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  • 80C51单片机的上电复位POR(Pmver On Reset)实质就是电延时复位,也就是在上电延时期间把单片机锁定在复位状态。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。
  • 3款上电复位电路

    2020-08-03 15:15:23
    本文介绍了普通51单片机3中上电复位的方法以及特点。
  • 复位电路都是比较简单的大都是只有电阻和电容组合就可以办到了。再复杂点就有三极管等等配合程序来进行了。
  • 文中总结了RC复位电路的原理及其复位时间的计算方法。
  • 本文讨论了电路板上电时可能引发系统问题的一些常见问题,并说明了保证电路板正确初始化的基本原则。电源常常被忽视,但其最终电压精度和过渡行为均很重要。
  • 关于RC阻容复位电路的问题

    千次阅读 2017-09-29 11:28:35
    初次设计MCU的硬件复位电路时,采用了RC阻容复位,先选用的是10K电阻、104 电容,但复位时间好像不够,后来换成 100K电阻,106 电容后,时间是够了,但复位不可靠。就是有时候可以,有时候不可以,特别在快速开关机...

    初次设计MCU的硬件复位电路时,采用了RC阻容复位,先选用的是10K电阻、104 电容,但复位时间好像不够,后来换成 100K电阻,106 电容后,时间是够了,但复位不可靠。就是有时候可以,有时候不可以,特别在快速开关机时容易出现复位不良的现象。

    也许你会说,10K 和 10uF 保证可靠,因为很多的教科书都这么写的。

    但是,我的建议是,R、C 复位电路可靠性不高,延迟时间大约为0.7R*C,短时间、非精密电路可尝试用一下,若用于长时间定时,不仅不准确,而且不可靠。如果只是简单的中小规模逻辑功能电路,如计数器、寄存器等, 用 RC 电路作上电复位基本可行。但如果是微处理器之类的电路, 或包含处理器的系统, 对复位时间有要求,就不能用简单的 RC 上电复位了。---就不要在这上面费工夫了。

    就不要在这上面费工夫了,毕竟谁也不想自己的产品出纰漏,三天两头的返工!

    可选用一些专门的电源监控管理和看门狗复位芯片,如 813、705 等。当然,即使是简单的数字电路,用复位芯片也能提高电路的一致性和稳定性。

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  • 因此,特权同学特别的花心思好好研究了一下MAX II的上电过程和简单的RC复位。当然,最终问题的解决其实和本文要说的上电过程和复位并没有什么关系,但仍然不妨碍好好的梳理一下这些看似简单却又非常基础的知识点。
  • 单片机中的上电复位 和手动复位

    千次阅读 2021-03-20 09:09:44
    上电复位是通过外部复位电路中的电容充放电来实现的,也就是通过电容给RST端输入一个短暂的高电平,此高电平随着Vcc对电容充电时间的增加而逐渐回落,即RST端的高电平持续时间取决于电容的充电时间。为保证单片机能...

    上电复位是通过外部复位电路中的电容充放电来实现的,也就是通过电容给RST端输入一个短暂的高电平,此高电平随着Vcc对电容充电时间的增加而逐渐回落,即RST端的高电平持续时间取决于电容的充电时间。为保证单片机能可靠地复位,必须使RST引脚至少保持两个机器周期高电平,CPU 在第2个机器周期内执行内部复位操作,以后每一一个机器周期重复一一次, 直至RST端电平变低。
    在这里插入图片描述

    手动复位电路

    手动复位需要人为在复位输入端加一个高电平,一般采用一个按键接在RST端与电源Vcc之间。因此,系统接通电源时,单片机自动上电复位后进入正常运行状态。当系统运行出现问题时,可以人 为按下复位按键,使Vcc的+5 V电平直接加到RST端,迫使单片机复位。

    手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中,电平复位是通过RST端经电阻与电源VC接通来实现的,

    复位电路如图2-19所示。当时钟频率采用12MHz时,电容C3取10uF,电阻R1取8.2kQ, R2取1k2。

    按键脉冲复位是利用RC微分电路产生的正脉冲来实现的,手动脉冲方
    式复位电路如图2-20所示。
    在这里插入图片描述

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  • RC与MCU复位电路图

    2020-07-18 11:27:34
    现在越来越多的MCU内部集成了低电压复位功能。当使用这种单片机时,可采用外部RC硬件复位,内部设置低电压复位。... 当上电或+5V电源上升时,电源通过R38电阻充电。使用E4正极端的电压上升并稳定在+5V......
  •  为了保证系统可靠地复位,在单片机内部的上电复位功能POR和两个定时器PWRT与OST满足不了需求时,可以设计外接阻容RC延时电路,使MCLR引脚的低电平维持足够长的延迟时间。与外部电延时复位功能相关的硬件等效...
  • 为何要上电复位

