным входом блока, а выход соединен с первым входом элемента И, соединенного выходом с установочным входом триггера и управляющим входом счетчика, вьход и информационный вход которого являются соответственно выходом и информационным входом блока, выход триггера подключен к входу генератора, выходом соединенного со счетным входом счетчика, выход которого подключен к входу сброса триггера.логического устройства и микропрограммного блока управления, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 28, предназначенное для хранения выполняемых МП системой программ, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 29, служащее для хранения и накопления изменяющихся данных, интерфейс 30 ввода-вывода (ИВВ) (один инесколько), служащий для связи МП системы с внешними устройствами (датчиками, пультом управления, исполнительными устройствами и т. п,) ОЗУ 29, ПЗУ 28 и ИВВ 30 соединяются с МП 27 с помощью системы общих шин адресной шины (ША), служащей для обращения к определенной ячейке памяти запоминающих устройств или интерфейсу ИВВ 30, двунаправленной ШД, предназначенной для пересылки информации между МП 27, памятью и ИВВ 30, и шины синхронизации и управления (ШУ), обеспечивающей необходимое направление и синхронизацию пересылки данных.Кроме того, в состав МП системы 26 входит тактовый генератор 31 и узел 32 сброса, вырабатывающая импульс сброса МП 27 при подаче на него питания. Сигнал системного сброса служит для приведения 354045 50 55 Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к микропроцессорным системам сбора данных с батарейнымэлектропитанием.Цель изобретения - расширение облас 5ти применения устройства за счет обеспечения возможности выполнения программыс точки, .заданной микропроцессором досвоего отключения от источника питания.На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - структурная схема микропроцессорной системы,питанием которой управляет устройство;на фиг. 3 - блок-схема алгоритма работымикропроцессорной системы,Устройство содержит (фиг, 1) ключ 1,вход 2 и выход 3 питания устройства, блок 4управления, выход 5 блокировки питания устройства, шину 6 данных ШД микропроцессорной системы, адресную шину ША 7 ишину 8 синхронизации вывода микропроцессорной системы, Блок 4 управления содержит счетчик 9, генератор 10, триггер 11,дешифратор адреса 12, элемент И 13,элемент ИЛИ 14, кнопку 15 сигнала Сброс,Устройство содержит также вход 16 сигнала системного сброса устройства, регистр 17адреса программы, формирователь 18 импульса, состоящий из резистора 19 и конденсатора 20, магистральные выходные усилители 21 группы, дешифратор 22, первый23 и второй 24 элементы И, шину 25 синхронизации ввода микропроцессорной системы. ЗОУстройство подключено к микропроцессорной системе (МП) 26, которая включает (фиг. 2) микропроцессор (МП) 27, представляющий собой совокупность арифметиков исходное состояние МП системы и подключенных к ней внешних устройств.Сигнал системного сброса формируется,например, с пульта оператора, автоматически при включении питания и т. п.При отключении питания от МП 27 шина управления в МП системе 26 служитдля предупреждения ложного срабатывания внешних устройств, в том числе и предлагаемого устройства, блокируется узлом 33блокировки, содержащем, например, дваэлемента И 34 и 35.Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии вся МП система26 и устройство обесточены. При включениисистемы напряжение питания от источникапоступает на шину 2, а значит и на ПЗУ 28,ОЗУ 29 ИВВ 30 и генератор 31, а такжена выводы питания всех элементов предлагаемого устройства. Одновременно средствами системы по входу 16 вырабатываетсясигнал системного сброса, переводящийсчетчик 9 в нулевое состояние, что приводит к включению ключа 1 и выдаче напряжения питания по выходу 3 на вход МП 27и узла 32 и установке ИВВ 30 в исходноесостояние.При подаче питания на выходе узла 32формируется импульс, устанавливающийМП 2 в исходное состояние, Кроме того,выдача питания на вход 2 запускает формирователь 18, на выходе которого формируется импульс, обнуляющий содержимое регистра 17. Длительность импульса формирователя 18 должна быть достаточной, чтобы исключить запись в регистр 17 случайных комбинаций по информационному входуво время переходных процессов на шинах ШД, ША и ШУ. По окончании сигналасистемный сброс МП 27 приступает к выполнению программы, хранящейся в ПЗУ 28.Под управлением команд, выбираемыхиз ПЗУ 28, МП 27 формирует на шинахсигналы, под воздействием которых реализуется алгоритм работы МП системы 26,приведенный на фиг. 3.