有外部缓存优势是性能一致性更好，也就是空盘和满盘性能差距不会太大，缺点是掉电容易丢数据，需要额外的掉电保护电路和在固件中加入掉电保护逻辑。
无缓存优势是掉电相对不容易丢失数据，以及更好的成本控制，缺点就是4k性能会比较难看，而且性能一致性不够好，不适合高负载的场合，比如数据库服务器等。
SSD的缓存分为两种，一种是DRAM缓存，另一种是SLC缓存。
有些固态硬盘为了在节省成本的同时可以把DRAM缓存作为宣传筹码，选择了不管何种容量都只配备256MB缓存的方式，这种情况下只能直接管理256GB的闪存空间，依然存在一些不足。
所以除了观察固态硬盘是否搭载DRAM缓存芯片之外，大家还应通过芯片表面的编号查询它的具体容量，确保买到的是按照1GB：1MB完整配备DRAM缓存的高性能产品。
目前SLC缓存基本所有TLC固态硬盘都有。目前大部分固态硬盘的SLC缓存，并不是真的使用了SLC颗粒作为缓存，而是使用TLC模拟SLC来提升连续读写速度。
怎样设计一个用ADE7755和用AT89S51的单片机设计出一个电能表？
最近修了一些掉电的机器，想起了以前刚入行，对于掉电的故障，总是望而却步，锤足顿胸的情景。难免感慨颇多。下面我来告诉大家笔记本电脑掉电故障原因有哪些。
35V系统供电不良引起的掉电
这种问题，修IBM T4 T60 系列机器多的朋友应该遇到不少了，待机35V的供电都正常，触发之后待机直接掉为0. 常见的原因是3V滤波电容不良引起的掉电，至于为什么待机能有3V电压产生，触发之后才不正常因为掉电，我想待机时3V基本上功耗很低，触发之后各个隔离管导通，3V功耗变大，加上滤波不良，引起了供电芯片的保护
某分组供电不正常引起的掉电
这种也是很常见的，据我的经历，老一些的主板上，保护电路没有现在设计得这么好，上电过程中，某一组分组供电不正常，是不会引起掉电的，而现在的主板，如果某组供电不正常，上电途中多是会引起掉电的，这种故障表现出来的症状是：上电到0.几A掉电，掉为待机电流，能再次触发，同样的时候再次掉电。对于这种情况，我们可以在上电途中那短暂的几秒钟，一一测量各电感，找出没有供电的电感，确定是哪路分组供电，然后再细查其不正常的原因。有些分组供电正常产生了，但是PG信号却没有正常产生，也是会引起掉电，我们要知道，对于一组供电是否正常，我们的理解是电感的电压正常，但是主板上的理解是根据它们产生的PG信号来判断的。
?
CPU温度过高引起的掉电:
这个大家应该见得很多了，一般是散热风扇损坏，或者长期没有清理导致出风口堵死引起的故障。这种故障表现出来的症状，多是能进系统，一切正常，不定时掉电。冷机第一次开机运行时间较长，掉电之后再开，就会短时间内再次掉电。
前几天有个老乡的机器，HP520英特尔的机子，说是不能备份系统，其他一切正常，拿过两家维修店，和HP售后，别人检测过硬盘，内存等，说一切正常，查不到问题。我过去一看，也是如他所说，一切都很正常，备份到百分之七十多的时候直接掉电，没有任何报错，我抽根烟，想了想，就进系统测了下温度，温度压力测试的时候CPU到90度左右，直接拆机清灰之后顺利完成系统备份。
复位信号不正常引起的掉电
这种和上面的掉电原因基本上相同，只是对象换了而已，对于各电感电压，各PG正常产生的掉电，我们就该进行下一步查复位信号了。对于复位信号不正常的，并不是所有主板都会导致掉电，但是确实修到过某些主板因为复位没有正常产生而导致掉电的例子
不跑码引起的掉电
这种情况比较少见，我只修到过一台DELL的机器，复位之前都正常了，开机在0.5几的电流停顿几秒之后掉电，掉电为待机电流，可在此触发，触发之后同样的情况再次掉电，后观察到北桥的焊点有氧化的痕迹，加焊北桥之后，成功修复F
不上CPU引起的掉电
这个是来凑数的，大家都知道有些机器不上CPU，或者上的是CPU假负载是会掉电的。
不上显卡引起的掉电
这个的典型代表就是IBM 的T4系列机器， 显卡摘掉之后，跑码到检测显卡那一步会引起掉电
温控芯片不正常引起的掉电
关于温控芯片引起的掉电，之前修道过一台HP CN系列的机器，跑到到C1掉电，不上内存卡内存代码，但是不掉电，刷过BIOS,做过桥都鼓掌依旧，后来想到温控信号可能导致这种掉电，如是拆除温控芯片之后，顺利跑过C1，亮机。
