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单片机内部复位电路图和上电复位电路图解析(六款单片机复位电路)

2018-04-26 14:06 次阅读

1、单片机内部复位电路图

复位电路原理是在单片机的复位引脚RST上外接电阻和电容,实现上电复位。当复位电平持续两个机器周期以上时复位有效。复位电平的持续时间必须大于单片机的两个机器周期,具体数值可以由RC电路计算出时间常数。

如下图所示,单片机复位电路是由按键复位和上电复位两部分组成。其中,STC89系列单片及为高电平复位,通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC,再连接一个电阻到GND,由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位,随后回归到低电平进入正常工作状态,这个电阻和电容的典型值为10K和10uF.而按键复位就是在复位电容上并联一个开关,当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平,而且由于电容的充电,会保持一段时间的高电平来使单片机复位。

单片机内部复位电路图和上电复位电路图解析(六款单片机复位电路)

2、单片机上电复位电路图

AT89C51的上电复位电路如图2所示,只要在RST复位输入引脚上接一电容至Vcc端,下接一个电阻到地即可。对于CMOS型单片机,由于在RST端内部有一个下拉电阻,故可将外部电阻去掉,而将外接电容减至1µF。上电复位的工作过程是在加电时,复位电路通过电 容加给RST端一个短暂的高电平信号,此高电平信号随着Vcc对电容的充电过程而逐渐回落,即RST端的高电平持续时间取决于电容的充电时间。为了保证系统能够可靠地复位,RST端的高电平信号必须维持足够长的时间。上电时,Vcc的上升时间约为10ms,而振荡器的起振时间取决于振荡频率,如晶振频率为10MHz,起振时间为1ms;晶振频率为1MHz,起振时间则为10ms。在图2的复位电路中,当Vcc掉电时,必然会使RST端电压迅速下降到0V以下,但是,由于内部电路的限制作用,这个负电压将不会对器件产生损害。另外,在复位期间,端口引脚处于随机状态,复位后,系统将端口置为全“l”态。如果系统在上电时得不到有效的复位,则程序计数器PC将得不到一个合适的初值,因此,CPU可能会从一个未被定义的位置开始执行程序。

单片机内部复位电路图和上电复位电路图解析(六款单片机复位电路)

积分型上电复位:

常用的上电或开关复位电路如图3所示。上电后,由于电容C3的充电和反相门的作用,使RST持续一段时间的高电平。当单片机已在运行当中时,按下复位键K后松开,也能使RST为一段时间的高电平,从而实现上电或开关复位的操作。

根据实际操作的经验,下面给出这种复位电路的电容、电阻参考值。

图3中:C:=1uF,Rl=lk,R2=10k

单片机内部复位电路图和上电复位电路图解析(六款单片机复位电路)

图3 积分型上电复位电路

专用芯片复位电路:

上电复位电路 在控制系统中的作用是启动单片机开始工作。但在电源上电以及在正常工作时电压异常或干扰时,电源会有一些不稳定的因素,为单片机工作的稳定性可能带来严重的影响。因此,在电源上电时延时输出给芯片输出一复位信号。上复位电路另一个作用是,监视正常工作时电源电压。若电源有异常则会进行强制复位。复位输出脚输出低电平需要持续三个(12/fc s)或者更多的指令周期,复位程序开始初始化芯片内部的初始状态。等待接受输入信号(若如遥控器的信号等)。

单片机内部复位电路图和上电复位电路图解析(六款单片机复位电路)

3、80C51单片机复位电路

单片机的复位有上电复位和按钮手动复位两种。如图2(a)所示为上电复位电路,图(b)所示为上电按键复位电路。

单片机内部复位电路图和上电复位电路图解析(六款单片机复位电路)

上电复位是利用电容充电来实现的,即上电瞬间RST端的电位与VCC相同,随着充电电流的减少,RST的电位逐渐下降。图2(a)中的R是施密特触发器输入端的一个10KΩ下拉电阻,时间常数为10×10-6×10×103=100ms。只要VCC的上升时间不超过1ms,振荡器建立时间不超过10ms,这个时间常数足以保证完成复位操作。上电复位所需的最短时间是振荡周期建立时间加上2个机器周期时间,在这个时间内RST的电平应维持高于施密特触发器的下阈值。

上电按键复位2(b)所示。当按下复位按键时,RST端产生高电平,使单片机复位。复位后,其片内各寄存器状态见表,片内RAM内容不变。

4、单片机常见复位电路

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一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为其输入一输出特性。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。

单片机内部复位电路图和上电复位电路图解析(六款单片机复位电路)

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。

单片机内部复位电路图和上电复位电路图解析(六款单片机复位电路)

图2 增加放电回路的RC复位电路

5、c51单片机复位电路

单片机内部复位电路图和上电复位电路图解析(六款单片机复位电路)

如S22复位键按下时:RST经1k电阻接VCC,获得10k电阻上所分得电压,形成高电平,进入“复位状态”

当S22复位键断开时:RST经10k电阻接地,电流降为0,电阻上的电压也将为0,RST降为低电平,开始正常工作

6、高低电平复位电路

单片机内部复位电路图和上电复位电路图解析(六款单片机复位电路)

51单片机要求的是:高电平复位。图2是51单片机的复位电路。图2电路,在上电的瞬间,电容器充电,充电电流在电阻上形成的电压为高电平(可按照欧姆定律来分析);几个毫秒之后,电容器充满,电流为0,电阻上的电压也就为低电平了,这时,51单片机将进入正常工作状态。图1是用来产生低电平复位信号的。

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