原创 转贴 掉电保护

在掉电时怎样保护数据到EEPROM中

我想在掉电时保存数据（3个字节）到EEPROM中，用BOD掉电检测，不知怎样使用。望高手指点： 
1。在BOOT区设置好BODEN，BODLEVEL，后软件还要怎样设置？ 
2。掉电中断是否是产生复位？我的写EEPROM程序应该放在什么地方？他和其他复位怎样区别？ 
3。设置了BOOT区后，硬件上是否要加电源到一个管脚比较后才产生中断？？ 
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掉电检测BOD的误解 
AVR自带的BOD(Brown-out Detection)电路，作用是在电压过低(低于设定值)时产生复位信号，防止CPU意外动作. 
对EEPROM的保护作用是当电压过低时保持RESET信号为低，防止CPU意外动作，错误修改了EEPROM的内容 

而我们所理解的掉电检测功能是指 具有预测功能的可以进行软件处理的功能。 
例如，用户想在电源掉电时把SRAM数据转存到EEPROM，可行的方法是 
外接一个在4.5V翻转的电压比较器(VCC=5.0V,BOD=2.7V)，输出接到外部中断引脚(或其他中断) 
一但电压低于4.5V,马上触发中断，在中断服务程序中把数据写到EEPROM中保护起来 
注意: 写一个字节的EEPROM时间长达8mS,所以不能写入太多数据，电源滤波电容也要选大一些 
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将AVR的BOD设为2.7V，从4.5v到2.7这段时间写EEPROM。AVR的供电采用14楼方案，掉电检测使用IMP809。 
软件编写思路请参考我的《M128》书是第5章，或10月出版的书的第7章。参考电路如下： 

在图中，外部9V电源通过7805稳压到5V，作为系统电源使用。而AVR的工作电源则是单独提供的，由5v系统电源通过低压差肖特基二极管1N5817后得到。IN5817的正向压降为0.3v，因此，AVR的工作电压为4.7v。电源监控芯片IMP809-L的监控电压为4.63V，当系统电源的电压低于4.63V时，在R脚上产生由高电平到低电平的变化，使AVR进入INT0中断。 
     
    该电路的工作原理为：首先通过配置AVR的熔丝位，设置BOD掉电检测电压门限为2.7V，并允许BOD检测。因此，当AVR的Vcc电压掉到2.7v以下时，AVR就停止工作（掉电检测功能是AVR片内的功能之一，见第二章的2.6.2 AVR的复位源和复位方式）。电源监控芯片IMP809-L检测电压门限为4.63v，用于检测系统电源的电压。当系统电源大于4.63v时，IMP809-L的R端输出高电平，整个系统正常工作。当系统电源的电压跌到4.63v以下时，IMP809-L的R脚输出低电平，作为AVR外部中断INT0的申请。INT0设计为掉电处理中断，其主要任务是备份系统运行的重要数据到EEPROM中。 

    在提供AVR工作的电源系统中，大容量的电解电容C5作为储能电容，一旦系统电源电压下降，二极管1N5817截止，此时AVR可以靠C5提供的电储可以继续工作一段时间。C5容量应足够大，在系统电源掉电过程中，IMP809-L的R端输出低电平（下降到4.63v）时，要能够保证维持AVR的工作电压Vcc从4.7v降到2.7V的时间超过300ms，使AVR有时间做紧急处理和备份数据。AVR写EEPROM大约需要50-100mA的电流，所以电容C5的值应该在1000u～4700u，需要保存的数据越多，C5的容量应该越大。 

    INT0是AVR优先级最高的中断，采用外部电平变化的下降沿触发方式。一旦IMP809-L的R脚电平由正常的高电平变为低电平时，将触发INT0中断，进入INT0掉电中断服务程序。 
在INT0掉电保护中断服务程序中，应按以下的步骤和过程处理： 
A)紧急处理，关闭所有外部器件的工作，或将外部状态设置到安全模式，如关闭马达、开关等，保证系统不出事故。 
B)将AVR所有I/O设置为输入方式，最大程度的减少AVR芯片对电源的消耗。 
C)将重要数据写入到EEPROM中。 
D)循环检测INT0引脚是否恢复高电平。如为高电平则转到下一步E执行；如果INT0电平一直为低，程序将在此循环，直到完全停止运行（因为储能电容C5的电压低于2.7v后，AVR的BOD起作用，产生内部复位，AVR停止运行程序）。 
E)软件延时一段时间。 
F)再次检测INT0引脚电平。为低电平时转回D再次循环检测；为高电平时继续向下执行（这种情况表示系统电源受到干扰或短时掉电，现已经恢复正常）。 
G)恢复外部器件工作（此时尽管进入了掉电保护程序，但AVR在C5的维持下，一直正常工作，所有的数据并没有破坏，可以继续进行工作）； 
H)中断返回。 
在实际应用中，系统断电保护的设计是一个比较难的问题，实现的方法和手段也有不同。这个设计主要是作为一个使用外部中断的例子，让读者可以从中体会到如何合理和正确的使用外部中断。 

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