关于温控信号，英文THERM是温度的意思，多数主板的温控信号是应这个英文表示的，后面带有#，表示低电平有效，当南桥收到低电平的温控信号之后就会拉低给EC的SUSB# SUSC# 或者是叫S3# S5#，最后的结果就是导致EC关闭各路供电，掉电到待机电流。
短路引起的掉电
正常的分组供电的电感对地短路，应该是不会产生电压，这种就可以归纳到上面的分组供电引起的掉电了，这里要说的是，分组供电后端，有隔离管隔开的局部电路的短路，之前修道过USB接口的电容对地短路的机子，故障是开机触发，从电流的跳变可以看出已经跑码，但是跳变几下之后就掉电到待机。光从电流上看，这种掉电的症状和显卡不良引起的掉电非常相似。因为电流差不多也是跑到显卡那一部了，也是错杀显卡之后，才发现，U口的电容短路了，大家都知道U口的供电是5V，一般都由一个隔离管隔离开，所以隔离管打开的时候U口的短路并不影响什么，但是上电过程中U口的隔离管被打开，就相当于前面的5V直接对地了，所以引起掉电，而有些主板的设计是5V电感上的系统电压直接通过隔离管来到U口，也就是说隔离管导通的时候，相当于5V电感对地，芯片必然会保护，导致掉电
开机电路引起的掉电
最近修的几台机器，多是开机电路引起的掉电，其中一台Y530的最典型。独立的开关管，也是开机一切正常，不定时掉电，这种掉电和其他掉电的最大区别是不是一下就掉了，会有一个掉电的过程，有时候在系统里面，还可以看到系统正在关机的画面。很显然，这种掉电，相当于是手动按下开关关机同样的效果。排除系统之后，目标就锁定在开机电路了，因为是开关板，直接拔掉开关板，手动触发进系统烤鸡一小时一切正常，换开关之后仍然掉电，于是直接飞线到开关解决问题。
另有一台方正的机器，上电过程中掉电，量到EC给南桥的BTN信号，上电途中会无故被拉低一下，这种应该和按开关拉低EC的开机信号，然后EC再拉低这个信号是一样的道理，于是把BTN信号拉到开关上，和EC的开机信号合并，解决问题
随着电力的需求越来越大，不同时间段用电量不均衡的现象日趋严重。为了合理地调控电力负荷和节约能源，电力公司已开始鼓励使用多费率电能表。传统的多费率电能表一般采用机械转盘式计量方式，计量精度随机械磨损而降低，时段设置单一，人工抄表劳动强度大，且偶有窃电情况发生等诸多弊端。本文给出基于?AT89S52单片机一种新型多费率单相电能表设计，采用?AD7755电能计量芯片，电能计量准确。该电能表具有分时段计量，液晶显示，自动回抄，时段设置灵活，时间校正及时，新颖的防窃电，功耗低的特点。并对该电能表实验测试数据进行性了误差分析，指出电能计量中减小与消除误差的方法。
1?硬件电路设计
1.1总体结构
基于AT89S52单片机完成多费率单相电能表的设计，AT89S52有以下功能，8k字节Flash?闪速存储器，三级加密程序存储器，256字节内部RAM，32个可编程I/O?口线，3个?16位定时/计数器，一个?6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路，两种低功耗电工作方式。是一个比较适合于以开关量信号输入检测的性价比较高的?8位单片机。电能表硬件设计主要包括六大模块，电压和电流检测电能计量电路?AD7755模块，串行存储与看门狗?X25045电路模块，HT1621液晶显示电路模块，串行时钟?S3530A电路模块，
RS485总线通讯电路模块，防窃电检测电路模块，总体结构如图?1所示。
图1：系统总体结构框图
1.2?电能计量
单相电能计量采用美国?ADI公司的?AD7755低功耗芯片实现。AD7755内部除了?ADC和滤波、相乘电路外都采用了数字电路，有效的消除了尖脉冲等干扰信号，使得它在恶劣的环境条件下仍能保持极高的正确度和稳定性。对单相回路中的电压、电流信号采样，计算出功率并积分将其转换为电能脉冲输出，CPU对来自?AD7755输出端?CF的脉冲进行计量，计算出电能表的累计用电量。电能与脉冲的关系为：W=M/C，式中的W为电能，单位为千瓦时，M为脉冲累计个数，C为电表脉冲常数，选取C=1600，每千瓦时为?1600个脉冲。
