上电复位电路原理_New

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上电复位电路原理

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上电复位电路原理

许多IC 都包含POR电路

(上电复位,即Power-on Reset)

(上电复位,即Power-on Reset)

(上电复位,即Power-on Reset)!重要的事情说三遍!

其作用是保证板子上电后,模拟和数字模块初始化至已知状态。POR三步走:电源电压达到阈值电压——POR电路就会释放内部复位信号——状态机开始初始化器件。

在初始化完成之前,器件忽略外部信号,包括传输的数据。唯一例外是复位引脚,它会利用POR信号内部选通。

1.1POR电路长什么样?

先通俗的科普一个概念,窗口比较器:常用两个比较器组成(双比较器),它有两个阈值电压VT2(高阈值电压)及VT1(低阈值电压),若VT1≤VA≤VT2,Vout输出高电平;若VA<VT1,VA>VT2,则Vout 输出低电平。

图 1 双比较器

POR电路可以表示为窗口比较器,也就是一旦工作电压落在高低阈值之间,电路就自动复位。如图1.1所示。

图2 简化的POR电路

1.2POR怎么运作?

比较器窗口通常由数字电源电平定义。数字模块控制模拟模块,数字模块全面工作所需的电压与模拟模块工作所需的最小电压相似。

较高的VT2阈值对模拟模块会更好,若过于接近推荐最小电源电压,当电压略微降低时,可能会意外触发复位。

如果器件包括独立的模拟电源和数字电源,则避免故障的一种策略是增加一个POR电路,使两个模块保持复位状态,直至电源电压高到足以确保电路正常工作。

1.3POR怎么对付短暂断电?

POR 电路有时会集成一个掉电检测器(BOD),用于防止电路在电压非常短暂地意外降低时发生复位。实际上,掉电电路给POR模块所定义的阈值电压增加了迟滞,通常为300mV左右。BOD保证,当电源电压降至VT2以下时,POR不会产生复位脉冲,除非电源电压降至另一阈值VBOD(VT2-300mv)以下,如图1.2所示。

图 3 掉电检测

掉电阈值电平足以保证数字电路保留信息,但不足以保证其正常工作。这样,如果电源电平只是非常短暂地降低的话,控制器可以在电源降至某一电平以下时中止活动,使整个器件都免于重新初始化。

1.4正确上电要掌握的三种情况

一、单调性电源有震荡时

实际的POR电路比图1.1所示的简化版本要复杂得多, POR电路需要一个启动模块来产生启动脉冲,这种情况下必须使用单调性电源(单调上升或下降而没有震荡的电源),因为若使用非单调性电源,当偏差接近任何阈值电平时,非单调性斜坡可能会引起问题。

较高的阈值偏差会引起同样的非单调性序列对某一个元件有效,而对其他元件无效,如图1.3所示。

图4 非单调性电源斜坡

图 5 单调性电源斜坡

解决方法:使用单调性电源,避免斜坡引起问题。

二、系统无法启动?可能是残压

某些时候,即使断开电源(禁用LDO),储能电容也会保留一定的残余电压,POR将无法正确复位,器件将无法正确初始化。如图1.4所示。

图6 残压

解决方法:此电压应尽可能小,以便保证残压能降至VT1 以下。

三、上电时序该如何安排?

某些数据手册给出了应当应用于具有一个以上电源引脚的器件的推

荐供电“时序”。遵守这个序列是很重要的。例如,想想一个具有两个独立电源的器件。

图 7 推荐上电时序

解决方法:推荐供电序列要求数字电源先于模拟电源供电(这是常规,因为数字模块控制模拟模块,所以必须首先为数字模块供电),该模块必须首先初始化。哪个电源首先开始上升不重要,但数字电源必须先于模拟电源跨过阈值,如图1.5所示。如果电源之间的延迟为100 μs左右,则影响应当很小,器件应能正确初始化。

