專利名稱：計算機的自動復(fù)位方法及計算機用全數(shù)字自動復(fù)位電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出了一種計算機的自動復(fù)位方法及計算機用全數(shù)字自動復(fù)位電路。
為了使電子計算機在通電后投入正常工作狀態(tài)，計算機內(nèi)部都設(shè)有復(fù)位電路。當計算機通電后，復(fù)位電路產(chǎn)生一個復(fù)位脈沖，使整機復(fù)位，進入正常工作狀態(tài)。
目前使用的計算機復(fù)位方法是采用主要由電容和電阻組成的復(fù)位電路，通過電容的充放電，產(chǎn)生復(fù)位脈沖信號，使計算機復(fù)位，進入正常工作狀態(tài)。例如北京工業(yè)大學(xué)電子工廠生產(chǎn)的TP801單板計算機的復(fù)位電路就采用了這種復(fù)位方法。如

圖1所示。該電路由電阻、電容、手動復(fù)位按鈕和兩個非門組成。其原理是當計算機通電后，+5V直流電源經(jīng)電阻R2對電容C充電，B點的電位VB逐漸由零電位向+5V上升，當VB還小于非門1的開門電壓時，非門1輸出高電平，非門2輸出低電平，產(chǎn)生RESET復(fù)位信號。這種計算機復(fù)位方法的缺點是1.由于通電時直流穩(wěn)壓器有時會產(chǎn)生較大的過電壓直流脈沖，使復(fù)位電路的電容器充電時間縮短，不能產(chǎn)生有效的復(fù)位脈沖(如脈沖過窄等)，使計算機不能進入正常的工作狀態(tài)。
2.由于交流供電電網(wǎng)的波動，計算機的直流穩(wěn)壓器將輸出持續(xù)時間較短而電壓值低于正常工作電壓的低電壓，這時，將會擾亂中央處理器(CPU)正常的程序工作，而進入不正常的工作狀態(tài)。此時，由于這種低電壓持續(xù)時間較短，復(fù)位電路中的電容不能將電能全部放掉，因此，不能產(chǎn)生使計算機重新進入正常工作狀態(tài)的低電平復(fù)位脈沖。
3.由于外界電磁干擾造成中央處理器(CPU)不按正常程序工作時，目前使用的復(fù)位電路不能產(chǎn)生復(fù)位脈沖，因為這種干擾不一定能使復(fù)位電路中的電容充分放電。
遇到上述情況，一般可通過人工手動復(fù)位，使計算機恢復(fù)正常工作。但是，當計算機使用的交流電源沒有經(jīng)過交流穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，并且無人看管時(如用于控制、通信和監(jiān)測的專用計算機)，目前使用的復(fù)位方法及復(fù)位電路的可靠性是不能滿足要求的。
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種可靠性高，能自動復(fù)位的計算機復(fù)位方法及計算機用全數(shù)字自動復(fù)位電路。
本發(fā)明提出的計算機的自動復(fù)位方法的設(shè)計思想是1.取一種反映計算機工作狀態(tài)的信號作為標志信號，計算機正常工作時，標志信號應(yīng)為脈沖信號，計算機非正常工作時，標志信號應(yīng)為非脈沖信號(低電平、高電平或高阻抗);
2.取一種脈沖頻率低于計算機正常工作時標志信號的頻率的脈沖序列作為參考信號;
3.對標志信號和參考信號進行頻率比較，當標志信號的頻率大于參考信號的頻率時，不產(chǎn)生復(fù)位脈沖信號，當標志信號的頻率小于參考信號的頻率時，即當標志信號為非脈沖信號時，產(chǎn)生復(fù)位脈沖信號。
最好采用計算機的機器周期信號M1作為標志信號，也可以采用存貯器請求信號同輸入輸出請求信號相與后的信號或讀信號同寫信號相與后的信號等作為標志信號?？刹捎糜嬎銠C時鐘脈沖φ被256分頻后的脈沖序列F(F＝φ/256)作為參考信號。
