复位上电(外部)复位低电压检测和复位看门狗定时器复

复位/上电(外部)复位/低电压检测和复位/看门狗定时器复位复位电路产生一个一定宽度的复位脉冲信号去复位整个电路，使其工作在预设的状态，保证电路从一个预先已知的状态开始工作。

SH66/67/69xxx系列单片机复位功能包括上电(外部)复位、低电压复位、看门狗定时器复位等。

1.上电复位 ( Power On Reset，POR )及外部复位内建的上电复位电路配合外接的上电复位辅助电路，在上电时产生复位脉冲信号复位整个电路，保证电路从一个预先已知的预设状态开始工作。

SH66/67/69xxx系列单片机内建了稳定的上电复位电路，在复位输入端外接的复位辅助电路配合下，单片机具有稳定可靠上电复位性能。

同时，复位输入端也作为外部复位的输入端，输入外部复位信号复位整个电路。

中颖的SH66/67/69xxx 系列单片机普遍采用低电平有效的复位方式。

按应用场合和对上电复位可靠性要求不同，复位外部电路可采用不同的方式。

简易型RC复位电路最简单的上电复位电路即是用RC充放电电路所构成（如图1-1），应用于干扰较小的环境。

复位时间长短由电阻R和电容C的值决定。

复位时间的长短，一般考虑为当系统电源稳定进入单片机工作范围时，才可结束复位。

当单片机断电时，C上的电荷应尽快完全放电，以保证下次复位的成功。

R和C建议数值为47k.和0.1μF。

复位电路的布线很重要，一般要求复位电容C与单片机的Reset 和VSS引脚的布线最短。

RC图1-1 简易型RC复位电路改良型RC复位电路为了让上电复位更加稳定，在简易型RC复位电路的基础上，可以在电阻位置并联一个二极管构成改良型RC复位电路（如图1-2）。

