專利名稱：：電源監控芯片的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及電源監控
技術領域：
，尤其涉及通過監測電源狀態而產生復位信號的電源監控芯片。
背景技術：
：為了保證微處理器系統穩定、可靠地運行，需提供專用的電源監控電路對微處理器系統的電源進行監控，從而在必要時執行復位處理和掉電保護等操作。復位是將電路中保持的時序器件初始化，從而使電路的狀態初始化，在系統上電或者死機時對系統中微處理器進行復位操作；掉電保護是在系統掉電的時候，保證微處理器運行中數據的正確和可靠存儲。在電路系統設計時，一般在系統內設置專用的電源監控芯片，結合外圍電路來實現對系統電源的監控，從而輸出復位控制信號，對系統的MCU(MicroControllerUnit)進行復位，或輸出掉電通知信號，使得在實際掉電前MCU將數據保存好。電源監控芯片關系到整個系統的穩定運行及可靠性，目前數字信號處理系統中常用的電源監控芯片有ADM706、ADM708、MAX706、TC1232,TPS3813系列等。然而，現有的電源監控芯片雖然為系統電路設計帶來了方便，但在數據存儲的可靠性及整個系統的穩定性方面還存在較大的缺陷。下面以芯片MAX706在電能表中的應用為例進行說明，當MAX706在門限電壓上下波動時，其輸出端皆輸出復位信號。因此，當電源掉電的時候MAX706發出復位信號破壞MCU的數據儲存操作，還有當電源干擾信號很大時，容易引起電能表反復復位，造成電能表中重要數據的破壞，嚴重影響了MCU系統的可靠正常運行。上述MAX706應用上的缺陷在其它現有電源監控芯片中同樣存在。此外，現有的電源監控芯片的功耗較大，通常在200uA以上。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種電源監控芯片，在實現復位處理和掉電保護功能的基礎上，增強抗干擾能力，同時可以降低功耗。上述目的由以下技術方案實現一種電源監控芯片，通過監控系統電源的狀態及系統MCU反饋的喂狗信號的狀態，實現對MCU的復位及掉電通知操作，其特征在于，包括芯片工作電源、遲滯比較器A、遲滯比較器B、復位信號生成模塊、時鐘產生電路；芯片工作電源為芯片內各有源器件提供直流電源，并提供比較器使用的基準電壓信號；遲滯比較器A的第一輸入端用于接入上電和掉電檢測信號，第二輸入端接基準電壓信號，輸出端輸出上電和掉電通知信號給復位信號生成模塊及芯片的掉電通知信號端；遲滯比較器B的第一輸入端用于接入手動復位檢測信號，第二輸入端接基準電壓信號，輸出端輸出手動復位控制信號給復位信號生成模塊；復位信號生成模塊接收MCU反饋的喂狗信號、遲滯比較器A輸出的上電和掉電通知信號、及手動復位控制信號，經過分析判斷，而生成復位信號；時鐘產生電路為復位信號生成模塊提供時鐘信號。本實用新型提供的電源監控芯片在上述構成的基礎上，進一步包括遲滯比較器C，且所述遲滯比較器A、遲滯比較器B、時鐘產生電路及復位信號生成模塊中的至少一個具有使能控制端，遲滯比較器C的第一輸入端用于接入低功耗模式選擇電壓信號，第二輸入端接基準電壓信號，輸出端連接遲滯比較器A、遲滯比較器B、時鐘產生電路及復位信號生成模塊的使能控制端。本實用新型可以實現上電、掉電、看門狗及手動復位功能，較現有技術的有益效果在于，比較器A和B采用遲滯比較器，從而增強了抗干擾能力。進而提供遲滯比較器C，可以利用遲滯比較器C的輸出控制比較器A、比較器B、復位信號生成模塊及時鐘產生電路中的所有器件或部分器件的工作，在比較器C的輸出信號為低時，被控制的器件則不工作，有效降低了芯片的功耗。另外，所述復位信號生成模塊中針對喂狗信號及上電和掉電通知信號的檢測電路還可以采用去干擾的信號檢測電路，從而消除尖端脈沖干擾，使得整個芯片的性能及穩定性更加優越。