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  • 单片机复位电路的简谈
    2021-12-30 08:42:06

    最小控制系统离不开单片机的使用,同样复位电路是单片机的必备功能,复位电路的主要作用是完成单片机的上电初始功能,同时保障在单片机的程序出现跑飞的情况是能够使单片机恢复到正常状态,这需要结合看门狗电路才能发挥其作用,复位电路的简单实现是RC电路,即在单片机的输入端串入电解电容,并一个电阻下地,电容的极性要注意,负极靠单片机,RC的时间一般在1ms左右,这与单片机的初始时间是相关的,RC的取值根据所需的复位时间来计算,复位电路的使用增加了单片机的可靠性,复位电路有手动复位和自动复位(软件复位),工程实践中以实际的情况为基准来选择对应的复位电路器件参数。仅供参考!

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            单片机复位电路分为两种类型:低电平复位和高电平复位。

    1、高电平复位:

                                                                            原理图 

    原理:上电瞬间,电容未充电被视为短路,此时Reset端口为5V电压。电容充电到0.7倍的电源电压。电容充电过程中,Reset端口电压由5V变为1.5V,1.5V视为低电平此时单片机复位。电容充电过程极快,充电完成后电容被视为断路,此时Reset被电阻下拉为低电平。按键按下时,电容通过形成的回路放电,放完电后电容被视为短路,Reset端口电压变为5V,充电过程中Reset端口电压下降,完成复位。

    高电平复位,Reset端口复位完成后为低电平。

    2、低电平复位

                                                                            原理图

    原理:上电瞬间电容没电可视为短路,电源通过电阻向电容充电。Reset端口在上电瞬间与地相连,此时端口为低电平复位。充电完成后电容视为断路,端口被电阻上拉为高电平。按键按下后,端口通过按键接地产生低电平,完成复位,按键断开后被电阻上拉为高电平。

     低电平复位,Reset端口复位完成后为高电平。

     

     

     

     

     

     

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    以下是我对单片机复位电路的理解:

    1. MCU为什么要复位?

    使MCU回到初始状态,从PC指针的0地址开始执行程序

    2.如何复位MCU?(如何操作确保MCU复位)

    要求:复位51单片机只需在9脚接高电平2个机器周期(2*12=24个时钟周期);即在2个机器周期内将单片机锁定在复位状态。(因为 MCU 只能在两个机器周期后执行复位命令)

    3.上电后立即复位?(即同时上电和复位)

    3.1。如何重置?

    复位的两个前提是:1CPU正常工作(要知道reset命令的执行需要CPU执行),CPU正常工作

    AVCC供电稳定;B:晶振启动)

    2CPU检测到复位信号(即RST引脚为高电平)

    3.2:晶振起振需要时间,电源稳定,所以上电后不会立即复位,但可以肯定(上电时确实存在复位信号,是一个下降过程,用5V1.5V,持续约0.1s);但是,单独有一个复位信号是没有用的。要执行复位操作,需要等待 3.1 中的第一个条件实现。如果CPU不能正常工作,就不能执行reset命令

    (上电时,VCC的上升时间约为10ms,振荡器的起振时间取决于振荡频率。例如晶振频率为10MHz时,起振时间为1ms;晶振频率为1MHz时,启动时间为10ms);

    综上所述,单片机RST复位信号的持续时间(约0.1s)远大于复位必要的两个机器周期(不包括上电前10ms以上的等待时间,其余时间为0.1s-10ms,单片机锁定在复位状态,单片机始终执行复位命令),这也保证了单片机能够可靠地实现复位操作

    4. 单片机在复位的两个机器周期里做了什么?

    主要是初始化各个寄存器,包括最重要的PC指针,不包括ram,然后MCU从复位地址开始执行程序。

    5.复位过程分析

    为什么开机时会重置

    在电路图中,电容为10uF,电阻为10K。因此,根据公式可以计算出电容器充电到电源电压的0.7倍(单片机的电源为5V,所以充电到0.7倍为3.5V)所需的时间为10K*10uF=0.1s。换句话说,在计算机启动后的0.1s内,电容器两端的电压在0~3.5V之间增加。此时,10K电阻器两端的电压从5~1.5V降低(串联电路所有部分的电压之和为总电压)。因此,在0.1s内,RST引脚接收的电压为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,大于1.5V的电压信号为高电平信号。因此,MCU系统将在启动后0.1s内自动复位(RST引脚接收到的高电平信号持续约0.1s)。

    为什么按下键时会重置

    单片机启动0.1s后,电容器C两端的电压持续充电至5V。此时10K电阻两端电压接近0VRST处于低电平,系统工作正常。按键时,开关接通。此时,电容器两端形成电路,电容器短路。因此,在按键过程中,电容器开始在充电前释放电荷。随着时间的推移,电容器的电压在0.1s内从5V变为1.5V甚至更低。根据串联电路电压是所有部件的总和,此时10K电阻器两端的电压为3.5V甚至更高,因此RST引脚再次接收高电平。单片机系统自动复位。

     

    展开全文
  • 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。
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    复位电路电容10uf
    电阻10k
    RST处的电压就是10k电阻两端的电压
    51单片机RST引脚高电平有效–复位
    RST引脚低电平无效------单片机正常工作
    低于1.5v为低电平信号
    高于1.5v为高电平信号

    这个复位电路可以理解为一个串联电路
    即电容和电阻的总电压为5v
    想复位,需要电阻两端的电压低于1.5v
    即电容的电压要充电到3.5v
    3.5/5*100%=0.7
    即电容充电到端电压的0.7倍,可复位

    电容器的充电时间常数(是电容的端电压达到最大值的0.63倍时所需要的时间):
    电容充电时间:T=RC
    即,T=10k*10uF=0.1s
    所以电容充电到3.5v的时间约为0.1s

    手动复位原理:
    在没按按键的情况下,电容保持充电,一直充到5v,10k电阻两端的电压也持续降低,直到0v,在电阻两端电压保持在1.5v到0v时,是低电平–单片机在工作。
    按下按键,电容被短路,在这个过程中,电容释放之前储存的能量,
    0.1s电容的电压就从5v降到3.5v,10k电阻两端的电压也升到1.5v,高电平,实现单片机复位,松开按键,单片机开始工作。

    自动复位原理也很简单
    自动复位的原理图是:电容串联电阻,没按键
    原理:电路上电5v,电容充电,在电容充到3.5v前,单片机复位;充电超过3.5v,RST电压小于1.5v,单片机开始工作。

    展开全文
  • 参考资料-单片机复位电路的设计与分析.zip
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单片机复位电路

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