單片機電源可靠性設計

圖10. 電表應用中E2PROM數據保護程序流程圖

3. 多功能電源監控電路

除上電復位和掉電復位外，很多監控電路集成了系統所需的功能，如：

電源測控，供電電壓出現異常時提供預警指示或中斷請求信號，方便系統實現異常處理；

數據保護，當電源或系統工作異常時，對數據進行必要的保護，如寫保護、數據備份或切換后備電池；

看門狗定時器，當系統程序“跑飛”或“死鎖”時，復位系統；

其它的功能，如溫度測控、短路測試等等。

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

Catalyst 公司的 CAT1161 是一個集成了開門狗、電壓監控和復位電路的 16K 位 E2PROM（I2C 接口）不但集成度高、功耗低（E2PROM部分靜態時真正實現零功耗）而且清看門狗是通過改變SDA的電平實現的，節省系統I/O 資源，其門檻電壓可通過編程器修改，該修改范圍覆蓋絕大多數應用。當電源下降到門檻電壓以下時 硬件禁止訪問 E2PROM 確保數據安全。

使用時注意的是 RST，/RST 引腳是 I/O 腳，CAT1161 檢測到兩引腳中任何一個電壓異常都會產生復位信號，與 RST /RST 引腳相連的下拉電阻 R2 和上拉電阻 R1 必須同時連接，否則CAT1161將不斷產生復位！同樣不需要手動復位功能時可節省Rm和Sm兩個元件。

圖11. 內置WDT RESET /RESET E PROM監控器件接口電路

PHILIPS 公司的 SA56600-42 被設計用在電源電壓降低或斷電時作保護微電腦系統中SRAM 的數據。當電源電壓下降到通常值 4.2V 時，輸出 CS 變為邏輯低電平，把 CE 也拉低，從而禁止對 SRAM 的操作。同時，產生一個低電平有效的復位信號，供系統使用，如果電源電壓繼續下降，到達通常值 3.3V或更低時，SA56600-42切換系統操作，從主電源供電切換到后備鋰電池供電，當主電源恢復正常（電壓上升至3.3V或更高時）將SRAM的供電電源將由后備鋰電池切換回主電源，當主電源上升至大于典型值4.2V 時 輸出 CS 變為邏輯高電平，使 CE 變為高電平，使能 SRAM 的操作，復位信號一直持續到系統恢復正常操作為止。在系統電源電壓不足或突然斷電的時候，這個器件能可靠地保護系統在SRAM內的數據。