圖1為本實用新型提供的電源監控芯片的基礎設計框圖2為本實用新型在圖1構成的基礎上增加了低耗模式后的框圖3給出一種復位信號生成模塊的具體實施方式；圖4給出另一種復位信號生成模塊的具體實施方式；圖5為本實用新型提供的毛剌干擾波形圖6為本實用新型提供的看門狗信號檢測電路及上電和掉電檢測電路的狀態轉換圖。具體實施方式如圖1所示，本實施例提供的抗干擾低功耗電源監控芯片包括芯片電源VDD、遲滯比較器A、遲滯比較器B、復位信號生成模塊、時鐘產生電路。其中，芯片工作電源VDD為芯片內各有源器件提供直流電源，并提供各比較器使用的基準電壓信號。遲滯比較器A的第一輸入端用于接入上電和掉電檢測信號PFI，第二輸入端接基準電壓信號，輸出端輸出上電和掉電通知信號給復位信號生成模塊及芯片的掉電通知信號PFO端。遲滯比較器B的第一輸入端用于接入手動復位檢測信號MR，第二輸入端接基準電壓信號，輸出端輸出手動復位控制信號給復位信號生成模塊。復位信號生成模塊接收MCU反饋的喂狗信號、遲滯比較器A輸出的上電和掉電通知信號、及所述手動復位控制信號，經過分析判斷，需要時則生成復位信號，然后由芯片的RESET端輸出給MCU。時鐘產生電路為復位信號生成模塊提供時鐘信號。如圖2所示，為了使得上述電源監控芯片進而具有低功耗模式，該芯片還提供遲滯比較器C，且所述遲滯比較器A、遲滯比較器B、時鐘產生電路及復位信號生成模塊均具有使能控制端(實際中，上述器件中有一個是可控的即可適當降低功耗)，遲滯比較器C的第一輸入端用于接入低功耗模式選擇電壓信號，第二輸入端接基準電壓信號，輸出端連接遲滯比較器A、遲滯比較器B、時鐘產生電路及復位信號生成模塊的使能控制端。本實施例中，比較器C可以為普通的(無使能控制)遲滯比較器，也可以為可控遲滯比較器，如果采用可控遲滯比較器，其使能控制端接電源端電壓信號VDD，沒有使能控制作用。時鐘產生電路在遲滯比較器C的輸出為高電平時為所有數字部分提供時鐘輸入，在遲滯比較器C的輸出為低電平時可控時鐘產生電路不工作，從而降低功耗。在遲滯比較器C的輸出為低電平時，可控遲滯比較器B及可控遲滯比較器A不工作，從而降低功耗。如圖3所示，復位信號生成t莫塊包括看門狗信號檢測電路、上電和掉電信號檢測電路、狀態控制電路、延時電路、復位信號產生電路、與門及二選一選擇器。上電和掉電信號檢測電路的輸入端接收遲滯比較器A輸出的上電和掉電通知信號，輸出端為狀態控制電路提供信號；看門狗信號檢測電路的輸入端接收MCU反饋的喂狗信號，輸出端為狀態控制電路提供信號；狀態控制電路輸出信號給復位信號產生電路及延時電路，復位信號產生電路及延時電路反饋信號給狀態控制電路；與門的兩輸入端分別接復位信號產生電路的輸出端及遲滯比較器B的輸出端；二選一選擇器的兩輸入端分別連接與門的輸出端及遲滯比較器B的輸出端，二選一選擇器的使能控制端即為復位信號生成模塊的使能控制端，二選一選擇器的輸出端為該芯片的復位信號輸出端。對于本領域普通技術人員而言，所述復位信號生成模塊還可以由其它任何現有的方式來實施。例如，也可以采用圖4所示的方式實現，圖4所示的復位信號生成模塊包括看門狗信號檢測電路、上電和掉電信號檢測電路、狀態控制電路、上電延時電路、看門狗延時電路、復位信號產生電路及二選一選擇器。上電和掉電信號檢測電路的輸入端接收遲滯比較器A輸出的上電和掉電通知信號，輸出端為狀態控制電路提供信號；看門狗信號檢測電路的輸入端接收MCU反饋的喂狗信號，輸出端為狀態控制電路提供信號；狀態控制電路輸出信號給上電延時電路及看門狗延時電路，上電延時電路及看門狗延時電路反饋信號給狀態控制電路；狀態控制電路輸出信號給復位信號產生電路，復位信號產生電路生成復位信號并反饋信號給狀態控制電路；二選一選擇器的兩輸入端分別連接復位信號產生電路的輸出端及遲滯比較器B的輸出端，二選一選擇器的使能控制端即為該復位信號生成模塊的使能控制端，二選一選擇器的輸出端為該芯片的復位信號輸出端。下面通過表1介紹本實用新型電源監控芯片的引腳信號及功能。