Запоминающее устройство с сохранением информации при отключении питания

(19) 111 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(46) 07.07,88, Бюл, В 25 (71) Белгородский технологический институт строительных материалов им. И.А. Гришманова(56) Авторское свидетельство СССР В 807388, кл, С 11 С 11/34, 1979.Авторское свидетельство СССР В 1116461. кл. С 11 С 29/00, 1983. (54) ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С СОХРАНЕНИЕМ ИНФОРМАЦИИ ПРИ ОТКЛЮЧЕНИИ ПИТАНИЯ(57) Изобретение относится к запоминающим устройствам и предназначено для надежного хранения информации в цифровых вычислительных системах,в частности в системах с резервированием. Цель изобретения - повышениенадежности устройства. Устройство .содержит накопитель 1, переключатель2, резервный источник питания 3,элемент развязки 8, выход 9 дляподключения основного источника питания, дифференцирующий элемент 10,пороговые элементы 11, 12, 13, элемент И 14 с соответствующими связями. В устройстве существует постоянное отслеживание изменения напряжения основного источника питания, чтопозволяет избежать индивидуальнойподстройки длительности задержки йодконкретную конфигурацию системы,которая питается от одного источникапитания. 2 ил.Изобретение относится к запоминающим устройствам и предназначенодля надежного хранения информациив цифровых вычислительных системах,в частности в системах с резервиро 5ванием.Целью изобретения является повышение надежности устройства.На фиг.1 приведена структурнаясхема устройства; на фиг.2 - зависимости от времени: а) напряжения основного источника питания; б) сигнала разблокировки накопителя С 1Сприложенного к управляющим входампереключателей) предлагаемого устрой- .ства.Предлагаемое устройство содержитнакопитель 1, вход блокировки которого подключен к выходу переключателя 2,связанному своим первым информационным входом с резервным источником 3 питания, подключенным,кроме того, к питающему входу накопителя. Второй информационный вход переключателя 2 соединен с управляющимвходом 4 устройства, а адресный вход5, информационный вход 6 и информационный выход 7 накопителя являютсяадресным, информацинм ходам и 30информационным выходом устройства.Элемент 8 развязки одним выводом под.ключен к резервйому источнику питания, а другим - к выходу устройства для подключения основного источника359 питания и к входам дифференцирующего элемента 10, первого и третьего пороговых элементов 11 и 12, Выход дифференцирующего элемента связан с входом второго порогового эле мента 13, а выходы всех трех пороговых элементов соединены с входамиэлемента И 14, нагруженного на управляющий вход переключателя.Предлагаемое устройство работает45 следующим образом.Пороговые элементы 11-13 сравнивают напряжения, подаваемые на их входы, с опорными уровнями напряжения, задваемыми при настройке системы. Если входное напряжение меньше опорного уровня, то на выходе порогового элемента,11 поддерживается низкий уровень напряжения "О", а при превьппении входным напряжением опорного выход порогового элемента 11 55 устанавливается в состояние с высоею иеким уров нем н апряжения 1 , Если входное напряжение пороговых элем ентон 12 и3 меньше опорных уровней, то на выходе их поддерживается уровень "1", а если больше - то уровень 3В автоматическом режиме, когда отсутс тв ует напряжение основного ис точника 9, выходы пороговых элементов 1 1 - 1 3 находятся в состоянии низкого уровня " 0 ", и, следовательно , на выходе элемента И поддерживается состояние " 0 " . Переключатель 2 при таком состоянии упр авляющих входов коммутируе т на управляющий вход накопит еля 1 сигнал высокого уровня с резервного источника 3 питания . Происходит хранение записанной в накопит еле информации, причем обращение к накопителю заблокировано .При переключении на основной источник 9 напряжение последнего У в силу инерционности нагрузки постепенно нарастает , причем нарастание в о бщем случае носит коле бательный характер Сфиг . 2 а ) . При до стижении напряжением на выходе основного источника 9 уровня У, при котором 1срабатывает первый пороговый элемент 11, на выходе последнего вырабатывается сигнал высокого уровня "1", который поступает на третий вход элемен.та И 1 ч. При этом имеет место условиеь Пномгце Б - номинальное напряжениеномосновного источника питаПороговый элемент 13 формирует на своем выходе сигнал высокого уровня "1" при условии, что напряжение на его входе Б меньше заданного Б а поскольку входное напряжение порогового элемента 13 является выходным напряжением дифференцирующего элемента 10, то выполняется условиеЕе,0-нэ Дггде Б - напряжение на выводах осахновного источника питания.Таким образом, пороговый элемент 13 сравнивает с опорным уровнем напряжение, пропорциональное скорости изменения напряжения на выводе основного источника питания. При этомоопорный уровень Б выбирается из условияЩугде ( - -)эд - заданная скоростьизменения Цух выбираемая из усло-, вия, что переходный процесс приблизился к своему установив шемуся значению настолько, что его можно считать заверше иным.