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2 基于掉电保护方案的硬件设计
图1是一种典型的嵌入式系统硬件设计方案。系统的微处理器采用S3c4510B，是基于arm7体系结构的。SDRAM是一种易失性存储器作为程序的运行空间，类似于PC机的内存；Flash作为程序存储空间是非易失性的。程序运行过程中的数据往往缓存在sDRAM中，在系统失电时必须写往Flash。
在系统中，需要使用5V和3.3V的直流稳压电源。其中,S3C4510B及部分外围器件需3.3V电源，另外部分器件需5V电源。为简化系统电源电路的设计，要求整个系统的输入电压为高质量的5V的直流稳压电源。有别于一般的电源回路设计，本系统的电源回路设计过程中增加了有关掉电保护的设计。包含这个设计的系统电源电路如图2所示。
这个电源回路除了可以提供5v和3.3v的电源以外，还为系统掉电保护提供了延时及预警功能，通过软件的配合可以实现系统的掉电保护机制。正常情况下，由供电回路1给整个系统供电。当系统由于意外原因掉电时，由于输入的比较电压降低，这样MAX809 模块输出电压产生翻转为系统提供掉电中断预警信号，中断请求通过外部中断引脚XREQ0产生；同时供电回路2开始启用。通过大电容C3、c4放电，继续为系统提供一段供电电压，支持掉电中断服务程序完成。供电回路2只给最小系统供电，并不给耗电量大的外围部件供电。这样，给最小系统的供电时间足够长，可以完成敏感数据的保护操作。
通过软件测算，电容放电可供最小系统工作时间在0.5～4.5S之间。这种测算方法很简单．编写一个掉电中断服务子程序，这个程序只是不断进行时间刷新操作。同样，可以通过软件测定在这段时间里向Flash擦写2～3MB。可见，在采用这种硬件体制的情况下，系统掉电保护能够得到可靠的保证。
3 掉电信号处理软件方法的实现
在μClinux系统下，掉电信号的捕捉有两种方式可以进行。一种是运用系统调用，即采用void(*signal(intslg，void(*func)(int)))(int)。这个函数可以为特定的中断信号安排制订的执行函数，用参数func传递。在μCllnux中，共有31个系统中断信号，其中掉电信号为SIGPWR。假设掉电中断服务处理程序为void interrupt-service(int)，则中断服务与信号关联的方式为：signal(SIGPWR，interrupt_service)。这种方式充分利用系统调用，实现简单。在掉电保护方案设计初期也是采用这种机制。但事实证实这种机制并不可靠，其原因是Linux内核产生和治理信号的机制并不完善，有可能存在信号丢失。查阅有关Unix或L1nux的相关资料，可以发现这种状况也普遍存在于某些其他版本的Linux和Unix[3]中。 |
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