80C51单片机的上电复位POR

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c单片机上电复位和复位延时的时序分析

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.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.图3 上电复位延时电路由于标准80C51的复位逻辑相对简单,复位源只有RST一个(相对新型单片机来说,复位源比较单一),因此各种原因所导致的复位活动以及复位状态的进入,都要依靠在外接引脚RST上施加一定时间宽度的高电平信号来实现.标准80C51不仅复位源比较单一,而且还没有设计内部上电复位的延时功能,因此必须借助于外接阻容支路来增加延时环节,如图3(a)所示.其实,外接电阻R还是可以省略的,理由是一些CMOS单片机芯片内部存在一个现成的下拉电阻Rrst.例如,AT89系列的Rrst 阻值约为50~200 kΩ;P89V51Rx2系列的Rrst阻值约为40~225 kΩ,如图4所示.因此,在图3(a)基础上,上电复位延时电路还可以精简为图3(b)所示的简化电路(其中电容C的容量也相应减小了).图4 复位引脚RST内部电路在每次单片机断电之后,须使延时电容C上的电荷立刻放掉,以便为随后可能在很短的时间内再次加电作好准备.否则,在断电后C还没有充分放电的情况下,如果很快又加电,那么RC支路就失去了它应有的延迟功能.因此,在图3(a)的基础上添加一个放电二极管D,上电复位延时电路就变成了如图3(c)所示的改进电路.也就是说,只有RC支路的充电过程对电路是有用的,放电过程不仅无用,而且会带来潜在的危害.于是附加一个放电二极管D 来大力缩短放电持续时间,以便消除隐患.二极管D只有在单片机断电的瞬间(即VCC趋近于0 V,可以看作VCC对地短路)正向导通,平时一直处于反偏截止状态.3 上电复位失败的2种案例分析假如上电复位延迟时间不够或者根本没有延时过程,则单片机可能面临以下2种危险,从而导致CPU开始执行程序时没有一个良好的初始化,甚至陷入错乱状态.①在时钟振荡器输出的时钟脉冲还没有稳定,甚至还没有起振之前,就因释放RST信号的锁定状态而放纵CPU开始执行程序.这将会导致程序计数器PC中首次抓取的地址码很可能是0000H之外的随机值,进而引导CPU陷入混乱状态.参考图5所示的实测信号曲线.图5 在时钟未稳定前释放RST的情况②在电源电压还没有上升到合适范围之前(自然也是时钟尚未稳定之前),就释放RST 信号的锁定状态,将会使单片机永远感受不到复位信号、经历不到复位过程、包含PC在内的各个SFR内容没有被初始化而保留了随机值,从而导致CPU从一个随机地址开始执行程序,进而也陷入混乱状态.参考图6所示的实测信号曲线.图6 在电源和时钟均未稳定前释放RST的情况4 外接监控器MAX810x为了提高单片机应用系统的稳定性,以及保障单片机应用系统的可靠复位,许多世界著名的半导体公司,陆续推出了种类繁多、功能各异、封装微小的专用集成电路.本文仅以带有电源电压跌落复位和上电延迟复位功能的3脚芯片MAX810x为例,简单说明.MAX810x(x = L、M、J、T、S或R)是美国Maxim公司研制的一组CMOS电源监控电路,能够为低功耗微控制器MCU(或μC)、微处理器MPU(或μP)或数字系统监视3~5 V 的电源电压.在电源上电、断电和跌落期间产生脉宽不低于140 ms的复位脉冲.与采用分立元件或通用芯片构成的欠压检测电路相比,将电压检测和复位延时等功能集成到一片3引脚封装的小芯片内,大大降低了系统电路的复杂性,减少了元器件的数量,显著提高了系统可靠性和精确度.应用电路如图7所示.图7 外接带延时功能的电压检测复位电路MAX810x系列产品提供高电平复位信号,并且还能提供6种固定的检测门限(4.63 V、4.38 V、4.00 V、3.08 V、2.93 V和2.63 V).例如,MAX810M的检测门限电压就是4.38 V,回差电压约为0.16 V.对于MAX810,在电源上电、断电或跌落期间,只要VCC还高于1.1 V,就能保证RESET 引脚输出高电压.在VCC上升期间RESET维持高电平,直到电源电压升至复位门限以上.在超过此门限后,内部定时器大约再维持240 ms后释放RESET,使其返回低电平.无论何时只要电源电压降低到复位门限以下(即电源跌落),RESET引脚就会立刻变高.。