    千次阅读 2019-02-15 11:30:52
    1:因为微处理器(如我们常说的电脑CPU芯片和高端ARM)和微控制器(单片机、低端ARM什么的)芯片都是数字电路芯片,其正常工作是只有0低平和1高平这两个电平状态,属于离散系统。而供给芯片的电源输入却是模拟...

           转自http://www.elecfans.com/emb/danpianji/20171020567523.html

           1:因为微处理器(如我们常说的电脑CPU芯片和高端ARM)和微控制器(单片机、低端ARM什么的)芯片都是数字电路芯片,其正常工作是只有0低电平和1高电平这两个电平状态,属于离散系统。而供给芯片的电源输入却是模拟电路,属于连续线性系统。合上开关,芯片的VDD和VSS之间的电压要达到数字芯片可正常工作的电压是需要几毫秒到十几毫秒的过程的。

      2:而也因为微处理器和微控制器是数字电路芯片,其是需要时钟信号才能工作。不管是内部芯片自带的低频RC振荡器还是外接晶振或者其他时钟电路,从上电到时钟电路正常起振也是需要时间的。可以看下图我用示波器测到的:ARM9上电那几百毫秒内,电源输入VCC对地电压(黄线)、及18.492M时钟(绿线)引脚对地电压发生的情况。可以看到芯片在给电的10毫秒内电源开始升到正常供电水平,但至少500毫秒后晶振才开始正常输出时钟(之前的虽然有时钟信号,也可以让CPU工作,但波形不稳定,按此状态运行的CPU容易出错)

      所以,需要在芯片上电的时候给复位端一个复位信号让微处理器和微控制器内部的CPU在刚上电那段时间不要工作。

      上电复位和按键复位区别

      这叫上电复位,上电复位是微处理器或微控制器都必须存在的一个重要操作,没有这个操作CPU直接上电工作的话非常容易出错(程序跑飞、寄存器数据错误……)。

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  • 第14章 STM32F407的电源,复位和时钟系统 本章教程继续为大家讲解学习STM32F407的必备知识点电源,复位和时钟系统。掌握这三方面的知识点对后面的学习大有裨益。 目录 第14章 STM32F407的电源,复位和时钟系统 ...

    最新教程下载:http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=93255

    第14章       STM32F407的电源,复位和时钟系统

    本章教程继续为大家讲解学习STM32F407的必备知识点电源,复位和时钟系统。掌握这三方面的知识点对后面的学习大有裨益。

    目录

    第14章       STM32F407的电源,复位和时钟系统

    14.1 初学者重要提示

    14.2 电源

    14.2.1 电源供电

    14.2.2 电源去耦电容的选择

    14.3 硬件复位

    14.3.1 上电复位和手动复位

    14.3.2 复位序列

    14.4 软件复位

    14.5 RCC时钟控制

    14.5.1 HSE和LSE硬件设计

    14.5.2 时钟配置

    14.6 总结


    14.1 初学者重要提示

    1.  电源管理部分涉及到的各种低功耗方式会在后面章节中为大家讲解,当前阶段仅需了解低功耗属于电源管理部分即可。

    14.2 电源

    电源是系统稳定运行的根本,主要分为以下几个知识点,电源供电、供电监控、电源管理和低功耗。当前阶段主要了解电源供电和硬件上电时序。

    14.2.1 电源供电

    学习STM32F407的电源供电,往往被一堆电源标识Vdd,Vdda,Vcap,Vss等搞迷糊,这些标识整明白了,电源供电部分也就理解了,首先看下面的框图:

    这些常用标识的解释如下:

    对于电源供电部分了解了这些知识点就够用。

    14.2.2 电源去耦电容的选择

    每个电源对 (VDD/VSS, VDDA/VSSA ...)必须使用下述的滤波陶瓷电容去耦。这些电容必须尽量靠近芯片引脚,以确保器件正常工作。不建议去掉滤波电容来降低PCB 尺寸或成本,这可能导致器件工作不正常。 

