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单片机的复位信号 单片机的复位电路分析

小编 2024-10-06 设计与开发 23 0

单片机的复位电路分析

单片机的复位电路使单片机进入复位状态。通过复位操作可以完成单片机的初始化,也可使处于死机状态下的单片机程序重新开始运行。

单片机复位的原理

单片机复位的原理是,在时钟电路开始工作后,在单片机的RST复位引脚施加24个以上的时钟振荡脉冲的高电平,单片机便可以实现复位。当RST引脚从高电平跳变为低电平后,单片机便从0000H地址开始执行程序。

单片机的复位电路可以有上电复位、手动加上电复位、看门狗复位以及一些复杂的复位电路。在实际应用中,一般采用外部复位电路来进行单片机复位。此时,在RST引脚保持10ms以上的高电平即可保证单片机能够可靠地复位。

复位电路

最典型的上电复位电路如图2.4所示,其基本原理是利用RC电路的充放电效应。当单片机上电的时候,复位电路通过电容加载RST引脚一个短暂的高电平信号,这个高电平信号随着电容的充电而逐渐降低,这个高电平持续的时间和RC电路的充放电时间有关。用户在使用时,需要选择合适的电容和电阻来使高电平的持续时间大于单片机的复位时间。

图2.4 上电复位电路

在实际应用的电路中经常需要手工复位,因此使用最多的便是既可以手动复位又可以上电复位的电路,如图2.5所示。上电复位部分的原理同样是RC电路的充放电效应。当按下复位开关的时候,VCC通过一个电阻之间连接到RST引脚,给RST一个高电平,按键松开的时候,RST引脚恢复为低电平,从而完成复位。

图2.5 手动加上电复位电路

在一些复杂的单片机系统中,还经常用到定时监视器复位,它采用单片机内部的看门狗来实现复位操作。应用程序在运行过程中,由于外界的干扰而进入非正常工作状态时,WDT定时计数器产生溢出信号,复位单片机,重新恢复正常运行。对于自身不带看门狗WDT功能的单片机,可以采用专门的复位电路芯片来实现。

单片机的复位

一、复位电路

刚刚接通电源的单片机内部处于不稳定的状态,CPU无法正常运转。因此,就需要进行单片机状态初始化,这就叫做复位。单片机带有复位信号输入引脚,可以将这个信号调至低电平状态后让单片机复位。也就是说通过输入复位信号来彻底叫醒单片机进入工作状态。

接下来讲解一下复位的时序(如下图)。只有在向单片机提供稳定的时钟信号和电源的状态下才能实现复位,同时需将复位信号调至低电平。为了实现这种状态,需要将相比电源上电稍迟一步上电的电路与复位输入引脚相连接。这种电路在电源上电后通过电阻电流慢慢流向电容,电压缓缓上升。因此,电源上电后经过一段时间可以形成解除复位的电 路。这种外部电路称为“上电复位电路”。

复位电路与时序

如上图所示,上电复位电路左侧的电路称为“手动按钮复位电路”。这是通过手动按下按钮后让单片机进入初始化状态的电路。

普通单片机上复位信号必须在一定时间内保持低电平。具体时间记载在硬件手册和数据手册上。必须根据这个时间的长短来确定电阻R和电容C。

二、CPU的复位操作

通过复位操作,可以使程序计数器PC回到初始值,PC中保存的是CPU将要执行的指令地址。程序计数器PC的初始值是应用程序的头地址。单片机开始运行应用程序的方式有“固定地址开始方式”和“向量方式”。在设计单片机时,决定要使用的方式。

固定地址开始方式是指从固定地址开始执行指令的方式。不同的单片机具体的地址也有所区别。如果固定地址是0,那么,就从0地址开始执行程序。向量方式是指从ROM的固定地址中,读取要执行指令的地址信息。这种ROM上的固定地址称为复位向量。操作过程是先取读复位向量的地址,然后再将该地址存入程序计数器PC。这种看起来比较繁琐,但是却具有可以自由更改初始执行指令地址的优点。

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