如何在电源故障期间保存数据而不会损坏数据

以下应用笔记讨论了DS1233如何在断电时保存数据，而不会损坏NV SRAM。

对于许多需要非易失性存储器的存储器系统，达拉斯半导体NV SRAM提供了SRAM的易于实施性，以及写保护电路和10年的信息存储能力。NV SRAM在检测到超出容差条件（通常在V的10%时）时自动写保护自己抄送），使其成为在电源故障期间保护数据的安全容器。

NV SRAM的安全写保护策略没有解决的一个问题是：在 电源故障？如果电压已降至 V 的 10%抄送，执行任何系统内务管理功能（例如存储数据和存储）的时间已经用完了 微处理器的状态。要真正满足“在写保护存储器之前保存数据”的需求，需要一种在电源降至 V 的 10% 之前检测即将发生的电源故障的方法。抄送以便微处理器可以执行这些内务管理功能。

完成此任务的一种方法是使用第二个电压监控设备。达拉斯半导体公司生产DS1233B，这是一款5V-5%电压监测器，采用3引脚TO-92封装。该 5% 监视器在检测到超出容差条件时立即驱动低电平有效复位信号 RST-bar。该低电平有效信号可用作微处理器的IRQ-bar输入，为微处理器提供电源正在掉落的高级警告，并在系统的非易失性存储器受到写保护之前有时间处理中断。下图说明了此概念。

5V - 5% IRQ 条生成

您可能想知道 5V 电源中 10% 到 5% 的压降时间对微处理器可能有什么用处。毕竟，当电源经历硬故障时，电源不会迅速下降吗？答案是，是的，他们当然会。但是，幸运的是，微处理器可以更快地处理中断和处理信息。所需要的只是配置系统的中断服务软件，以便它快速识别和服务外部中断。下面是一个例子，说明这次是多么有用。

为了便于讨论，让我们对相关系统内部存在的条件做出几个假设。让我们假设：

电源下降迅速，只需 300 微秒即可从 4.75 伏降至 4.0 伏。

所讨论的微处理器以相对适中的25MHz时钟速度运行。

该微处理器是一种常见的8位设备，需要六个时钟来执行单个指令。

有了这组给定，处理器应该能够在5V电源上的10%和5%跳变点之间执行多少条指令？

1/25MHz = 40ns 时钟

240 个时钟/指令 = 每条指令 <>ns

（4.75-4.00）/300 μs = 0.0025V/μs

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

每条指令 100μs/240ns = 416 条指令

拥有 416 条可执行指令与在断电期间没有可执行指令相比，在保存 256 字节信息或丢失信息、保存处理器状态机或丢失信息方面有很大的不同。此外，可以通过设计修改变量，为处理器提供更多时间。通过增加电容可以减缓电源故障期间电压的下降速度。可以使用需要少于六个时钟来执行指令的处理器。在任何情况下，将DS1233B与NV SRAM要求结合使用，可以为您提供额外的时间，以执行有序的系统关断，而不会损坏存储器或使微处理器失控。

审核编辑：郭婷