CN110827866B - 一种eeprom上电读写保护电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种EEPROM上电读写保护电路，所述电路包括上电复位电路、基准电压产生电路、比较器、电阻R1、电阻R2、振荡器、计时器、二输入与门1、二输入与门2、反相器等模块。本发明在传统的上电复位电路基础上增加了振荡器、计时器以及一些逻辑电路，不但能够灵活的设定上电延时时间，而且会避免上电过程中反复的掉电带来的EEPROM读写操作风险。本发明可任意控制电源上电过程中EEPROM的读写等待时间，上电过程中和正常供电时的任何异常掉电都能够快速响应，避免EEPROM的异常读写。

Description

一种EEPROM上电读写保护电路
技术领域
本发明属于集成电路设计与制造技术领域，涉及一种EEPROM上电读写保护电路。
背景技术
EEPROM上电读写保护电路一般应用于数模混合电路中的EEPROM等重要元器件的上电掉电等过程中的读写保护，常用于电源管理单元。其作用是识别上电过程中的上电异常，及时将上电异常报警信号输出给EEPROM等模块，起到读写保护功能。正常上电过程中，即使不出现中间掉电的情况，EEPROM模块的读写操作也应该被延时一定时间，等到电源电压稳定后再进行相应的读写操作，避免单元的意外损害。
传统的上电复位和保护电路延时时间短，复位时间长短随工艺偏差、电源电压温度的变化差异较大。对于电源重负载情况下，上电过程缓慢，且上电过程中存在因突发状况而掉电的可能，所以传统的上电复位和保护电路不再适用。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种具有简单电路结构的EEPROM上电读写保护电路。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种EEPROM上电读写保护电路，包括上电复位电路、基准电压产生电路、比较器、电阻R1、电阻R2、振荡器、计时器、二输入与门1、二输入与门2、反相器，其中：
所述上电复位电路接电源VDD，上电复位电路的一个输出端分别接基准电压产生电路的输入端EN_ref、比较器的输入端EN_cp，另一输出端接二输入与门2的一个输入端；
所述基准电压产生电路接电源VDD，输出电压端口Vr接比较器Vin输入端；
所述电阻R1的一端接电源VDD，另一端分别接电阻R2的一端、比较器的输入端Vip；
所述电阻R2的另一端接地；
所述比较器的输出端EN分别接计时器的一个输入端、二输入与门1的一个输入端；
所述二输入与门1的另一个输入端接反相器的输出端，二输入与门1的输出端接振荡器的输入端；
所述振荡器的输出端clk接计时器的另一个输入端；
所述计时器的一个输出端接反相器的输入端，另一个输出端接二输入与门2的另一个输入端；
所述二输入与门2的输出端接EN_EEPROM。
工作原理：
电源上电过程中上电复位电路产生的使能信号同时使能基准电压产生电路和比较器模块，由比较器输出控制计时器和振荡器工作，当满足一定条件时EEPROM使能开始有效，同时振荡器停止工作。
相比于现有技术，本发明具有如下优点：
1、本发明在传统的上电复位电路基础上增加了振荡器、计时器以及一些逻辑电路，不但能够灵活的设定上电延时时间，而且会避免上电过程中反复的掉电带来的EEPROM读写操作风险。
2、本发明可任意控制电源上电过程中EEPROM的读写等待时间，上电过程中和正常供电时的任何异常掉电都能够快速响应，避免EEPROM的异常读写。
附图说明
图1为本发明EEPROM上电读写保护电路的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
本发明提供了一种EEPROM上电读写保护电路，如图1所示，所述电路包括上电复位电路、基准电压产生电路、比较器、电阻R1、电阻R2、振荡器、计时器、二输入与门1、二输入与门2、反相器等模块，其中：
所述上电复位电路接电源VDD，上电复位电路的一个输出端分别接基准电压产生电路的输入端EN_ref、比较器的输入端EN_cp，另一输出端接二输入与门2的一个输入端；
所述基准电压产生电路接电源VDD，输出电压端口Vr接比较器Vin输入端；
所述电阻R1的一端接电源VDD，另一端分别接电阻R2的一端、比较器的输入端Vip；
所述电阻R2的另一端接地；
所述比较器的输出端EN分别接计时器的一个输入端、二输入与门1的一个输入端；
所述二输入与门1的另一个输入端接反相器的输出端，二输入与门1的输出端接振荡器的输入端；
所述振荡器的输出端clk接计时器的另一个输入端；
所述计时器的一个输出端接反相器的输入端，另一个输出端接二输入与门2的另一个输入端；
所述二输入与门2的输出端接EN_EEPROM。
本发明中，所述上电复位电路一般由比较器、反相器以及RC延时电路组成。
本发明中，所述基准电压产生电路由带隙基准和电阻分压电路组成。
本发明中，所述比较器一般为简单的单级开环运放。
本发明中，所述振荡器电路实现形式有RC振荡器、有源晶振等。
本发明中，所述计时器一般由数字寄存器实现。
下面结合具体实例说明电路的工作原理：
当电源电压VDD上电时，上电复位电路产生由低电平到高电平的脉冲信号EN_ref，此时基准电压产生电路开始工作，产生基准电压Vr。同时电源电压VDD经过电阻R1和电阻R2进行分压，分压后的电压Vip和基准电压Vr进行比较。例如Vr电压为1.2V时，电源电压VDD上电稳定电压为5V，R1/R2设计为5:3，那么当上电时VDD上升超过3.2V时，比较器使能EN信号为高，计时器开始计时。当计时满足用户设定的条件时（如10ms），且这个过程中VDD一直维持在3.2V以上，计时器输出高电平。此时二输入与门2的两个输入信号都为高电平，EN_EEPROM输出拉高，系统认为电源上电完成，EEPROM等模块可以正常进行读写操作。同时计时器的使能输出经反相器反相后经二输入与门1处理，输出低电平信号，此时振荡器停止工作。这样能降低一定的系统功耗，也能避免振荡器输出的脉冲信号对其它电路的信号干扰。当上电过程出现异常掉电或者上电完成后稳定工作时出现掉电，上电复位电路输出拉低，比较器输出EN信号也拉低，计时器输出拉低，二输入与门2的输出信号EN_EEPROM拉低，EEPROM等模块开启读写保护，以上过程维持直至下一次电源上电正常。
本发明能应用在典型的大负载供电单元中，用于复杂电磁环境下的电源状态监测和管理，能够有效的监测电源上电过程中的反复掉电和正常工作时的异常掉电，对EEPROM等模块起到实时的读写保护作用。

