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单片机存储器信息的断电保护

作者:admin 来源:不详 发布时间:2018-05-08 16:08:32   浏览:31

  在计算机系统中,无论使用动态RAM还是使用静态RAM,其最大的缺点是在断电以后,它所存储的信息即随之消失。即使是瞬时断电也会使它所存储的信息全部丢失。如果计算机处在运行的过程中,则其原始数据及运算结果被丢失。如果在调试程序的过程中,发现硬件要作某些改动,则在关机修改硬件时,其调试程序及数据也全部丢失。因此采取措施以防止RAM中的信息在断电时丢失是必要的。
  断电保护要求在电源发生故障或人为切断电源时,能在电源电压下降的过程中,保护CPU的状态信息以及RAM中的数据或程序。当电源恢复正常时,将原来CPU的状态及RAM中的数据或程序恢复、并继续工作。
  断电保护系统包括断电检测,停机电路和数据、状态保护电路三部分。
  由于稳压电源中采用了大容量的电容,使得交流电停止供电以后,其稳压后的直流电压按指数规律下降。断电检测电路在检测出电源电压下降时,向CPU申请中断,利用电源电压下降到额定工作电压之前的一段时间,把CPU的状态信息及RAM中的信息传送到具有断电保持信息的存储器中去,然后主动停机。主动停机的目的在于防止电源电压下降到额定工作电压以下时,由于电路的不稳定而进行错误操作。
  在有些简单的系统中,也可以不保护CPU的状态信息而只保护RAM中的信息。此时只需在断电时将RAM中的信息传到具有断电保持信息的存储器中。
  除了利用铁电存储器,如F1608之外,解决这个问题的一个方法是利用静态RAM的低电压保持信息的功能,对这些静态RAM采用后备电源供电。
  静态RAM 6116,6264都具有这一功能。当 VCC大于2V,而片选信号 -CS≥VCC-0.2V时,能以极小的功耗保持其存储的信息,此时流过电路的电流仅1~100μA。
  因此,当电源断电以后,我们可以用一个大于2V的后备电源对其继续供电。后备电源可采用电池,图1即为一个采用电池供电的电路。在正常供电时,D1导通,D2截止,电池不起作用。6116或6264的电源电压为5V减去二极管的压降。在断电时,D1截止,D2导通,由电池供电,6116或6264的电源电压为电池电压减去二极管的压降。由译码器输出的片选信号通过三极管加到存储器的片选端上,在正常供电时,此三极管的导通与否受到译码器输出的控制。当译码器输出为低电平时,三极管导通,该存储器被选中。当译码器输出为高电平时,三极管截止,该存储器未选中。在断电时,三极管的基极电压为零,因而此三极管截止,存储器的片选端与VCC端电压相等,这时仅用几个μA就能保持其信息。对于图1,如加上虚线框内的D3及R1,则电池可改为充电电池。这样在正常供电时,由电源通过D3及R1对电池充电,而在断电时,由电池供电,以保证长时间使用。


图1 后备电源供电
  采用上述方法应选用压降小的二极管.以保证电源电压减去二极管的压降后的电压仍能使存储器正常工作。

编辑:admin  最后修改时间:2018-05-08