四、其他小结

由于内部三极管寄生效应,数百ms 的慢速电源斜坡可能会引起问题。POR 电路要在各种压摆率下进行评估,以保证其在正常电源条件下能

正确工作。数据手册会说明是否需要快速电源斜坡(100 μs或更短)。例如,对于用细电缆连接电源的电路板,不良的接地连接会具有高阻抗,它可能会在上电期间产生毛刺。另外,在某些电磁环境(EME)下,MOS晶体管的寄生栅极电容可能会充电,导致晶体管不能正常工作,除非让该电容放电。这可能引起POR初始化失败。

漂移和容差也需要考虑。某些情况下,电容等分立元件具有高容差(高达40%)和高漂移(随温度、电压和时间的漂移)。此外,阈值电压具有负温度系数。例如,VT1 在室温下为0.8V,在-40°C下为0.9 V,在+105°C 为0.7V。

c单片机上电复位和复位延时的时序分析

80C51单片机上电复位和复位延时的时序分析 80C51单片机的上电复位POR(Power On Reset)实质上就是上电延时复位,也就是在上电延时期间把单片机锁定在复位状态上.为什么在每次单片机接通电源时,都需要加入一定的延迟时间呢?分析如下. 1 上电复位时序 在单片机及其应用电路每次上电的过程中,由于电源回路中通常存在一些容量大小不等的滤波电容,使得单片机芯片在其电源引脚VCC和VSS之间所感受到的电源电压值VDD,是从低到高逐渐上升的.该过程所持续的时间一般为1~100 ms(记作taddrise).上电延时taddrise的定义是电源电压从10% VDD上升到90% VDD所需的时间,如图1所示. 图1 上电延时taddrise和起振延时tosc实测结果 在单片机电源电压上升到适合内部振荡电路运行的范围并且稳定下来之后,时钟振荡器开始了启动过程(具体包括偏置、起振、锁定和稳定几个过程).该过程所持续的时间一般为1~50 ms(记作tosc).起振延时tosc的定义是时钟振荡器输出信号的高电平达到Vih1所需的时间.从图1所示的实际测量图中也可以看得很清楚.这里的Vih1是单片机电气特性中的一个普通参数,代表XTAL1和RST引脚上的输入逻辑高电平.例如,对于常见的单片机型号AT89C51和AT89S51,厂家给出的Vih1值为0.7VDD~VDD+0.5 V. 从理论上讲,单片机每次上电复位所需的最短延时应该不小于treset.这里,treset等于上电延时taddrise与起振延时tosc之和,如图1所示.从实际上讲,延迟一个treset往往还不够,不能够保障单片机有一个良好的工作开端. 在单片机每次初始加电时,首先投入工作的功能部件是复位电路.复位电路把单片机锁定在复位状态上并且维持一个延时(记作TRST),以便给予电源电压从上升到稳定的一个等待时间;在电源电压稳定之后,再插入一个延时,给予时钟振荡器从起振到稳定的一个等待时间;在单片机开始进入运行状态之前,还要至少推迟2个机器周期的延时,如图2所示.

单片机复位原理总结

题6是作者在2006年10月份全国巡回人才招聘的考题,居然60%的同学得零分,却只有一位同学得满分,这种现象值得我们彻底地反思。 题6:单片机上电复位电路如图3所示,请回答下列问题(12分): (1)该复位电路适用于高电平复位还是低电平复位? (2)试述复位原理,画出上电时Vc的波形; (3)试述二极管D的作用。 图3RC复位电路 答案:(1)低电平复位。 (2)在图3中,CPU上电时,但由于电容C两端的电压V C不能突变,因此V C保持低 不断上升,上升曲线如图4所示。只要选择合适电平。但随着电容C的充电,V C 就可以在CPU复位电压以下持续足够的时间使CPU复位。复位之后,的R和C,V C V 上升至电源电压,CPU开始正常工作。相当于在CPU上电时,自动产生了一个C 一定宽度的低电平脉冲信号,使CPU复位。 4 RC充放电曲线 图 (3)当电源电压消失时,二极管D为电容C提供一个迅速放电的回路,使/RESET端迅速回零,以便下次上电时CPU能可靠复位。 这是一个非常重要的知识点,如果CPU的复位电路设计得不合理将会导致CPU严重死机,并且影响与CPU有关的外围器件的稳定性,比如存储器上电丢失数据。因此我们在学习的过程中,一定要善于将前后的知识连贯起来。千万不要随意放过哪怕一个细小的问题,只有这样才能做到融会贯通。在管理新产品的开发过程中,作者发现出现质量事故的产品都是由一些看起来并不起眼的小问题所引起的,最终给企业带来的损失却是巨大的,甚至是毁灭性的打

