单片机系统复位电路

单片机系统复位电路
单片机系统复位电路

单片机复位电路

为确保微机系统中电路稳定可靠工作,复位电路是必不可少的一部分,复位电路的第一功能是上电复位。一般微机电路正常工作需要供电电源为5V±5%,即4.75~5.25V。由于微机电路是时序数字电路,它需要稳定的时钟信号,因此在电源上电时,只有当VCC超过4.75V 低于5.25V以及晶体振荡器稳定工作时,复位信号才被撤除,微机电路开始正常工作。

复位电路的分类:

单片机复位电路主要有四种类型:(1)微分型复位电路;(2)积分型复位电路;(3)比较器型复位电路;(4)看门狗型复位电路。

ISA总线的复位信号到南桥之间会有一个非门,跟随器或电子开关,常态时为低电平,复位时为高电平。IDE的复位和ISA总线正好相反,通常两者之间会有一个非门或是一个反向电子开关,也就是说IDE常态时为高电平,复位时为低电平,这里的高电平为5V或3.3V,低电平为0.5V以下的电位。

任何单片机在工作之前都要有个复位的过程,复位是什么意思呢?它就象是我们上课之前打的预备铃。预备铃一响,大家就自动地从操场、其它地方进入教室了,在这一段时间里,是没有老师干预的,对单片机来说,是程序还没有开始执行,是在做准备工作。显然,准备工作不需要太长的时间,复位只需要5ms的时间就可以了。如何进行复位呢?只要在单片机的RST引脚上加上高电平,就可以了,按上面所说,时间不少于5ms。为了达到这个要求,可以用很多种方法。实际上,我们在上一次实验的图中已见到过了。

复位电路工作原理如上图所示,VCC上电时,C充电,在10K电阻上出现电压,使得单片机复位;几个毫秒后,C充满,10K电阻上电流降为0,电压也为0,使得单片机进入工作状态。工作期间,按下S,C放电。S松手,C又充电,在10K电阻上出现电压,使得单片机复位。几个毫秒后,单片机进入工作状态。

单片机复位电路原理是在单片机的复位引脚RST上外接电阻和电容,实现上电复位。当复位电平持续两个机器周期以上时复位有效。复位电平的持续时间必须大于单片机的两个机器周期,具体数值可以由RC电路计算出时间常数。

如上图所示,单片机复位电路是由按键复位和上电复位两部分组成。其中,STC89系列单片及为高电平复位,通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC,再连接一个电阻到GND,由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位,随后回归到低电平进入正常工作状态,这个电阻和电容的典型值为10K和10uF.而按键复位就是在复位电容上并联一个开关,当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平,而且由于电容的充电,会保持一段时间的高电平来使单片机复位。

51单片机复位电路有关问题

想问一下单片机复位电路问题 复位过程我明白,RST接高电平复位,接低电平单片机正常工作 但电路连接不太理解什么意思, 想知道图中电解电容的作用,既然是按键高电平复位为什么要加电解电容呢不加可以吗?如果一定要加原因是什么? 另外想知道电容作用是隔直流通交流,是绝对的直流不通过还是什么充电过程无电流放电过程有电流,求指教 我认为绛红的蓝同学说的不太好。 电容确实可以起到按键去除抖动的作用,但是这里的电容还有一个更重要的作用就是上电复位,因为考虑到芯片刚刚上电时由于供电不稳定而做出错误的计算,所以增加一个上电复位以达到延时启动CPU的目的,使芯片能够正常工作。虽然现在很多芯片自带了上电延时功能,但是我们一般还是会增加额外的上电复位电路,提高可靠性。 上电复位是如此工作的,此时不用考虑按键和你图中1K电阻的作用。上电瞬间,电压VCC短时间内从0V上升到5V(比方说5V),这一瞬间相当于交流电,电容相当于导线,5V的电压全部加在10K电阻上,也就是说,这时RST的电平状态为高电平。但是从上电开始,电容自己就慢慢充电,其两端电压呈曲线上升,最终达到5V,也就是说其正端电位为5V,负端电位为0V,其负端也就正好是RST,此时RST为低电平,单片机开始正常工作。 添加按键是为了手动复位,一般那个1K电阻可以不加。当按键按下时,电容两端构成回路并放电,使RST端重新变为高电平,按键抬起时电容又充电使RST 变回低电平。 复位电路的作用 在上电或复位过程中,控制CPU的复位状态:这段时间内让CPU保持复位状态,而不是一上电或刚复位完毕就工作,防止CPU发出错误的指令、执行错误操作,也可以提高电磁兼容性能。 无论用户使用哪种类型的单片机,总要涉及到单片机复位电路的设计。而单片机复位电路设计的好坏,直接影响到整个系统工作的可靠性。许多用户在设计完单片机系统,并在实验室调试成功后,在现场却出现了“死机”、“程序走飞”等现象,这主要是单片机的复位电路设计不可靠引起的。 基本的复位方式 单片机在启动时都需要复位,以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态,并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时,且振荡器稳定后,如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上,则CPU就可以响应并将系统复位。单片机系统的复位方式有:手动按钮复位和上电复位 1、手动按钮复位 手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平(图1)。一般采用的办法是在RST端和正电源Vcc之间接一个按钮。当人为按下按钮时,则Vcc的+5V电平就会直接加到RST端。手动按钮复位的电路如所示。由于人的动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒,所以,完全能够满足复位的时间要求。