51单片机复位的方法有哪些 浅谈51单片机复位

51单片机复位的方法有哪些 浅谈51单片机复位

51单片机复位的方法有哪些浅谈51单片机复位
本文主要是关于51单片机复位的相关介绍,并着重对51单片机复位方法及其原理进行了详尽的阐述。

为什么需要单片机复位这就好比开启了看门狗但没有喂狗
单元负载能力不足
电源不稳定
干扰
程序错误导致软件指令复位
还有最重要的:内存溢出,如下:
在只有128byte内存的单片机里面定义过多的全局变量并且其中有指针变量的话,非常容易出现干扰到堆栈指针SP,导致程序异常。

IO接口只能通过直接访问高128字节才能写入或读出数值,无法通过指针等其他途径访问。

所以当前情况很有可能是内存溢出导致单片机不断在重启。

当内存超过128yte的情况下在编译的时候编译器会提示内存不足。

在256byte的单片机中可以通过idata使用高128byte内存,通常一些不常用的变量。

尽量使用局部变量提高内存使用效率。

51单片机复位电路详解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。

探索80C51的三种非常规的复位技术

探索80C51的三种非常规的复位技术

探索80C51的三种非常规的复位技术
李学海;刘治山
【期刊名称】《今日电子》
【年(卷),期】2006(000)009
【摘要】标准80C51片内现有的复位逻辑比较简单,只有通过一条复位引脚RST 进行外部扩展。

技术手册中给出了上电复位(POR,power on reset)和人工复位(MRST,manual reset)电路的接线方法;借助干一只专用外围芯片,如MAX8I3L或DSI323等,来扩充欠压复位(LVR,low voltage reset)和看门狗复位(WDR,watch dog timer reset)也有文章介绍。

【总页数】4页(P50-53)
【作者】李学海;刘治山
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.80C51复位标志位的设置与应用研究 [J], 李学海;刘治山
2.80C51上电复位和复位延时的时序分析 [J], 李学海;刘治山;宋庆国
3.肩关节脱位急诊旋转复位角度与三种脱位复位方法效果分析 [J], 陈战友
4.非常规防雷技术的探索 [J], 陈建东
5.高层次工程领军人才培养模式研究与探索
——以非常规油气科学技术研究院为例 [J], 吴雪飞;姜振学;鲜成钢
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掌握80C51的复位电路

掌握80C51的复位电路

第一章 MCS-51单片机结构与时序
• 2)P1.7~P1.0:为P1口。用作通用I/O
口,主要与除存储器以外的其它设备进行
数据交换,如与数据采集卡等连接。
第一章 MCS-51单片机结构与时序

• • •
3)P2.7~P2.0:为P2口。
也分两种情况, 一种是芯片没有外扩存储器,P2口可作为 通用I/O口。 另一种情况,芯片外扩了存储器,P2口 只能传送片外高8位地址,或作为片选信 号端;
第一章 MCS-51单片机结构与时序
• 另一种情况是80C51外接片外存储器, 此时,P0口只能作为低8位地址和数据( 和存储器交换的数据)的分时复用口。 • (此时需带地址锁存器。 )
• 其时序逻辑关系为:
数据
数据
第一章 MCS-51单片机结构与时序
在P0口上,CUP先送出低8位地址(此 时P2口送出高8位地址),在下一时间送 出(或接收)数据。 在P0口送低8位地址期间,在ALE引脚 上出现了一个下降沿!
第一章 MCS-51单片机结构与时序
• • 1、端口线(32条) 80C51有4个并行I/O端口(P0~P3),每 个端口有8条端口线,用于传送数据和地 址。
第一章 MCS-51单片机结构与时序