击。 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: 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。

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。

复位电路的作用

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 图3 积分型上电复位电路 专用芯片复位电路:

单片机最小系统原理图

单片机最小系统 单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的 系统. 对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路. 下面给出一个51单片机的最小系统电路图. 说明

复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位.一般教科书推荐C 取10u,R取8.2K.当然也有其他取法的,原则就是要让R C组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平.至于如何具体定量计算,可以参考电路分析相关书籍. 晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作) 单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机 特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行.这一点是初学者容易忽略的. 复位电路: 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。 单片机复位电路如下图:

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

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

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

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。

80C51单片机的上电复位POR

80C51单片机的上电复位POR(Pmver On Reset)实质上就是上电延时复位,也就是在上电延时期间把单片机锁定在复位状态上。为什么在每次单片机接通电源时,都需要加入一定的延迟时间呢?分析如下。 1 上电复位时序 在单片机及其应用电路每次上电的过程中,由于电源同路中通常存在一些容量大小不等的滤波电容,使得单片机芯片在其电源引脚VCC和VSS之间所感受到的电源电压值VDD,是从低到高逐渐上升的。该过程所持续的时间一般为1~100ms(记作 tsddrise)。上电延时taddrise的定义是电源电压从lO%VDD上升到90%VDD所需的时间,如图1所示。 在单片机电源电压上升到适合内部振荡电路运行的范围并且稳定下来之后,时钟振荡器开始了启动过程(具体包括偏置、起振、锁定和稳定几个过程)。该过程所持续的时间一般为1~50 ms(记作tOSC)。起振延时tOSC的定义是时钟振荡器输出信号的高电平达到Vih1所需的时间。从图1所示的实际测量图中也可以看得很清楚。这里的 Vih1是单片机电气特性中的一个普通参数,代表XTALl和RST引脚上的输入逻辑高电平。例如,对于常见的单片机型号AT89C5l和 AT89S5l,厂家给出的Vih1值为0.7VDD~VDD+0.5V。 从理论上讲,单片机每次上电复位所需的最短延时应该不小于treset。这里,treset等于上电延时taddrise与起振延时tOSC之和,如图1所示。从实际上讲,延迟一个treset往往还不够,不能够保障单片机有--一个良好的工作开端。 在单片机每次初始加电时,首先投入工作的功能部件是复位电路。复位电路把单片机锁定在复位状态上并且维持一个延时(记作TRST),以便给予电源电压从上升到稳定的一个等待时间;在电源电压稳定之后,再插入一个延时,给予时

RC复位电路的原理

RC复位电路的原理 下面图片里的电路,请问哪一个为高电平有效,为什么? 高电平复位低电平复位 最佳答案 看高电平有效还是低电平有效很简单啦。你看按键按下去之后RST是高还是低。左图按下去是高就是高有效,右边按下去是低就是低有效。 顺带说下原理(左图为例): 先不管按键,看上电复位的情况:通电瞬间电容可以当短路(别问我为什么)所以RST脚为高电平。随着时间的飞逝(电容充电),稳定后VCC的电压实际上是加在电容上的。电容下极板也就是RST脚最终为0V。这样RST持续一段时间高电平后最终稳定在低电平,高电平持续时间由RC时间常数决定。这就是上电高电平复位 在说按键。按键按下去就相当于上电那一瞬,让电容短路。后面的事都一样了。再顺便说下,大电容旁边那个小电容一般是稳定电源电压滤波用的 回答时间:2008-9-26 10:34

