閃存出錯:軟件錯誤還是電源電壓故障(下)?

　　當任意一個電源電壓低于其閾值時，激活CPU復位可以最大限度地降低閃存出錯的可能性。這可以防止在電源故障條件下，繼續(xù)執(zhí)行代碼。復位發(fā)生器激活CPU復位信號及閃存的寫保護信號。在某些情況下，復位發(fā)生器的輸出并不是直接用于CPU復位。相反，它被連接到一個CPLD來執(zhí)行一個復位分配算法。在這種情況下，應該激活閃存的寫保護信號，因為CPU可能不能在電源電壓發(fā)生故障時立即被復位。圖1中的復位發(fā)生器IC監(jiān)控所有的CPU電壓—— 1.0V、3.3V、1.5V和0.75V——并當其中任何一個電壓低于工作電壓閾值時，激活復位信號和閃存的寫保護信號。　　

 

　　選擇一個復位發(fā)生器IC

　　選擇復位IC的標準包括監(jiān)控輸入電壓的數(shù)量、毛刺過濾、遲滯、故障檢測的精度(在整個工作溫度和電壓范圍)以及故障檢測速度。

　　監(jiān)控輸入電壓的數(shù)量：復位發(fā)生器IC必須監(jiān)控所有CPU相關(guān)的電壓來檢測電壓故障(電壓偏移值小于相應的工作電壓閾值)。在圖1的情況下，四個輸入的閾值設定為低于工作電壓標稱值的5%。例如，萊迪思電源管理IC支持6~ 12個電壓輸入的監(jiān)控，并且復位發(fā)生閾值電壓可以編程為-0.5%~ -20%。

　　需要避免的錯誤：有些設計只使用一個電壓復位發(fā)生器，例如，通常只用于監(jiān)測 3.3V。這是不夠的，因為3.3V電壓和內(nèi)核電壓或者DDR電壓的關(guān)斷速率不同。只有當所有的電源都使用3.3V作為其輸入電源，這種方法才有效。然而，在大多數(shù)電路板中，內(nèi)核和DDR使用不同的輸入電壓源(由于功耗)，因此只使用一個3.3V復位發(fā)生器不能避免閃存出錯。同樣的論述也適用于復位發(fā)生器僅監(jiān)控內(nèi)核電壓。

　　毛刺過濾 – 當復位發(fā)生器使用單端的電壓傳感(而不是差分傳感)，那么復位IC和CPU存儲器之間的接地電壓差可能會產(chǎn)生虛假的復位信號。為了確保復位確實是由電源電壓故障引起的，而不是由一時的接地電壓差所引起，復位IC中需要使用毛刺濾波器。例如，當其輸入毛刺濾波器被啟用，萊迪思電源管理IC就會確保故障時間持續(xù)64微秒以上，才激活復位信號。

　　需要避免的錯誤：復位發(fā)生器使用ADC和微控制器來監(jiān)測電壓，實現(xiàn)了一個ADC采樣平均的算法來消除毛刺的影響，從而導致錯誤的復位激活。均值算法得到的實際的ADC電壓是四個ADC電壓采樣的平均值。

　　遲滯 – 大多數(shù)電壓都通過開關(guān)模式的電源供電。這些電源的輸出通常包含紋波。當電源電壓接近復位閾值時，這個紋波可能引起復位信號毛刺。為了避免這種情況，復位發(fā)生器必須具有(監(jiān)測的電壓)0.5%到1%的遲滯電壓范圍。例如，萊迪思的電源管理IC就帶有監(jiān)測電壓的1%的遲滯。這意味著，對3.3V要實現(xiàn)1%的遲滯，遲滯步長為30mV，而監(jiān)測閾值為1V的遲滯的步長為10mV。

　　需要避免的錯誤：使用ADC和微控制器的復位發(fā)生器來監(jiān)測電壓需要在軟件中實現(xiàn)遲滯，以防止復位輸出中的毛刺。