|
| |
|
Слаботочка Книги Vcc= +5 В О- Рис. 3. Структурная схема переключателя резервного питания .0=; Г 5 в JL МАХ69Х 3 1 + ФОРМироЛ МОП-пмнасюр ВАТЕЛЬ ЮОмВ Vbatt V ff к выводам питания КМОП ОЗУ часов реального времени ( тпг ЧУООмВ I--irn Установка режима пониженного потрвбжешя Выкяю>штся виугренним стелой, когда%п>У ;+0.Г8 -о ВАТТ ON (только для MAX691, MAX693, MAX695 ) Рис. 4. Структура схемы сброса  L4 )e K opH МАХ69Х t> СЕ OUT LOW LINE Схема Сброса (1ривкяюче1ми питаний = Т Мвр JU сброса  lOtfilOT время- Микросхема MAX690/1/4/5 функционирует при резервном напряжением ОТ 2.0 ДО 4.25 В, в то время как для МАХ692/3 резервное напряжение должно быть от 2.0 до 4.0 В. Конденсатор большой емкости (либо стандартный электролитический либо двухслойный фарадной величины) также может использоваться для кратковременного резервирования питания. Зарядный резистор для конденсатора или аккумуляторной батареи должен быть соединен с Vout. так как это устраняет путь разряда, который существует, если резистор соединен с Vcc- На выводе Vbatt присутствует небольшой зарядный ток около 10 нА (0.1 мкА (max)). Значение, этого тока зависит от величины выходного тока через вывод Vqut, но полярность остается такой, чтобы батарея всегда заряжалась, когда напряжение Vcc находится в рабочем диапазоне. Это увеличивает срок службы резервной батареи за счет компенсации тока саморазряда. Кроме того вследствии малого значения зарядного тока не возникает проблем при использовании литиевых батарей, так как максимальный зарядный ТОК 0.1 мкА безопасен даже для самых маленьких литиевых элементов. Если схема переключения питания не используется, необходимо соединить вывод Vbatt с GND, а вывод Vqut с выводом Vcc- В Табл. 2 приведены состояния входов и выходов для режима питания от маломощной резервной батареи. СХЕМА СБРОСА Выход RESET является выходом с НИЗКИМ активным уровнем напряжения. Он переходит в НИЗКОЕ логическое состояние, когда напряжение Vcc падает ниже 4.5 В для МАХ690/1/4/5 или 4.25 В для МАХ692/3, и остается в НИЗКОМ состоянии пока Vcc не станет выше 4.75 В для МАХ690/1/4/5 или 4.5 В для МАХ692/3 на время не меньше 50 мс ( 200 мс для МАХ694/5 ). См. Рис. 4 и 5. Гарантируемые минимальный и максимальный пороги 4.5, 4.75 В для МАХ690/1/4/5 и 4.25, 4.5 В для МАХ692/3 дают возможность использовать MAX690/t/4/5 для 5-вольтовых источников питания с допусками +10/-5%, а МАХ692/3 - с допуском ±10% . Компаратор схемы сброса имеет гистерезис порядка 50 мВ с номинальным порогом 4.65 В для МАХ690/1/4/5 и 4.4 В для МАХ692/3. Время срабатывания компаратора схемы сброса около 100 мкс. Вывод Vcc необходимо шунтировать для исключения срабатываний ОТ импульсных помех. Выход RESET также переходит в НИЗКОЕ состояние, в тех случаях когда используется сторожевой таймер и напряжение на выводе WDI остается НИЗКИМ или ВЫСОКИМ дольше чем максимальное время ожидания сторожевой схемы. Вывод RESET внутренне подтянут к напряжению питания током 3 мкА и может на- гружаться либо на шину сброса с открытым коллектором, либо,непосредственно на КМОП-логику без внешнего нагрузочного резистора. СХЕМА ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ ВЫБОРА МИКРОСХЕМЫ СЕ И ЗАЩИТЫ ОТ КЕСАККЦИОКИРОВАККОЙ ЗАПИСИ В ОЗУ В микросхемах МАХ691, МАХ693 и МАХ695 используются два вывода для управления сигналами СЁ или WR, подаваемыми на соответствующие входы микросхем КМОП-ОЗУ. Когда на выводе Vcc присутствует напряжение +5 В, сигнал со входа СЕ IN проходит на выход СЁ OUT без изменения с задержкой распространения 50 нс. Если напряжение на Vcc падает ниже 4.65 В (4.5...4.75 В), внутренняя логика переключает выход СЁ OUT на ВЫСОКИЙ уровень независимо от состояния входа СЁ IN. Для прибора МАХ693 пороговое напряжение равно 4.4 В (4.25...4.5 В). Переключение СЁ OUT на ВЫСОКИЙ уровень происходит также, когда напряжение Vcc становится меньше Vbatt (См. Рис. 4). RESET Рис. 5. Синхронизация сигнала сброса в 4.6 в -4.7 в 150 мс О 50 мсО LOW LINE CEIN СЕ OUT Vbatt О 200 мс для MAX694 и MAX695 интегральные Сигнал СЁ OUT обычно подается на входы СЁ, US, Write КМОП-микросхем ОЗУ работающих