51單片機(jī)故障問題分析

故障現(xiàn)象：

做了一個(gè)單片機(jī)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，仿真機(jī)上一切正常，燒寫芯片無法工作。

相關(guān)電路框圖：

用51做處理器，外圍電路如圖，一片雙積分轉(zhuǎn)換芯片ICL7135做AD，它的時(shí)鐘需要125K，用51的ALE經(jīng)過一片CD4024分頻得到。1403提供基準(zhǔn)源。另外，一片7660提供7135工作所需要的負(fù)壓。

為了省電，把所有模擬電路部分電源用一個(gè)晶體管管理起來，由P1.0來控制。(上圖為示意圖，省去了電阻沒畫)P1.0為地的時(shí)候，模擬系統(tǒng)才上電

現(xiàn)在怪現(xiàn)象如下：

仿真機(jī)正常運(yùn)行，燒寫芯片后無反應(yīng)。

仿真正常，說明外圍芯片完全正常，電路也沒有錯(cuò)誤。

經(jīng)過檢查，晶體正常，復(fù)位可靠，EA高，程序堆棧都沒有溢出，并排除其它一切低級(jí)錯(cuò)誤的可能。

再編寫一程序，

main()

{

while(1) {P1.1=0;}

}

P1.1和VCC間接有一發(fā)光管，開機(jī)無反應(yīng)。

后來，發(fā)現(xiàn)更奇怪的現(xiàn)象：

拔除CD4024，MC1403，ICL7135,ICL7660中的任何一個(gè)，系統(tǒng)就可以正常運(yùn)行!

百思不得其解，茶飯不思，郁悶了N久

更換全部芯片，如故。

更換ATMEL/PHILIPS/WINBOND的N款單片機(jī)，如故。

檢查，排除電路故障的可能，

后來又發(fā)現(xiàn)，只要上電之前把P1.0對(duì)地短路，(也就是模擬部分強(qiáng)加電源)，上電，系統(tǒng)正常運(yùn)行。

但是，如果開機(jī)前P1.0不對(duì)地短路，上電一定不能運(yùn)行，此后即使再把P1.0對(duì)地接，也不行。

順這個(gè)思路，應(yīng)該是和模擬部分有關(guān)……

又是郁悶N久，之后，無意間翻看CD4024內(nèi)部圖，茅塞頓開……

CD4024等TTL/CMOS邏輯芯片，為了防止靜電或錯(cuò)誤的IO電平，內(nèi)部都有保護(hù)電路

如圖2，每個(gè)IO口都有如圖的2個(gè)二極管，集成在芯片內(nèi)部。保證IO口電壓在-0.6~5.6V之間

復(fù)位的過程中，全部IO為高，P1.0和ALE當(dāng)然也是高。這樣模擬部分不上電。

那么，ALE的輸出角就等效于通過一個(gè)二極管向這四塊模擬芯片供電!!!(如圖)

ALE的輸出能力不強(qiáng)，自然，ALE就被拉低了。

在查看51的手冊(cè)，ALE和/PROG腳是復(fù)用的!!

在復(fù)位過程中，ALE如果為低，芯片進(jìn)入編程狀態(tài)!!!

也就是說，我的系統(tǒng)在上電復(fù)位的過程中就進(jìn)入了PROG編程模式，難怪一條語句都不能執(zhí)行

那么，也很好解釋為什么四個(gè)芯片中拔掉一個(gè)就能正常工作了，因?yàn)樨?fù)載輕了，ALE可能還沒有被拉到2.5V以下，所以正常復(fù)位進(jìn)入程序。

解決的辦法：ALE接2K的上拉，再通過47K電阻接到Cd4024上，上電，一切正常!

結(jié)論：?jiǎn)纹瑱C(jī)編程模式/ISP模式是通過用戶很不容易出現(xiàn)的一個(gè)時(shí)序來啟動(dòng)的，在一些特殊應(yīng)用時(shí)要小心避開這些非用戶代碼模式。