［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)。<!--摘要CH(結(jié)束)←-->
<!--→關(guān)鍵CH(開始)--> ［關(guān)鍵詞］ 微處理器；監(jiān)控電路；掉電保護；可靠性。<!--關(guān)鍵CH(結(jié)束)←--><!--→標(biāo)題EN(開始)-->
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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。
MAX791的復(fù)位時序如圖2—2［1］所示。
3 掉電保護電路設(shè)計
3．1 硬件設(shè)計
圖3—1給出了一種帶掉電保護的MCS－51［2］、［3］單片機應(yīng)用系統(tǒng)的原理圖�！ �
76C88是CMOS型的RAM芯片，其容量為8K×8，它有兩個片選端