    14.3 硬件复位

    所有数字计算机系统都是由某种形式的震荡时钟电路驱动的。这种电路被称为系统的“脉搏”,是系统正确运行的关键。如果振荡器失灵,系统将完全无法运行,如果振荡器运行不规律,系统执行的所有与时间有关的计算都会有误差。

    所有微控制器的启动流程都不通用。由于硬件的复杂性,必须运行一段由厂家定义的短小的“复位程序”来使硬件处于一种正确的状态,然后再开始执行用户程序。运行这个复位程序需要时间并且要求微控制器的振荡器已经运行。

    当系统由可靠的电源供电时,一旦通电,电源迅速地达到额定输出电压,一旦断电,电源迅速地下降到0V,并且在接通的时候,电压不会降低。这时能够可靠地使用基于一个电容和一个电阻的低成本硬件复位。这种形式的复位电路称为阻容复位。

    如果电源不够可靠,而涉及安全性,这种简单的阻容解决方案就不合适了。

    14.3.1 上电复位和手动复位

    STM32F407开发板的硬件复位原理图如下:

    •   STM32这款CPU的复位引脚是低电平有效,即NRST为低电平时,CPU处于复位状态。
    •   R84和C53组成简单的RC复位电路。当系统上电瞬间,C114电容两端电压可以认为是0,CPU处于复位状态。3.3V电源通过R84给C53充电,当C53的电压升到CPU的高电平门槛电压时,CPU退出复位状态转入运行状态。
    •   在设计电路时,需要选择适当的R值和C值,以保证NRST低电平持续时间满足CPU复位最小脉宽的要求。
    •   当按下S4轻触开关时,C53两端被短路接地,可实现手动复位CPU。

     

    注,根据需要,大家也可以使用STM32F407 NRST引脚的内部上拉:

    http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=93144

    14.3.2 复位序列

    前面第11章的13.3.1小节讲解了复位系列的相关知识,再结合本章节的上电复位和下电复位,大家会对其有一个较全面的认识,更多复位序列的知识直接看13.3.1小节即可。

    14.4 软件复位

    除了上电和手动复位,程序设计设置中还经常要用到软件复位,即调用一条函数就可以实现复位功能。此函数已经由CMSIS软件包中的core_cm4.h文件提供,函数如下:

    /**
      \brief   System Reset
      \details Initiates a system reset request to reset the MCU.
     */
    __STATIC_INLINE void __NVIC_SystemReset(void)
    {
      __DSB();                                  /* Ensure all outstanding memory accesses included
                                                  buffered write are completed before reset */
      SCB->AIRCR  = (uint32_t)((0x5FAUL << SCB_AIRCR_VECTKEY_Pos)    |
                               (SCB->AIRCR & SCB_AIRCR_PRIGROUP_Msk) |
                                SCB_AIRCR_SYSRESETREQ_Msk    );        /* Keep priority group unchanged */
      __DSB();                                                         /* Ensure completion of memory access */
    
      for(;;)                                                          /* wait until reset */
      {
        __NOP();
      }
    }

    软件复位反映到实际硬件上,就是给硬件复位部分发一个复位信号:

    14.5 RCC时钟控制

    STM32F407有如下六种时钟可供使用:

    •   HSI (High-speed internal oscillator) :

    HSI是内部的高速RC振荡器,频率16MHz,可被用于系统时钟。优势是低成本,无需外部时钟,快速启动(仅需几个微秒),缺点是精度差,即使经过校准。

    •   HSE (High-speed external oscillator):

    HSE是外部的高速振荡器,通过外接时钟源,有源或者无源晶振驱动,时钟范围4-26MHz。优势是精度高,缺点是增加成本。

    •   LSE (Low-speed external oscillator)

    LSE是外部的低速振荡器,通过外接时钟源,有源或者无源晶振驱动,一般接32.768KHz,主要用于RTC实时时钟。

    •   LSI (Low-speed internal oscillator)

    LSI是内部的低速RC振荡器,频率约是32KHz,主要用于独立看门狗和自动唤醒,也可以用于RTC实时时钟。

    通过下面的时钟树再进一步的认识这几个时钟:

     

    14.5.1 HSE和LSE硬件设计

    •   HSE时钟

    当前V5开发板是用的25MHz晶振为HSE提供时钟,硬件设计如下:

