單片機(jī)系統(tǒng)中法拉電容的數(shù)據(jù)保護(hù)研究
當(dāng)電源正常時,5 V電源VCC通過快速整流二極管D1給RAM(U2:UT6264)供電,并通過R1給法拉電容(C1:FMOH104Z)充電。掉電時,D1截止,法拉電容C1作為備份電源,通過R1為U2供電,保證RAM中數(shù)據(jù)不消失。
在掉電過程中或電源出現(xiàn)波動時,為了增強(qiáng)RAM數(shù)據(jù)的安全性,采用了專用電源監(jiān)控芯片(U3:IMP706),提供系統(tǒng)的監(jiān)控功能。上電、掉電和電網(wǎng)電壓過低時會輸出復(fù)位信號,同時還能跟蹤1.6 s的定時信號,為軟件運(yùn)行提供看門狗定時器(watchdog timer)防護(hù)。當(dāng)電源電壓掉至約4.74 V時,U3向CPU(U1:AT89S52)輸出掉電信號(PW_DN),CPU進(jìn)行掉電應(yīng)急處理和保護(hù)現(xiàn)場,不向RAM芯片進(jìn)行任何讀寫操作。當(dāng)電源電壓進(jìn)一步掉至4.4 V時,U3產(chǎn)生復(fù)位信號,CPU被復(fù)位,同時RAM芯片U2的片選引腳CE2也被置為低電平,確保U2不被讀寫操作。
2 軟件設(shè)計
本案例電路的地址定義是:RAM地址范圍(8 KB)為0000H~1FFFH;看門狗定時器控制地址為E000H。
軟件包括主控制程序、掉電中斷處理程序、定時中斷處理程序等。
(1)主控制程序
上電進(jìn)行必要的CPU初始化后,檢查正常掉電標(biāo)志和RAM Check Sum計算檢查,以確認(rèn)RAM中數(shù)據(jù)是否正常。如果正常,就進(jìn)行掉電前的現(xiàn)場恢復(fù)。其主程序流程框圖如圖2所示。
(2)掉電中斷處理程序
CPU收到掉電信號(PW_DN)中斷時,CPU進(jìn)行掉電應(yīng)急處理和保護(hù)現(xiàn)場,設(shè)置正常掉電標(biāo)志,保存RAMCheck Sum計算結(jié)果,以備上電時檢查RAM數(shù)據(jù)是否被破壞。其流程框圖如圖3所示。
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