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>為了進一步提高抗干擾性能，本實施例提供電源監控芯片還采用了去干擾的看門狗信號檢測電路和去干擾的上電和掉電信號檢測電路，用以消除如圖5所示的尖端脈沖干擾。去干擾的看門狗信號信號檢測電路及去干擾的上電和掉電信號檢測電路內部設置均設置有一個狀態轉換電路，控制檢測電路(看門狗信號檢測電路及上電和掉電信號檢測電路)的輸出只在輸入信號連續的三個周期內為1才輸出1，只有輸入信號連續的三個周期為O才輸出為0，否則不改變檢測信號的輸出。狀態轉換電路的狀態轉換流程圖如圖6所示，初始狀態(狀態A)輸出檢測信號為0，如果輸入為1則狀態轉換為B狀態，B狀態的輸出檢測信號為0，如果狀態A時輸入信號為O，則狀態保持為A，輸出檢測信號為O.狀態B時，如果輸入為1則狀態轉換為C狀態輸出檢測信號0，如果輸入為O則轉換為A狀態，輸出檢測信號為O.狀態C時，如果輸入為1則狀態轉換為D狀態輸出檢測信號1，如果輸入為0則轉換為A狀態，輸出檢測信號為0.狀態D時，如果輸入為1則狀態保持為D狀態輸出檢測信號1，如果輸入為0則轉換為E狀態，輸出檢測信號為1.狀態E時，如果輸入為1則狀態則轉換為D狀態輸出檢測信號1，如果輸入為0則轉換為F狀態，輸出檢測信號為0.狀態F時，如果輸入為1則狀態則轉換為D狀態輸出檢測信號1，如果輸入為O則轉換為A狀態，輸出檢測信號為O.由此可知，檢測信號的輸出變化至少需要3個時鐘周期，而轉換電路的輸入時鐘為100uS，所以檢測電路能處理300uS內的所有毛剌干擾信號。下面描述圖3所示的電源監控芯片的工作原理遲滯比較器C產生的低功耗選擇信號，輸入給時鐘產生電路、遲滯比較器A、遲滯比較器B及二選一選擇器的使能控制端，而時鐘產生電路提供本芯片中復位信號生成模塊的時鐘輸入，復位信號生成模塊和遲滯比較器A和遲滯比較器B的工作，通過這樣的控制邏輯，當遲滯比較器C輸出端的選擇信號為低時，屏蔽上述器件的工作，極大的降低本電路的功耗。去干擾的看門狗信號檢測電路，輸入端連接系統的MCU，輸出連接狀態控制電路，檢測看門狗信號，處理之后把喂狗信號發給狀態控制電路；去干擾的上電和掉電信號檢測電路檢測上電、掉電信號，處理之后把上電、掉電信號發給狀態控制電路；延時電路，通過狀態控制電路的啟動與控制信號，產生計時信號，并反饋信號給狀態控制電路；狀態控制電路通過喂狗信號、上電及掉電檢測信號、延時電路的計時信號及復位控制電路的完成信號，聯合控制延時電路的啟動與終止、復位信號產生電路的啟動與終止；復位信號產生電路在狀態控制電路的控制下產生復位信號。本實用新型有看門狗的作用，實時檢測喂狗信號是否正常，在系統運行異常的情況下給出復位信號；在系統正常上電時，延時輸出上電復位信號，并且可以提供掉電通知信號，掉電通知信號與實際掉電之間保證一定的時間間隔，從而確保掉電時存儲數據的時間，掉電過程中不輸出復位信號。此外，本實用新型還提供了手動復位功能，在手動復位檢測信號MR低于基準電壓值時，維持強制復位信號，以使系統穩定運行。同時，本實用新型還提供了節能模式，當低功耗模式選擇電壓信號STB低于基準電壓值時，便關閉時鐘產生電路、遲滯比較器A、遲滯比較器B及二選一選擇器的工作，從而降低功耗。權利要求1.一種電源監控芯片，通過監控系統電源的狀態及系統MCU反饋的喂狗信號的狀態，實現對MCU的復位及掉電通知操作，其特征在于，包括芯片工作電源、遲滯比較器A、遲滯比較器B、復位信號生成模塊、時鐘產生電路；芯片工作電源為芯片內各有源器件提供直流電源，并提供比較器使用的基準電壓信號；遲滯比較器A的第一輸入端用于接入上電和掉電檢測信號，第二輸入端接基準電壓信號，輸出端輸出上電和掉電通知信號給復位信號生成模塊及芯片的掉電通知信號端；遲滯比較器B的第一輸入端用于接入手動復位檢測信號，第二輸入端接基準電壓信號，輸出端輸出手動復位控制信號給復位信號生成模塊；復位信號生成模塊接收MCU反饋的喂狗信號、遲滯比較器A輸出的上電和掉電通知信號、及手動復位控制信號，經過分析判斷，而生成復位信號；時鐘產生電路為復位信號生成模塊提供時鐘信號。