单片机复位电路参数计算

系统上电时,随着Vcc 电压由0V 增加到5V ,电容C1的上极板电位随之增加,电容的内电场增强,使C1能吸引更多的电子通过R 到达下极板,从外面看就电流通过C1 和R10入地。按电压在随着电流方向逐惭降低的原则,电流的出现会在R10端形成一大于0的电位。由于电容的充电逐渐饱和,所以电流会逐渐减小,电位也会逐渐减小。该电位的大小和持续的时间将直接影响到我们的系统能否上电复位。在AT89C51的规格书中有这么一段描述: 如果当Reset Pin 有两个机器周期的时间是高电平,那么就会系统就会被复位。 震荡频率震荡周期1 = 12*震荡周期机器周期= 所以对于12M 晶振做为“原动力”的系统来说,使系统复位的时间t 应大于: us M t 212*121 *2== 两个机器周期的时间求出来了,但是多高的电平才算是高电平呢?由AT89C51是规格书中关于其DC 特性的描述中可以知道,当Reset Pin 上的电压超过Min=0.7Vcc 时Reset Pin 就会认为是高电平。事先假设的系统电压为5V ,Vcc 在这里可以看成5V ,所以如果Reset Pin 上的电压超过0.7Vcc=3.5V ,就可以看成Reset Pin 为高电平,如果这超过3.5V 的电平持续时间超过2uS ,那么系统就会复位。 最后一步就是计算RST_H 处的电位了。不考虑流入Reset Pin 内电流,该电路就是一阶RC 电路。电容两端暂态电流与电压的关系式如下:

()()()()[]RC t C C C C U U U t U -+∞-+∞=e 因为()V U C 5=∞;()V U C 00=+;所以 ()RC t C t U --= 55 设Reset pin 电压为()t U R ,那么: ()()t U V t U C CC R -= 所以, ()RC t R t U -= 5, 当()V t U R 4.3=的时, RC t 357.0= 当且仅当 us RC t 2357.0≥=时,系统才会复位,即满足条件 610*6.5-≥RC 所以用R=1K Ω、C=22μF 符合要求

单片机各种复位电路原理

单片机各种复位电路原理 复位电路的作用 在上电或复位过程中,控制CPU的复位状态:这段时间内让CPU保持复位状态,而不是 一上电或刚复位完毕就工作,防止CPU发出错误的指令、执行错误操作,也可以提高电磁 兼容性能。 无论用户使用哪种类型的单片机,总要涉及到单片机复位电路的设计。而单片机复位电路设 计的好坏,直接影响到整个系统工作的可靠性。许多用户在设计完单片机系统,并在实验室调试成功后,在现场却出现了“死机”、“程序走飞”等现象,这主要是单片机的复位电路设计不可 靠引起的。 基本的复位方式 单片机在启动时都需要复位,以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态,并从初态开始 工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时,且振荡器稳定后,如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上,则CPU就可以响应并将系统复位。单片机系统的复位方式有:手动按钮复位和上电复位 1、手动按钮复位 手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平(图1)。一般采用的办法是在RST 端和正电源Vcc之间接一个按钮。当人为按下按钮时,则Vcc的+5V电平就会直接加到RST端。手动按钮复位的电路如所示。由于人的动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒, 所以,完全能够满足复位的时间要求。

图1 图2 2 、上电复位 AT89C51 的上电复位电路如图 2 所示,只要在RST 复位输入引脚上接一电容至Vcc 端,下接一个电阻到地即可。对于CMOS 型单片机,由于在RST 端内部有一个下拉电阻,故可将外部电阻去掉,而将外接电容减至1μF。上电复位的工作过程是在加电时,复位电路通 过电容加给RST 端一个短暂的高电平信号,此高电平信号随着Vcc 对电容的充电过程而 逐渐回落,即RST 端的高电平持续时间取决于电容的充电时间。为了保证系统能够可靠地 复位,RST 端的高电平信号必须维持足够长的时间。上电时,Vcc 的上升时间约为10ms ,而振荡器的起振时间取决于振荡频率,如晶振频率为10MHz ,起振时间为1ms ;晶振频率为1MHz ,起振时间则为10ms 。在图 2 的复位电路中,当Vcc 掉电时,必然会使RST 端电压迅速下降到0V 以下,但是,由于内部电路的限制作用,这个负电压将不会对器件产生 损害。另外,在复位期间,端口引脚处于随机状态,复位后,系统将端口置为全“l态”。如果系统在上电时得不到有效的复位,则程序计数器PC 将得不到一个合适的初值,因此,CPU 可能会从一个未被定义的位置开始执行程序。 2 、积分型上电复位 常用的上电或开关复位电路如图 3 所示。上电后,由于电容C3 的充电和反相门的作用,使RST 持续一段时间的高电平。当单片机已在运行当中时,按下复位键K 后松开,也能使RST 为一段时间的高电平,从而实现上电或开关复位的操作。 根据实际操作的经验,下面给出这种复位电路的电容、电阻参考值。 图3 中:C:=1uF ,Rl=lk ,R2=10k