• •
1)P0.7~P0.0:称为P0口。P1.7为最高 位,P0.0为最低位。
使用时分两种情况: 第一种情况80C51不外扩片外存储器 时,P0口作为通用I/O端口使用,传送数 据。此时,输入数据得到缓冲,输出数据 得到锁存。不需另接锁存器。
第一章 MCS-51单片机结构与时序
• 在访问片外存储器时,CPU在P0引脚上输出低8 位地址的同时,还在ALE线上输出一个脉冲,其 下降沿用于选通片外专用地址锁存器,目的是将 低8位地址锁存在专用地址锁存器中,以便空出 P0.7~P0.0引脚线去传送随后而来的片外存储器 读写数据。 • 在不访问片外存储器时,80C51自动在ALE线上 输出频率为fosc/6的脉冲序列。该脉冲序列可以 用作外部时钟或作为定时脉冲使用。

80C51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单片机上电复位和复位延时的时序分析1.上电复位时序分析:当单片机通电时,其内部电路经过一系列的过程,最终实现上电复位。

具体的时序如下:a.当电源供电稳定后,单片机内部开始运行,在此之前,通过电源上的电感元件(电源滤波电感)将电源的浪涌电流限制在一定范围内,避免对器件造成损害。

b.在电源稳定后,单片机内部的复位电路开始工作,将复位引脚(RST)拉低。

复位引脚通常由一个上拉电阻连接到电源电压,当复位引脚被拉低时,单片机内部复位逻辑电路开始工作。

c.单片机内部的复位逻辑电路通过一系列的电路操作,包括对寄存器、内存等的清零操作,实现对整个系统的复位。

同时,系统时钟和各个外设模块(如定时器、串口等)被禁止,确保整个系统进入复位状态。

d.完成复位操作后,复位引脚会逐渐恢复高电平,此时单片机开始退出复位状态,系统可以开始正常运行。

2.复位延时时序分析:在单片机复位后,必须等待一段时间,直到内部电路完全稳定,才能恢复正常运行。

此时间段被称为复位延时。

具体的时序如下:a.当复位引脚恢复高电平时,复位逻辑电路停止工作,但系统内部的各个模块以及外设模块的电路需要一定时间来稳定,此时单片机处于复位延时状态。

b.在复位延时期间,系统时钟和各个外设模块仍然被禁止,保证系统内部不会发生意外的操作。

c.复位延时的具体时间取决于单片机的工作频率,通常在给定的单片机规格书中可以找到相关的参数或公式。

复位延时可以使用一个定时器或延时循环实现,保证系统稳定后再进行正常的操作。

总结:80C51单片机的上电复位和复位延时时序分析是单片机运行的基础,关系到系统的稳定性和可靠性。

通过了解上电复位和复位延时的时序分析,可以更好地理解单片机的工作原理,并合理地设计系统硬件电路和软件逻辑,保证系统的正常运行。

80C51单片机引脚图及引脚功能介绍

80C51单片机引脚图及引脚功能介绍

80C51单片机引脚图及引脚功能介绍首先我们来介绍一下单片机的引脚图及引脚功能(如下图所示),引脚的具体功能将在下面详细介绍单片机的40个引脚大致可分为4类:电源、时钟、控制和I/O引脚。

⒈电源:⑴ VCC-芯片电源,接+5V;⑵ VSS-接地端;⒉时钟:XTAL1、XTAL2 -晶体振荡电路反相输入端和输出端。

⒊控制线:控制线共有4根,⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲① ALE功能:用来锁存P0口送出的低8位地址② PROG功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚输入编程脉冲。

