利用微處理器監(jiān)控電路提高單片機系統(tǒng)與掉電保護電路的可靠性

編輯導(dǎo)讀:利用微處理器監(jiān)控電路提高單片機系統(tǒng)與掉電保護電路的可靠性|基于雙單片機通信的無刷直流電動機控制系統(tǒng)|基于MSC1211單片機的RFID 接收系統(tǒng)設(shè)計|基于87C196實現(xiàn)的快速無功電流檢測|ST9+系列單片機I2C總線驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)|單片機的Proteus虛擬仿真|一種智能型兆歐表的設(shè)計|利用16C554實現(xiàn)主從式單片機遠距離通信擴展|利用VB實現(xiàn)PC機與多單片機通訊|專用條形碼無線掃描器設(shè)計|
正文：

［摘　要］　本文提出了掉電保護與系統(tǒng)復(fù)位聯(lián)動，實現(xiàn)高度可靠的掉電保護并提高單片機系統(tǒng)可靠性的方法。給出了用MAX791微處理器監(jiān)控電路設(shè)計的帶掉電保護的單片機應(yīng)用系統(tǒng)。
［關(guān)鍵詞］　微處理器；監(jiān)控電路；掉電保護；可靠性。

1　問題的提出

在以單片機為核心的智能儀表及過程控制系統(tǒng)中常常需要長時間保存實時參數(shù)。通常可采用E2PROM、FLASH MEMORY以及以隨機存貯器為基礎(chǔ)內(nèi)置電池的非易失芯片來實現(xiàn)。E2PROM、 FLASHMEMORY屬于可在線修改的ROM器件，它解決了應(yīng)用系統(tǒng)中實時參數(shù)掉電保存的難題，但這類芯片寫入速度慢（ms級），擦寫次數(shù)有限（萬次級），有些器件擦寫次數(shù)雖達百萬次，對某些應(yīng)用系統(tǒng)而言，其寫入次數(shù)仍然是有限的。因此這類芯片只能用在需要保護的數(shù)據(jù)量小且寫入不頻繁的系統(tǒng)中。對那些需要大容量高速反復(fù)存取實時參數(shù)的系統(tǒng)，只能用隨機存貯器RAM加掉電保護電路實現(xiàn)。掉電保護系統(tǒng)一般由低功耗的CMOS－RAM、供電電路及控制電路組成。供電電路保證系統(tǒng)正常時由電源給RAM供電，掉電時自動轉(zhuǎn)到備用電池給RAM供電；控制電路保證在電源供電時RAM正常讀寫，電池供電時RAM處于保護狀態(tài)，特別要防止系統(tǒng)上電／掉電過程中的瞬間干擾對RAM芯片的寫入而改變RAM中的數(shù)據(jù)?；赗AM的掉電保護電路既具有RAM的高速寫入、寫入次數(shù)無限制的特點，又能象ROM那樣長時間保存數(shù)據(jù)，因此得到了廣泛的應(yīng)用。實現(xiàn)上述原理的掉電保護方法很多，某些廠商甚至以RAM為基礎(chǔ)內(nèi)置電池開發(fā)出自掉電保護芯片，用這類獨立的掉電保護芯片或電路構(gòu)成的單片機系統(tǒng)，實際應(yīng)用中有時會出現(xiàn)工作不穩(wěn)定現(xiàn)象。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)：若系統(tǒng)電源的變化使RAM先處于保護狀態(tài)，而系統(tǒng)尚未復(fù)位，單片機仍正常工作，這時就出現(xiàn)寫不進，讀不出的現(xiàn)象，引發(fā)系統(tǒng)故障。對于這種單片機復(fù)位電平與掉電保護電平不一致而影響系統(tǒng)可靠性的問題，本文提出用微處理器監(jiān)控電路使單片機復(fù)位與掉電保護聯(lián)動的解決方案。RAM在單片機復(fù)位時處于保護狀態(tài)，工作時正常存取，從而有效地解決前述問題。

2　MAX791［1］芯片介紹

　　MAX791是MAXIM公司生產(chǎn)的高性能微處理器電源監(jiān)視電路，它與AMDA公司的AMD791性能相同可以互換。功能包括微處理器復(fù)位、備用電池切換、看門狗電路、CMOS－RAM寫入保護及電源故障告警等，邏輯框圖如圖2—1［1］。圖中VCC、VOUT分別為電源輸入、輸出，VBATT為電

池輸入，為電源低輸出，和為RAM芯片使能輸入與輸出，為復(fù)位輸出，為人工復(fù)位輸入，為低將強制RESET有效，SWT、WDI、、分別為看門狗定時設(shè)置、觸發(fā)輸入、超時輸出和超時脈沖。PFI和分別為電源故障輸入和輸出，PFI低于1．25 V時變低。