MSP430系列单片机复位电路系统设计分析及JTAG烧录不进程序的解决方法

去掉,或者减小RST引脚上的电容。因为电容太大了编程器无法复位430。因此检测失败。如果仍未解决,可能还是你的引脚连接有问题。 没找到芯片。如果电脑---仿真器----MSP430芯片的电气连接是正确可靠,没接触不良的话, 可能的情况有: 外部复位芯片复位引脚直接连至单片机引脚; 并口仿真器中BIOS参数设置不正确; 3.3V负载大,电路板没上电烧写; 芯片引脚或电路板有短路、断路问题; USB-JTAG未能成功启动、运行; 单片机熔丝烧过了或坏了; MSP430系列单片机复位电路系统设计分 析 2010年11月04日 10:59 本站整理作者:佚名用户评论(0) 关键字:MSP430(105)复位电(1) 0 引言 TI公司的混合信号处理器MSP430系列单片机以其处理能力强大、外围器件集成度高、功率消耗低、产品系列全面、全系列工业级等特点,作为目前MCU主流市场的产品之一,在电子应用领域中得到广泛应用,被越来越多的电子设计师所青睐。由于复位电路设计问题而导致的系统出现上电后不工作或状态不正确是很多MSP430单片机电路设计者们在设计、调试和应用中曾遇到过的问题,尽管这种情况发生的几率很低,但对于可靠性要求较高的应用场合,这个现象仍需引起电子设计人员的足够重视。 为此,本文对MSP430全系列单片机的复位系统和复位机制进行了详细深入的分析,并针对性地提出了具体的外围复位电路设计方案和有关电子元器件的详细介绍,以供同行参考和交流。 1 MSP430复位机制 1.1 MSP430复位电路 MSP430的复位电路包括一个上电复位(POR)和上电清除信号(PUC)。POR是设备复位信号,它通常在以下三种事件发生时被触发:a.上电;b.复位模式下RST/NMI脚出现低电平;c.电压监控设备(Brownout)触发。 POR时序见图1(a)所示。

单片机复位电路理图解

单片机复位电路原理图解 复位电路的作用 在上电或复位过程中,控制CPU的复位状态:这段时间内让CPU保持复位状态,而不是一上电或刚复位完毕就工作,防止CPU发出错误的指令、执行错误操作,也可以提高电磁兼容性能。 无论用户使用哪种类型的单片机,总要涉及到单片机复位电路的设计。而单片机复位电路设计的好坏,直接影响到整个系统工作的可靠性。许多用户在设计完单片机系统,并在实验室调试成功后,在现场却出现了“死机”、“程序走飞”等现象,这主要是单片机的复位电路设计不可靠引起的。 基本的复位方式 单片机在启动时都需要复位,以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态,并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时,且振荡器稳定后,如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上,则CPU就可以响应并将系统复位。单片机系统的复位方式有:手动按钮复位和上电复位 1、手动按钮复位 手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平(图1)。一

般采用的办法是在RST端和正电源Vcc之间接一个按钮。当人为按下按钮时,则Vcc的+5V电平就会直接加到RST端。手动按钮复位的电路如所示。由于人的动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒,所以,完全能够满足复位的时间要求。 图1 图2 2、上电复位 AT89C51的上电复位电路如图2所示,只要在RST复位输入引脚上接一电容至Vcc端,下接一个电阻到地即可。对于CMOS型单片机,由于在RST端内部有一个下拉电阻,故可将外部电阻去掉,而将外接电

容减至1µF。上电复位的工作过程是在加电时,复位电路通过电容加给RST端一个短暂的高电平信号,此高电平信号随着Vcc对电容的充电过程而逐渐回落,即RST端的高电平持续时间取决于电容的充电时间。为了保证系统能够可靠地复位,RST端的高电平信号必须维持足够长的时间。上电时,Vcc的上升时间约为10ms,而振荡器的起振时间取决于振荡频率,如晶振频率为10MHz,起振时间为1ms;晶振频率为1MHz,起振时间则为10ms。在图2的复位电路中,当Vcc 掉电时,必然会使RST端电压迅速下降到0V以下,但是,由于内部电路的限制作用,这个负电压将不会对器件产生损害。另外,在复位期间,端口引脚处于随机状态,复位后,系统将端口置为全“l”态。如果系统在上电时得不到有效的复位,则程序计数器PC将得不到一个合适的初值,因此,CPU可能会从一个未被定义的位置开始执行程序。 2、积分型上电复位 常用的上电或开关复位电路如图3所示。上电后,由于电容C3的充电和反相门的作用,使RST持续一段时间的高电平。当单片机已在运行当中时,按下复位键K后松开,也能使RST为一段时间的高电平,从而实现上电或开关复位的操作。 根据实际操作的经验,下面给出这种复位电路的电容、电阻参考值。图3中:C:=1uF,Rl=lk,R2=10k

单片机复位电路设计

单片机复位电路设计 :blog.sina.. /s/blog_4b7b591401000ai0.html 一、概述 影响单片机系统运行稳定性的因素可大体分为外因和内因两部分: 1、外因 射频干扰,它是以空间电磁场的形式传递在机器内部的导体(引线或零件引脚)感生出相应的干扰,可通过电磁屏蔽和合理的布线/器件布局衰减该类干扰; 电源线或电源内部产生的干扰,它是通过电源线或电源内的部件耦合或直接传导,可通过电源滤波、隔离等措施来衰减该类干扰。 2、内因 振荡源的稳定性,主要由起振时间频率稳定度和占空比稳定度决定起振时间可由电路参数整定稳定度受振荡器类型温度和电压等参数影响复位电路的可靠性。 二、复位电路的可靠性设计 1、基本复位电路 复位电路的基本功能是:系统上电时提供复位信号,直至系统电源稳定后,撤销复位信号。为可靠起见,电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号,以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。图1所示的RC复位电路可以实现上述基本功能,图3为其输入-输出特性。但解决不了电源毛刺(A 点)和电源缓慢下降(电池电压不足)等问题而且调整RC 常数改变延时会令驱动

能力变差。左边的电路为高电平复位有效右边为低电平Sm为手动复位开关Ch 可避免高频谐波对电路的干扰调频FM发射话筒制作套件 图1RC复位电路 图2所示的复位电路增加了二极管,在电源电压瞬间下降时使电容迅速放电,一定宽度的电源毛刺也可令系统可靠复位。图3所示复位电路输入输出特性图的下半部分是其特性,可与上半部比较增加放电回路的效果电子元件邮购 图2增加放电回路的RC复位电路 使用比较电路,不但可以解决电源毛刺造成系统不稳定,而且电源缓慢下降也能可靠复位。图4 是一个实例当VCC x (R1/(R1+R2) ) = 0.7V时,Q1截止使系统复