2.根據權利要求1所述的電源監控芯片，其特征在于，該芯片內還包括遲滯比較器C,且所述遲滯比較器A、遲滯比較器B、時鐘產生電路及復位信號生成模塊中的至少一個具有使能控制端，遲滯比較器C的第一輸入端用于接入低功耗模式選擇電壓信號，第二輸入端接基準電壓信號，輸出端連接遲滯比較器A、遲滯比較器B、時鐘產生電路及復位信號生成模塊的使能控制端。3.根據權利要求2所述的電源監控芯片，其特征在于，所述遲滯比較器C為可控遲滯比較器，其使能控制端接芯片電源端電壓信號。4.根據權利要求2所述的電源監控芯片，其特征在于，所述復位信號生成模塊包括看門狗信號檢測電路、上電和掉電信號檢測電路、狀態控制電路、延時電路、復位信號產生電路、與門及二選一選擇器；上電和掉電信號檢測電路的輸入端接收遲滯比較器A輸出的上電和掉電通知信號，輸出端為狀態控制電路提供信號；看門狗信號檢測電路的輸入端接收MCU反饋的喂狗信號，輸出端為狀態控制電路提供信號；狀態控制電路輸出信號給復位信號產生電路及延時電路，復位信號產生電路及延時電路反饋信號給狀態控制電路；與門的兩輸入端分別接復位信號產生電路的輸出端及遲滯比較器B的輸出端；二選一選擇器的兩輸入端分別連接與門的輸出端及遲滯比較器B的輸出端，二選一選擇器的使能控制端即為復位信號生成模塊的使能控制端，輸出端為該芯片的復位信號輸出端。5.根據權利要求2所述的電源監控芯片，其特征在于，所述復位信號生成模塊包括看門狗信號檢測電路、上電和掉電信號檢測電路、狀態控制電路、上電延時電路、看門狗延時電路、復位信號產生電路及二選一選擇器；上電和掉電信號檢測電路的輸入端接收遲滯比較器A輸出的上電和掉電通知信號，輸出端為狀態控制電路提供信號；看門狗信號檢測電路的輸入端接收MCU反饋的喂狗信號，輸出端為狀態控制電路提供信號；狀態控制電路輸出信號給上電延時電路及看門狗延時電路，上電延時電路及看門狗延時電路反饋信號給狀態控制電路；狀態控制電路輸出信號給復位信號產生電路，復位信號產生電路生成復位信號并反饋信號給狀態控制電路；二選一選擇器的兩輸入端分別連接復位信號產生電路的輸出端及遲滯比較器B的輸出端，二選一選擇器的使能控制端即為該復位信號生成模塊的使能控制端，輸出端為該芯片的復位信號輸出端。6.根據權利要求1至5任意一項所述的電源監控芯片，其特征在于，所述看門狗信號檢測電路采用了去干擾的看門狗信號檢測電路，該看門狗信號檢測電路內部設置有一個狀態轉換電路，該狀態轉換電路控制看門狗信號檢測電路的輸出只在輸入信號連續的三個周期內為1才輸出1,只有輸入信號連續的三個周期為0才輸出為0，否則不改變看門狗信號檢測電路的輸出。7.根據權利要求1至5任意一項所述的電源監控芯片，其特征在于，所述上電信號檢測電路采用了去干擾的上電和掉電信號檢測電路，上電和掉電信號檢測電路的內部設置有一個狀態轉換電路，該狀態轉換電路控制上電和掉電信號檢測電路的輸出只在輸入信號連續的三個周期內為1才輸出1，只有輸入信號連續的三個周期為0才輸出為0，否則不改變上電和掉電信號檢測電路的輸出。專利摘要一種電源監控芯片，在實現復位處理和掉電保護功能的基礎上，增強抗干擾能力。其中芯片工作電源用于提供直流電源，并為比較器提供基準電壓信號；遲滯比較器A輸入上電和掉電檢測信號及基準電壓信號，輸出上電和掉電通知信號給復位信號生成模塊及芯片的掉電通知信號端；遲滯比較器B輸入手動復位檢測信號及基準電壓信號，輸出手動復位控制信號給復位信號生成模塊；復位信號生成模塊接收MCU反饋的喂狗信號、遲滯比較器A輸出的上電和掉電通知信號、及手動復位控制信號，經過分析判斷，而生成復位信號；時鐘產生電路為復位信號生成模塊提供時鐘信號。本實用新型通過采用遲滯比較器A和B，可以有效增強了電源監控芯片的抗干擾能力。文檔編號G06F1/28GK201222222SQ200820050929公開日2009年4月15日申請日期2008年7月18日優先權日2008年7月18日發明者唐振中申請人:珠海中慧微電子有限公司