本發(fā)明提出的計算機用全數(shù)字自動復(fù)位電路由兩個計數(shù)器、兩個非門和一個或門組成。如圖2所示。計數(shù)器1的清零端R1直接接某種反映計算機工作狀態(tài)的標志信號，計數(shù)器2的清零端R2經(jīng)非門1接標志信號，計算機正常工作時，標志信號應(yīng)為脈沖信號，計算機非正常工作時，標志信號應(yīng)為非脈沖信號(即低電平、高電平或高阻抗)。計數(shù)器1和2的時鐘輸入端CP1和CP2接一種脈沖頻率低于計算機正常工作時標志信號的頻率的脈沖序列(即參考信號)，計數(shù)器1和2的輸出端Q1和Q2連接一個或門，該或門再與非門2連接構(gòu)成本復(fù)位電路的復(fù)位脈沖信號輸出端。計數(shù)器的輸出端Q采用對時鐘輸入端CP輸入的信號的4×2n分頻的輸出端(n＝0，1，2，3，……)。當計算機正常工作時，計數(shù)器清零端R1和R2輸入的信號為脈沖頻率比計數(shù)器時鐘輸入端CP1和CP2的脈沖序列(即參考信號)的頻率高的脈沖信號，因此，兩個計數(shù)器的輸出端Q1和Q2始終為0，不產(chǎn)生復(fù)位脈沖信號;當計算機非正常工作時，計數(shù)器清零端R1和R2的輸入的標志信號為非脈沖信號(即低電平、高電平或高阻抗)，若標志信號為高電平或高阻抗狀態(tài)時，計數(shù)器1被清零，計數(shù)器1的輸出端Q輸出低電平，而計數(shù)器2處于計數(shù)工作狀態(tài)，對輸入端CP2輸入的脈沖序列(即參考信號)計數(shù)，計數(shù)器2的輸出端Q2輸出高電平，Q1輸出的低電平和Q2輸出的高電平信號經(jīng)或門和非門2后，形成低電平的復(fù)位脈沖信號，使計算機復(fù)位，進入正常工作狀態(tài);若標志信號為低電平時，計數(shù)器2被清零，計數(shù)器2的輸出端Q2輸出低電平，而計數(shù)器1處于計數(shù)工作狀態(tài)，對輸入端CP1輸入的脈沖序列(即參考信號)計數(shù)，計數(shù)器1的輸出端Q1輸出高電平，Q1輸出的高電平和Q2輸出的低電平信號經(jīng)或門和非門2后，形成低電平的復(fù)位脈沖信號，使計算機復(fù)位，進入正常工作狀態(tài)。
最好采用計算機的機器周期信號M1作為標志信號，也可以采用存貯器請求信號同輸入/輸出請求信號相與后的信號或讀信號同寫信號相與后的信號等作為標志信號?？刹捎糜嬎銠C時鐘脈沖φ被256分頻后的脈沖序列F(F＝φ/256)作為參考信號。
本發(fā)明提出的計算機的自動復(fù)位方法可用多種數(shù)字電路實現(xiàn)，下面結(jié)合三個實施例及其附圖對發(fā)明作進一步的詳細描述。
圖1是北京工業(yè)大學(xué)電子工廠生產(chǎn)的TP801單板計算機的復(fù)位電路圖。
圖2(a)是利用計數(shù)器的計算機用全數(shù)字自動復(fù)位電路的原理圖。
圖2(b)是利用計數(shù)器的計算機用全數(shù)字自動復(fù)位電路圖。
圖3是利用D觸發(fā)器的計算機用全數(shù)字自動復(fù)位電路原理圖。
圖4是利用移位寄存器的計算機用全數(shù)字自動復(fù)位電路原理圖。
圖5是具有自動復(fù)位和手動復(fù)位功能的復(fù)位電路原理圖。
實施例1如圖2所示。利用計數(shù)器的計算機用全數(shù)字自動復(fù)位電路由兩個計數(shù)器、兩個非門和一個或門組成。計數(shù)器1的清零端R1直接接計算機的機器周期信號M1，計數(shù)器2的清零端R2經(jīng)非門1接計算機的機器周期信號M1。計數(shù)器1和2的時鐘輸入端CP1和CP2接參考信號F(F為計算機時鐘脈沖φ被256分頻后的脈沖序列)，計數(shù)器1和2的輸出端Q1和Q2連接一個或門和非門2。計數(shù)器的輸出端Q采用對時鐘輸入端CP輸入的信號的16分頻的輸出端。當計算機正常工作時，計數(shù)器清零端R1和R2輸入的信號為脈沖頻率比計數(shù)器時鐘輸入端CP1和CP2的脈沖序列(即參考信號)的頻率高的脈沖信號，因此，兩個計數(shù)器的輸出端Q1和Q2始終為0，不產(chǎn)生復(fù)位脈沖信號;當計算機非正常工作時，計數(shù)器清零端R1和R2的輸入的標志信號為非脈沖信號(低電平、高電平)，若標志信號為高電平或高阻抗狀態(tài)時，計數(shù)器1被清零，計數(shù)器1的輸出端Q1輸出低電平，而計數(shù)器2處于計數(shù)工作狀態(tài)，對輸入端CP2輸入的脈沖序列F(即參考信號)計數(shù)，計數(shù)器2的輸出端Q2輸出高電平，Q1輸出的低電平和Q2輸出的高電平經(jīng)或門和非門2后，形成低電平的復(fù)位脈沖信號，使計算機復(fù)位，進入正常工作狀態(tài);若標志信號為低電平時，計數(shù)器2被清零，計數(shù)器2的輸出端Q2輸出低電平，而計數(shù)器1處于計數(shù)工作狀態(tài)，對輸入端CP1輸入的脈沖序列F(即參考信號)計數(shù)，計數(shù)器1的輸出端Q1輸出高電平，Q1輸出的高電平和Q2輸出的低電平信號經(jīng)或門和非門2后，形成低電平的復(fù)位脈沖信號，使計算機復(fù)位，進入正常工作狀態(tài)。
