一种保护芯片在上下电期间数据被异常写入装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种保护芯片在上下电期间数据被异常写入装置，包括电源E、RST芯片U1、开关管T1、开关管T2、RST芯片U2、MCU、flash存储器U4、FRAM存储器U5和逻辑芯片U6，本实用新型专利技术的有益效果是：1、数据存储和逻辑芯片U6的供电电源受控，不直接使用系统工作电源，避免了电源上下电时的渐变过程，从而避免了系统在开关机时出现异常的偶发事件。2、利用专用复位芯片或电压监控芯片有输出作为控制信号，可以保证受控电源与系统的同步，不会发生数据丢失和异常写入的错误。3、受控电源电路简单，容易实现和集成。4、将传统的工作电源改成受控源，提高系统可靠性。

A data write device for protection chip during power up and down

The utility model discloses a device for abnormal data writing of a protection chip during power up and down, including a power supply E, a RST chip U1, a switch tube T1, a switch tube T2, a RST chip U2, a MCU, a flash memory U4, a FRAM memory U5, and a logic chip U6. The beneficial effects of the device are: 1. data storage and the supply of a logic chip U6. The power supply is controlled, and the working power supply of the system is not directly used, thus avoiding the gradual change process when the power supply is switched on and off, thus avoiding the abnormal incidents when the system is switched on and off. 2. Using special reset chip or voltage monitor chip as control signal, the synchronization between controlled power supply and system can be guaranteed, and the error of data loss and abnormal writing will not occur. 3. Controlled power supply circuit is simple, easy to implement and integrate. 4, change the traditional power supply to a controlled source to improve the reliability of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种保护芯片在上下电期间数据被异常写入装置
本技术涉及芯片
，具体是一种保护芯片在上下电期间数据被异常写入装置。
技术介绍
3.3V电源上下电波形图1-2所示，从图一和图二可以看出电源上电和下电的时间分别为100us和大于2ms.于是问题就来了，下面以运动控制行业常用的掉电存储(FRAM)芯片进行说明：ROMTRON的FRAM(FM28V020)(铁电存储器)正常工作电压范围是：2.0V～3.6V,也就是说，系统电源在上电或下电过程中低于并且临近2.0V时，FRAM处于非正常受控状态。这种状态下，FRAM内部数据可能会被改写。另外一种可能导致FRAM异常写入数据的情况是FRAM仍处于正常工作状态，但CPU的控制信号写和片选同时有效导致总线上的数据异常写入FRAM从而破坏正常的数据。要实现对FRAM写，只需要片选和写控制信号同时为低电平即可，FRAM写入数据的时序图如下图3。从图3可以看出，FRAM写操作时序是比较容易满足的，这也就是FRAM内数据容易被破坏的原因，尤其是在系统下电的时候。为什么说在系统断电的时候数据更容易被破坏呢？从图1和图2可以看出，系统下电的时间比上电的时间要长的多，而铁电的读写速度是非常快的，读写周期为1014,如此快的读写速度，在上下电时只要FRAM满足写时序，内部数据都存在被改写的可能。为什么说在上下电的时候这种情况容易出现呢？因为系统在上下电期间，程序处于未运行或未正常运行状态，这个时候总线上的数据为随机数据，是一个不受控的数据，在这种情况下一旦FRAM满足了写时序要求，内存的数据就会被破坏。MRAM与FRAM的读写时序一样，不同的是读写速度更快，擦除次数更多，容量更大。这就意味着存在与FRAM同样的问题。Norflash的写条件是:RST＝high,CE＝LOW,WE＝LOW,WP＝LOW,只要这四个条件满足，flash相应地址的数据就会被写入，而SST39VF1601的工作电压为2.7V～3.6V,Word-ProgramTime＝7us,结合图一图二电源上下电时序及Norflash特性可以看出存在与FRAM相同的问题。Norflash内的数据一旦被擦除或改写，将导致整个系统永久无法正常运行，必需重新更新系统程序，后果非常严重。通用逻辑芯片U674HC245的工作电压为：2V～6V,上升沿和下降沿典型值为6ns,在上下电期间一旦有错误信号到来将会反应在输出端，可能导致连接在输出端对应的设备出现错误动作指令。