1.3?RS485通讯MAX487芯片实现多费率电能表的RS485通讯控制
MAX487芯片具有?RS485通讯协议，可以带下位机?128个、传输间隔大于1km、传输速率达250kb/s。电能表通过?RS485总线与用电治理计算机相连，每只电能表都有一个确定的唯一的八位十六进制的表号，初次安装，电工需要把用户信息与表号记录后输进用电治理计算机中，完成用户与治理计算机的连接。治理计算机采用广播式通讯方式下传时段设置与校时信息，此时不带有地址信息，而电能表中断接收;上位机采用呼唤地址的方式上传信息，即呼唤谁的地址，那只电能表便把信息及其校验码打包向上传送给用电治理计算机，实现电能回抄。MAX487的?DE为发送器使能端，DE为?1时发送器可以工作，DI为输进端，A、B为输出端。当?DE为?0时，停止发送输出端为高阻。RE为输进使能端，RE为?0时答应接收器工作，A、B为输进端，RO为输出端;RE为?1时，接收器被禁止，RO为高阻状态。因此，采用半双工通讯方式，把?DE和?RE相连然后接?AT89S52的P1.4，通过?AT89S52的?P1.4引脚来控制收发工作状态。
1.4?串行存储器
串行存储器采用美国?XICOR公司的?X25045低功耗芯片，它具备看门狗定时器WTD、电源电压监控和具有?512字节的串行?E2PROM存储器三种功能。WTD可以设置为200ms、600ms、1400ms喂狗定时间隔，软件编程写进?X25045中。在程序正常运行期间，WTD在定时间隔内收到触发信号，确保程序正常运行，一端?WTD在定时间隔内没有收到触发信号，X25045便通过?RESET引脚输出一个高电平信号，触发电能表复位来防止程序跑飞。X25045作为串行存储芯片，512字节分别用于存储电能表编码，多费率时段设置，上月和当月分时段的峰、平、谷电量和总累计电量等信息，存储次数可改写十万次，数据可保存一百年，它与?AT89S52可采用?SPI协议总线接口相连。
1.5时钟电路
时钟电路采用?S3530A芯片完成，它是一种支持?I2C总线的低功耗时钟芯片，它按照?CPU经?RS485通讯接收校时的数据来设置时钟和日历，靠自身的振荡继续走时。在?S3530A的?Xin和?Xout引脚之间跨接?32.768kHz的晶体器振荡器。它通过两线式与?CPU连接，SDA脚和?SCL脚分别接?AT89S52的?P2.0和P2.1，并有两个中断报警引脚可设置为输出秒或分同步脉冲，向?AT89S52提供周期为?1秒的中断信号，单片机系统将根据该信号通过?I2C通讯接口读取当前的时间，计算出该时刻所属的时段，实现多费率电能表的分时段计量电能。该时钟电路带有备用锂电池，正常工作时有电源?Vcc供电，同时给?3.6V锂电池充电;当出现停电时，自动切换锂电池为时钟电路供电，即使停电时钟走时也正确。
1.6液晶显示
采用?HOLTEK公司?HT1621的?LCD显示驱动芯片,实现十六位?LCD数字显示。HT1621是具有?128段(32×4)内置存储器的?LCD驱动器，它片内包括控制与计时电路、显示RAM、LCD驱动及偏置、监视定时器等，采用了?48脚?SSOP封装,具有体积小和功耗低的优点,非常适合于应用电能表中，其接口电路和外围电路简单，它和?AT89S52之间采用串行接口，只需三根线。AT89S52的P2.4?、P2.5、P2.6分别接到它的?CS片选、WR写答应、DATA串行数据三个引脚上，来控制刷新显示?RAM缓冲区。另外应用中，在VDD、VLCD间接一个20kΩ可调电阻，用来调节?LCD显示对比度，调节电阻，使得VDD=5V，VLCD=4V对比度较好。
1.7?防窃电检测等
记录电能表接线端子盖被人为打开的次数而分析是否窃电。电能表被安装好后将表壳打上铅封，用户不能私自打开电能表接线的表盖破坏铅封，否则属于窃电行为。因此我们采用霍尔传感器，检测接线端子盖是否被打开。假如接线端子盖被打开，AT89S52的?P1.6引脚的电平变化，就检测到开盖一次，记录表的接线端子盖被人为打开和破环的次数，判定是否有窃电发生，当发现有窃电现象时，给出报警、断电并及时上传到上位治理计算机。实践证实该新奇的防窃电技术有效的防止窃电情况发生，效果较好。检测电路框图如图?2所示。