利用計數(shù)器的計算機用全數(shù)字自動復(fù)位電路的電路圖如圖2(b)所示。電路中的非門采用74LSO4集成電路芯片，該芯片集成了6個非門，在本電路中只使用了其中的2個非門。非門1的輸入端是74LSO4芯片的1腳，輸出端是74LSO4芯片的2腳。非門2的輸入端是74LSO4芯片的3腳，輸出端是74LSO4芯片的4腳。或門采用74LS32集成電路芯片。74LS32芯片集成了4個或門，本電路只使用了其中的1個。該或門的輸入端為74LS32芯片的1腳和2腳，輸出端為74LS32芯片的3腳。計數(shù)器采用74LS393集成電路芯片，74LS393芯片上集成了2個計數(shù)器。計數(shù)器1的清零輸入端R1是74LS393芯片的2腳，時鐘輸入端CP1是74LS393芯片的1腳，輸出端Q1是74LS393芯片的6腳。計數(shù)器2的清零輸入端R2是74LS393芯片的12腳，時鐘輸入端CP2是74LS393芯片的13腳。輸出端是74LS393芯片的8腳。
計數(shù)器在計算機用全數(shù)字自動復(fù)位電路中的作用是作頻率比較，許多數(shù)字電路都能作頻率比較，如觸發(fā)器和移位寄存器等。
實施例2也可以用D觸發(fā)器和門電路組成計算機用全數(shù)字自動復(fù)位電路。如圖3所示。該電路由4個D觸發(fā)器、兩個非門、一個與門和3個或門組成，其工作過程是計算機總線上的存貯器請求信號MREQ和計算機總線上的輸入/輸出請求信號IORQ經(jīng)與門相與后，產(chǎn)生信號W。信號W的特征是當計算機處于正常工作狀態(tài)時，為脈沖信號;當計算機處于非正常工作狀態(tài)時，為非脈沖信號(或是恒定高電平，或是恒定低電平)。當計算機處于正常工作時，由于接清零端R的W信號是脈沖信號，并且其脈沖頻率大于參考信號F(F為計算機的機器周期信號φ經(jīng)512分頻后的脈沖序列，F(xiàn)＝φ/512)的頻率，因此，4個D觸發(fā)器都處于清零狀態(tài)，Q端輸出低電平，經(jīng)或門1和非門2后，輸出高電平，不產(chǎn)生復(fù)位信號。
當計算機處于非正常工作狀態(tài)時，MREQ和IORQ信號不是脈沖信號，因此，經(jīng)與門后的W信號也不是脈沖信號。若W信號是高電平，由于D觸發(fā)器1和D觸發(fā)器2的清零端R直接接W信號，因此被清零，Q端輸出低電平;由于D觸發(fā)器3和D觸發(fā)器4的清零端R接W信號的非信號W，而W是低電平，因此，在時鐘輸入端CP的參考信號F(F為計算機時鐘脈沖信號φ經(jīng)512分頻后的脈沖序列，F(xiàn)＝φ/512)的作用下，D觸發(fā)器3和D觸發(fā)器4工作，D觸發(fā)器3的Q端輸出高電平，該高電平信號與D觸發(fā)器1的Q端輸出的低電平信號經(jīng)或門1相或后，輸出高電平，再經(jīng)非門2取非后，獲得低電平的復(fù)位信號。當計算機處于非正常工作狀態(tài)時且W信號為低電平時，由于W是高電平。因此D觸發(fā)器3和D觸發(fā)器4處于清零狀態(tài)，輸出端Q輸出低電平，而D觸發(fā)器1和D觸發(fā)器2在時鐘輸入端CP的參考信號F(F＝φ/512)作用下工作，輸出端Q輸出高電平，經(jīng)或門1和非門2后，產(chǎn)生低電平的復(fù)位信號。
圖3所示的復(fù)位電路可集成在一塊集成電路芯片上，制成計算機用全數(shù)字自動復(fù)位電路專用芯片。
實施例3利用移位寄存器的計算機用全數(shù)字復(fù)位電路如圖4所示，由兩個移位寄存器、兩個非門和一個或門組成，其工作過程是當計算機處于正常工作狀態(tài)時，計算機的機器周期號M1是脈沖信號，由于接移位寄存器清零端R的周期信號M1的脈沖頻率大于時鐘輸入端CP的參考信號F(F＝φ/128)的脈沖頻率，因此，移位寄存器1和移位寄存器2始終處于復(fù)位狀態(tài)，輸出端Q輸出低電平，經(jīng)或門相或后仍為低電平，再經(jīng)非門2反相后為高電平，不產(chǎn)生復(fù)位信號。