⑵ PSEN:外ROM读选通信号。

⑶ RST/VPD:复位/备用电源。

① RST(Reset)功能:复位信号输入端。

② VPD功能:在Vcc掉电情况下,接备用电源。

⑷EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。

① EA功能:内外ROM选择端。

② Vpp功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,施加编程电源Vpp。

⒋ I/O线80C51共有4个8位并行I/O端口:P0、P1、P2、P3口,共32个引脚。

P3口还具有第二功能,用于特殊信号输入输出和控制信号(属控制总线)。

拿到一块单片机,想要使用它,首先必须要知道怎样去连线,我们用的一块89C51的芯片为例,我们就看一下如何给它连线。

1、电源:这当然是必不可少的了。

单片机使用的是5V电源,其中正极接40管脚,负极(地)接20管脚。

2、振蒎电路:单片机是一种时序电路,必须供给脉冲信号才能正常工作,在单片机内部已集成了振荡器,使用晶体振荡器,接18、19脚。

只要买来晶体震荡器,电容,连上就能了,按图1接上即可。

3、复位管脚:按图1中画法连好,至于复位是何含义及为何需要复要复位,在单片机功能中介绍。

4、EA管脚:EA管脚接到正电源端。

至此,一个单片机就接好,通上电,单片机就开始工作了。

我们的第一个任务是要用单片机点亮一只发光二极管LED,显然,这个LED必须要和单片机的某个管脚相连,不然单片机就没法控制它了,那么和哪个管脚相连呢?单片机上除了刚才用掉的5个管脚,还有35个,我们将这个LED和1脚相连。

c51单片机的复位电路

c51单片机的复位电路

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。

8051单片机的复位状态

8051单片机的复位状态

8051单片机的复位状态复位就是指通过某种手段使单片机内部某些资源一种固定的初始状态,以确保单片机每次复位后都能在某一固定的环境中从某一固定的入口地址处开始运行,8051复位后片内各特殊功能寄存器状态如下:PC内容为0000H,使单片机从起始地址0000H开始执行程序。

所以单片机运行出错或进入死循环,可以按复位键重启。

ACC内容为00H。

PSW内容为00H,意义为复位后,上次运算没有产生进位或借位,也没有产生半进位或半借位,工作寄存器组R0R7定位在内部RAM的0007单元,上次运算没有溢出,累加器中“1”的个数为偶数。

SP内容为07H,意义为堆栈指针SP指向内部数据存储器的07单元,即堆栈从08单元开始。

DPTR为0000H;POP3内容为FFH;IP的第六位为0,高六位的值不变;IE次高位即位6的值不定,其于位全为0;TMDO内容为00;TCON内容为00;TLO内容为00;THO内容为00;TL1内容为00;TH1内容为00;SCON内容为00;PCON的位六位五位四位内容不变,其余位都为0除以上寄存器外,其余的数据寄存器内容都为随机数。

8051复位电路一般来说,复位有两种方式,一种是硬件电路,一种是软件电路,8051单片机只提供硬件复位方式,没有提供软件复位指令,所以,8051中的软件复位只能通过其他手段来实现。

比如,利用堆栈实现,关于软件复位我们在抗干扰技术上讲述。

下面我们介绍8051的硬件复位,8051的硬件复位由片内复位检测电路和片外检测电路。

片内复位检测电路的作用是不断的检测复位引脚RST,当发现引脚上出现持续时间大于24个钟脉冲,即两个机器周期的高电平时,就自动对8051进行复位。

片外复位电路一般有上电复位和带按键的上电复位两种。

我们来看看带按键的上电复位电路的工作过程:该电路由一只电容,两只电阻和一只常用开按钮组成。

当按钮常开时,为上电复位;系统加电前,电容两端电压为0,系统加电后,由于电容两端电压不能跳变,所以电容两端的电压仍旧为0,即引脚RST出现高电平,随后,电容开始充电,电容上的电压从0开始上升,引脚RST上的电位开始回落,经过一段时间,引脚RST被电容充电拉为低电平,这样,在引脚RST上就产生一个一定宽度的正脉冲,只要电容C和电阻R2的参数选择合适,这个正脉冲的宽度就能达到8051复为脉冲的要求,即大于两个机器周期。

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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。

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。

由于标准80C51的复位逻辑相对简单,复位源只有RST一个(相对新型单片机来说,复位源比较单一),因此各种原因所导致的复位活动以及复位状态的进入,都要依靠在外接引脚RST上施加一定时间宽度的高电平信号来实现。

