單片機(jī)存儲(chǔ)器信息的斷電保護(hù)
在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，無(wú)論使用動(dòng)態(tài)RAM還是使用靜態(tài)RAM，其最大的缺點(diǎn)是在斷電以后，它所存儲(chǔ)的信息即隨之消失。即使是瞬時(shí)斷電也會(huì)使它所存儲(chǔ)的信息全部丟失。如果計(jì)算機(jī)處在運(yùn)行的過(guò)程中，則其原始數(shù)據(jù)及運(yùn)算結(jié)果被丟失。如果在調(diào)試程序的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)硬件要作某些改動(dòng)，則在關(guān)機(jī)修改硬件時(shí)，其調(diào)試程序及數(shù)據(jù)也全部丟失。因此采取措施以防止RAM中的信息在斷電時(shí)丟失是必要的。
斷電保護(hù)要求在電源發(fā)生故障或人為切斷電源時(shí)，能在電源電壓下降的過(guò)程中，保護(hù)CPU的狀態(tài)信息以及RAM中的數(shù)據(jù)或程序。當(dāng)電源恢復(fù)正常時(shí)，將原來(lái)CPU的狀態(tài)及RAM中的數(shù)據(jù)或程序恢復(fù)、并繼續(xù)工作。
斷電保護(hù)系統(tǒng)包括斷電檢測(cè)，停機(jī)電路和數(shù)據(jù)、狀態(tài)保護(hù)電路三部分。
由于穩(wěn)壓電源中采用了大容量的電容，使得交流電停止供電以后，其穩(wěn)壓后的直流電壓按指數(shù)規(guī)律下降。斷電檢測(cè)電路在檢測(cè)出電源電壓下降時(shí)，向CPU申請(qǐng)中斷，利用電源電壓下降到額定工作電壓之前的一段時(shí)間，把CPU的狀態(tài)信息及RAM中的信息傳送到具有斷電保持信息的存儲(chǔ)器中去，然后主動(dòng)停機(jī)。主動(dòng)停機(jī)的目的在于防止電源電壓下降到額定工作電壓以下時(shí)，由于電路的不穩(wěn)定而進(jìn)行錯(cuò)誤操作。
在有些簡(jiǎn)單的系統(tǒng)中，也可以不保護(hù)CPU的狀態(tài)信息而只保護(hù)RAM中的信息。此時(shí)只需在斷電時(shí)將RAM中的信息傳到具有斷電保持信息的存儲(chǔ)器中。
除了利用鐵電存儲(chǔ)器，如F1608之外，解決這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)方法是利用靜態(tài)RAM的低電壓保持信息的功能，對(duì)這些靜態(tài)RAM采用后備電源供電。
靜態(tài)RAM 6116，6264都具有這一功能。當(dāng) VCC大于2V，而片選信號(hào) -CS≥VCC－0.2V時(shí)，能以極小的功耗保持其存儲(chǔ)的信息，此時(shí)流過(guò)電路的電流僅1～100μA。
因此，當(dāng)電源斷電以后，我們可以用一個(gè)大于2V的后備電源對(duì)其繼續(xù)供電。后備電源可采用電池，圖1即為一個(gè)采用電池供電的電路。在正常供電時(shí)，D1導(dǎo)通，D2截止，電池不起作用。6116或6264的電源電壓為5V減去二極管的壓降。在斷電時(shí)，D1截止，D2導(dǎo)通，由電池供電，6116或6264的電源電壓為電池電壓減去二極管的壓降。由譯碼器輸出的片選信號(hào)通過(guò)三極管加到存儲(chǔ)器的片選端上，在正常供電時(shí)，此三極管的導(dǎo)通與否受到譯碼器輸出的控制。當(dāng)譯碼器輸出為低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，該存儲(chǔ)器被選中。當(dāng)譯碼器輸出為高電平時(shí)，三極管截止，該存儲(chǔ)器未選中。在斷電時(shí)，三極管的基極電壓為零，因而此三極管截止，存儲(chǔ)器的片選端與VCC端電壓相等，這時(shí)僅用幾個(gè)μA就能保持其信息。對(duì)于圖1，如加上虛線框內(nèi)的D3及R1，則電池可改為充電電池。這樣在正常供電時(shí)，由電源通過(guò)D3及R1對(duì)電池充電，而在斷電時(shí)，由電池供電，以保證長(zhǎng)時(shí)間使用。
圖1 后備電源供電
采用上述方法應(yīng)選用壓降小的二極管．以保證電源電壓減去二極管的壓降后的電壓仍能使存儲(chǔ)器正常工作。
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2018-05-08
