文档介绍：单片机应用系统断电时的数据保护方法在测量、控制等领域的应用中,常要求单片机内部和外部 RAM 中的数据在电源掉电时不丢失,重新加电时,RAM 中的数据能够保存完好,这就要求对单片机系统加接掉电保护电路。掉电保护通常可采用以下三种方法:一是加接不间断电源, 让整个系统在掉电时继续工作,二是采用备份电源,掉电后保护系统中全部或部分数据存储单元的内容;三是采用 EEPROM 来保存数据。由于第一种方法体积大、成本高,对单片机系统来说,不宜采用。第二种方法是根据实际需要,掉电时保存一些必要的数据,使系统在电源恢复后,能够继续执行程序,因而经济实用, 故大量采用[1] 。EEPROM 既具有 ROM 掉电不丢失数据的特点,又有 RAM 随机读写的特点。但由于其读写速度与读写次数的限制,使得 EEPROM 不能完全代替 RAM 。下面将介绍最常用的一些掉电保护的处理方法,希望能对相关设计人员在实际工作中有所帮助。 1 简单的 RAM 数据掉电保护电路在具有掉电保护功能的单片机系统中,一般采用 CMOS 单片机和 CMOS RAM 。CMOS 型RAM 存储器静态电源小,在正常工作状态下一般由电源向片外RAM 供电,而在断电状态下由小型蓄电池向片外 RAM 供电,以保存有用数据, 采用这种方法保存数据,时间一般在 3-5个月[2] 。然而,系统在上电及断电过程中,总线状态的不确定性往往导致 RAM 内某些数据的变化,即数据受到冲失。因此对于断电保护数据用的 RAM 存储器,除了配置供电切换电路外,还要采取数据防冲失措施,当电源突然断电时,电压下降有个过程,CPU 在此过程中会失控, 可能会误发出写信而冲失 RAM 中的数据,仅有电池是不能有效完成数据保护的, 还需要对片选信号加以控制,保证整个切换过程中 CS引脚的信号一直保持接近 VCC 。通常,采用在 RAM S RAM 的电源切换,然而,如果在掉电时,译码器的输出出现低电平,就可能出现问题,图 1给出一种简单的电路设计,它能够避免上述问题的产生。图1中,4060 开关电路起到对 CS控制的作用。当电压小于等于时就使开关断开,CS线上拉至"1" ,这样,RAM 中的数据就不会冲失;当电压大于时, 4060 开关接通,使 RAM 能正常进行读写。 2 可靠的 RAM 掉电保护电路上述的电路虽然简单,但有时可能起不到 RAM 掉电保护的作用, 原因是在电源掉电和重新加电的过程中,电源电压跃变的干扰可能使 RAM 瞬间处于读写状态,使原来 RAM 中的数据遭到破坏,因此,在掉电刚刚开始以及重新加电直到电源电压保持稳定下来之前,RAM 应处于数据保持状态,6264 RAM 、510 1RAM 等RAM 芯片上都有一个 CE2 引脚,在一般情况下需将此引脚拉高,当把该引脚拉至小于或等于时, RAM 就进入数据保持状态。实用的静态 RAM 掉电保护电路如图 2所示,图 2中U1、U2为电压比较器,稳压管 D3提供一个基准电压 Vr(Vr= )。为5V时,在R 4上得到的分压大于 Vr,U2输出高电平,又因为 U4输出也为高电平,故CE2 输出为高电位,单片机此时可对 RAM 进行存取,当电源掉电时, Vcc 开始下降,当满足如下条件时: R4×Vcc/[ (R4+R3)/(R5