Brevet FR2535872A1 — publié le 19840511

i Dispositif de circuit pour la surveillance de blocs constitutifs de calculateurs électroniques L'invention concerne un dispositif de circuit pour la surveillance de blocs constitutifs de calculateurs électroniques, qui délivrent à l'une de leurs sorties, pour un fonctionnement correct, des siqnaux périodiques, avec une installation de charge et de décharge, suscep- tible d'être commandée par ces signaux d'un condensateur, auquel cas, lorsqu'une valeur de tension susceptible d'être fixée est atteinte, un signal de remise à l'état initial pour le bloc constitutif de calculateur, est susceptible d'être déclenché par l'intermédiaire d'un comparateur De tels dis Dositifs de circuits également appelés couramment circuits "Watchdoc" (circuits de surveillance) servent à remettre à l'état initial des blocs constitutifs de calculateurs électroniques, pour permettre un nouveau démarraqe de programme lorsque les signaux de sortie de ces blocs ne respectent pas un rythme predéterminé Ces circuits de surveillance sont par exemple connus par les documents DE-OS 29 03 638, DE-OS 30 35 896 ainsi que DE-OS 32 14 006 Dans ce cas notamment, le respect d'un intervalle maximal admissible des signaux de sortie est surveillé Des problèmes se présentent dans le cas de ces dispositifs connus lors de l'enclenchement de la tension d'alimentation, car à cet instant, la sortie (port) à surveiller du bloc constitu- tif de calculateurs ne comporte, en général, aucun état de signal défini Un tel signal indéfini pourrait, par exemple, simuler un signa J/de contrôle pendant le déroulement d'un programme et ainsi supprimer le signal initialisant de remise à l'état initial Le bloc consti- tutif de calculateur commencerait alors à fonctionner dans des conditions de tension encore insuffisantes. Le dispositif de circuit conforme à l'invention est un dispositif caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif de commutation grâce auquel, après enclenche- ment de la tension d'alimentation, le condensateur est maintenu pendant un temps dépendant de la tension d'ali- mentation, à un état de charge fixe qui engendre à la sortie du comparateur un sign'al de remise à l'état initial Il présente l'avantage que, lors de l'enclenche- ment de la tension d'alimentation, un signal de remise à l'état initial est appliqué, dans tous les cas, pendant un certain temps au bloc constitutif du calculateur, et ceci, quel que soit le signal (accidentel) précisément présent à la sortie de ce bloc constitutif de calculateur. D'autres formes avantageuses et des améliorations du dispositif de circuit selon l'invention peuvent être envisagées et sont décrits plus loin. Il est particulièrement avantageux de réaliser le dispositif de commutation sous la forme d'un autre com- parateur, auquel est a Dpliquée la tension d'alimentation par l'intermédiaire d'un diviseur de tension et qui, après qu'un seuil de tension déterminé ait été atteint, change son état de sortie et met ainsi le condensateur à un potentiel qui met fin à la condition de retour à l'état initial Du fait qu'un signal de retour à l'état initial à la sortie du premier comparateur agit sur ce répartiteur de tension dans le sens tel que, pour une tension d'alimentation se situant au-dessous d'une valeur prédéterminée, le condensateur est mis à l'état de charge Qui délivre à la sortie du premier comparateur un signal de remise à l'état initial, deux effets avantageux sont obtenus: d'une part, indépendamment de l'état du signal à la sortie de l'étage de calcul lors de l'enclenchement de la tension d'alimentation, cette unité de calcul est maintenue pour un temps déterminé (jusqu'à ce -qu'une tension prédéterminée soit atteinte) dans la condition de remise à l'état initial et par ailleurs, lors de la production d'un signal de remise à l'état initial pendant le fonctionnement de l'unité de calcul (par exemple du fait d'un intervalle trop important entre les signaux), la condition de remise à l'état initial reste maintenue tant que la tension d'alimentation est située au-dessous d'une valeur prédéterminée Ceci est obtenu grâce à la fonction de verrouillage du circuit mentionné Ce ver- rouillage n'intervient toutefois pas dès que la tension d'alimentation passe au-dessous d'une valeur inadmissible mais seulement lorsqu'en outre, les signaux de sortie du calculateur dévient de leur rythme prescrit. Deux exemples de réalisation de l'invention sont représentés à l'aide des dessins joints et décrits plus en détail dans la description ci-dessous - la figure 1 montre la configuration du branche- ment du premier exemple de réalisation, la figure 2 montre la configuration du branche- ment d'un second exemple de réalisation. Dans le premier exemple de réalisation représenté en figure 1, un condensateur 12 est raccordé à une source de tension stabilisée il (Ustab) , ce