Запоминающее устройство с сохранением информации при отключении питания

Запоминающее устройство с сохранением информации при отключении питания

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в приборах, работающих от автономного источника питания и предполагающих его замену без нарушения предварительно введенной в прибор информации. Устройство содержит основной источник питания, резервный источник питания, токостабилизирующий элемент, накопитель, разделительные элементы, клеммы, токозадающий элемент, ключ, выход устройства. Устройство обеспечивает напряжение основного источника питания и выполнение норм технических условий на элементы памяти по допустимому разбросу напряжения питания и уровню логической "1". 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к технике хранения информации, и может быть использовано в аппаратуре с микропотребляющей памятью, где требуется сохранение введенной информации при отключении питания, например в носимых приборах.

Известно запоминающее устройство с резервным источником питания, содержащее микросхемы памяти, характеризуемые микромощным потреблением, основной источник питания, разделительный элемент, резервный источник питания, дополнительный источник питания с напряжением, превышающим предельно допустимые напряжения микросхем, и токостабилизирующий элемент. Устройство позволяет увеличить время хранения информации при отключении основного источника питания. Однако напряжение основного источника питания при этом должно быть выше напряжения питания микросхем памяти на 0,7-1,0 В и использовать его для питания других устройств без снижения надежности их работы нельзя, а применение дополнительного источника питания усложняет конструкцию и снижает надежность всего устройства. Это устройство не может также обеспечить надежность сохранения информации при применении в носимых приборах, где требуется длительное хранение информации при выключении прибора.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Цель достигается тем, что в запоминающее устройство с сохранением информации при отключении питания, содержащее основной и резервный источники питания, токостабилизирующий элемент, накопитель, первый и второй разделительные элементы на первом и втором диодах, причем вход резервного источника питания соединен с катодом первого диода и первым входом токостабилизирующего элемента, выход которого подключен к входам питания накопителя и катоду второго диода, информационный вход накопителя соединен с вторым входом токостабилизирующего элемента, выходами основного и резервного источников питания и является первым информационным входом устройства, введены третий разделительный элемент на третьем диоде, токозадающий элемент на резисторе и ключ, вход которого подключен к аноду первого диода и является вторым информационным входом устройства, выход ключа соединен с первым выводом резистора токозадающего элемента и входом основного источника питания, выход которого подключен к входу блокировки накопителя и катоду третьего диода, анод которого подключен к второму выводу резистора токозадающего элемента и аноду второго диода, выход накопителя является выходом устройства.

На чертеже представлена структурная электрическая схема запоминающего устройства.

Устройство содержит основной источник 1 питания, резервный источник 2 питания, токостабилизирующий элемент 3, накопитель 4, разделительные элементы 5, 6 и 8, клеммы 7 и 11, токозадающий элемент 9, ключ 10, выход 12 устройства.

Устройство работает следующим образом.

В режиме хранения информации (первичный источник питания подключен к клеммам 7 и 11, ключ 10 разомкнут) ток от первичного источника питания через разделительный диод 5 заряжает резервный источник 2 питания до напряжения, близкого к напряжению первичного источника питания. Одновременно ток первичного источника питания поступает на токостабилизирующий элемент 3, на выходе которого устанавливается напряжение, соответствующее минимальному напряжению хранения информации в элементах накопителя. В это же время с входа блокировки накопителя снимается напряжение основного источника 1 питания, тем самым выходы накопителя 4 будут переведены в третье состояние, отключая накопитель 4 от выходных магистралей. Время хранения информации будет практически зависеть от наличия первичного источника питания, так как ток, потребляемый накопителем в случае, если он выполнен на элементах КМОП ОЗУ, ничтожно мал.

В режиме замены первичного источника питания (первичный источник питания отключен от клемм 7 и 11, ключ 10 разомкнут) или при аварийном его отключении ток резервного источника 2 питания, который был заряжен до напряжения, близкого к напряжению первичного источника питания, поступает на токостабилизирующий элемент 3 и аналогично поддерживает на элементах накопителя 4 напряжение, соответствующее напряжению хранения информации.

Время хранения информации при этом определяется емкостью резервного источника 2 питания, которая должна обеспечить сохранение информации в ОЗУ при замене первичного источника питания или кратковременных аварийных его отключениях.

Штатный режим работы (первичный источник питания подключен к клеммам 7 и 11, ключ 10 разомкнут) соответствует работе накопителя по записи и считыванию информации. Основной источник 1 питания в этом режиме вырабатывает напряжение 5 В 10% , которое используется для питания других устройств, работающих параллельно с накопителем в составе изделия (например, процессора постоянной памяти, устройства ввода-вывода и т.п.). Одновременно напряжение подается на вход блокировки накопителя, подключая его выход 12 к магистрали информации.

Напряжение питания накопителя при этом будет соответствовать напряжению основного источника питания, т.е. 5 В 10%. В точке А устройства устанавливается напряжение U_A = U_осн+ U , где U - постоянное прямое напряжение на диоде 8.

Напряжение питания накопителя будет соответственно: U_нок = U_осн+ U- U Поскольку постоянные прямые напряжения диодов 8 и 6 близки по величине (диоды выбираются однотипными), напряжение питания накопителя практически равняется напряжению основного источника питания. Некоторое увеличение потребления накопителя за счет падения напряжения на токозадающем элементе 9 несущественно, так как мощность потребления накопителя при выполнении его на микросхемах КМОП-технологии составляет единицы процентов от общего потребления прибора и не влияет на общую мощность потребления прибора.

Накопитель устройства может быть выполнен на микропотребляющих микросхемах, например 537 РУ8, 537 РУ9, 537 РУ13 и т.п.

Токостабилизирующий элемент аналогичен токостабилизирующему элементу, используемому в устройстве по а.с. N 1381596.

Положительный эффект предлагаемого изобретения заключается в повышении надежности запоминающего устройства с сохранением информации при отключении источника питания за счет питания микросхем накопителя стандартным для прибора напряжением и за счет сохранения информации в накопителе в течение всего времени, пока к прибору подключен первичный источник питания.

Формула изобретения

ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С СОХРАНЕНИЕМ ИНФОРМАЦИИ ПРИ ОТКЛЮЧЕНИИ ПИТАНИЯ, содержащее основной и резервный источники питания, токостабилизирующий элемент, накопитель, первый и второй разделительные элементы на первом и втором диодах соответственно, причем вход резервного источника питания соединен с катодом первого диода и первым управляющим входом токостабилизирующего элемента, выход которого подключен к входам питания накопителя и катоду второго диода, информационный вход накопителя соединен с вторым управляющим входом токостабилизирующего элемента, выходами основного и резервного источников питания и является первым информационным входом устройства, отличающееся тем, что в него введены третий разделительный элемент на третьем диоде, токозадающий элемент на резисторе и ключ, вход которого подключен к аноду первого диода и является вторым информационным входом устройства, выход ключа соединен с первым выводом резистора и входом основного источника питания, выход которого подключен к входу блокировки накопителя и катоду третьего диода, анод которого подключен к второму выводу резистора и аноду второго диода, выход накопителя является выходом устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1