[发明专利]应用于嵌入式系统的电路结构

说明书

技术领域

本发明涉及嵌入式系统技术领域，特别涉及一种应用于嵌入式系统的具有掉电保护功能的电路结构。

背景技术

嵌入式系统是一种嵌入受控器件内部为特定应用而设计的专用计算机系统。普遍认为嵌入式系统是以计算机技术为基础、软硬件可裁剪，从而能够适应实际应用中对功能、可靠性、成本、体积、功耗鞥严格要求的专用计算机系统。从硬件角度可认为嵌入式系统是一个控制程序存储在存储器中的嵌入式处理器控制板，大致可分为处理器、存储器、输入输出(I/O)等硬件部分，其中I/O部分由各种功能性外设构成，从而可实现丰富多样的嵌入式硬件功能。从软件角度来讲，嵌入式操作系统负责嵌入式系统的全部软、硬件资源的分配、任务调度，控制、协调并发活动。目前在嵌入式领域广泛使用的操作系统有μC/OS-II、Linux、WindowsEmbedded、VxWorks以及目前较为主流的Android、iOS等。

但是目前的嵌入式系统产品中从稳定性角度来讲仍存在较多问题，例如设备突发掉电情况下缺乏保护或很少有合理的掉电保护机制增强系统稳定性，因为设备在未执行系统关机命令突然掉电情况下有时会对操作系统或用户存储的文件造成一定损坏。例如现有使用WindowsEmbeddedCompact(简称WinCE)系统的嵌入式系统设备，均存在设备掉电后有一定概率出现操作系统文件损坏问题。此问题产生是由于硬件设备在存储方案设计时使用的存储芯片与操作系统配合上带来的缺陷。设备紧急断电时WinCE操作系统未做保存处理工作，可能损坏用户数据，甚至对系统文件有损害造成系统无法启动等严重问题。

如图1所示，在原硬件设计方案中，与文件保存相关的电路部分从外部输入的5V电源电压通过防反电路后直接给系统主控电路供电，同时存储器工作。在5V输入电源电压紧急掉电的情况下，上述电路部分会同时直接断电，这样存储器就有可能出现不正常工作的情况，导致系统或用户文件丢失。

因此，为增强系统稳定性，本发明申请人西安诺瓦电子科技有限公司在2015年05月18日申请的申请号为201510253611.1，发明名称为“应用于嵌入式系统的电路结构和掉电保护方法”的中国发明专利申请中提出了一种掉电保护机制，如图2所示，其是在图1所示硬件设计基础上增加掉电保护电路和法拉电容，软件设计中在系统得知掉电状态后发挥作用，也即在得知掉电状态后触发系统级中断，在中断状态处理函数中做状态稳定监测，如确实为电源掉电引起的中断触发，通知应用层做处理工作。应用层软件设计时做信号等待，若获取断电消息成功则进行处理工作，首先保存用户数据，然后关闭正在运行的程序，最后软件发送命令使系统进入suspend休眠状态即待关机状态，在此动作完成后法拉电容放电完成，整个系统掉电；这样对整个设备的存储文件起到了保护作用。

在正常使用中，出现突发掉电情况图2所示电路结构会按照上述方式进入掉电保护状态，整个系统获得保护。但是在使用时存在一种情况，若电源出现短时间抖动后恢复，同样会触发掉电保护电路，但是其并非真实掉电状态，系统同样会按照正常处理模式进入到待关机状态，这时整个系统处于休眠状态，用户无法正常使用系统功能。由此可见，图2所示电路结构仍然存在进一步优化的空间。

发明内容

因此，本发明提出一种应用于嵌入式系统的电路结构，以解决现有技术中嵌入式系统设备使用中出现的设备掉电后用户或系统文件损坏的问题、并且对现有的掉电保护机制做功能完善及优化处理。