单片机存储器信息的断电保护

　　在计算机系统中，无论使用动态RAM还是使用静态RAM，其最大的缺点是在断电以后，它所存储的信息即随之消失。即使是瞬时断电也会使它所存储的信息全部丢失。如果计算机处在运行的过程中，则其原始数据及运算结果被丢失。如果在调试程序的过程中，发现硬件要作某些改动，则在关机修改硬件时，其调试程序及数据也全部丢失。因此采取措施以防止RAM中的信息在断电时丢失是必要的。
　　断电保护要求在电源发生故障或人为切断电源时，能在电源电压下降的过程中，保护CPU的状态信息以及RAM中的数据或程序。当电源恢复正常时，将原来CPU的状态及RAM中的数据或程序恢复、并继续工作。
　　断电保护系统包括断电检测，停机电路和数据、状态保护电路三部分。
　　由于稳压电源中采用了大容量的电容，使得交流电停止供电以后，其稳压后的直流电压按指数规律下降。断电检测电路在检测出电源电压下降时，向CPU申请中断，利用电源电压下降到额定工作电压之前的一段时间，把CPU的状态信息及RAM中的信息传送到具有断电保持信息的存储器中去，然后主动停机。主动停机的目的在于防止电源电压下降到额定工作电压以下时，由于电路的不稳定而进行错误操作。
　　在有些简单的系统中，也可以不保护CPU的状态信息而只保护RAM中的信息。此时只需在断电时将RAM中的信息传到具有断电保持信息的存储器中。
　　除了利用铁电存储器，如F1608之外，解决这个问题的一个方法是利用静态RAM的低电压保持信息的功能，对这些静态RAM采用后备电源供电。
　　静态RAM 6116，6264都具有这一功能。当 VCC大于2V，而片选信号 -CS≥VCC－0.2V时，能以极小的功耗保持其存储的信息，此时流过电路的电流仅1～100μA。
　　因此，当电源断电以后，我们可以用一个大于2V的后备电源对其继续供电。后备电源可采用电池，图1即为一个采用电池供电的电路。在正常供电时，D1导通，D2截止，电池不起作用。6116或6264的电源电压为5V减去二极管的压降。在断电时，D1截止，D2导通，由电池供电，6116或6264的电源电压为电池电压减去二极管的压降。由译码器输出的片选信号通过三极管加到存储器的片选端上，在正常供电时，此三极管的导通与否受到译码器输出的控制。当译码器输出为低电平时，三极管导通，该存储器被选中。当译码器输出为高电平时，三极管截止，该存储器未选中。在断电时，三极管的基极电压为零，因而此三极管截止，存储器的片选端与VCC端电压相等，这时仅用几个μA就能保持其信息。对于图1，如加上虚线框内的D3及R1，则电池可改为充电电池。这样在正常供电时，由电源通过D3及R1对电池充电，而在断电时，由电池供电，以保证长时间使用。

图1 后备电源供电
　　采用上述方法应选用压降小的二极管．以保证电源电压减去二极管的压降后的电压仍能使存储器正常工作。