單片機系統中法拉電容的數據保護研究

當電源正常時(shí)，5 V電源VCC通過(guò)快速整流二極管D1給RAM(U2：UT6264)供電，并通過(guò)R1給法拉電容(C1：FMOH104Z)充電。掉電時(shí)，D1截止，法拉電容C1作為備份電源，通過(guò)R1為U2供電，保證RAM中數據不消失。
在掉電過(guò)程中或電源出現波動(dòng)時(shí)，為了增強RAM數據的安全性，采用了專(zhuān)用電源監控芯片(U3：IMP706)，提供系統的監控功能。上電、掉電和電網(wǎng)電壓過(guò)低時(shí)會(huì )輸出復位信號，同時(shí)還能跟蹤1．6 s的定時(shí)信號，為軟件運行提供看門(mén)狗定時(shí)器(watchdog timer)防護。當電源電壓掉至約4．74 V時(shí)，U3向CPU(U1：AT89S52)輸出掉電信號(PW_DN)，CPU進(jìn)行掉電應急處理和保護現場(chǎng)，不向RAM芯片進(jìn)行任何讀寫(xiě)操作。當電源電壓進(jìn)一步掉至4．4 V時(shí)，U3產(chǎn)生復位信號，CPU被復位，同時(shí)RAM芯片U2的片選引腳CE2也被置為低電平，確保U2不被讀寫(xiě)操作。

2 軟件設計
本案例電路的地址定義是：RAM地址范圍(8 KB)為0000H～1FFFH；看門(mén)狗定時(shí)器控制地址為E000H。
軟件包括主控制程序、掉電中斷處理程序、定時(shí)中斷處理程序等。
(1)主控制程序
上電進(jìn)行必要的CPU初始化后，檢查正常掉電標志和RAM Check Sum計算檢查，以確認RAM中數據是否正常。如果正常，就進(jìn)行掉電前的現場(chǎng)恢復。其主程序流程框圖如圖2所示。

(2)掉電中斷處理程序
CPU收到掉電信號(PW_DN)中斷時(shí)，CPU進(jìn)行掉電應急處理和保護現場(chǎng)，設置正常掉電標志，保存RAMCheck Sum計算結果，以備上電時(shí)檢查RAM數據是否被破壞。其流程框圖如圖3所示。