от резервного батарейного питания. Это гарантирует целостность данных в памяти, предотвращая операции записи, когда Vcc падает ниже допустимого уровня. Подобная защита при использовании СППЗУ может быть достигнута путем подачи СЁ OUT на входы Store или Write микросхем СППЗУ, EAROM, или NOVRAM. Если типовая задержка распространения СЕ OUT в 50 мс слишком велика, можно соединить СЁ IN с GND и использовать сигнал с выхода СЁ OUT для управления быстродействующим внешним логический элементом. В качестве второго варианта можно соединить с помощью логического И сигнал с выхода LOW LINE с сигналом WR или СЁ. Внешний логический элемент й выход RESET МАХ690/2/4 может также использоваться для защиты от несанкционированной записи в оперативной КМОП-памяти. СХЕМА РАННЕГО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ О СБОЕ ПИТАНИЯ Напряжение приложенное ко входу PFI сравнивается с внутренним опорным напряжением 1.3 В, и когда оно оказывается меньше чем 1.3 В, на выводе PFO устанавливается НИЗКИЙ логический уровень. Обычно вход PFI подключается к внешнему делителю напряжения, который контролирует напряжение либо на входе системного 5-вольтового стабилизатора либо на его выходе. Коэффициент делителя напряжения может быть выбран таким, что напряжение на входе PFI становилось ниже 1.3 В за несколько миллисекунд до того, как напряжение питания упадет ниже 4.75 В. Выход PFO обычно используется для прерывания микропроцессора, чтобы данные могли быть сохранены в оперативной памяти прежде, чем напряжение Vcc упадет ниже 4.75 В (4.5 В для МАХ692/3) и на выходе RESET появится НИЗКИЙ логический уровень. Схема раннего предупреждения может также контролировать резервную батарею и предупреждать о ее разряде. С целью сохранения батареи питания, компаратор выключается, а на выходе PFO устанавливается НИЗКИЙ логический уровень, когда напряженив Vcc ниже чем напряжение на входе Vbatt. СТОРОЖЕВОЙ ТАЙМЕР И ГЕНЕРАТОР Схема сторожевого таймера контролирует работу микропроцессора. Если микропроцессор не переключает логический уровень на входе схемы сторожевого таймера (WDI) внутри заданного периода времени ожидания, на выходе RESET генерируется импульс длительностью 50 мс. Так как многие системы не могут обслуживать сторожевой таймер сразу после сброса, МАХ691/3/5 имеет более длинный период времени ожидания после выдачи сигнала сброса. Нормальный период времени ожидания восстанавливается сразу после первого изменения уровня на входке WDI после того, как на выходе RESET установился ВЫСОКИЙ уровень. Сторожевой таймер перезапускается в конце импульса сброса, независимо оттого, был ли он вызван отсутствием переключений на входе WDI или падением Vcc ниже порогового уровня. Если на входе WDI сохраняется ВЫСОКИЙ или НИЗКИЙ уровень, импульсы сброса будут повторяться каждые 1.6 с. Если оставить вход WDI не подключенным, схема сторожевого таймера выключается. На выходе сторожевого таймера (вывод WDO только для МАХ691/3/5) устанавливается НИЗКИЙ логический уровень, если сторожевой таймер вышел за пределы периода ожидания и остается НИЗКИМ пока он не будет переведен в ВЫСОКОЕ состояние следующим переключением на входе сторожевой схемы. Вывод WDO также переключается на ВЫСОКИЙ уровень, когда Vcc падает ниже порогового уровня. Для 8-выводных МАХ690, МАХ692 и МАХ694 время ожидания сторожевого таймера установлено в 1.6 с, а длительность импульса сброса - 50 мс (200 мс для МАХ694 ), МАХ691, МАХ693 и МАХ695 позволяют изменять эти значения в соответствии с Таблицей 1. На Рис.12 показаны различные способы управления тактовой частотой сторожевого таймера. Если вывод OSC SEL остается не подключенным, то в качестве тактового используется внутренний генератор. В этом случае вывод OSC IN позволяет выбрать время ожидания сторожевого таймера между 1.6 с и 100 мс. В любом случае время ожидания сразу после импульса сброса равно 1.6 с. Это дает время микропроцессору, чтобы повторно инициализировать систему. При НИЗКОМ уровне на входе OSC IN после первого изменения логического уровня на входе WDI время ожидания уменьшается до 100 мс. Программное обеспечение