На шине (ША) выставляется адресрегистра 17. При этом на выходе дешифратора 22 появляется потенциал логическойединицы, поступающий на первые входыэлементов И 23 и 24, На шине управления(ШУ) формируется сигнал Ввод, который поступает на один из входов элементаИ 34. Так как на втором входе этой схемыприсутствует потенциал логической единицыс выхода счетчика 9, на его выходе формируется сигнал, поступающий через элемент И 23 на управляющие входы усилителей 21. В результате усилители 21 открываются и подключают выходы регистра 17 к шине 7, Содержимое регистра 17 поступаетв МП 27 и фиксируется в одном из его внутренних регистров. После этого сигнал Вводснимается, что приводит к снятию потенциала с управляющих входов усилителей 21 и отключению выходов регистра 17 от шины 7.Далее МП 27 производит анализ считанного с регистра 17 кода. Так как из регистра считан О, то МП 27 осуществляет переход к выполнению первого фрагмента основной программы - программы, реализующей .основную функцию данной МП системы (например, сбор данных с датчиков, их обработку и выдачу управляющих сигналов на внешние устройства).По окончании выполнения первого фрагмента основной программы производится запись информации о состоянии МП 27 и содержимого его внутренних регистров в ОЗУ 29 (например, в область стека). Этим обеспечивается возможность восстановления информации, необходимой МП 27 для продолжения программы после перерыва в его работе при отключении от него питания,Далее вновь выставляется адрес регистра 17 на шине 6, формируется код на шинах 7, определяющий следующий фрагмент основной программы и вырабатывается сигнал Вывод, который поступая через элементы И 35 и 34 на синхровход регистра 17, производит запись в него кода с шины. Затем сигнал Вывод снимается, на шине 6 выставляется адрес счетчика 9, что приводит к появлению на выходе дешифратора 12 логической единицы, подготавливающей к работе элемент И 13. На шине 7 формируется код выдержки времени и выдается сигнал Вывод, по которому производится запись кода с шины 7 в счетчик 9 и включение триггера 11, Достоверность записи кода в счетчик 9 обеспечивается за счет того, что непосредственно перед записью все триггеры счетчика находятся в состоянии 0. В результате записи кода в счет, чик 9 потенциал логической единицы с его нулевого выхода снимается, что приводит к запиранию ключа 1, снятию напряжения питания с МП 27 и блокировке элементов И 34 и 35 узла 33, что предохраняет регистр 17, ИВВ 30 и ОЗУ 29 от записи в них случайных комбинаций ШД с системы при 5отключенном питании МП 27.С этого момента МП 27, отключенныйот источника питания, электроэнергию не потребляет, а МП система находится в состоянии ожидания, сохраняя всю информацию, необходимую для последующего вы О полнения работ по заданной программе.Система находится в этом состоянии в течение времени, определяемого работой блока 4 управления, заключающийся в следующем.Включение триггера 11 сигналом с выхода элемента И 13, как было описано выше, приводит к запуску генератора 10. Импульсы с выхода генератора 10 поступают на счетный вход счетчика 9 и переключают его до тех пор, пока он вновь не установится в состояние с высоким логическим потен циалом на выходе 0. Количеством импульсов, оформированных генератором 10 до этого момента, и определяется выдержка времени. Потенциал логической единицы с выхода счетчика 9 производит включение ключа 1, что приводит к выдаче питания на МП 27 и запуску узла 32 сброса и подготавливает элементы И 34 и 35.С этого момент МП 27 повторяет работу по описанному алгоритму, однако теперь уже из регистра 17 считывается не нулевой код, а занесенный в него код адреса очередного фрагмента основной программы, что приводит к выполнению этого фрагмента и записи в регистр 17 нового кода, определяющего следующий фрагмент программы.35 Момент окончания перерыва в работеМП 27 может определяться только работой счетчика 9. но и нажатием кнопки вручную оператором. При этом счетчик 9 принудительно устанавливается в нулевое состояние независимо от числа поступивших на его вход импульсов с выхода генератора 1 О.1201829 г( а чаво стано на на шЯдргса Рс 17 Гчиты даниесодерв(иного Рс (7 дыповненое пердаго фрагнента аснодноо л ог анны Я(7(=0 г дыловненоедторого фрогнентаснодноо л ог анны дотов нение 1 л-и го фрагчентноонад програлление дь пол. го ррогиентаоснобноо проеронны Запись инфарноцои о состовнии и саоер жинон днутреннирегострод ИП ддЗУ Устанодиа ноад гс Рг 17 Запись д Рг 17 приз. нова очередного ораг осноднод про гранны Устанодво на ад оса гчд алась д сиетчивиода дыдерьчидренени 1(енеи Составитель В. ВеТс к рс.И. Ве ресТираж (09ПИ Государственного комитетаделам изобретений и открытМосква, Ж - 35, Раушская набП Патент, г. Ужгород, ул. П лиоКорректор В, В Подписное д. 4(5 ектная Редактор Ю. СередаЗаказ 809149ВНИИП113035,Филиал ПП Аа