为什么不使用RC复位电路? 在网上看到有人说RC复位电路不稳定,一直没想到是怎么回事,今天翻自己电脑里以前下载的电路图时,看到一个RC电路,突然想到。RC复位电路的工作原理是,上电前电容里的电荷放光,上电瞬间,电源通过电阻向电容充电,在充电过程中,RESET的电压慢慢上升,对外部电路进行复位,当RESET上升到复位高电平时,外部系统开始工作。这里存在两个问题,一个是必须合理选择电阻和电容的值,否则复位时间过长或过短都不能满足要求,第二个问题是当系统正常复位后在工作状态下,电源突然有一个较短时间的大幅度抖动,例如在保持了1ms的低电平,此时外部系统已经紊乱了,但可能电容里的电荷还没有放干尽,故这时RESET输出仍然是高电平,没能对外部系统进行复位,这种情况比较容易发生在电源合闸瞬间(机械接触存在抖动)。我想到的就这两个原因,希望看到的大侠能补充和斧正。 低电平复位

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。

上电复位电路的使用策略

上电复位电路的使用策略 摘要:工程师们在调试各式各样的板子时,常会出现开机出现错误,系统无法正常打开,接下来我们将列举电路板上电时可能引发的一些常见系统问题,并说明了保证电路板正确初始化的基本原则。 许多IC 都包含POR电路 (上电复位,即Power-on Reset) (上电复位,即Power-on Reset) (上电复位,即Power-on Reset)!重要的事情说三遍! 其作用是保证板子上电后,模拟和数字模块初始化至已知状态。 POR三步走:电源电压达到阈值电压——POR电路就会释放内部复位信号——状态机开始初始化器件。 在初始化完成之前,器件忽略外部信号,包括传输的数据。唯一例外是复位引脚,它会利用POR信号内部选通。 1.1 POR电路长什么样? 先通俗的科普一个概念,窗口比较器:常用两个比较器组成(双比较器),它有两个阈值电压VT2(高阈值电压)及VT1(低阈值电压),若VT1≤VA≤VT2,Vout输出高电平;若VA<VT1,VA>VT2,则Vout输出低电平。 图 1 双比较器 POR电路可以表示为窗口比较器,也就是一旦工作电压落在高低阈值之间,电路就自动复位。如图2所示。

图2 简化的POR电路 1.2 POR怎么运作? 比较器窗口通常由数字电源电平定义。数字模块控制模拟模块,数字模块全面工作所需的电压与模拟模块工作所需的最小电压相似。 较高的VT2阈值对模拟模块会更好,若过于接近推荐最小电源电压,当电压略微降低时,可能会意外触发复位。 如果器件包括独立的模拟电源和数字电源,则避免故障的一种策略是增加一个POR 电路,使两个模块保持复位状态,直至电源电压高到足以确保电路正常工作。 1.3 POR怎么对付短暂断电? POR 电路有时会集成一个掉电检测器(BOD),用于防止电路在电压非常短暂地意外降低时发生复位。实际上,掉电电路给POR模块所定义的阈值电压增加了迟滞,通常为300mV左右。BOD保证,当电源电压降至VT2以下时,POR不会产生复位脉冲,除非电源电压降至另一阈值VBOD(VT2-300mv)以下,如错误!未找到引用源。所示。 图 3 掉电检测 掉电阈值电平足以保证数字电路保留信息,但不足以保证其正常工作。这样,如果电源电平只是非常短暂地降低的话,控制器可以在电源降至某一电平以下时中止活动,使整个器件都免于重新初始化。 1.4 正确上电要掌握的三种情况 一、单调性电源有震荡时 实际的POR电路比图2所示的简化版本要复杂得多, POR电路需要一个启动模块来产生启动脉冲,这种情况下必须使用单调性电源(单调上升或下降而没有震荡的电源),

