单片机掉电怎么快速保存数据

发布日期:2023-01-04
单片机掉电怎么快速保存数据

电工优优今天要和大家分享的单片机掉电怎么快速保存数据相关信息,接下来我将从单片机掉电保护,单片机掉电怎么保存数据,单片机的掉电模式这几个方面来介绍。

尽量选用内部的flash来存储数据,内部flash的读写速度快,可靠性高。

如果用外置的flash或者是eeprom进行存储,flash一般是spi接口,考虑到电磁干扰,MCU的响应速度等问题,即使是采用MCU的硬件SPI模块进行通信,SPI的clock时钟最高也就1MHz左右,发送1个字节的数据大概需要10us,不考虑擦除flash的时间,存储100个字节的数据,如果考虑可靠性,需要读取验证,大概需要5ms左右的时间。

 而eeprom一般采用IIC接口,与SPI接口类似,以高速IIC进行通信,存储100个字节的数据至少需要5ms左右的时候。

FLASH的特点是写数据只能由1改写为0,由0改写为1需要整个page,或者整个sector,或者整个block进行擦除。

以STM32F051为例,一个page为1kByte,一个block为64kByte,擦除一个page大概耗时约20ms,在整个擦除过程中,整个MCU是挂机的,也就是不执行任何操作。而FLASH的写操作比较快,大概1个Byte耗时1us。

需要有掉电检测电路,掉电检测需要通过检测给MCU供电的LDO或者DC-DC的前级电压。

比如MCU通过12V-3.3V的LDO供电,则需要通过检测12V的电压来判断是否断电。

将12V通过电阻分压之后,接入MCU的A/D检测口来判断是否掉电。

MCU供电的LDO或者DC-DC的前级并联足够的电容,以确保电容的供电能保证MCU将数据写入。

 可以通过以下的步骤确认电容的大小:

评估由掉电时前级电压供电的工作电流大小,MCU一旦检测到掉电,需要切掉耗电大的输出,比如控制继电器输出的I/O口需要立即断开。比如20mA。

确认LDO的最低输入电压,比如5.3

确认判断掉电的电压,比如10V,确认掉电开始到LDO最低输入电压之间的压差,比如4.7V

确认写入所有数据所需要的时间,比如20ms。

根据公式计算所需电容的容量,C=I*T/U=20mA*20mS/4.7V=85uF。可选择100uF的电容。

MCU一旦检测到掉电,需要切掉耗电大的输出,比如控制继电器输出的I/O口需要立即断开。

在正常工作时,事先准备一块存储空间,将其擦除成为0xFF。

检测到掉电之后,可以不需要擦除FLASH内容,可以直接写入数据,可以节省大量的时间。

纽扣电池的方式是不丢失数据,不需要保存到EEPROM。法拉电容可以用来不丢失数据(一般可以保存一个月),当然也可以用来存储的EEPROM, 注意不要美每时每刻都保存的EEPROM,这样错率,寿命都会降低。

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