复位时间长短仍由R 和C的值决定。

当单片机断电时，附加的二极管D可使电容C上的电荷快速完全放电，以保证下次复位的成功。

C图1-2 改良型RC复位电路高抗干扰型RC复位电路高抗干扰型RC复位电路如图1-3，高抗干扰型RC复位电路应用于干扰较强的环境。

复位时间长短由电阻R1和电容C1的值决定。

复位时间的长短，一般考虑为当系统电源稳定进入单片机工作范围时，才可结束复位。

当单片机断电时，C1上的电荷应尽快完全放电，以保证下次复位的成功。

R1和C1建议数值为47k.和0.1μF。

匹配电阻R2和匹配电容C2一般其数值4k及0.01μF，即为R1和C1的1/10。

布线方面要求C2电容需与单片机的Reset和VDD引脚的联机最短。

RRC图1-3 高抗干扰型RC复位电路外部晶体管低电压复位电路外部晶体管低电压复位电路如图1-4。

这类复位电路兼具低电压复位功能，复位起控电压由晶体管Q1的工作点决定，即由R1与R2分压，或由稳压二极管D电压VZ决定。

当使用R1与R2分压时，其复位点Vdd电压约为 0.5*(R1+R2) /R1，R3电阻值需大于R2/20，通常约10K到100K。

当使用稳压二极管时，其复位点Vdd电压约为VZ+0.5V，R1用于设定工作点VZ，R3电阻值最好大于100k.，R2的电阻值约为10k.。

这类复位电路适用于复位可靠性要求高，强干扰环境，需提供低电压复位功能等的应用，也可在内建的低电压复位电路的电压与应用规格不同时应用。

晶体管Q 在PCB 板上的位置很重要，一般要求Q 的集电极(C)和发射极(E)与单片机 的Reset和VDD引脚的布线最短。

图1-4 外部晶体管低电压复位电路外部低电压检测IC的复位电路对于复位可靠性要求非常高的应用场合，可采用外部低电压检测IC的复位电路(如图1-5)。

当内建的低电压复位电路的电压与应用规格不同时，也可选用外部低电压检测IC的复位电路。

这种复位电路附加主动型上电复位及电压检测IC，配合外部简易型RC复位电路或高抗干扰RC复位电路来达到完整的复位功能。

R、C的建议数值与简易型RC复位电路及高抗干扰RC复位电路相同。

电容C在PCB板上的位置及布线要求与简易型RC 复位电路及高抗干扰RC复位电路相同。

图1-5 外部低电压检测IC的复位电路内置型上电复位电路内置型上电复位电路的所有复位结构电路全部集成在单片机内部，外部不需附加任何复位器件，甚至没有复位端口。

这类单片机具有较强的保护完整性，并简化外部应用电路设计及成本。

其主要是内建一组低RC 时间常数的复位电路，使上电时产生复位的功能。

但由于内置时间常数较小，为了使上电复位可以正常动作，电源上升速度应尽量要求快速。

在应用系统中，单片机上电时，为了使上电复位可以完全成功，建议上电VDD上升时间在20ms以内；对于内置型上电复位电路的单片机，上电VDD上升时间要求在1ms以内。

当电池逐渐没电，电池内阻增大，造成VDD上升缓慢时，也会影响上电复位成功。

图1-6 上电复位示意图2.低电压复位（Low Voltage Reset, LVR）低电压复位（LVR）即是在单片机内设置一个工作电压的准位侦测电路，用于监控单片机工作电压并产生单片机内部复位信号。

它一般用于交流供电电路或有大负载的电路，这些电路工作时负载的启动会引起器件工作电压暂时低于电路时，系统会产生的最低允许工作电压。

当单片机工作电压VDD小于检测电压VLVR后再结束复位单片机低电压复位，并一直持续到工作电压VDD高于检测电压VLVR状态，恢复运行。

以此方式来确保单片机是在稳定妥善的环境条件下运作。

低电压复位功能概括如下：时，产生内部低电压复位信号当Vdd ≦ VLVR当Vdd ＞ V时，取消内部低电压复位信号LVR，同一单片机通常也有不不同型号单片机有不同的低电压复位检测电压VLVR同的低电压复位检测电压可供选择。

低电压复位功能通常也可被选择开启或关闭。

低电压复位功能的开启或关闭和不同的检测电压的选择都透过代码选项进行设定的。

而部分型号单片机还设有低电压复位标志寄存器。

当低电压复位发生时，标志寄存器标志位被系统设置并一直被保持为“1”，直至标志位被用户程序清除。

用户也可以通过读取标志寄存器标志位知道是否发生了低电压复位，以作出相应的程控。

标志位只可被寪入“0”以清除低电压复位标志。

SH69P55低电压复位标志寄存器如下：低电压复位标志寄存器Address Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0 R/W 上电复位值 $17 LVR -- -- -- R/W 0 - - -低电压复位标志位定义LVR: 低电压复位标志0︰没有低电压复位标志。

1︰低电压复位标志被设置。

3.低电压检测（Low Power Detect, LPD）低电压检测（LPD）功能用来监测当前工作电压。

它一般用于电池供电应用，提供电池欠压标志。

单片机工作电压VDD小于检测电压V时，系统会在系统缓LPD存器中设定LPD标志，但不会产生复位。

当单片机工作电压VDD回复高于检测电时，LPD标志被清除。

部分型号单片机的低电压检测功能的开启或关闭需压VLPD由程序进行设定。

4.看门狗定时器 （WatchDog Timer, WDT）看门狗定时器综述看门狗定时器（Watchdog Timer, WDT）技术在很久以前被引入单片机系统设计中，原因是有些应用是不允许临时停摆的（如生产在线的输送带），单片机必须尽可能地保持正常运作，即便故障停摆也必须在极短时间内自行恢复正常，或者单片机所处的控制环境相当恶劣或多变，单片机容易因外在因素（如噪声干扰、例外事件等）而频繁停摆，这时都可以使用看门狗定时器来补强。