单片机上电复位

80C51单片机的上电复位POR 80C51单片机的上电复位POR(Power On Reset)实质上就是上电延时复位,也就是在上电延时期间把单片机锁定在复位状态上。为什么在每次单片机接通电源时,都需要加入一定的延迟时间呢?分析如下。 1 上电复位时序 在单片机及其应用电路每次上电的过程中,由于电源回路中通常存在一些容量大小不等的滤波电容,使得单片机芯片在其电源引脚VCC和VSS之间所感受到的电源电压值VDD,是从低到高逐渐上升的。该过程所持续的时间一般为1~100ms(记作taddrise)。上电延时taddrise的定义是电源电压从10% VDD 上升到90% VDD所需的时间,如图1所示。 图1 上电延时taddrise和起振延时tosc实测结果 在单片机电源电压上升到适合内部振荡电路运行的范围并且稳定下来之后,时钟振荡器开始了启动过程(具体包括偏置、起振、锁定和稳定几个过程)。该过程所持续的时间一般为1~50 ms(记作tosc)。起振延时tosc的定义是时钟振荡器输出信号的高电平达到Vih1所需的时间。从图1所示的实际测量图中也可以看得很清楚。这里的Vih1是单片机电气特性中的一个普通参数,代表XTAL1和RST引脚上的输入逻辑高电平。例如,对于常见的单片机型号AT89C51和AT89S51,厂家给出的Vih1值为0.7VDD~VDD+0.5 V。

从理论上讲,单片机每次上电复位所需的最短延时应该不小于treset。这里,treset等于上电延时taddrise与起振延时tosc之和,如图1所示。从实际上讲,延迟一个treset往往还不够,不能够保障单片机有一个良好的工作开端。 在单片机每次初始加电时,首先投入工作的功能部件是复位电路。复位电路把单片机锁定在复位状态上并且维持一个延时(记作TRST),以便给予电源电压从上升到稳定的一个等待时间;在电源电压稳定之后,再插入一个延时,给予时钟振荡器从起振到稳定的一个等待时间;在单片机开始进入运行状态之前,还要至少推迟2个机器周期的延时,如图2所示。 图2 复位信号释放的时机 2 上电复位电路3款 上述一系列的延时,都是利用在单片机RST引脚上外接一个RC支路的充电时间而形成的。典型复位电路如图3(a)所示,其中的阻容值是原始手册中提供的。在经历了一系列延时之后,单片机才开始按照时钟源的工作频率,进入到正常的程序运行状态。从图2所示的实测曲线中可以同时看到4条曲线:VDD、Vrst、XTAL2和ALE。在电源电压以及振荡器输出信号稳定之后,又等待了一段较长的延时才释放RST信号,使得CPU脱离复位锁定状态;而RST 信号一旦被释放,立刻在ALE引脚上就可检测到持续的脉冲信号。

单片机上电复位延时

80C51单片机的上电复位POR(Pmver On Reset)实质上就是上电延时复位,也就是在上电延时期间把单片机锁定在复位状态上。为什么在每次单片机接通电源时,都需要加入一定的延迟时间呢?分析如下。 1 上电复位时序 在单片机及其应用电路每次上电的过程中,由于电源同路中通常存在一些容量大小不等的滤波电容,使得单片机芯片在其电源引脚VCC和VSS之间所感受到的电源电压值VDD,是从低到高逐渐上升的。该过程所持续的时间一般为1~100ms(记作tsddrise)。上电延时taddrise的定义是电源电压从lO%VDD上升到90%VDD所需的时间,如图1所示。 在单片机电源电压上升到适合内部振荡电路运行的范围并且稳定下来之后,时钟振荡器开始了启动过程(具体包括偏置、起振、锁定和稳定几个过程)。该过程所持续的时间一般为1~50 ms(记作tOSC)。起振延时tOSC的定义是时钟振荡器输出信号的高电平达到Vih1所需的时间。从图1所示的实际测量图中也可以看得很清楚。这里的Vih1是单片机电气特性中的一个普通参数,代表XTALl和RST引脚上的输入逻辑高电平。例如,对于常见的单片机型号AT89C5l和AT89S5l,厂家给出的Vih1值为0.7VDD~VDD+0.5V。 从理论上讲,单片机每次上电复位所需的最短延时应该不小于treset。这里,treset等于上电延时taddrise与起振延时tOSC之和,如图1所示。从实际上讲,延迟一个treset 往往还不够,不能够保障单片机有--一个良好的工作开端。 在单片机每次初始加电时,首先投入工作的功能部件是复位电路。复位电路把单片机锁定在复位状态上并且维持一个延时(记作TRST),以便给予电源电压从上升到稳定的一个等待时间;在电源电压稳定之后,再插入一个延时,给予时钟振荡器从起振到稳定的一个等待时间;在单片机开始进入运行状态之前,还要至少推迟2个机器周期的延时,如图2所示。