图2：防窃电检测框图
掉电保护电路，用?AT89S52的?P1.7输进引脚检测掉电信号，当系统正常工作是?P1.7位高电平，当忽然发生断电时，P1.7变成低电平，采用查询方式检测到?P1.7的变为低电平后，将进进掉电保护程序。电源电路中有个大滤波电容1000uf/25v，当掉电后能维持系统十多秒的工作时间，确保电能表存储好重要数据。光电隔离电路，在系统中?AD775的脉冲输出端，继电器控制端，RS485通讯端分别使用了?4N35光电隔离器。通过光的耦合作用传递电信号，把干扰源和易受干扰的部分隔离开来，进步系统抗干扰的能力。
2?软件程序设计
2.1?软件程序资源分配
多费率单相电能表软件程序共包括初始化及主程序，X25045读写程序，RS485串行通讯处理程序，中断处理程序，定时器处理程序，HT1621显示控制程序，电能分时段计量与掉电处理程序，系统自检与软件抗干扰处理八大程序模块。系统的中断资源分配为?INT0中断用于?AD7755脉冲检测，INT1用于秒同步检测，定时器?T0用于定时100ms，T1未使用，T2用于串行通讯程序波特率发生器，串行口中断设置为?RS485异步通讯接收中断。
2.2?程序模块的设计
电能表的工作过程主程序模块如图?3所示，每次上电要进行初始化，初始化包括对AT89S52单片机定时器、串行口、中断等工作方式的设定，写进串行存储芯片?X25045的控制字，串行时钟芯片?S3530A控制字，串行液晶驱动芯片?HT1621控制字。新电能表的初次工作要对?X25045初始值设定，包括电能表表号的设置，时段的设置，时钟的设置，存储地址的分配等。本系统设置了三个时段，单片机每秒从时钟芯片?S3530A中读取时钟值，然后根据串行存储芯片?X25045中预先设置好的时段，分析该时刻属于哪个时段，根据相应的时段把电能存储?AT89S52的?RAM存储器中，然后电能每累计够?1度便写进到?X25045相应的地址中。16位液晶显示器轮流显示时段与电能信息。若有通讯请求将采用中断方式与上位机进行数据通讯。若停电，将执行掉电保护程序。其它程序模块流程图略。
图3：主程序流程图
测试结果
该电能表在淄博贝林电子有限公司进行了误差测试和运行试验，上位计算机完成用电治理时段设置，设置三个费率时段，第一时段?00点?00分点到?06点?30分，为谷电量时段，第二时段?06点?30点到?22点?30分，为峰电量时段，第三时段?22点?30点到?24点?00分，为平电量时段。费率时段设置由电力供电公司根据国家政策规定设定到计算机治理系统中，通过RS485串行通讯传送到电能表中，并存储于?X25045中。每月峰、平、谷、累计电量存进电能表中，并打包传送到上位计算机治理系统，通讯波特率设为9600?bit/s。用?0.1级标准电子式电能表校验台作为标准表，该多费率电能表为被测表，贝林电子有限公司针对不同负荷的情况下进行测试，限于篇幅仅列出负荷为?5KW时的实测数据如表1?所示。测试结果表明该复费率电能表误差小于1%，属于?1.0级标准。经实验得知减小电能计量误差方法，一是通过调节?AD7755的匹配电阻调整到精确值;二是该匹配电阻阻值要求随温度变化阻值变化较小;三是在电能计量过程中，在时间段的切换时，计量电能的尾数部分不足?0.01度的电能计进下一个时间段中，避免了不足?0.01度的电能丢失而造成累计电量有误差。
表1：标准表与被测表丈量值?符合5KW
结束语
多费率电能表根据不同的时段设置，实现电能分时计量，采用?RS485串行通讯，实现电量自动回抄，实时校时。该电能表经淄博贝林电子有限公司生产表明，设计技术新奇，计量正确，走时精确，时段设置灵活，防窃电设计新奇，各项技术指标均达到国家多费率电能表的技术标准，具有广阔的应用远景。
本文作者创新点在于采用?AD7755电能计量芯片计量正确;串行?X25045存储灵活可靠，串行时钟?S3530A走时精确，RS485总线传输可靠性高，防窃电新奇设计。采用?I2C总线结构多费率单相电能表设计更加公道，具有性价比高的特点