标准80C5l不仅复位源比较单一,而且还没有设计内部上电复位的延时功能,因此必须借助于外接阻容支路来增加延时环节,如图3(a)所示。

其实,外接电阻R还是可以省略的,理由是一些CMOS单片机芯片内部存在一个现成的下拉电阻Rrst。

例如,AT89系列的Rrst阻值约为50~200kΩ; P89V51Rx2系列的Rrst阻值约为40~225 kΩ,如图4所示。

因此,在图3(a)基础上,上电复位延时电路还可以精简为图3(b)所示的简化电路(其中电容C的容量也相应减小了)。

在每次单片机断电之后,须使延时电容C上的电荷立刻放掉,以便为随后可能在很短的时间内再次加电作好准备。

否则,在断电后C还没有充分放电的情况下,如果很快又加电,那么RC支路就失去了它应有的延迟功能。

因此,在图3(a)的基础上添加一个放电二极管D,上电复位延时电路就变成了如图3(c)所示的改进电路。

也就是说,只有RC支路的充电过程对电路是有用的,放电过程不仅无用,而且会带来潜在的危害。

于是附加一个放电二极管D来大力缩短放电持续时间,以便消除隐患。

二极管D只有在单片机断电的瞬间(即VCC趋近于0V,可以看作VCC对地短路)正向导通,平时一直处于反偏截止状态。

3 上电复位失败的2种案例分析
假如上电复位延迟时间不够或者根本没有延时过程,则单片机可能面临以下2种危险,从而导致CPU开始执行程序时没有一个良好的初始化,甚至陷入错乱状态。

①在时钟振荡器输出的时钟脉冲还没有稳定,甚至还没有起振之前,就因释放RST信号的锁定状态而放纵CPU开始执行程序。

这将会导致程序计数器PC中首次抓取的地址码很可能是0000H之外的随机值,进而引导CPU陷入混乱状态。

参考图5所示的实测信号曲线。

②在电源电压还没有上升到合适范围之前(自然也是时钟尚未稳定之前),就释放RST信号的锁定状态,将会使单片机永远感受不到复位信号、经历不到复位过程、包含PC在内的各个SFR内容没有被初始化而保留了随机值,从而导致CPU 从一个随机地址开始执行程序,进而也陷入混乱状态。

参考图6所示的实测信号曲线。

4 外接监控器MAX810x
为了提高单片机应用系统的稳定性,以及保障单片机应用系统的可靠复位,许多世界著名的半导体公司,陆续推出了种类繁多、功能各异、封装微小的专用集成电路。

本文仅以带有电源电压跌落复位和上电延迟复位功能的3脚芯片MAX810x为例,简单说明。

MAX810x(x=L、M、J、T、S或R)是美国Maxim公司研制的一组CMOS电源监
控电路,能够为低功耗微控制器MCU(或μC)、微处理器 MPU(或μP)或数字系统监视3~5V的电源电压。

在电源上电、断电和跌落期间产生脉宽不低于140ms 的复位脉冲。

与采用分立元件或通用芯片构成的欠压检测电路相比,将电压检测和复位延时等功能集成到一片3引脚封装的小芯片内,大大降低了系统电路的复杂性,减少了元器件的数量,显著提高了系统可靠性和精确度。

应用电路如图7所示。

MAX810x系列产品提供高电平复位信号,并且还能提供6种固定的检测门限(4.63V、4.38V、4.OOV、3.08V、2.93V和2.63V)。

例如,MAX810M的检测门限电压就是4.38V,回差电压约为O.16V。

对于MAX810,在电源上电、断电或跌落期间,只要VCC还高于1.1V,就能保证RESET引脚输出高电压。

在VCC上升期问RESET维持高电平,直到电源电压升至复位门限以上。

在超过此门限后,内部定时器大约再维持240 ms后释放RESET,使其返回低电平。

无论何时只要电源电压降低到复位门限以下(即电源跌落),RESET引脚就会立刻变高。

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