单片机复位电路

单片机在启动运行时都需要复位,复位使CPU 和系统中的其他部件都处于一个确定的工作状态,并从这个状态开始工作。在系统中,有时也会出现显示不正常,也为了调试方便,需要设计一个复位电路,复位电路主要完成系统的上电复位和系统在运行时用户的按键复位功能。 在此系统中单片机的复位靠外部电路实现的,AT89C51单片机有一个复位引脚RST ,高电平有效。只要RST 保持高电平,单片机便保持复位状态。此时,ALE/PSEN 、P0、P1、P2、P3口都输出高电平。RST 变成低电平后,退出复位状态,CPU 开始正常工作。需要注意的是,复位操作不影响片内RAM 的内容。 复位电路的基本功能是系统上电时提供复位信号,直至系统电源稳定后,撤销复位信号。图1为基本RC 复位电路,其电路为高电平复位有效, SW1为手动复位开关,可以实现上述基本功能。 图1基本RC 复位电路 对于图1中的电阻10R 两端的电压R u (即复位信号)是一个时间的函数。上电复位时R u 和t 有以下函数关系,波形图如图2(a )所示。 ) 2.2.3(V u C R R 10a e cc t - ?= 按键复位时设t 在0~0t 之间时SW1合上,t 0t ≥ 时,SW1断开,则R u 和t 有以下函数关系,波形图如图2(b )所示。 ) 2.2.3()1(0)1(2 1 0110 11010 110b t t e e V R R R t t e V R R R u o t t CC o t CC R ????? ??≥-+<<-+=- --τττ 其中,C R //1011?=R τ,C R 102?=τ,Vcc 为电源电压(+5V )。

CPU与单片机的复位电路的作用及基本复位方式

在上电或复位过程中,控制CPU的复位状态:这段时间内让CPU保持复位状态,而不是一上电或刚复位完毕就工作,防止CPU发出错误的指令、执行错误操作,也可以提高电磁兼容性能。 无论用户使用哪种类型的单片机,总要涉及到单片机复位电路的设计。而单片机复位电路设计的好坏,直接影响到整个系统工作的可靠性。许多用户在设计完单片机系统,并在实验室调试成功后,在现场却出现了“死机”、“程序走飞”等现象,这主要是单片机的复位电路设计不可靠引起的。 基本的复位方式 单片机在启动时都需要复位,以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态,并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时,且振荡器稳定后,如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上,则CPU就可以响应并将系统复位。单片机系统的复位方式有:手动按钮复位和上电复位。 1、手动按钮复位 手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平(图1)。一般采用的办法是在RST 端和正电源Vcc之间接一个按钮。当人为按下按钮时,则Vcc的+5V电平就会直接加到RST 端。手动按钮复位的电路如所示。由于人的动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒,所以,完全能够满足复位的时间要求。 图1 2、上电复位

AT89C51的上电复位电路如图2所示,只要在RST复位输入引脚上接一电容至Vcc端,下接一个电阻到地即可。对于CMOS型单片机,由于在RST端内部有一个下拉电阻,故可将外部电阻去掉,而将外接电容减至1?F。上电复位的工作过程是在加电时,复位电路通过电容加给RST端一个短暂的高电平信号,此高电平信号随着Vcc对电容的充电过程而逐渐回落,即RST端的高电平持续时间取决于电容的充电时间。为了保证系统能够可靠地复位,RST端的高电平信号必须维持足够长的时间。上电时,Vcc的上升时间约为10ms,而振荡器的起振时间取决于振荡频率,如晶振频率为10MHz,起振时间为1ms;晶振频率为1MHz,起振时间则为10ms。在图2的复位电路中,当Vcc掉电时,必然会使RST端电压迅速下降到0V以下,但是,由于内部电路的限制作用,这个负电压将不会对器件产生损害。另外,在复位期间,端口引脚处于随机状态,复位后,系统将端口置为全“l”态。如果系统在上电时得不到有效的复位,则程序计数器PC将得不到一个合适的初值,因此,CPU可能会从一个未被定义的位置开始执行程序。 图2 3、积分型上电复位 常用的上电或开关复位电路如图3所示。上电后,由于电容C3的充电和反相门的作用,使RST持续一段时间的高电平。当单片机已在运行当中时,按下复位键K后松开,也能使RST为一段时间的高电平,从而实现上电或开关复位的操作。 根据实际操作的经验,下面给出这种复位电路的电容、电阻参考值。 图3中:C:=1uF,Rl=lk,R2=10k

单片机常用复位电路

单片机复位电路设计 一、概述 影响单片机系统运行稳定性的因素可大体分为外因和内因两部分: 1、外因 射频干扰,它是以空间电磁场的形式传递在机器内部的导体(引线或零件引脚)感生出相应的干扰,可通过电磁屏蔽和合理的布线/器件布局衰减该类干扰; 电源线或电源内部产生的干扰,它是通过电源线或电源内的部件耦合或直接传导,可通过电源滤波、隔离等措施来衰减该类干扰。 2、内因 振荡源的稳定性,主要由起振时间频率稳定度和占空比稳定度决定。起振时间可由电路参数整定稳定度受振荡器类型温度和电压等参数影响复位电路的可靠性。 二、复位电路的可靠性设计 1、基本复位电路 复位电路的基本功能是:系统上电时提供复位信号,直至系统电源稳定后,撤销复位信号。为可靠起见,电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号,以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。图1所示的RC复位电路可以实现上述基本功能,图3为其输入-输出特性。但解决不了电源毛刺(A 点)和电源缓慢下降(电池电压不足)等问题而且调整 RC 常数改变延时会令驱动能力变差。左边的电路为高电平复位有效右边为低电平 Sm为手动复位开关Ch 可避免高频谐波对电路的干扰。