В конечном итоге на выходе поро гового элемента 13 поддерживается уровень "1" при выполнении условия ц х, с 1 ц(2) На выходе порогового элемента 12поддерживается сигнал высокого уров-ня "1" при выполнении условия25ц с ц (3) где Ц - номинальное напряжениейомосновного источника питания. 30Таким образом, на выходе элемента И 14 присутствует уровень "1" при одновременном выполнении условий (1), (2) и (3)Наличие же уровня "1" на управляющих входах переключателей 2 и 3 соответствует коммутации на управляющие входы накопителя 1 внешних управляющих сигналов, т.е. разблокировке накопителя 1. В известном устройстве разблокировка происходит при 40 достижении питающего напряжения порогового уровня Ц .В предлагаемом устройстве накопитель разблокирован, когда переходный процесс войдет в зону 1 Ц, Ц 3 со 45 скоростью не больше заданной (фиг.2 а, б)Условия по неравенствам (1) и (3) выбраны для исключения ложной разблокировки накопителя в точках максимума и минимума переходного про цесса соответственно.Таким образом, осуществляется управление процессом разблокировки накопителя 1 при постоянном отслежи" вании напряжения основного источника питания. В известном устройстве ,такое отслеживание отсутствЬт, по,этому при оптимальной установке времени задержки при использовании одного источника напряжения это время не будет оптимальным для другого источника или при изменении характера нагрузки источника, что проявляется при подсоединении к системе, в .составе которой работает запоминающее устройство, дополнительных модулей и при изменении параметров нагрузки со временем (старении). Если время задержки .С э выбрать заведомо большим, чем оптимальное, то не будет обеспечено минимальное время готовности известного устройства, что не позволяет использовать его в системах с резервированием (а именно в таких системах наиболее часто применяют запоминающие устройства с автономным питанием)Для того, чтобы при дифференцировании напряжения переходного процесса не было ложных срабатываний системы от высокочастотных импульсных помех, обычно присутствующих в реальных системах, передаточная функция (М(Б дифференцирующего элемента может быть выбрана следующим образом:т.8+ 1(Т 8 + 1) (Т 8 + 1)Т сТ, Т9где Т - постоянная времени дифференцирования, выбираемаяиз быстродействия переходного процесса;Т - постоянная времени интегри"зрования, выбираемая из условия наибольшего подавления высокочастотных помехи зависящая от спектральных характеристик помехи;Т - постоянная времени, выбираемая из максимально возможной скорости перекодного процесса и ограничивающая верхнюю частоту дифференцируемого сигнала.В результате предложейных изменений схемы запоминающего устрьйства с сохранением информации при отключении питания, заключающихся в том, что в него введены последовательно соединенные дифференцирующий и второй пороговый элементы, а также третий пороговый элемент, причем входы дифференцирующего элемента и третье. го порогового элемента подсоедвнены1408458 зервный источник питания, выход которого подключен к входу питания накотттеля, первому информационномувходу переключателя н одному из выводов элемента развязки, другой вывод которого соединен с входом первого порогового элемента и являетсявыходом устройства для подключенияосновного источника питания, выходпервого порогового элемента соединенс первым входом элемента И, выходкоторого подключен к входу переключателя, выход . которого соединен свходом блокировки накопителя, второйинформационный вход переключателяявляется управляющим входом устрой"ства, адресный и информационный входыи информационный выход накопителя 20 являются соответствующими входами ивыходомустройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыщения надежности устройства, в неговведены последовательно соединенные 25 дифференцирующий элемент и второйпороговый элемент, третий пороговыйэлемент причем входы дифференцирующего элемента и третьего порогового баевотстроФ о л а зобре и Запоминающе нением информац "гания, содержащ мент развязки, аеит, элемент чены к выходу уст ключения основног элемента подклюройства для поисточника питатретьего порог ойство с сохраи отключении пиии акопитель, элетй пороговый эле е е входами эл нены с в мента И. тре переключат ставитель С.Шустеттххред Л.Сердюкова В. Бутя га дактор А.Ворович ираж 590 ПодписнГосударственного комитет СССРелам изобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб д,Заказ 3355/53 ВНИИП п 13035, жгород, ул, Проект кое ттредприятие,игр роизводствен К основному источнику питания, а выоды второго и третьего пороговых элементов связаны с вторым и третьим Входами элемента И, значительно повыпается надежность устройства (на 30 - 403) по сравнению с базовым вариантом - так как существует постоянное тслеживание изменения напряжения сновного источника питания, что поо всего прочего позволяет избе - ать индивидуальной подстройки длиельности задержки в базовом вариане под конкретную конфигурацию сисемы, которая питается от одного исочника питания,Это снижает затраты на эксплуатаию и поверку устройства. Какое бы менение вида переходного процесса момент включения устройства не проходило, накопитель разблокируется енно в момент окончания переходнопроцесса. Тем самым будет обеспеминимальное время готовности йства к работе,ия, выходы второго и вых элементов соеди