condensateur étant en liaison avec le conducteur de masse par l'irntermédiaire d'une résistance 13 et de la section collecteur-émetteur d'un transistor 14 Entre le condensateur 12 et la résis- tance 13 est raccordée l'entrée inversée d'un amplifica- teur opérationnel branché en comparateur 15 L'entrée non inversée du comparateur 15 est reliée aux résistances 16 et 17 qui constituent un diviseur de tension, la résis- tance 16 étant reliée à la source de tension 11 et la résistance 17 au conducteur de masse A la sortie du com- parateur 15, une résistance 18 est reliée à la source de tension 11, tandis qu'une résistance 19 est reliée à l'entrée inversée et une résistance 20 à l'entrée non inversée du comparateur 15 La sortie de ce comparateur est raccordée à l'entrée de remise à l'état initial d'un bloc constitutif de calculateur électronique non représenté plus en détail, notamment d'un micro-calculateur. Une résistance 22 et un condensateur 23 relient une entrée 21 à la base du transistor 14 Cette entrée 21 est reliée à une sortie (port) du microcalculateur, qui lors d'un fonctionnement correct engendre des signaux de sortie périodiques devant respecter un certain intervalle maximal. La production de tels signaux résulte de ce que, à un emplacement défini dans le déroulement du programme du micro-calculateur, emplacement par lequel passe chaque cycle de programme, il existe un ordre de délivrer une impulsion de tension par l'intermédiaire d'un canal d'émission déterminé (port) Lors d'un déroulement cor- rect du programme, ces impulsions se produisent en conséquence à des intervalles de temps fixes Pour la protection du transistor 14, sont raccordées, à la base de celui-ci, une résistance 25 et une diode 24, mises à la masse respectivement par leur seconde borne. En outre, la source de tension 11 et l'entrée inversée du-comparateur 15 sont reliées ensemble par l'intermédiaire de la section de commutation d'un tran- sistor 26 Le branchement en série des deux résistances 27, 28, avec le condensateur 29, est branché entre la source de tension 11 et la masse Le point de jonction entre les deux résistances 27, 28 est alors raccordé à la base du transistor 26. Le branchement des composants il à 25 est connu à partir du document DEOS 30 35 896 initialement indiqué, dans leauel leur fonctionnement est également décrit en détail Il faut, en conséquence, revenir brièvement dans ce qui suit sur ce fonctionnement Lors de l'enclenchement de la source de tension, le potentiel de l'entrée inversée du comparateur est supérieur à celui sur l'entrée non inversée A la sortie de l'amplificateur opérationnel, est obtenu, en conséquence, un signal O servant à la remise à l'état initial du micro-calculateur raccordé. En ne considérant pas tout d'abord les constituants 26 à 29, le condensateur 12 est alors chargé par l'intermédiaire de la résistance 19, si bien qu'après un temps prédéterminé le comparateur 15 commute Sa sortie présente alors un signal 1 qui décharge maintenant le condensateur 12 par l'intermédiaire de la résistance 19 Après l'achèvement du processus de remise à l'état initial, un programme com- mence à se dérouler dans le micro-calculateur, programme qui est conçu de façon qu'après déroulement du programme,- ou dans le cas d'un programme plus long, à des intervalles de temps déterminés, des impulsions sont délivrées à la borne 21 par l'intermédiaire d'une sortie du micro- processeur Avec l'intervention d'une telle impulsion, le transistor 14 est commuté à l'état passant et le con- densateur 12 est chargé très rapidement Après la ferme- ture du transistor, le condensateur 12 se décharge par l'intermédiaire de la résistance 19. S'il intervient maintenant, dans le déroulement du programme, un défaut, provoqué la plupart du temps dans le cas d'un programme contrôlé par des percées de tension, l'impulsion suivante ne parvient pas alors en temps voulu à l'entrée 21 Le condensateur 12 se décharge en conséquence jusqu'à ce que la tension supérieure de seuil du comparateur soit atteinte et que le comparateur commute, si bien qu'à sa sortie survient à nouveau une impulsion de remise à l'état initial Du fait du rétro- couplage par l'intermédiaire de la résistance 20, cela se manifeste également à l'entrée non inversée de l'am- plificateur opérationnel 15 par une percée de tension. Par l'intermédiaire de la résistance 19, le condensateur 12 est à nouveau déchargé jusqu'à ce que le seuil infé- rieur soit atteint Ensuite, la sortie du comparateur commute à nouveau sur un signal 1, le micro-calculateur est à nouveau prêt à démarrer et un nouveau déroulement de programme peut commencer. Lors de l'enclenchement de la tension d'alimenta- tion, des conditions non définies se présentent à nouveau à la sortie du micro-calculateur De ce fait, il peut arriver que, dès l'enclenchement de la tension d'alimen- tation, un signal 1 