图1 RC复位电路 图2所示的复位电路增加了二极管,在电源电压瞬间下降时使电容迅速放电,一定宽度的电源毛刺也可令系统可靠复位。图3所示复位电路输入输出特性图的下半部分是其特性,可与上半部比较增加放电回路的效果 图2 增加放电回路的RC复位电路 使用比较电路,不但可以解决电源毛刺造成系统不稳定,而且电源缓慢下降也能可靠复位。图4 是一个实例当 VCC x (R1/(R1+R2) ) = 0.7V时,Q1截止使系统复位。Q1的放大作用也能改善电路的负载特性,但跳变门槛电压 Vt 受 VCC 影响是该电路的突出缺点,使用稳压二极管可使 Vt 基本不受VCC影响。见图5,当VCC低于Vt(Vz+0.7V)时电路令系统复位。 图3 RC复位电路输入-输出特性

51单片机复位电路的设计

51单片机复位电路的设计- 懵懂者的日志- 网易博客(转载) 大白菜的书馆收藏 于 2011-11-12 阅读 数:1 被转藏: 1 公众 公开 原文 来源 修改如何标记批注? 51单片机复位电路的设计 默认分类2009-10-12 10:05:16 阅读1955 评论1 字号:大中小订阅 单片机在可靠的复位之后,才会从0000H地址开始有序的执行应用程序。同时,复位电路也是容易受到外部噪声干扰的敏感部分之一。因此,复位电路应该具有两个主要的功能: 1. 必须保证系统可靠的进行复位; 2. 必须具有一定的抗干扰的能力; 一、复位电路的RC选择 复位电路应该具有上电复位和手动复位的功能。以MCS-51单片机为例,复位脉冲的高电平宽度必须大于2个机器周期,若系统选用6MHz晶振,则一个机器周期为2us,那么复位脉冲宽度最小应为4us。在实际应用系统中,考虑到电源的稳定时间,参数漂移,晶振稳定时间以及复位的可靠性等因素,必须有足够的余量。图1是利用RC充电原理实现上电复位的电路设计。实践证明,上电瞬间RC电路充电,RESET引脚出现正脉冲。只要RESET端保持10ms以上的高电平,就能使单片机有效的复位。 图1 对于图1-a中的电容C两端的电压(即复位信号)是一个时间的函数:

u(t)=VCC*[1-exp(-t/RC)] 对于图1-b中的电阻R两端的电压(即复位信号)也是一个时间的函数: u(t)=VCC*exp(-t/RC) 其中的VCC为电源电压,RC为RC电路的时间常数=1K*22uF=22ms。有了这个公式,我们可以更方便的对以上电路进行透彻的分析。 图1-a中非门的最小输入高电平UIH=2.0v,当充电时间t=0.6RC时,则充电电压u(t)=0.45VCC=0.45*5V,约等于2V,其中t即为复位时间。图a中时间常数=22ms,则t=22ms*0.6=13ms。 二、复位电路的可靠性与抗干扰性分析 单片机复位电路端口的干扰主要来自电源和按钮传输线串入的噪声。这些噪声虽然不会完全导致系统复位,但有时会破坏CPU内的程序状态字的某些位的状态,对控制产生不良影响。 1.电路结构形式与抗干扰性能 以图1为例,电源噪声干扰过程示意图如图2种分别绘出了A点和B点的电压扰动波形。 有图2可以看出,图2(a)实质上是个低通滤波环节,对于脉冲宽度小于3RC的干扰有很好的抑制作用;图2(b)实质上是个高通滤波环节,对脉冲干扰没有抑制作用。由此可见,对于图1所示的两种复位电路,a的抗干扰电源噪声的能力要优于b。 2. 复位按钮传输线的影响 复位按钮一般都是安装在操作面板上,有较长的传输线,容易引起电磁感应干扰。按钮传输线应采用双绞线(具有抑制电磁感应干扰的性能),并远离交流用电设备。在印刷电路板上,单片机复位端口处并联0.01-0.1uF的高频电容,或配置使密特电路,将提高对串入噪声的抑制能力。

单片机的复位电路

单片机的复位 复位是单片机的初始化操作,其主要功能是将程序计数器PC初始化为0000H, 使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化外,当程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时,也须重新启动单片机,使其复位。 单片机复位后,除P3~P0的端口锁存器被设置成FFH、堆栈指针SP设置成07H 和串行口的SBUF无确定值外,其它各专用寄存器包括程序计数器PC均被设置成00H。片内RAM不受复位的影响,上电后RAM中的内容是随机的。 单片机的复位操作有上电自动复位和手动按键复位两种方式。 上电自动复位操作要求接通电源后自动实现复位操作。如图1-1所示。 图(a)所示为最简单的复位电路。上电瞬间由于电容C上无储能,其端电压近似为零,RST获得高电平,随着电容器C的充电,RST引脚上的高电平将逐渐下降,当RST引脚上的电压小于某一数值后,单片机就脱离复位状态,进入正常工作模式。只要高电平能保持复位所需要的时间(约两个机器周期),单片机就能实现复位。 相比于图(a),图(b)所示的电路只是增加了外接二极管V D 和电阻R。其 优越性在于停电后,二极管V D 给电容C提供了快速放电通路,保证再上电时RST 为高电平,从而保证单片机可靠复位。正常工作时,二极管反偏,对电路没影响。 断电后,V CC 逐渐下降,当V CC =0时,电容C通过V D 迅速放电,恢复到无电量的初 始状态,为下次上电复位做好准备。 V D (a) (b) 图1-1 上电自动复位电路 手动按键复位要求在电源接通的条件下,用按钮开关操作使单片机复位,如图1-2所示。其工作原理为:复位键按下后,电容C通过R2放电,放电结束后,

