單片機(jī)電源可靠性設(shè)計(jì)

圖10. 電表應(yīng)用中E2PROM數(shù)據(jù)保護(hù)程序流程圖

3. 多功能電源監(jiān)控電路

除上電復(fù)位和掉電復(fù)位外，很多監(jiān)控電路集成了系統(tǒng)所需的功能，如：

電源測(cè)控，供電電壓出現(xiàn)異常時(shí)提供預(yù)警指示或中斷請(qǐng)求信號(hào)，方便系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)異常處理；

數(shù)據(jù)保護(hù)，當(dāng)電源或系統(tǒng)工作異常時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的保護(hù)，如寫保護(hù)、數(shù)據(jù)備份或切換后備電池；

看門狗定時(shí)器，當(dāng)系統(tǒng)程序“跑飛”或“死鎖”時(shí)，復(fù)位系統(tǒng)；

其它的功能，如溫度測(cè)控、短路測(cè)試等等。

我們把其稱作多功能電源監(jiān)控電路。下面介紹兩款特別適合在工控、安防、金融行業(yè)中廣泛應(yīng)用多功能的監(jiān)控電路 :

Catalyst 公司的 CAT1161 是一個(gè)集成了開(kāi)門狗、電壓監(jiān)控和復(fù)位電路的 16K 位 E2PROM（I2C 接口）不但集成度高、功耗低（E2PROM部分靜態(tài)時(shí)真正實(shí)現(xiàn)零功耗）而且清看門狗是通過(guò)改變SDA的電平實(shí)現(xiàn)的，節(jié)省系統(tǒng)I/O 資源，其門檻電壓可通過(guò)編程器修改，該修改范圍覆蓋絕大多數(shù)應(yīng)用。當(dāng)電源下降到門檻電壓以下時(shí) 硬件禁止訪問(wèn) E2PROM 確保數(shù)據(jù)安全。

使用時(shí)注意的是 RST，/RST 引腳是 I/O 腳，CAT1161 檢測(cè)到兩引腳中任何一個(gè)電壓異常都會(huì)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，與 RST /RST 引腳相連的下拉電阻 R2 和上拉電阻 R1 必須同時(shí)連接，否則CAT1161將不斷產(chǎn)生復(fù)位！同樣不需要手動(dòng)復(fù)位功能時(shí)可節(jié)省Rm和Sm兩個(gè)元件。

圖11. 內(nèi)置WDT RESET /RESET E PROM監(jiān)控器件接口電路

PHILIPS 公司的 SA56600-42 被設(shè)計(jì)用在電源電壓降低或斷電時(shí)作保護(hù)微電腦系統(tǒng)中SRAM 的數(shù)據(jù)。當(dāng)電源電壓下降到通常值 4.2V 時(shí)，輸出 CS 變?yōu)檫壿嫷碗娖?，?CE 也拉低，從而禁止對(duì) SRAM 的操作。同時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)低電平有效的復(fù)位信號(hào)，供系統(tǒng)使用，如果電源電壓繼續(xù)下降，到達(dá)通常值 3.3V或更低時(shí)，SA56600-42切換系統(tǒng)操作，從主電源供電切換到后備鋰電池供電，當(dāng)主電源恢復(fù)正常（電壓上升至3.3V或更高時(shí)）將SRAM的供電電源將由后備鋰電池切換回主電源，當(dāng)主電源上升至大于典型值4.2V 時(shí) 輸出 CS 變?yōu)檫壿嫺唠娖?，?CE 變?yōu)楦唠娖剑鼓?SRAM 的操作，復(fù)位信號(hào)一直持續(xù)到系統(tǒng)恢復(fù)正常操作為止。在系統(tǒng)電源電壓不足或突然斷電的時(shí)候，這個(gè)器件能可靠地保護(hù)系統(tǒng)在SRAM內(nèi)的數(shù)據(jù)。