soit appliqué à la borne 21, signal du fait duquel le condensateur 12 est immédiatement dé- chargé Comme déjà décrit, le signal de remise à l'état initial serait alors immédiatement supprimé à la sortie du comparateur 15 et le microcalculateur serait démarré avant que la tension d'alimentation se soit stabilisée et avant que des conditions définies se présentent Pour empêcher cela, lors de l'enclenchement de la tension d'alimentation, le condensateur 12 est court-circuité par l'intermédiaire de la voie de commutation du transis- tor 26, sous l'action du dispositif de circuit 26, 29. Ainsi, le signal de remise à l'état initial à la sortie du comparateur 15 est obtenu indépendamment de ce qui est appliqué en tant que signal à la borne 21 Après un temps déterminé par le dimensionnement des composants 27, 28, 29, le condensateur 29 est déchargé jusqu'à ce que le transistor 28 se bloque et que; conformément à ce qui a été précédemment décrit, le signal de retour à l'état initial soit supprimé. La partie entourée d'une ligne en tirets en figure 2 correspond, pour l'essentiel, à la partie connue de la figure 1, également entourée d'une ligne en tirets A la différence de la figure 1, les composants 24, 25, 14 sont toutefois désormais reliés à la source de tension 11 au lieu d'être reliés à la masse Le transistor 14 est main- tenant du type de conductibilité opposée Le condensateur 12 est désormais raccordé à la masse au lieu d'être rac- cordé à la source de tension 11 Ce branchement modifié est utilisé lorsque le micro-calculateur réclame comme signal de remise à l'état initial, un signal 1 au lieu d'un signal 0 Les deux branchements sont en conséquence constitués essentiellement de façon complémentaire. Les composants 26 à 29 sont supprimés La sortie du comparateur 15 est désormais raccordée par l'intermé- diaire du montage en série d'un inverseur-30 avec deux résistances 31, 32, à l'entrée non inversée d'un autre comparateur 33, dont la sortie est reliée à l'entrée in- versée du premier comparateur 15 A un diviseur de ten- sion, branché entre la source de tension il et la masse, et constitué de deux résistances 34, 35, est raccordé par sa prise l'entrée inversée du comparateur 33 Une tension d'alimentation, notamment une tension de batterie UB est mise à la masse par l'intermédiaire du montage en série d'une diode Z 36 et de deux résistances 37, 38 En paral- lèle avec la résistance 38, est branchée une autre diode Z 39 Le point de jonction entre les résistances 37, 38, est raccordé au point de jonction entre les résistances 31 et 32. Le mode de fonctionnement de la partie entourée par la ligne en tirets correspond au mode de fonctionne- ment de la partie correspondante du premier exemple de réalisation avec cette exception que, comme signal de remise à l'état jnitial, au lieu d'un signal 0, il est maintenant-produit un signal 1 Tant qu'un signal O est appliqué à la sortie du comparateur 15, donc que le micro- calculateur fonctionne de façon régulière, le branchement à 39 n'a aucune influence sur le fonctionnement du branchement Il à 25, car le signal 1 produit à la sortie de l'inverseur 30 maintient le potentiel à l'entrée non inversée du comparateur 33 au-dessus du potentiel à l'entrée inversée La sortie du comparateur 33 qui com- porte un collecteur ouvert, est en conséquence bloquée et n'a aucune action sur le condensateur 12. Si, lors du début du fonctionnement, la tension d'alimentation Ub est enclenchée, alors la sortie du comparateur 33 est tout d'abord conductrice, c'est-à-dire que le condensateur 12 est court-circuité Ce n'est que lorsque le potentiel à l'entrée non inversée du compara- teur 33 s'élève, du fait aue l'élévation de la tension d'alimentation Ub, au-dessus du potentiel à l'entrée inversée, que la sortie de ce comparateur 33 se bloque et que le court-circuit du condensateur 12 est supprimé Il est ainsi garanti que le signal de remise à l'état initial à la sortie du comparateur 15 pourra seulement être sup- primé lorsqu'une alimentation suffisante en tension sera garantie. La seconde fonction du branchement 33 à 39 est que, lorsqu'un signal de remise à l'état initial (signal 1) est obtenu à la sortie du comparateur 15, un signal 0 est obtenu à la sortie de l'inverseur 30 La tension de batterie Ub doit maintenant être supérieure à un seuil de tension prédéterminé par les résistances 31, 32, 37, 38 pour empêcher que le condensateur 12 soit court- circuité Ce court-circuit du condensateur 12 aurait pour conséquence un signal impératif de remise à l'état initial jusqu'à ce que la tension de batterie Ub dépasse à -nou- veau le seuil de tension mentionné Il est ainsi garanti que, pour une tension de batterie trop basse, le micro- calculateur est dans l'impossibilité d'effectuer un nou- veau démarrage de programme. La di-ode z 39 protège l'entrée non inversée du comparateur 33 des pointes de