Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik RAM verliert Daten mit Backup Batterie


von Mike M. (mikeii)


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Hi,

ich habe mir für einen Korg M1 (Synthesizer) eine RAM-Karte nachgebaut. 
Die verwendeten Karten sind kompatibel zu den Atari Portfolio 
RAM-Karten.

Ich habe einen CY62128 
(http://www.classiccmp.org/rtellason/chipdata/cy62128.pdf) als RAM 
verwendet und die überzähligen Adressleitungen einfach auf Masse gelegt.

Leider habe ich wohl ein Problem mit der Backupbatterie. Wenn ich die 
Karte aus dem Gerät ziehe und zu lange warte, sind die Daten einfach 
weg.
Die Steckkontakte sind so angeordnet, dass der Massepin als erstes 
kontaktiert, Steuer-, Daten- und Adresspins als zweites und zuletzt der 
Kartenerkennungspin (einfach auf Masse gelegt).

Jetzt frage ich mich, ob meine Backupbatterieschaltung korrekt ist, oder 
ob mein Problem von den zwei Chip-Enable-Leitungen kommt.
Den invertierten Eingang (CE) verbinde ich über einen Transistor direkt 
mit der invertierenden Enableleitung vom Gerät (wenn keine 
Versorgungsspannung da ist, ist wird der Pin so auf High gezogen um den 
Chip zu disablen). Der nichtinvertierte Eingang (CE2) liegt mit einem 
Widerstand auf Masse und wird durch die Versorgungsspannung auf High 
gezogen (also wenn die Karte steckt).

Soweit sollte der Chip also, wenn die Karte nicht steckt, disabled sein 
und mit der Backupbatterie weiterhin seine Daten behalten?

Schaltbild ist im Anhang, falls sich das mal jemand ansehen könnte, wo 
ich da einen Hund reingebaut habe. Adress- und Datenpins habe ich der 
übersichthalber mal entfernt.

Danke euch im Voraus.

: Bearbeitet durch User
von Daniel (Gast)


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Hi,

ich finde in dem Datenblatt von dem SRAM nichts zur minimalen 
Versorgungsspannung.
Ich sehe nur die 5V +-10%.

Ist der Chip überhaupt geeignet den mit 3,2V (CR2032) im Standby zu 
halten?

Gruß
Daniel

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Daniel schrieb:
> ich finde in dem Datenblatt von dem SRAM nichts zur minimalen
> Versorgungsspannung.
> Ich sehe nur die 5V +-10%.

Es gibt die 'VCC for Data Retention' (Seite 7 von 20) mit minimal 2 
Volt, das sollte klappen. Mir ist aber die Schaltung unklar. Warum 
nimmst du nicht CE2 mit direktem Vcc vom Korg als Disable Pin und lässt 
/CE1 als unverändertem Kontakt zum Korg?
Mit einem Pulldown würde dann sowohl beim Cartridge-ziehen als auch beim 
Ausschalten des Synthis CE2 auf low gehen und damit den Chip sperren.
Lt. Datenblatt reicht es, einen der beiden Enable Leitungen zu sperren. 
Du musst übrigens floatende Adress- und Datenleitungen am Chip 
vermeiden, weil sonst der Powerdown Modus erstaunlich viel Strom ziehen 
kann. Mit Pulldowns oder -Ups sind dann die 4µA Data Retention Current 
drin.

: Bearbeitet durch User
von Georg (Gast)


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Mike M. schrieb:
> Wenn ich die
> Karte aus dem Gerät ziehe und zu lange warte, sind die Daten einfach
> weg.

Das kann man doch leicht nachprüfen, einfach die Spannung des Akkus und 
die am RAM im ausgebauten Zustand messen.

Übrigens habe ich in solchen Fällen eine Überwachung eingebaut, ob die 
Batteriestützung irgendwann einmal ausgefallen ist, dann leuchtet beim 
Wiederanschluss eine Warnled. Ohne das kann man sich auf ein Backup 
nicht wirklich verlassen.

Georg

von Mike M. (mikeii)


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Hi,

danke für die Tipps mit den Daten- und Adressleitungen, werde ich im 
neuen Layout übernehmen.
Aber nur so interessehalber: Wie viel Strom würde das Teil dann ziehen?

