CPU與單片機的復位電路的作用及基本復位方式

在上電或復位過(guò)程中，控制CPU的復位狀態(tài)：這段時(shí)間內讓CPU保持復位狀態(tài)，而不是一上電或剛復位完畢就工作，防止CPU發(fā)出錯誤的指令、執行錯誤操作，也可以提高電磁兼容性能。

無(wú)論用戶(hù)使用哪種類(lèi)型的單片機,總要涉及到單片機復位電路的設計。而單片機復位電路設計的好壞,直接影響到整個(gè)系統工作的可靠性。許多用戶(hù)在設計完單片機系統,并在實(shí)驗室調試成功后,在現場(chǎng)卻出現了“死機”、“程序走飛”等現象,這主要是單片機的復位電路設計不可靠引起的。

基本的復位方式

單片機在啟動(dòng)時(shí)都需要復位，以使CPU及系統各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開(kāi)始工作。89系列單片機的復位信號是從RST引腳輸入到芯片內的施密特觸發(fā)器中的。當系統處于正常工作狀態(tài)時(shí)，且振蕩器穩定后，如果RST引腳上有一個(gè)高電平并維持2個(gè)機器周期(24個(gè)振蕩周期)以上，則CPU就可以響應并將系統復位。單片機系統的復位方式有：手動(dòng)按鈕復位和上電復位。

1、手動(dòng)按鈕復位

手動(dòng)按鈕復位需要人為在復位輸入端RST上加入高電平(圖1)。一般采用的辦法是在RST端和正電源Vcc之間接一個(gè)按鈕。當人為按下按鈕時(shí)，則Vcc的+5V電平就會(huì )直接加到RST端。手動(dòng)按鈕復位的電路如所示。由于人的動(dòng)作再快也會(huì )使按鈕保持接通達數十毫秒，所以，完全能夠滿(mǎn)足復位的時(shí)間要求。

圖1

2、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，下接一個(gè)電阻到地即可。對于CMOS型單片機，由于在RST端內部有一個(gè)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(guò)程是在加電時(shí)，復位電路通過(guò)電 容加給RST端一個(gè)短暫的高電平信號，此高電平信號隨著(zhù)Vcc對電容的充電過(guò)程而逐漸回落，即RST端的高電平持續時(shí)間取決于電容的充電時(shí)間。為了保證系統能夠可靠地復位，RST端的高電平信號必須維持足夠長(cháng)的時(shí)間。上電時(shí)，Vcc的上升時(shí)間約為10ms，而振蕩器的起振時(shí)間取決于振蕩頻率，如晶振頻率為10MHz，起振時(shí)間為1ms;晶振頻率為1MHz，起振時(shí)間則為10ms。在圖2的復位電路中，當Vcc掉電時(shí)，必然會(huì )使RST端電壓迅速下降到0V以下，但是，由于內部電路的限制作用，這個(gè)負電壓將不會(huì )對器件產(chǎn)生損害。另外，在復位期間，端口引腳處于隨機狀態(tài)，復位后，系統將端口置為全“l”態(tài)。如果系統在上電時(shí)得不到有效的復位，則程序計數器PC將得不到一個(gè)合適的初值，因此，CPU可能會(huì )從一個(gè)未被定義的位置開(kāi)始執行程序。

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(kāi)關(guān)復位電路如圖3所示。上電后，由于電容C3的充電和反相門(mén)的作用，使RST持續一段時(shí)間的高電平。當單片機已在運行當中時(shí)，按下復位鍵K后松開(kāi)，也能使RST為一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現上電或開(kāi)關(guān)復位的操作。

根據實(shí)際操作的經(jīng)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