看门狗定时器的纠错原理相当简单，就是一个单纯的定时器（Timer），只是一般单片机内建的应用定时器在其计满溢位（Time Out）时，是去触发单片机的中断服务向量，而看门狗定时器计满溢位则改成直接将整颗单片机进行复位（Reset）动作。

在应用中，若要防止看门狗定时器对单片机发出复位信号，用户程序无需关心看门狗定时器具体的计数值，而只要在看门狗定时器的溢出周期内（或者说在溢出发生前），透过单片机的程序不断地复位看门狗定时器（喂狗），防止产生溢出复位信号即可。

如此单片机就永远不会被看门狗定时器给复位，以保正常运作。

中颖单片机中的看门狗定时器是一个递减计数器，一般拥有独立的内建RC振荡器作为时钟源，因此在STOP模式下仍会持续运行（有部分型号的单片机的看门狗定时器时钟源来自系统时钟，因此在STOP 模式下不会运行；也有某些型号的单片机，如以遥控器为应用目标的SH67P33系列，其看门狗定时器时钟源也来自独立的内建RC振荡器，但在STOP 模式下也不运行）。

当由于某些原因，系统的主程序发生某些错误事件，如电源干扰或软件自身的缺陷导致程序意外的进入了死循环或出错运行状态时，或未及时规律地清除看门狗定时器（喂狗），这时看门狗定时器就会对系统发出复位信号，强制系统产生硬件复位，使系统及时退出死循环或出错状态，回复到正常运作状态。

当然，当系统发生了硬件死锁现象时，看门狗定时器也无法发挥作用。

看门狗定时器控制中颖单片机中看门狗定时器功能通常是可以透过代码选项设定成允许（有效）或禁止的。

在该功能被设定成允许时，看门狗定时器通常有看门狗定时器控制寄存器，来标志看门狗定时器的溢出状态及设定溢出时间。

通常看门狗定时器控制寄存器中的溢出标志位是一个只读标志，用来标示系统是否发生了看门狗定时器溢出复位。

当溢出复位发生时，寄存器溢出标志位被系统设置并一直被保持为“1”直至被用户程序清除。

用户程序也可以通过读取标志位，知道溢出复位是否发生，以作出相应的程控。

看门狗定时器控制寄存器中的溢出时间设置位用来设置看门狗定时器输入时钟的分频值，以决定看门狗定时器的溢出时间。

在溢出复位发生前程序对于这类看门狗定时器的控制寄存器的任何操作，不论是读取还是写入，都可复位看门狗定时器使计数器重新计数。

SH69P55看门狗定时器控制寄存器如下：看门狗定时器控制寄存器Address Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0 R/W 上电复位值$1E WDTWDT.2 WDT.1 WDT.0RR/W0 0 0 0看门狗定时器控制寄存器的位定义WDT: 看门狗定时器溢出标志位。

0︰未发生看门狗定时器溢出复位。

1︰看门狗定时器溢出，发生看门狗定时器溢出复位。

WDT.2～0: 看门狗定时器溢出时间设置。

000: 看门狗定时器溢出周期为4096ms。

001: 看门狗定时器溢出周期为1024ms。

010: 看门狗定时器溢出周期为256ms。

011: 看门狗定时器溢出周期为128ms。

100: 看门狗定时器溢出周期为64ms。

101: 看门狗定时器溢出周期为16ms。

110: 看门狗定时器溢出周期为4ms。

111: 看门狗定时器溢出周期为1ms。

也部分型号的看门狗定时器控制寄存器与上述有所不同。

如SH69P25的看门狗定时器控制寄存器如下述，由一个看门狗定时器复位控制寄存器来复位看门狗定时器、及用系统定时器0预分频模式寄存器（TM0）来设置看门狗定时器输入时钟的分频值，以设置看门狗定时器的溢出时间。