должно быть написано таким образом, чтобы порт ввода-вывода, подключенный к выводу WDI, оставался в состоянии, определяемом начальным сбросом, пока подпрограммы инициализации не будут завершены и микропроцессор сможет переключать вход WDI в течении минимального времени ожидания сторожевой схемы 70 мс. Рис. 6. Структурная схема сторожевого таймера -461. ДЕТЕКТОР ПЕРЕХОДОВ П всяк о. МАХ69Х JOB I* - 1 СЧЕТЧИК СХЕМЫ СБРОСА Q10/12  RESET RESET ИЗО * {и}-© WDO  ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЕТЕКТОРА СБОЯ ПИТАНИЯ В схеме на Рис. 9 компаратор схемы раннего предупреждения используется для того, чтобы инициализировать сброс системы, когда напряжение Vcc падает ниже 4.85 В. Так как пороговое напряжение ЭТОГО компаратора установлено не так точно, как у встроенного детектора напряжения сброса, для его настройки используется подстроечный резистор. Выходы PFO и RESET имеют высокую нагрузочную способность для втекающего тока и только ЮмкА для вытекающего тока. Это позволяет использовать монтажное ИЛИ для их Объединения. На Рис. 10 показана схема детектора перенапряжения, сбрасывающая микропроцессор всякий раз, когда Vcc превышает 5.5 В. Схема монитора батареи (Рис. 8) показывает состояние резервной батареи. Вывод СЕ OUT может использоваться для подключения к батарее тестовой нагрузки. Так как на выходе СЕ OUT устанавливается ВЫСОКИЙ уровень в режиме резервного питания, то при питании ОТ батареи ток в тестовую нагрузку не течет, даже если микропроцессор не включен. УВЕЛИЧЕНИЕ ГИСТЕРЕЗИСА КОМПАРАТОРА СБОЯ ПИТАНИЯ так как схема компаратора сбоя питания не инвертирует сигнал, гистерезис можно увеличить, подключив резистор между выходом РРОи ВХОДОМ PFI, как показано на Рис. 13. Когда на выходе PFO НИЗКИЙ логический уровень, через него и резистор R3 втекает ток из суммирующего узла связанного с выводом PFI. Когда на выходе PFO высокий логический уровень, последовательно включенные резисторы R3 и R4 питают вытекающим током суммирующий узел связанный с ВЫВОДОМ PFI. АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ВХОДНЫЕ ЦЕПИ СТОРОЖЕВОГО ТАЙМЕРА Функция сторожевого таймера может быть включена или выключена программным Обеспечением, с помощью буфера с тремя состояниями подключенного ко ВХОДУ WDI (Рис. 11). Недостаток этой схемы СОСТОИТ в том, что дефекты программного обеспечения могут ошибочно выключать буфер стремя состояниями, таким образом не давая возможности МАХ690 обнаружить сбои программного обеспечения. В большинстве случаев наилучшим решением будет, расширение периода времени ожидания сторожевого таймера на величину большую чем время блокировки сторожевого таймера (См. Рис. 7). Когда на входе схемы ВЫСОКИЙ логический уровень, вывод OSC SEL находится в НИЗКОМ логическом состоянии, и время ожидания сторожевого таймера устанавливается внешним конденсатором. Конденсатор емкостью 0.01 мкф устанавливает длительность времени ожидания сторожевого таймера в 100 секунд. Когда на входе схемы НИЗКИЙ логический уровень, вывод OSC SEL находится в ВЫСОКОМ логическом состоянии, длительность времени ожидания сторожевого таймера определяется внутренним генератором. Длительность времени ожидания 100 мс или 1.6 с выбирается в зависимости от того какой из диодов, изображенных на Рис. 7, используется. Табл. 1. Установка временных соотношений для МАХ691/3/5 Табл. 2. Состояния входов и выходов в дежурном режиме
Примечания: 1. Типовое время ожидания сторожевого таймера для МАХ690/2/4 установлено в 1.6 с, типовая длительность импульса сброса установлена в 50 мс для МАХ690/2 и 200 мс для МАХ694. 2. Когда на вывод OSC SELMAX691 подается НИЗКИЙ логический уровень, OSC IN может быть использован для подачи внешнего тактового сигнала или для подключения внешнего конденсатора между OSC IN и GND. номинальная частота внутреннего генератора - 10.24 кГц. При использовании внешнего конденсатора частота генератора определяется по формуле: Fosciru)= 184000/С[пФ] 3. См. таблицу Электрические характеристики
интегральные 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 [82] 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||