復位電路設計類型有哪幾種
上電復位是利用電容充電來實現(xiàn)的,即上電瞬間RST端的電位與VCC相同,隨著充電電流的減少,RST的電位逐漸下降。圖2(a)中的R是施密特觸發(fā)器輸入端的一個10K?下拉電阻,時間常數(shù)為10×10-6×10×103=100ms。只要VCC的上升時間不超過1ms,振蕩器建立時間不超過10ms,這個時間常數(shù)足以保證完成復位操作。上電復位所需的最短時間是振蕩周期建立時間加上2個機器周期時間,在這個時間內(nèi)RST的電平應維持高于施密特觸發(fā)器的下閾值。
上電按鍵復位2(b)所示。當按下復位按鍵時,RST端產(chǎn)生高電平,使單片機復位。復位后,其片內(nèi)各寄存器狀態(tài)見表,片內(nèi)RAM內(nèi)容不變。
c51單片機復位電路
如S22復位鍵按下時:RST經(jīng)1k電阻接VCC,獲得10k電阻上所分得電壓,形成高電平,進入“復位狀態(tài)”
當S22復位鍵斷開時:RST經(jīng)10k電阻接地,電流降為0,電阻上的電壓也將為0,RST降為低電平,開始正常工作。
單片機上電復位電路
AT89C51的上電復位電路如圖2所示,只要在RST復位輸入引腳上接一電容至Vcc端,下接一個電阻到地即可。對于CMOS型單片機,由于在RST端內(nèi)部有一個下拉電阻,故可將外部電阻去掉,而將外接電容減至1μF。上電復位的工作過程是在加電時,復位電路通過電 容加給RST端一個短暫的高電平信號,此高電平信號隨著Vcc對電容的充電過程而逐漸回落,即RST端的高電平持續(xù)時間取決于電容的充電時間。為了保證系統(tǒng)能夠可靠地復位,RST端的高電平信號必須維持足夠長的時間。
上電時,Vcc的上升時間約為10ms,而振蕩器的起振時間取決于振蕩頻率,如晶振頻率為10MHz,起振時間為1ms;晶振頻率為1MHz,起振時間則為10ms。在圖2的復位電路中,當Vcc掉電時,必然會使RST端電壓迅速下降到0V以下,但是,由于內(nèi)部電路的限制作用,這個負電壓將不會對器件產(chǎn)生損害。另外,在復位期間,端口引腳處于隨機狀態(tài),復位后,系統(tǒng)將端口置為全“l(fā)”態(tài)。如果系統(tǒng)在上電時得不到有效的復位,則程序計數(shù)器PC將得不到一個合適的初值,因此,CPU可能會從一個未被定義的位置開始執(zhí)行程序。
積分型上電復位:
常用的上電或開關復位電路如圖3所示。上電后,由于電容C3的充電和反相門的作用,使RST持續(xù)一段時間的高電平。當單片機已在運行當中時,按下復位鍵K后松開,也能使RST為一段時間的高電平,從而實現(xiàn)上電或開關復位的操作。
根據(jù)實際操作的經(jīng)驗,下面給出這種復位電路的電容、電阻參考值。
圖3中:C:=1uF,Rl=lk,R2=10k
積分型上電復位電路圖
專用芯片復位電路
上電復位電路 在控制系統(tǒng)中的作用是啟動單片機開始工作。但在電源上電以及在正常工作時電壓異?;蚋蓴_時,電源會有一些不穩(wěn)定的因素,為單片機工作的穩(wěn)定性可能帶來嚴重的影響。因此,在電源上電時延時輸出給芯片輸出一復位信號。上復位電路另一個作用是,監(jiān)視正常工作時電源電壓。若電源有異常則會進行強制復位。復位輸出腳輸出低電平需要持續(xù)三個(12/fc s)或者更多的指令周期,復位程序開始初始化芯片內(nèi)部的初始狀態(tài)。等待接受輸入信號(若如遙控器的信號等)。
高低電平復位電路
51單片機要求的是:高電平復位。上圖是51單片機的復位電路。在上電的瞬間,電容器充電,充電電流在電阻上形成的電壓為高電平(可按照歐姆定律來分析);幾個毫秒之后,電容器充滿,電流為0,電阻上的電壓也就為低電平了,這時,51單片機將進入正常工作狀態(tài)。圖1是用來產(chǎn)生低電平復位信號的。
單片機復位電路的原理
復位電路的目的就是在上電的瞬間提供一個與正常工作狀態(tài)下相反的電平。一般利用電容電壓不能突變的原理,將電容與電阻串聯(lián),上電時刻,電容沒有充電,兩端電壓為零,此時,提供復位脈沖,電源不斷的給電容充電,直至電容兩端電壓為電源電壓,電路進入正常工作狀態(tài)。
關于單片機復位電路,以前做的一點小筆記和文摘,在這里做一個綜述,一方面,由于我自己做的面包板上的復位電路按鍵無效,于是又回過頭來重新整理了一下,供自己復習,另一方面大家一起交流學習。在我看來,讀書,重在交流,不管你學什么,交流,可以讓你深刻的理解你所思考的問題,可以深化你的記憶,更會讓你識得人生的朋友。
最近在學ARM,ARM處理器的復位電路比單片機的復位電路有講究,比起單片機可靠性要求更高了。先讓我自己來回憶一下單片機復位電路吧。
先說原理。上電復位POR(Pmver On Reset)實質(zhì)上就是上電延時復位,也就是在上電延時期間把單片機鎖定在復位狀態(tài)上。 為什么在每次單片機接通電源時,都需要加入一定的延遲時間呢?分析如下。
