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51单片机复位电路设计

单片机在可靠的复位之后,才会从0000H地址开始有序的执行应用程序。同时,复位电路也是容易受到外部噪声干扰的敏感部分之一。因此,复位

单片机在牢靠的复位之后,才会从0000H地址开端有序的履行使用程序。一起,复位电路也是简单遭到外部噪 声搅扰的灵敏部分之一。因而,复位电路应该具有两个首要的功用:
1. 有必要确保体系牢靠的进行复位;
2. 有必要具有必定的抗搅扰的才能;
复位电路应该具有上电复位和手动复位的功用。以MCS-51单片机为例,复位脉冲的高电平宽度有必要大于2个机器周期,若体系选用6MHz晶振,则一个机器周期为2us,那么复位脉冲宽度最小应为4us。在实践使用体系中,考虑到电源的安稳时刻,参数漂移,晶振安稳时刻以及复位的牢靠性等要素,有必要有满足的余量。图1是使用RC充电原理完成上电复位的电路规划。实践证明,上电瞬间RC电路充电,RESET引脚出现正脉冲。只需RESET端坚持10ms以上的高电平,就能使单片机有用的复位。
单片机在牢靠的复位之后,才会从0000H地址开端有序的履行使用程序。一起,复位电路也是简单遭到外部噪 声搅扰的灵敏部分之一。因而,复位电路应该具有两个首要的功用:
1. 有必要确保体系牢靠的进行复位;
2. 有必要具有必定的抗搅扰的才能;
一、复位电路的RC挑选
复位电路应该具有上电复位和手动复位的功用。以MCS-51单片机为例,复位脉冲的高电平宽度有必要大于2个机器周期,若体系选用6MHz晶振,则一个机器周期为2us,那么复位脉冲宽度最小应为4us。在实践使用体系中,考虑到电源的安稳时刻,参数漂移,晶振安稳时刻以及复位的牢靠性等要素,有必要有满足的余量。图1是使用RC充电原理完成上电复位的电路规划。实践证明,上电瞬间RC电路充电,RESET引脚出现正脉冲。只需RESET端坚持10ms以上的高电平,就能使单片机有用的复位。

图 1
关于图1-a中的电容C两头的电压(即复位信号)是一个时刻的函数:
u(t)=VCC*[1-exp(-t/RC)]
关于图1-b中的电阻R两头的电压(即复位信号)也是一个时刻的函数:
u(t)=VCC*exp(-t/RC)
其间的VCC为电源电压,RC为RC电路的时刻常数=1K*22uF=22ms。有了这个公式,咱们能够更便利的对以上电路进行透彻的剖析。
图1-a中非门的最小输入高电平UIH=2.0v,当充电时刻t=0.6RC时,则充电电压u(t)=0.45VCC=0.45*5V,约等于2V,其间t即为复位时刻。图a中时刻常数=22ms,则t=22ms*0.6=13ms。
二、复位电路的牢靠性与抗搅扰性剖析
单片机复位电路端口的搅扰首要来自电源和按钮传输线串入的噪声。这些噪声尽管不会彻底导致体系复位,但有时会损坏CPU内的程序状况字的某些位的状况,对操控发生不良影响。
1.电路结构方式与抗搅扰功能
以图1为例,电源噪声搅扰进程示意图如图2种别离绘出了A点和B点的电压扰动波形。
有图2能够看出,图2(a)实质上是个低通滤波环节,关于脉冲宽度小于3RC的搅扰有很好的按捺作用;图2(b)实质上是个高通滤波环节,对脉冲搅扰没有按捺作用。由此可见,关于图1所示的两种复位电路,a的抗搅扰电源噪声的才能要优于b。
2. 复位按钮传输线的影响
复位按钮一般都是安装在操作面板上,有较长的传输线,简单引起电磁感应搅扰。按钮传输线应选用双绞线(具有按捺电磁感应搅扰的功能),并远离沟通用电设备。在印刷电路板上,单片机复位端口处并联0.01-0.1uF的高频电容,或装备使密特电路,将进步对串入噪声的按捺才能。

图 2
3. 供电电源安稳进程对复位的影响
单片机体系复位有必要在CPU得到安稳的电源后进行,一次上电复位电路RC参数规划应考虑安稳的过渡时刻。
为了战胜直流电源安稳进程对上电主动复位的影响,可选用如下办法:
(1) 将电源开关安装在直流侧,合上沟通电源,待直流电压安稳后再合供电开关K,如图3所示。

图 3
(2) 选用带电源检测的复位电路,如图4所示。合理装备电阻R3、R4的阻值和挑选稳压管DW的击穿电压,使VCC未到达额定值之前,三极管BG截止,VA点电平为低,电容器C不充电;当VCC安稳之后,DW击穿,三极管BG饱满导通,致使VA点位高电平,对电容C充电,RESET为高电平,单片机开端复位进程。当电容C上充电电压到达2V时,RESET为低电平,复位完毕。

图 4
4. 并联放电二极管的必要性
在图1复位电路中,放电二极管D不行短少。当电源断电后,电容经过二极管D敏捷放电,待电源康复时便可完成牢靠上电主动复位。若没有二极管D,当电源因某种搅扰瞬间断电时,因为C不能敏捷将电荷放掉,待电源康复时,单片机不能上电主动复位,导致程序运转失控。电源瞬间断电搅扰会导致程序中止正常运转,构成程序“乱飞”或进入“死循环”。若断电搅扰脉冲较宽,能够使RC敏捷放电,待电源康复后经过上电主动复位,使程序进入正常状况;若断电搅扰脉冲较窄,断电瞬间RC不能充沛放电,则电源康复后体系不能上电主动复位。
三、I/O接口芯片的延时复位
在单片机体系中,某些I/O接口芯片的复位端口与单片机的复位端口往往连在一起,即一致复位。接口芯片因为生产厂家不同,复位时刻也稍有不同;复位线较长而又较大的分布电容,导致这些接口的复位进程滞后于单片机。工程实践标明,当单片机复位完毕立即对这些I/O芯片进行初始化操作时,往往导致失利。因而,当单片机进入0000H地址后,首要履行1-10ms的软件延时,然后再对这些I/O芯片进行初始化。

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