如何在電源故障期間保存數(shù)據(jù)而不會(huì)損壞數(shù)據(jù)

以下應(yīng)用筆記討論了DS1233如何在斷電時(shí)保存數(shù)據(jù)，而不會(huì)損壞NV SRAM。

對(duì)于許多需要非易失性存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器系統(tǒng)，達(dá)拉斯半導(dǎo)體NV SRAM提供了SRAM的易于實(shí)施性，以及寫保護(hù)電路和10年的信息存儲(chǔ)能力。NV SRAM在檢測到超出容差條件（通常在V的10%時(shí)）時(shí)自動(dòng)寫保護(hù)自己抄送），使其成為在電源故障期間保護(hù)數(shù)據(jù)的安全容器。

NV SRAM的安全寫保護(hù)策略沒有解決的一個(gè)問題是：在 電源故障？如果電壓已降至 V 的 10%抄送，執(zhí)行任何系統(tǒng)內(nèi)務(wù)管理功能（例如存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)）的時(shí)間已經(jīng)用完了 微處理器的狀態(tài)。要真正滿足“在寫保護(hù)存儲(chǔ)器之前保存數(shù)據(jù)”的需求，需要一種在電源降至 V 的 10% 之前檢測即將發(fā)生的電源故障的方法。抄送以便微處理器可以執(zhí)行這些內(nèi)務(wù)管理功能。

完成此任務(wù)的一種方法是使用第二個(gè)電壓監(jiān)控設(shè)備。達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司生產(chǎn)DS1233B，這是一款5V-5%電壓監(jiān)測器，采用3引腳TO-92封裝。該 5% 監(jiān)視器在檢測到超出容差條件時(shí)立即驅(qū)動(dòng)低電平有效復(fù)位信號(hào) RST-bar。該低電平有效信號(hào)可用作微處理器的IRQ-bar輸入，為微處理器提供電源正在掉落的高級(jí)警告，并在系統(tǒng)的非易失性存儲(chǔ)器受到寫保護(hù)之前有時(shí)間處理中斷。下圖說明了此概念。

5V - 5% IRQ 條生成

您可能想知道 5V 電源中 10% 到 5% 的壓降時(shí)間對(duì)微處理器可能有什么用處。畢竟，當(dāng)電源經(jīng)歷硬故障時(shí)，電源不會(huì)迅速下降嗎？答案是，是的，他們當(dāng)然會(huì)。但是，幸運(yùn)的是，微處理器可以更快地處理中斷和處理信息。所需要的只是配置系統(tǒng)的中斷服務(wù)軟件，以便它快速識(shí)別和服務(wù)外部中斷。下面是一個(gè)例子，說明這次是多么有用。

為了便于討論，讓我們對(duì)相關(guān)系統(tǒng)內(nèi)部存在的條件做出幾個(gè)假設(shè)。讓我們假設(shè)：

電源下降迅速，只需 300 微秒即可從 4.75 伏降至 4.0 伏。

所討論的微處理器以相對(duì)適中的25MHz時(shí)鐘速度運(yùn)行。

該微處理器是一種常見的8位設(shè)備，需要六個(gè)時(shí)鐘來執(zhí)行單個(gè)指令。

有了這組給定，處理器應(yīng)該能夠在5V電源上的10%和5%跳變點(diǎn)之間執(zhí)行多少條指令？

1/25MHz = 40ns 時(shí)鐘

240 個(gè)時(shí)鐘/指令 = 每條指令 <>ns

（4.75-4.00）/300 μs = 0.0025V/μs

5% - 10% 壓降 = 0.25V;因此 5%-10% 的跌落 = 100μs

每條指令 100μs/240ns = 416 條指令

擁有 416 條可執(zhí)行指令與在斷電期間沒有可執(zhí)行指令相比，在保存 256 字節(jié)信息或丟失信息、保存處理器狀態(tài)機(jī)或丟失信息方面有很大的不同。此外，可以通過設(shè)計(jì)修改變量，為處理器提供更多時(shí)間。通過增加電容可以減緩電源故障期間電壓的下降速度?？梢允褂眯枰儆诹鶄€(gè)時(shí)鐘來執(zhí)行指令的處理器。在任何情況下，將DS1233B與NV SRAM要求結(jié)合使用，可以為您提供額外的時(shí)間，以執(zhí)行有序的系統(tǒng)關(guān)斷，而不會(huì)損壞存儲(chǔ)器或使微處理器失控。

審核編輯：郭婷