上電復位時序
在單片機及其應用電路每次上電的過程中,由于電源同路中通常存在一些容量大小不等的濾波電容,使得單片機芯片在其電源引腳VCC和VSS之間所感受到的電源電壓值VDD,是從低到高逐漸上升的。該過程所持續(xù)的時間一般為1~100ms。上電延時的定義是電源電壓從lO%VDD上升到90%VDD所需的時間。在單片機電壓源電壓上升到適合內(nèi)部振蕩電路運行的范圍并且穩(wěn)定下來之后,時鐘振蕩器開始了啟動過程(具體包括偏置、起振、鎖定和穩(wěn)定幾個過程)。該過程所持續(xù)的時間一般為1~50 ms。起振延時的定義是時鐘振蕩器輸出信號的高電平達到10%VDD所需的時間。例如,對于常見的單片機型號AT和AT89S,廠家給出的這個值為0.7VDD~VDD+0.5V。
復位電路是一種用來使電路恢復到起始狀態(tài)的電路設備,它的操作原理與計算器有著異曲同工之妙,只是啟動原理和手段有所不同。復位電路,就是利用它把電路恢復到起始狀態(tài)。就像計算器的清零按鈕的作用一樣,以便回到原始狀態(tài),重新進行計算。
在上電或復位過程中,控制CPU的復位狀態(tài):這段時間內(nèi)讓CPU保持復位狀態(tài),而不是一上電或剛復位完畢就工作,防止CPU發(fā)出錯誤的指令、執(zhí)行錯誤操作,也可以提高電磁兼容性能。無論用戶使用哪種類型的單片機,總要涉及到單片機復位電路的設計。而單片機復位電路設計的好壞,直接影響到整個系統(tǒng)工作的可靠性。許多用戶在設計完單片機系統(tǒng),并在實驗室調(diào)試成功后,在現(xiàn)場卻出現(xiàn)了“死機”、“程序走飛”等現(xiàn)象,這主要是單片機的復位電路設計不可靠引起的。
復位電路的作用就是使微控制器在獲得供電的瞬間,由初始狀態(tài)開始工作。若微控制器內(nèi)的隨機存儲器、計數(shù)器等電路獲得供電后不經(jīng)復位便開始工作,可能某種干擾會導致微控制器因程序錯亂而不能正常工作,為此,微控制器電路需要設置復位電路。復位電路由專門的集成電路或分立元件組成,有些微控制器采用高電平復位(即通電瞬間給微控制器的復位端加入一高電平信號,正常工作時再轉為低電平),也有些微控制器采用低電平復位(即通電瞬間給微控制器的復位端加入一低電平信號,正常工作時再轉為高電平),這是由微控制器的結構決定的。
復位電路的目的就是在上電的瞬間提供一個與正常工作狀態(tài)下相反的電平。一般利用電容電壓不能突變的原理,將電容與電阻串聯(lián),上電時刻,電容沒有充電,兩端電壓為零,此時,提供復位脈沖,電源不斷的給電容充電,直至電容兩端電壓為電源電壓,電路進入正常工作狀態(tài)。和計算器清零按鈕有所不同的是,復位電路啟動的手段有所不同。一是在給電路通電時馬上進行復位操作;二是在必要時可以由手動操作;三是根據(jù)程序或者電路運行的需要自動地進行。復位電路都是比較簡單的大都是只有電阻和電容組合就可以辦到了,再復雜點就有三極管等配合程序來進行了。
復位電路的三種方式1、手動按鈕復位手動按鈕復位需要人為在復位輸入端RST上加入高電平。一般采用的辦法是在RST端和正電源Vcc之間接一個按鈕。當人為按下按鈕時,則Vcc的+5V電平就會直接加到RST端。手動按鈕復位的電路如所示。由于人的動作再快也會使按鈕保持接通達數(shù)十毫秒,所以,完全能夠滿足復位的時間要求。2、上電復位AT89C51的上電復位電路所示,只要在RST復位輸入引腳上接一電容至Vcc端,下接一個電阻到地即可。對于CMOS型單片機,由于在RST端內(nèi)部有一個下拉電阻,故可將外部電阻去掉,而將外接電容減至1uF。上電復位的工作過程是在加電時,復位電路通過電容加給RST端一個短暫的高電平信號,此高電平信號隨著Vcc對電容的充電過程而逐漸回落,即RST端的高電平持續(xù)時間取決于電容的充電時間。為了保證系統(tǒng)能夠可靠地復位,RST端的高電平信號必須維持足夠長的時間。上電時,Vcc的上升時間約為10ms,而振蕩器的起振時間取決于振蕩頻率,如晶振頻率為10MHz,起振時間為1ms;晶振頻率為1MHz,起振時間則為10ms。在復位電路中,當Vcc掉電時,必然會使RST端電壓迅速下降到0V以下,但是,由于內(nèi)部電路的限制作用,這個負電壓將不會對器件產(chǎn)生損害。另外,在復位期間,端口引腳處于隨機狀態(tài),復位后,系統(tǒng)將端口置為全“l(fā)”態(tài)。如果系統(tǒng)在上電時得不到有效的復位,則程序計數(shù)器PC將得不到一個合適的初值,因此,CPU可能會從一個未被定義的位置開始執(zhí)行程序。3、積分型上電復位常用的上電或開關復位電路。上電后,由于電容C3的充電和反相門的作用,使RST持續(xù)一段時間的高電平。當單片機已在運行當中時,按下復位鍵K后松開,也能使RST為一段時間的高電平,從而實現(xiàn)上電或開關復位的操作。