51单片机复位电路设计方案

51单片机复位电路设计 单片机在可靠的复位之后,才会从0000H地址开始有序的执行应用程序。同时,复位电路也是容易受到外部噪声干扰的敏感部分之一。因此,复位电路应该具有两个主要的功能: 1.必须保证系统可靠的进行复位; 2.必须具有一定的抗干扰的能力; 复位电路应该具有上电复位和手动复位的功能。以MCS-51单片机为例,复位脉冲的高电平宽度必须大于2个机器周期,若系统选用6MHz 晶振,则一个机器周期为2us,那么复位脉冲宽度最小应为4us。在实际应用系统中,考虑到电源的稳定时间,参数漂移,晶振稳定时间以及复位的可靠性等因素,必须有足够的余量。图1是利用RC充电 原理实现上电复位的电路设计。实践证明,上电瞬间RC电路充电,RESET引脚出现正脉冲。只要RESET端保持10ms以上的高电平,就能使单片机有效的复位。

单片机在可靠的复位之后,才会从0000H地址开始有序的执行应用程 序。同时,复位电路也是容易受到外部噪声干扰的敏感部分之一。 因此,复位电路应该具有两个主要的功能: 1.必须保证系统可靠的进行复位; 2.必须具有一定的抗干扰的能力; 一、复位电路的RC选择 复位电路应该具有上电复位和手动复位的功能。以MCS-51单片机为例,复位脉冲的高电平宽度必须大于2个机器周期,若系统选用6MHz 晶振,则一个机器周期为2us,那么复位脉冲宽度最小应为4us。在实际应用系统中,考虑到电源的稳定时间,参数漂移,晶振稳定时间以及复位的可靠性等因素,必须有足够的余量。图1是利用RC充电 原理实现上电复位的电路设计。实践证明,上电瞬间RC电路充电,RESET引脚出现正脉冲。只要RESET端保持10ms以上的高电平,就能使单片机有效的复位。

51单片机复位电路及复位后寄存器的状态

51单片机复位电路及复位后寄存器的状态 51单片机复位电路 当MCS-5l系列单片机的复位引脚RST(全称RESET)出现2个机器周期以上的高电平时,单片机就执行复位操作。如果RST持续为高电平,单片机就处于循环复位状态。 根据应用的要求,复位操作通常有两种基本形式:上电复位和上电或开关复位。 上电复位要求接通电源后,自动实现复位操作。常用的上电复位电路如下图A中左图所示。图中电容C1和电阻R1对电源十5V来说构成微分电路。上电后,保持RST一段高电平时间,由于单片机内的等效电阻的作用,不用图中电阻R1,也能达到上电复位的操作功能,如下图(A)中右图所示。 上电或开关复位要求电源接通后,单片机自动复位,并且在单片机运行期间,用开关操作也能使单片机复位。常用的上电或开关复位电路如上图(B)所示。上电后,由于电容C3的充电和反相门的作用,使RST持续一段时间的高电平。当单片机已在运行当中时,按下复位键K 后松开,也能使RST为一段时间的高电平,从而实现上电或开关复位的操作。 根据实际操作的经验,下面给出这两种复位电路的电容、电阻参考值。 上图(A)中:Cl=10-30uF,R1=1kO 上图1.27(B)中:C:=1uF,Rl=lkO,R2=10kO 单片机复位后的状态: 单片机的复位操作使单片机进入初始化状态,其中包括使程序计数器PC=0000H,这表明程序从0000H地址单元开始执行。单片机冷启动后,片内RAM为随机值,运行中的复位操作不改变片内RAM区中的内容,21个特殊功能寄存器复位后的状态为确定值,见下表。 值得指出的是,记住一些特殊功能寄存器复位后的主要状态,对于了解单片机的初态,减少应用程序中的韧始化部分是十分必要的。 说明:表中符号*为随机状态; A=00H,表明累加器已被清零;

单片机复位电路原理介绍

单片机复位电路原理介绍 在书本上有介绍,51单片机要复位只需要在第9引脚接个高电平持续2us就可以实现,那这个过程是如何实现的呢?在单片机系统中,系统上电启动的时候复位一次,当按键按下的时候系统再次复位,如果释放后再按下,系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。 开机的时候为什么为复位 在电路图中,电容的的大小是10uf,电阻的大小是10k。所以根据公式,可以算出电容充电到电源电压的0.7倍(单片机的电源是5V,所以充电到0.7倍即为3.5V),需要的时间是10K*10UF=0.1S。也就是说在电脑启动的0.1S内,电容两端的电压时在0~3.5V增加。这个时候10K电阻两端的电压为从5~1.5V减少(串联电路各处电压之和为总电压)。所以在0.1S内,RST引脚所接收到的电压是5V~1.5V。在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号,而大于1.5V的电压信号为高电平信号。所以在开机0.1S内,单片机系统自动复位(RST引脚接收到的高电平信号时间为0.1S左右)。 按键按下的时候为什么会复位 在单片机启动0.1S后,电容C两端的电压持续充电为5V,这是时候10K电阻两端的电压接近于0V,RST处于低电平所以系统正常工作。当按键按下的时候,开关导通,这个时候电容两端形成了一个回路,电容被短路,所以在按键按下的这个过程中,电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移,电容的电压在0.1S 内,从5V释放到变为了1.5V,甚至更小。根据串联电路电压为各处之和,这个时候10K电阻两端的电压为3.5V,甚至更大,所以RST引脚又接收到高电平。单片机系统自动复位。 总结: 1、复位电路的原理是单片机RST引脚接收到2US以上的电平信号,只要保证电容的充放电时间大于2US,即可实现复位,所以电路中的电容值是可以改变的。 2、按键按下系统复位,是电容处于一个短路电路中,释放了所有的电能,电阻两端的电压增加引起的。