    晶振和负载电容需要尽可能近地靠近F4的晶振引脚,以减小输出失真和启动稳定时间。负载电容值必须根据选定的晶振进行调节。

    对于C46和C47,我们推荐使用高质量陶瓷电容,这种电容是设计用于需要高频率的场合,并且可以满足晶体或谐振器的需求。C46和C47通常具有相同的值。

    这里再额外补充一个知识点,HSE旁路时钟和外置晶振区别:当前V5板子是采用的外置晶振模式,高速外部 (HSE) 时钟可以使用一个4到26MHz 的晶振 / 陶瓷谐振振荡器产生:

    而bypass 旁路的意思就是不使用它,绕过它。具体到HSE旁路的话,用户直接提供4-26MHz的时钟源即可,可以使用有源晶振或者FPGA提供时钟等方式:

    •   LSE时钟

    当前V5开发板是用的32768Hz晶振为LSE提供时钟,硬件设计如下:

    STM32的LSE晶振起振难(又称RTC起振)是老毛病了,选取晶振和配套电容比较讲究,最好按照ST提供的厂家和配套电容选取:http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=87673

    14.5.2 时钟配置

    STM32F4开发板使用的外部晶振频率是25MHz,下面分步说明如何让其通过这个频率工作到168MHz的主频。

    •   第1步:在stm32f4xx_hal_conf.h文件配置HSE_VALUE

    配置的大小要跟板子的实际晶振大小匹配。

    #if !defined  (HSE_VALUE) 
    #define HSE_VALUE    ((uint32_t)25000000) /*!< Value of the External oscillator in Hz */
    #endif /* HSE_VALUE */
    •   第2步:系统上电后,在启动文件startup_stm32f429xx.s的复位中断服务程序里面会调用函数SystemInit。
    Reset_Handler    PROC
                     EXPORT  Reset_Handler                    [WEAK]
            IMPORT  SystemInit
            IMPORT  __main
    
                     LDR     R0, =SystemInit
                     BLX     R0
                     LDR     R0, =__main
                     BX      R0
                     ENDP

    以往STM32F1和STM32F4系列都会在函数SystemInit里面配置PLL锁相环,使用了HAL后,需要在main函数里面配置。当前SystemInit函数实现的功能如下:

    1.    /**
    2.      * @brief  Setup the microcontroller system
    3.      *         Initialize the FPU setting, vector table location and External memory
    4.      *         configuration.
    5.      * @param  None
    6.      * @retval None
    7.      */
    8.    void SystemInit(void)
    9.    {
    10.      /* FPU settings ------------------------------------------------------------*/
    11.      #if (__FPU_PRESENT == 1) && (__FPU_USED == 1)
    12.        SCB->CPACR |= ((3UL << 10*2)|(3UL << 11*2));  /* set CP10 and CP11 Full Access */
    13.      #endif
    14.      /* Reset the RCC clock configuration to the default reset state ------------*/
    15.      /* Set HSION bit */
    16.      RCC->CR |= (uint32_t)0x00000001;
    17.    
    18.      /* Reset CFGR register */
    19.      RCC->CFGR = 0x00000000;
    20.    
    21.      /* Reset HSEON, CSSON and PLLON bits */
    22.      RCC->CR &= (uint32_t)0xFEF6FFFF;
    23.    
    24.      /* Reset PLLCFGR register */
    25.      RCC->PLLCFGR = 0x24003010;
    26.    
    27.      /* Reset HSEBYP bit */
    28.      RCC->CR &= (uint32_t)0xFFFBFFFF;
    29.    
    30.      /* Disable all interrupts */
    31.      RCC->CIR = 0x00000000;
    32.    
    33.    #if defined (DATA_IN_ExtSRAM) || defined (DATA_IN_ExtSDRAM)
    34.      SystemInit_ExtMemCtl(); 
    35.    #endif /* DATA_IN_ExtSRAM || DATA_IN_ExtSDRAM */
    36.    
    37.      /* Configure the Vector Table location add offset address ------------------*/
    38.    #ifdef VECT_TAB_SRAM
    39.      SCB->VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal SRAM */
    40.    #else
    41.      SCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal FLASH */
    42.    #endif
    43.    }

    第12行:使能FPU单元。

    第16 – 31行:复位RCC相关寄存器。

    第69 – 73行:设置中断向量表的位置。

    •   第3步:在main函数的外设驱动初始化函数里面完成时钟初始化,主要是PLL锁相环,让芯片最终工作到168MHz。

    14.6 总结

    本章节就为大家讲解这么多,本章节的知识点相对比较多,比较杂,不容易一下子都掌握了。随着后面章节的进行,还会深入的讲解这些知识点。

     

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