51上电复位分析

80C51上电复位和复位延时的时序分析 80C51单片机的上电复位POR(Power On Reset)实质上就是上电延时复位,也就是在上电延时期间把单片机锁定在复位状态上。为什么在每次单片机接通电源时,都需要加入一定的延迟时间呢?分析如下。 1上电复位时序 在单片机及其应用电路每次上电的过程中,由于电源回路中通常存在一些容量大小不等的滤波电容,使得单片机芯片在其电源引脚VCC和VSS之间所感受到的电源电压值VDD,是从低到高逐渐上升的。该过程所持续的时间一般为1~100ms(记作taddrise)。上电延时taddrise的定义是电源电压从10%VDD上升到90%VDD所需的时间,如图1所示。 图1上电延时taddrise和起振延时tosc实测结果 在单片机电源电压上升到适合内部振荡电路运行的范围并且稳定下来之后,时钟振荡器开始了启动过程(具体包括偏置、起振、锁定和稳定几个过程)。该过程所持续的时间一般为1~50ms(记作tosc)。起振延时tosc的定义是时钟振荡器输出信号的高电平达到Vih1所需的时间。从图1所示的实际测量图中也可以看得很清楚。这里的Vih1是单片机电气特性中的一个普通参数,代表XTAL1和RST引脚上的输入逻辑高电平。例如,对于常见的单片机型号AT89C51和AT89S51,厂家给出的Vih1值为0.7VDD~VDD+0.5V。 从理论上讲,单片机每次上电复位所需的最短延时应该不小于treset。这里,treset等于上电延时taddrise与起振延时tosc之和,如图1所示。从实际上讲,延迟一个treset往往还不够,不能够保障单片机有一个良好的工作开端。 在单片机每次初始加电时,首先投入工作的功能部件是复位电路。复位电路把单片机锁定在复位状态上并且维持一个延时(记作TRST),以便给予电源电压从上升到稳定的一个等待时间;在电源电压稳定之后,再插入一个延时,给予时钟振荡器从起振到稳定的一个等待时间;在单片机开始进入运行状态之前,还要至少推迟2个机器周期的延时,如图2所示。

关于复位电路的作用

问:单片机没接复位电路也可以工作吗,书上说使单片机要工作的条件要有复位电路,可是用面包板搭了一个流水灯的小电路,复位引脚悬空,它还是能照常工作,这个矛盾吗 答:因为在上电的一瞬间,电压不是直接跳变到单片机可工作的电压范围。并且在外部输入电压较低的时候(电压在临界范围),这时候单片机可能工作可能不工作,所以会引起芯片内程序的无序执行。 所以复位电路需要确保在上电时候暂时不让单片机立刻进入工作状态,这就是上电延时状态(时间只有几百微秒,依单片机种类和工作电压而定);或者确保单片机的供电电压不足的时候,复位,让程序重新执行,而不会陷入无序执行状态。你的单片机没有接也可以工作,但很不稳定。所以一个强壮的单片机系统必须包括复位电路、时钟电路、正常供电的电源电路…… 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

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