Mit dem doppelten Chip-Enable habe ich hinterher gemacht, weil ich 
dachte, dass es evtl. davon kommen kann.

Habe jedoch das eigentliche Problem finden können!
Die original Karte ist 2 mm dick, meine Platine nur 1,6 mm.
Hier gab es Kontaktprobleme, obwohl die Karte richtig satt drin sitzt. 
Auf der Rückseite habe ich einfach ein dickes Stück Folie aufgeklebt, 
jetzt geht alles...

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Mike M. schrieb:
> Aber nur so interessehalber: Wie viel Strom würde das Teil dann ziehen?

Bei einem Static RAM habe ich es lange nicht mehr gemessen, aber bei 
einem AVR Tiny waren es letztens pro floatendem Pin etwa 20-40µA, also 
deutlich mehr, als eigentlich möglich.

von Heinz V. (heinz_v)


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Mike M. schrieb:
> als RAM
> verwendet und die überzähligen Adressleitungen einfach auf Masse gelegt.

Wenn Du ein neues Design machst, mach doch die Addressleitungen 
schaltbar, z.B. per hexadezimalem Ziffernschalter, dann kannst Du 
verschiedene Datensätze/blöcke speichern.

von Amateur (Gast)


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Bist Du Dir sicher, dass Du CE2 die richtige Behandlung angedeihen 
lässt?

Wenn ich nach dem Datenblatt gehe ist CE invers und CE2 positiv.

In dem Schaltbild ist das aber unter den Tisch geplumpst.

Da Du aber so freundlich warst CE2 nicht verhungern zu lassen - 
Dauerversorgung aus der Bakterie - wird die Situation aktiv (CE2) und 
inaktiv (CE) geschaffen.
Da ist logisch wahrscheinlich kein Problem aber ob der Stromhunger, im 
Bettchen, gedrosselt wird...

Ich würde den Pin CE2 irgendwie mit der Arbeitsspannung und nicht mit 
dem Puffer verbinden.

Muss aber nicht sein.

von oszi40 (Gast)


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Amateur schrieb:
> Muss aber nicht sein.

Ich würde erst mal den Stromverbrauch der Schaltung an der Stützbatterie 
in den verschiedenen Varianten kontrollieren und am RAM die 
Stützspannung messen, bevor ich einen neuen Leiterplattenentwurf 
anfangen würde. Evtl. fällen schon durch die Entkopplung der 
Stützbatterie 0,8V an einer Diode ab?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Amateur schrieb:
> Ich würde den Pin CE2 irgendwie mit der Arbeitsspannung und nicht mit
> dem Puffer verbinden.

Hatte ich ja oben auch schon vorgeschlagen - vermutlich kann man sich 
den Großteil der externen Schaltung sparen und stattdessen Pulldowns an 
die Adress- und Datenleitungen legen. CE2 geht dann an die Vcc des 
Synthis und hat einen Pulldown im Cartridge.

oszi40 schrieb:
> Evtl. fällen schon durch die Entkopplung der
> Stützbatterie 0,8V an einer Diode ab?

Das sollte trotzdem noch knapp hinhauen, wenn die Batterie ihre 
nominellen 3V hat - bis 2V soll der RAM die Daten ja halten können.

: Bearbeitet durch User
von oszi40 (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Das sollte trotzdem noch knapp hinhauen, wenn die Batterie

...nicht vorher schon durch zu hohen Strom in die Knie geht. CR2032 
Datenblatt, lange Lagerung und messen sind 3 verschiedene Dinge.

von michael_ (Gast)


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Warum nimmst du so einen großen Chip, wenn du Adressleitungen totlegst.
Ein kleinerer würde ausgesucht wesentlich weniger Strom brauchen.
Die 20µA sind da recht viel.
Die Daten und Adressen brauchen keine Pulldown o.ä.
Wichtig ist die Belegung von /CE, /OE, /WE
Kannst du mal deine optimierte Schaltung zeigen?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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oszi40 schrieb:
> ...nicht vorher schon durch zu hohen Strom in die Knie geht. CR2032
> Datenblatt, lange Lagerung und messen sind 3 verschiedene Dinge.

Wenn das richtig gemacht ist, hält die Batterie viele Jahrzehnte - so in 
meinem DX7 von 1985. Batteriespannung ist seit etwa 15 Jahren auf 2,9V.

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