tension positives de la tension de batterie Ub, qui est par exemple utilisée ici comme tension d'alimentation Dans le cas de pointes de tension négatives, une limitation du courant est effec- tuée par la résistance 32 La diode Z 36 est dimensionnée de façon que la tension de batterie Ub n'influence le potentiel au point de jonction-des résistances 31, 32, 37, 38 qu'au-dessus d'une tension prédéterminée Par l'inter- médiaire de la diode Z 39, une élévation de la résolution du seuil de tension souhaitée est alors obtenue. Il y a lieu de souligner que, selon une modifica- tion par analogie de l'invention, au lieu de processus de décharge jusqu'à un seuil inférieur, il peut, en principe intervenir également des processus de charge jusqu'à un seuil supérieur Au lieu d'un court-circuit du condensa- teur 12, la tension du condensateur peut également aussi, en principe, être portée à une valeur déterminée, par l'intermédiaire d'un dispositif de commutation approprié 26, 33, c'est-à-dire que le condensateur 12 peut être* relié à une source de tension déterminée. R E V E N D I C A T I O N S ) Dispositif de circuit pour la surveil- lance de blocs constitutifs de calculateurs électroniques, qui délivrent à l'une de leurs sorties, pour un fonction- nement correct, des signaux périodiques, avec une installation de charge et de décharge, susceptible d'être commandée par ces signaux d'un condensateur, auquel cas, lorsqu'une valeur de tension susceptible d'être fixée est atteinte, un signal de remise à l'état initial pour le bloc constitutif de calculateur, est susceptible d'être déclenché par l'intermédiaire d'un comparateur, dispositif caractérisé en ce qu'il est prévu un dis- positif de commutation ( 26, 33) grâce auquel, après enclenchement de la tension d'alimentation, le condensa- teur ( 12) est maintenu pendant un temps dépendant de la tension d'alimentation, à un état de charge fixe qui engendre à la sortie du comparateur ( 15) un signal de remise à l'état initial. 2 ) Dispositif de circuit selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que le dispositif de commu- tation est constitué d'un commutateur à semi-conducteurs ( 26), qui est commandé, par l'intermédiaire d'un organe RC ( 27 à 29), par la tension d'alimentation. ) Dispositif de circuit selon la reven- dication 2, caractérisé en ce que le commutateur à semi- conducteurs ( 26) est branché en parallèle avec le condensateur ( 12) et se bloque après un temps prédéterminé par l'organe RC ( 27, 29). ) Dispositif de circuit selon la reven- dication 2, caractérisé en ce que le condensateur ( 12) est susceptible d'être relié à une source de tension par l'intermédiaire du commutateur à semi-conducteurs ( 26), ce commutateur à semi-conducteurs ( 26) se bloquant après un temps prédéterminé par l'organe RC ( 27 à 29). 50) Dispositif de circuit selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que le dispositif de commu- tation est constitué d'un autre comparateur ( 33), à l'une des entrées duquel est appliquée la tension d'alimenta- tion, et que le comparateur ( 33) change son état de sortie après qu'un seuil de tension déterminé ait été atteint. ) Dispositif de circuit selon la reven- dication 5, caractérisé en ce que, lors de l'enclenchement de la tension d'alimentation, le condensateur ( 12) -est tout d'abord court-circuité par la sortie du comparateur. 70) Dispositif de circuit selon la reven- dication 5, caractérisé en ce que, lors de l'enclenchement de la tension d'alimentation, le condensateur ( 12) est tout d'abord relié à une source de tension par la sortie du comparateur. 80) Dispositif de circuit selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'un signal de remise à l'état initial à la sortie du premier comparateur ( 15) agit par l'intermédiaire d'un organe de commutation ( 33) sur un diviseur de tension ( 37, 38) pour la tension d'alimentation à l'entrée de l'autre comparateur ( 33) en ce sens que pour une tension d'alimentation se situant au-dessous d'une valeur prédéterminée, le condensateur ( 12) est mis par l'intermédiaire de l'autre comparateur ( 33) à l'état de charge qui provoque à la sortie du premier comparateur ( 15) un signal de remise à l'état initial. 9 ) Dispositif de circuit selon la reven- dication 8, caractérisé en ce que, -par l'intermédiaire de l'organe de commutation ( 30), le signal de remise à l'état initial à la sortie du premier comparateur ( 15) est appliqué sous forme de signal O par l'intermédiaire d'une résistance ( 31) à la prise du diviseur de tension ( 37, 38). ) Dispositif de circuit selon les revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'une diode Z ( 36) est branchée en amont du diviseur de tension ( 37, 38). ) Dispositif de circuit selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la partie ( 38) reliée à la masse du diviseur de tension est en parallèle avec une diode Z ( 39).