单片机复位电路分析

单片机的时钟信号用来提供单片机片内各种微操作的时间基准,复位操作则使单片机的片内电路初始化, 使单片机从一种确定的初态开始运行。 时钟电路: 8031单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到:内部振荡方式和外部振荡方式。 在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器(简称晶振)或陶瓷谐振器,就构成了内部振荡方式。由于单片机内部有一个高增益反相放大器,当外接晶振后,就构成了自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。内部振荡方式的 外部电路如下图所示。 图中,电容器Col,C02起稳定振荡频率、快速起振的作用,其电容值一般在5-30pF。晶振频率的典型值为12MH2,采用6MHz的情况也比较多。内部振荡方式所得的时钟情号比较稳定,实用电路中使用较多。外部振荡方式是把外部已有的时钟信号引入单片机内。这种方式适宜用来使单片机的时钟与外部信号保持 同步。外部振荡方式的外部电路如下图所示。 由上图可见,外部振荡信号由XTAL2引入,XTAL1接地。为了提高输入电路的驱劝能力,通常使外部信号 经过一个带有上拉电阻的TTL反相门后接入XTAL2。 基本时序单位: 单片机以晶体振荡器的振荡周期(或外部引入的时钟周期)为最小的时序单位,片内的各种微操作都以此周 期为时序基准。 振荡频率二分频后形成状态周期或称s周期,所以,1个状态周期包含有2个振荡周期。振荡频率foscl2分频后形成机器周期MC。所以,1个机器周期包含有6个状态周期或12个振荡周期。1个到4个机器周期确定一条指令的执行时间,这个时间就是指令周期。8031单片机指令系统中,各条指令的执行时间都在1 个到4个机器周期之间。 4种时序单位中,振荡周期和机器周期是单片机内计算其它时间值(例如,波特率、定时器的定时时间等)的基本时序单位。下面是单片机外接晶振频率12MHZ时的各种时序单位的大小: 振荡周期=1/fosc=1/12MHZ= 复位电路: 当MCS-5l系列单片机的复位引脚RST(全称RESET)出现2个机器周期以上的高电平时,单片机就执行复位操作。如果RST持续为高电平,单片机就处于循环复位状态。 根据应用的要求,复位操作通常有两种基本形式:上电复位和上电或开关复位。 上电复位要求接通电源后,自动实现复位操作。常用的上电复位电路如下图A中左图所示。图中电容C1和电阻R1对电源十5V来说构成微分电路。上电后,保持RST一段高电平时间,由于单片机内的等效电阻的作用,不用图中电阻R1,也能达到上电复位的操作功能,如下图(A)中右图所示。 上电或开关复位要求电源接通后,单片机自动复位,并且在单片机运行期间,用开关操作也能使单片机复位。常用的上电或开关复位电路如上图(B)所示。上电后,由于电容C3的充电和反相门的作用,使RST持

51单片机复位电路工作原理

51单片机复位电路工作原理 在书本上有介绍,51单片机要复位只需要在第9引脚接个高电平持续2us就可以实现,那这个过程是如何实现的呢?在单片机系统中,系统上电启动的时候复位一次,当按键按下的时候系统再次复位,如果释放后再按下,系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。 开机的时候为什么为复位 在电路图中,电容的的大小是10uf,电阻的大小是10k。所以根据公式,可以算出电容充电到电源电压的0.7倍(单片机的电源是5V,所以充电到0.7倍即为3.5V),需要的时间是10K*10UF=0.1S。也就是说在电脑启动的0.1S内,电容两端的电压时在0~3.5V增加。这个时候10K电阻两端的电压为从5~1.5V减少(串联电路各处电压之和为总电压)。所以在0.1S内,RST引脚所接收到的电压是5V~1.5V。在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号,而大于1.5V的电压信号为高电平信号。所以在开机0.1S内,单片机系统自动复位(RST引脚接收到的高电平信号时间为0.1S左右)。 按键按下的时候为什么会复位 在单片机启动0.1S后,电容C两端的电压持续充电为5V,这是时候10K电阻两端的电压接近于0V,RST处于低电平所以系统正常工作。

当按键按下的时候,开关导通,这个时候电容两端形成了一个回路,电容被短路,所以在按键按下的这个过程中,电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移,电容的电压在0.1S内,从5V释放到变为了1.5V,甚至更小。根据串联电路电压为各处之和,这个时候10K电阻两端的电压为3.5V,甚至更大,所以RST引脚又接收到高电平。单片机系统自动复位。 总结: 1、复位电路的原理是单片机RST引脚接收到2US以上的电平信号,只要保证电容的充放电时间大于2US,即可实现复位,所以电路中的电容值是可以改变的。 2、按键按下系统复位,是电容处于一个短路电路中,释放了所有的电能,电阻两端的电压增加引起的。

单片机复位电路的可靠性设计

单片机复位电路的可靠性设计 一 概述 影响单片机系统运行稳定性的因素可大体分为外因和内因两部分 1. 外因 射频干扰 它是以空间电磁场的形式传递 在机器内部的导体 引线或零件引脚感生出相应 的干扰可通过电磁屏蔽和合理的布线/ 器件布局衰减该类干扰 电源线或电源内部产生的干扰它是通过电源线或电源内的部件耦合或直接传导 可通过电源滤波隔离等措施来衰减该类干扰 2. 内因 振荡源的稳定性 主要由起振时间频率稳定度和占空比稳定度决定 起振时间可由电路参数 整定稳定度受振荡器类型 温度和电压等参数影响 复位电路的可靠性 二 复位电路的可靠性设计 1. 基本复位电路 复位电路的基本功能是系统上电时提供复位信号直至系统电源稳定后撤销复位信号为可靠起 见电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位图1所示的RC 复位电路可以实现上述基本功能图3为其输入-输出特性但解决不了电源毛刺A 点 和电源缓慢下降 电池电压不足等问题 而且调整RC 常数改变延时会令驱动能力变差左边 的电路为高电平复位有效 右边为低电平 Sm 为手动复位开关 Ch 可避免高频谐波对电路的干扰 图1 RC 复位电路 图2所示的复位电路增加了二极管在电源电压瞬间下降时使电容迅速放电一定宽度的电源毛刺也 可令系统可靠复位图3所示复位电路输入输出特性图的下半部分是其特性可与上半部比较增加放电回 路的效果

