單片機(jī)中RAM數(shù)據(jù)掉電保護(hù)的處理方法

2013-09-03 15:41 來源:電子信息網(wǎng) 作者:和靜

在測量、控制等領(lǐng)域的應(yīng)用中,常要求單片機(jī)內(nèi)部和外部RAM中的數(shù)據(jù)在電源掉電時不丟失,重新加電時,RAM中的數(shù)據(jù)能夠保存完好,這就要求對單片機(jī)系統(tǒng)加接掉電保護(hù)電路。掉電保護(hù)通??刹捎靡韵氯N方法:一是加接不間斷電源,讓整個系統(tǒng)在掉電時繼續(xù)工作,二是采用備份電源,掉電后保護(hù)系統(tǒng)中全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲單元的內(nèi)容;三是采用EEPROM來保存數(shù)據(jù)。由于第一種方法體積大、成本高,對單片機(jī)系統(tǒng)來說,不宜采用。第二種方法是根據(jù)實(shí)際需要,掉電時保存一些必要的數(shù)據(jù),使系統(tǒng)在電源恢復(fù)后,能夠繼續(xù)執(zhí)行程序,因而經(jīng)濟(jì)實(shí)用,故大量采用[1]。EEPROM既具有ROM掉電不丟失數(shù)據(jù)的特點(diǎn),又有RAM隨機(jī)讀寫的特點(diǎn)。但由于其讀寫速度與讀寫次數(shù)的限制,使得EEPROM不能完全代替RAM。下面將介紹最常用的一些掉電保護(hù)的處理方法,希望能對相關(guān)設(shè)計(jì)人員在實(shí)際工作中有所幫助。

1 簡單的RAM數(shù)據(jù)掉電保護(hù)電路

在具有掉電保護(hù)功能的單片機(jī)系統(tǒng)中,一般采用CMOS單片機(jī)和CMOS RAM。CMOS型RAM存儲器靜態(tài)電源小,在正常工作狀態(tài)下一般由電源向片外 RAM供電,而在斷電狀態(tài)下由小型蓄電池向片外RAM供電,以保存有用數(shù)據(jù),采用這種方法保存數(shù)據(jù),時間一般在3-5個月[2]。然而,系統(tǒng)在上電及斷電過程中,總線狀態(tài)的不確定性往往導(dǎo)致RAM內(nèi)某些數(shù)據(jù)的變化,即數(shù)據(jù)受到?jīng)_失。因此對于斷電保護(hù)數(shù)據(jù)用的RAM存儲器,除了配置供電切換電路外,還要采取數(shù)據(jù)防沖失措施,當(dāng)電源突然斷電時,電壓下降有個過程,CPU在此過程中會失控,可能會誤發(fā)出寫信而沖失RAM中的數(shù)據(jù),僅有電池是不能有效完成數(shù)據(jù)保護(hù)的,還需要對片選信號加以控制,保證整個切換過程中CS引腳的信號一直保持接近VCC。通常,采用在RAM的CS和VCC引腳之間接一個電阻來實(shí)現(xiàn) COMS RAM的電源切換,然而,如果在掉電時,譯碼器的輸出出現(xiàn)低電平,就可能出現(xiàn)問題,圖1給出一種簡單的電路設(shè)計(jì),它能夠避免上述問題的產(chǎn)生。

圖1中,4060開關(guān)電路起到對CS控制的作用。當(dāng)電壓小于等于4.5V時就使開關(guān)斷開,CS線上拉至“1”,這樣,RAM中的數(shù)據(jù)就不會沖失;當(dāng)電壓大于4.5V時,4060開關(guān)接通,使RAM能正常進(jìn)行讀寫。

4060開關(guān)電路

2 可靠的RAM掉電保護(hù)電路

上述的電路雖然簡單,但有時可能起不到RAM掉電保護(hù)的作用,原因是在電源掉電和重新加電的過程中,電源電壓躍變的干擾可能使RAM瞬間處于讀寫狀態(tài),使原來RAM中的數(shù)據(jù)遭到破壞,因此,在掉電剛剛開始以及重新加電直到電源電壓保持穩(wěn)定下來之前,RAM應(yīng)處于數(shù)據(jù)保持狀態(tài),6264 RAM、 5101 RAM等RAM芯片上都有一個CE2引腳,在一般情況下需將此引腳拉高,當(dāng)把該引腳拉至小于或等于0.2V時,RAM就進(jìn)入數(shù)據(jù)保持狀態(tài)。

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單片機(jī) RAM數(shù)據(jù) 掉電保護(hù)

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