CPU與微控制器的復位電路的作用及基本復位方式

2021-06-26 23:54:28 字數 1489 閱讀 7717

在上電或復位過程中,控制cpu的復位狀態:這段時間內讓cpu保持復位狀態,而不是一上電或剛復位完畢就工作,防止cpu發出錯誤的指令、執行錯誤操作,也可以提高電磁相容效能。

無論使用者使用哪種型別的微控制器,總要涉及到微控制器復位電路的設計。而微控制器復位電路設計的好壞,直接影響到整個系統工作的可靠性。許多使用者在設計完微控制器系統,並在實驗室除錯成功後,在現場卻出現了「宕機」、「程式走飛」等現象,這主要是微控制器的復位電路設計不可靠引起的。

基本的復位方式

微控制器在啟動時都需要復位,以使cpu及系統各部件處於確定的初始狀態,並從初態開始工作。89系列微控制器的復位訊號是從rst引腳輸入到晶元內的施密特觸發器中的。當系統處於正常工作狀態時,且振盪器穩定後,如果rst引腳上有乙個高電平並維持2個機器週期(24個振盪週期)以上,則cpu就可以響應並將系統復位。微控制器系統的復位方式有:手動按鈕復位和上電復位。

1、手動按鈕復位

手動按鈕復位需要人為在復位輸入端rst上加入高電平(圖1)。一般採用的辦法是在rst端和正電源vcc之間接乙個按鈕。當人為按下按鈕時,則vcc的+5v電平就會直接加到rst端。手動按鈕復位的電路如所示。由於人的動作再快也會使按鈕保持接通達數十毫秒,所以,完全能夠滿足復位的時間要求。

圖12、上電復位

at89c51的上電復位電路如圖2所示,只要在rst復位輸入引腳上接一電容至vcc端,下接乙個電阻到地即可。對於cmos型微控制器,由於在rst端內部有乙個下拉電阻,故可將外部電阻去掉,而將外接電容減至1?f。上電復位的工作過程是在加電時,復位電路通過電 容加給rst端乙個短暫的高電平訊號,此高電平訊號隨著vcc對電容的充電過程而逐漸回落,即rst端的高電平持續時間取決於電容的充電時間。為了保證系統能夠可靠地復位,rst端的高電平訊號必須維持足夠長的時間。上電時,vcc的上公升時間約為10ms,而振盪器的起振時間取決於振盪頻率,如晶振頻率為10mhz,起振時間為1ms;晶振頻率為1mhz,起振時間則為10ms。在圖2的復位電路中,當vcc掉電時,必然會使rst端電壓迅速下降到0v以下,但是,由於內部電路的限制作用,這個負電壓將不會對器件產生損害。另外,在復位期間,埠引腳處於隨機狀態,復位後,系統將埠置為全「l」態。如果系統在上電時得不到有效的復位,則程式計數器pc將得不到乙個合適的初值,因此,cpu可能會從乙個未被定義的位置開始執行程式。

圖2: 0px; white-space: normal; letter-spacing: normal; background-color: rgb(255,255,255); orphans: 2; widows: 2; -webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px">3、積分型上電復位

常用的上電或開關復位電路如圖3所示。上電後,由於電容c3的充電和反相門的作用,使rst持續一段時間的高電平。當微控制器已在執行當中時,按下復位鍵k後鬆開,也能使rst為一段時間的高電平,從而實現上電或開關復位的操作。

根據實際操作的經驗,下面給出這種復位電路的電容、電阻參考值。

圖3中:c:=1uf,rl=lk,r2=10k

圖3 積分型上電復位電路

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