图2 增加放电回路的RC复位电路 使用比较电路不但可以解决电源毛刺造成系统不稳定而且电源缓慢下降也能可靠复位图4是一个实例当VCC x (R1/(R1+R2) ) = 0.7V时Q1截止使系统复位Q1的放大作用也能改善电路的负载特性但跳变门槛电压Vt受VCC影响是该电路的突出缺点使用稳压二极管可使Vt基本不受 Vz0.7V时电路令系统复位 VCC影响见图5当VCC低于Vt 图4 带电压监控功能的复位电路

单片机复位电路汇总

单片机复位电路汇总 复位电路的作用 在上电或复位过程中,控制CPU的复位状态:这段时间内让CPU呆持复位状态,而不是一上电或刚复位完毕就工作,防止CPU发出错误的指令、执行错误操 作,也可以提高电磁兼容性能。 无论用户使用哪种类型的单片机, 总要涉及到单片机复位电路的设计。而单片机复位电路设计的好坏, 直接影响到整个系统工作的可靠性。许多用户在设计完单片机系统,并在实验室调试成功后, 在现场却出现了“死机”、“程序走飞”等现象这主要是单片机的复位电路设计不可靠引起的。 基本的复位方式 单片机在启动时都需要复位,以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态,并 从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特 触发器中的。当系统处于正常工作状态时,且振荡器稳定后,如果RST引脚上有一 个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上,则CPU就可以响应并将系统复位。单片机系统的复位方式有:手动按钮复位和上电复位 1、手动按钮复位 手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平(图1)。一般采用的办法是在RST端和正电源Vcc之间接一个按钮。当人为按下按钮时,则Vcc的+5V电 平就会直接加到RST端。手动按钮复位的电路如所示。由于人的动作再快也会使按钮呆持接通达数十毫秒,所以,完全能够满足复位的时间要求。

lEluk <1\L> 2、上电复位 AT89C5啲上电复位电路如图2所示,只要在RS1复位输入引脚上接一电容至 Vcc端,下接一个电阻到地即可。对于CMO型单片机,由于在RST端内部有一个 下拉电阻,故可将外部电阻去掉,而将外接电容减至1卩F。上电复位的工作过程是 在加电时,复位电路通过 电容加给RST端一个短暂的高电平信号,此高电平信号随着Vcc对电容的充 电过程而逐渐回落,即RST端的高电平持续时间取决于电容的充电时间。为了保证 系统能够可靠地复位,RST端的高电平信号必须维持足够长的时间。上电时,Vcc 的上升时间约为10ms而振荡器的起振时间取决于振荡频率,如晶振频率为 10MHz起振时间为1ms;晶振频率为1MHz起振时间则为10ms在图2的复位电 路中,当Vcc掉电时,必然会使RST端电压迅速下降到0V以下,但是,由于内部电路的限制作用,这个负电压将不会对器件产生损害。另外,在复位期间,端口引脚处于随机状态,复位后,系统将端口置为全“ I”态。如果系统在上电时得不到 有效的复位,则程序计数器PC将得不到一个合适的初值,因此,CPU可能会从一 个未被定义的位置开始执行程序。

51单片机复位电路工作原理

51单片机复位电路工作原理 一、复位电路的用途 单片机复位电路就好比电脑的重启部分,当电脑在使用中出现死机,按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样,当单片机系统在运行中,受到环境干扰出现程序跑飞的时候,按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。 二、复位电路的工作原理 在书本上有介绍,51单片机要复位只需要在第9引脚接个高电平持续2US就可以实现,那这个过程是如何实现的呢? 在单片机系统中,系统上电启动的时候复位一次,当按键按下的时候系统再次复位,如果释放后再按下,系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。 开机的时候为什么为复位 在电路图中,电容的的大小是10uF,电阻的大小是10k。所以根据公式,可以算出电容充电到电源电压的0.7倍(单片机的电源是5V,所以充电到0.7倍即为3.5V),需要的时间是10K*10UF=0.1S。 也就是说在电脑启动的0.1S内,电容两端的电压时在0~3.5V增加。这个时候10K电阻两端的电压为从5~1.5V减少(串联电路各处电压之和为总电压)。所以在0.1S内,RST引脚所接收到的电压是5V~1.5V。在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号,而大于1.5V的电压信号为高电平信号。所以在开机0.1S内,单片机系统自动复位(RST引脚接收到的高电平信号时间为0.1S左右)。 按键按下的时候为什么会复位 在单片机启动0.1S后,电容C两端的电压持续充电为5V,这是时候10K电阻两端的电压接近于0V,RST处于低电平所以系统正常工作。当按键按下的时候,开关导通,这个时候电容两端形成了一个回路,电容被短路,所以在按键按下的这个过程中,电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移,电容的电压在0.1S 内,从5V释放到变为了1.5V,甚至更小。根据串联电路电压为各处之和,这个时候10K电阻两端的电压为3.5V,甚至更大,所以RST引脚又接收到高电平。单片机系统自动复位。 总结:

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