通常这种错误在系统电源正常后就自动消失了，但却给使用带来一定隐患。目前，使用flash、MRAM和FRAM的产品都是将芯片挂接在MCU的总线(数据总线，地址总线和控制总线)上，这样做存在的风险就是上次使用还是好好的，下次开机后系统就不正常了或者用户数据(存在于FRAM中)不对了，对于存在于FRAM中数据被破坏的的情况，重新调机后就可以正常工作，但这样就可能造成生产出不良产品、报废产品。若是flash中的数据被破坏了，面临的将是机器不能使用，必需更新系统文件，将给用户造成不可预估的损失。另一种情况也是比较常见的情况，系统在上下电期间输出会出现瞬间有效，如果在输出上接上LED,可以看到LED有闪烁的情况，这个异常输出虽然在系统正常启动后自动消失，但在有些应用场合是不被允许的，可能造成设备损坏。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种保护芯片在上下电期间数据被异常写入装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种保护芯片在上下电期间数据被异常写入装置，包括电源E、RST芯片U1、开关管T1、开关管T2、RST芯片U2、MCU、flash存储器U4、FRAM存储器U5和逻辑芯片U6，所述电源E分别给RST芯片U1、开关管T1的漏极、开关管T2的漏极、RST芯片U2和MCU供电，MCU分别连接flash存储器U4、FRAM存储器U5和逻辑芯片U6，RST芯片U2还通过电阻连接开关管T2的栅极，开关管T2的源极连接flash存储器U4。作为本技术的进一步技术方案：所述开关管T1为三极管、场效应管或其他开关元件。作为本技术的进一步技术方案：所述开关管T2为三极管、场效应管或其他开关元件。作为本技术的进一步技术方案：所述逻辑芯片优选但不限定于74HC245。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、数据存储和逻辑芯片U6的供电电源受控，不直接使用系统工作电源，避免了电源上下电时的渐变过程，从而避免了系统在开关机时出现异常的偶发事件。2、利用专用复位芯片或电压监控芯片有输出作为控制信号，可以保证受控电源与系统的同步，不会发生数据丢失和异常写入的错误。3、受控电源电路简单，容易实现和集成。4、将传统的工作电源改成受控源，提高系统可靠性。附图说明图1为电源通电时的波形图。图2为电源断电时的波形图。图3为FRAM写入数据的时序图。图4为本技术的电路原理图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-4，一种保护芯片在上下电期间数据被异常写入装置，包括电源E、RST芯片U1、开关管T1、开关管T2、RST芯片U2、MCU、flash存储器U4、FRAM存储器U5和逻辑芯片U6，所述电源E分别给RST芯片U1、开关管T1的漏极、开关管T2的漏极、RST芯片U2和MCU供电，MCU分别连接flash存储器U4、FRAM存储器U5和逻辑芯片U6，RST芯片U2还通过电阻连接开关管T2的栅极，开关管T2的源极连接flash存储器U4。开关管T1为三极管、场效应管或其他开关元件。开关管T2为三极管、场效应管或其他开关元件。逻辑芯片优选但不限定于74HC245。本技术的工作原理是：本专利技术通过监控系统电源(由MCU专用复位芯片，)当电源达到正常工作电压后，专用复位芯片输出使能打开，打开flash，FRAM,MRAM和逻辑芯片U6电源，MCU开始运行，断电时，当电压下降到低于复位芯片门限电压时，复位芯片输出禁能，MCU停止工作，flash，FRAM，MRAM和逻辑芯片U6失电，避开了系统电源上下电时可能出现错误操作的可能。电路框图如图4所示，用两片RST专用芯片的原因及设置方法：MCU复位后程序从指定地址按照设计都意愿开始执行，因为开关管T1,T2打开具有一定的延时，为了避免MCU运行而flash未准备就绪的情况，故应当让flash先上电运行。具体方法是设置或选择U1比U2延时长一些(10ms～20ms)，FRAM和逻辑芯片U6则保持与MCU运行同步，既能保证数据的完整性，又能避免上下电期间错误操作。本专利技术通过检测系统电源，利用MCU复位芯片控制外部存储芯片电源，避免外部芯片在系统电源未进入稳态时的错误而导致的异常。系统在上电和断电过程中，电源必然会经历如图1和图2所示过程，在这个电源上升和下降的过程中，如果关键芯片的电源直接接在这个电源上，则同样会经历电源的上升和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保护芯片在上下电期间数据被异常写入装置，包括电源E、RST芯片U1、开关管T1、开关管T2、RST芯片U2、MCU、flash存储器U4、FRAM存储器U5和逻辑芯片U6，其特征在于，所述电源E分别给RST芯片U1、开关管T1的漏极、开关管T2的漏极、RST芯片U2和MCU供电，MCU分别连接flash存储器U4、FRAM存储器U5和逻辑芯片U6，RST芯片U2还通过电阻连接开关管T2的栅极，开关管T2的源极连接flash存储器U4。

【技术特征摘要】
1.一种保护芯片在上下电期间数据被异常写入装置，包括电源E、RST芯片U1、开关管T1、开关管T2、RST芯片U2、MCU、flash存储器U4、FRAM存储器U5和逻辑芯片U6，其特征在于，所述电源E分别给RST芯片U1、开关管T1的漏极、开关管T2的漏极、RST芯片U2和MCU供电，MCU分别连接flash存储器U4、FRAM存储器U5和逻辑芯片U6，RST芯片U2还通过电阻连接开关管...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋元应，
申请(专利权)人：深圳市正合智能控制技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44