Claims (6)

1.一种EEPROM上电读写保护电路，其特征在于所述电路包括上电复位电路、基准电压产生电路、比较器、电阻R1、电阻R2、振荡器、计时器、二输入与门1、二输入与门2、反相器，其中：
所述上电复位电路接电源VDD，上电复位电路的一个输出端分别接基准电压产生电路的输入端EN_ref、比较器的输入端EN_cp，另一输出端接二输入与门2的一个输入端；
所述基准电压产生电路接电源VDD，输出电压端口Vr接比较器输入端Vin；
所述电阻R1的一端接电源VDD，另一端分别接电阻R2的一端、比较器输入端Vip；
所述电阻R2的另一端接地；
所述比较器的输出端EN分别接计时器的一个输入端、二输入与门1的一个输入端；
所述二输入与门1的另一个输入端接反相器的输出端，二输入与门1的输出端接振荡器的输入端；
所述振荡器的输出端clk接计时器的另一个输入端；
所述计时器的一个输出端接反相器的输入端，另一个输出端接二输入与门2的另一个输入端；
所述二输入与门2的输出端接EN_EEPROM。
2.根据权利要求1所述的EEPROM上电读写保护电路，其特征在于所述上电复位电路由比较器、反相器以及RC延时电路组成。
3.根据权利要求1所述的EEPROM上电读写保护电路，其特征在于所述基准电压产生电路由带隙基准和电阻分压电路组成。
4.根据权利要求1所述的EEPROM上电读写保护电路，其特征在于所述比较器为简单的单级开环运放。
5.根据权利要求1所述的EEPROM上电读写保护电路，其特征在于所述振荡器的实现形式为RC振荡器或有源晶振。
6.根据权利要求1所述的EEPROM上电读写保护电路，其特征在于所述计时器由数字寄存器实现。
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