當計算機處于非正常工作時，計算機的機器周期信號M1不是脈沖信號。若M1為高電平，則移位寄存器1被清零，輸出端Q輸出低電平信號，而移位寄存器2處于工作狀態(tài)，在時鐘輸入端CP輸入的參考信號F作用下，D輸入端的+5V高電平信號被輸入，經(jīng)移位從Q端輸出，移位寄存器1輸出的低電平同移位寄存器2輸出的高電平經(jīng)或門相或后，輸出高電平，經(jīng)非門后，輸出低電平復(fù)位信號。當M1為低電平時，僅僅是移位寄存器1和移位寄存器2的工作狀態(tài)セ?，移位寄存?處于工作狀態(tài)，輸出高電平，移位寄存器2處于清零狀態(tài)，輸出低電平，經(jīng)或門和非門2后仍輸出低電平復(fù)位信號。
本電路移位寄存器的輸出端是移位寄存器的第4級輸出(即該輸出端輸出的信號是D輸入端輸入的信號經(jīng)4次移位后的輸出)。
本發(fā)明提出的計算機用全數(shù)字復(fù)位電路，接上手動按鈕(或按鍵)后，可構(gòu)成具有自動復(fù)位和手動復(fù)位功能的復(fù)位電路，其連接方法如圖5所示。
權(quán)利要求
1.一種計算機的自動復(fù)位方法，其特征在于(1)取一種反映計算機工作狀態(tài)的信號作為標志信號，計算機正常工作時，標志信號應(yīng)為脈沖信號，計算機非正常工作時，標志信號應(yīng)為非脈沖信號(即低電平、高電平或高阻抗)；(2)取一種脈沖頻率低于計算機正常工作時標志信號的頻率的脈沖序列作為參考信號；(3)對標志信號和參考信號進行頻率比較，當標志信號的頻率大于參考信號的頻率時，不產(chǎn)生復(fù)位脈沖信號，當標志信號的頻率小于參考信號的頻率時，即當標志信號為非脈沖信號時，產(chǎn)生復(fù)位脈沖信號。
2.一種計算機用全數(shù)字自動復(fù)位電路，其特征在于(1)由兩個計數(shù)器，兩個非門和一個或門組成;(2)計數(shù)器1的清零端直接接反映計算機工作狀態(tài)的標志信號，計數(shù)器2的清零端經(jīng)一非門接標志信號，計算機正常工作時，標志信號應(yīng)為脈沖信號，計算機非正常工作時，標志信號應(yīng)為非脈沖信號(即低電平、高電平或高阻抗)，計數(shù)器1和2的時鐘輸入端連接一種脈沖序(即參考信號)，其脈沖頻率應(yīng)低于計算機正常工作時標志信號的頻率，計數(shù)器1和2的輸出端與一個或門連接，該或門再與一個非門連接構(gòu)成復(fù)位脈沖信號的輸出端。(3)計數(shù)器的輸出端Q采用對時鐘輸入端CP輸入的信號的4×2n分頻的輸出端(n＝0，1，2，3……)。
3.一種如權(quán)利要求1所述的計算機的自動復(fù)位方法，其特征在于(1)所述的標志信號為計算機的機器周期信號M1;(2)所述的參考信號是用計算機時鐘脈沖φ被256分頻后的脈沖序列F(F＝φ/256)。
4.一種如權(quán)利要求2所述的計算機用全數(shù)字自動復(fù)位電路，其特征在于(1)所述的標志信號為計算機的機器周期信號M1;(2)所述的參考信號是用計算機時鐘脈沖φ被256分頻后的脈沖序列F(F＝φ/256)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種計算機的自動復(fù)位方法及計算機全數(shù)字自動復(fù)位電路，其特點是無電容、電阻等分立元件，采用數(shù)字電路監(jiān)測計算機工作狀態(tài)，當計算機非正常工作時，自動發(fā)出復(fù)位脈沖，使計算機進入正常工作狀態(tài)，不僅具有通電復(fù)位功能，對由于電網(wǎng)電壓波動，外界電磁干擾等造成的計算機非正常工作狀態(tài)，也具有復(fù)位功能，可靠性高，特別適用于電網(wǎng)電壓不穩(wěn)，外界電磁干擾大、無人值班的專用計算機使用。
文檔編號G06F1/00GK1030148SQ8710424
公開日1989年1月4日 申請日期1987年6月22日 優(yōu)先權(quán)日1987年6月22日
發(fā)明者孫繼平, 朱建銘 申請人:中國礦業(yè)學(xué)院北京研究生部