51、AVR、PIC、MSP430等单片机的复位电路详解

51单片机复位电路

复位是使CPU和系统中其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。

80C51复位结构如上图所示，此处的复位引脚只是单纯地称为RST而不是RST/VPD，因为CHMOS型单片机的备用电源也是由VCC引脚提供的。

无论是HMOS型还是CHMOS型的单片机，在振荡器正在运行的情况下，复位是靠在RST/VPD引脚加持续2个机器周期（即24个振荡周期）的高电平来实现的。在RST引脚出现高电平后的第二个周期执行内部复位，以后每个周期重复一次，直至RST端变低电平。

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

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10K?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。

在复位有效期间（即高电平），80C51单片机的ALE引脚和PSEN引脚均为高电平，且内部RAM不受复位的影响。

AVR单片机复位电路

Mega16已经内置了上电复位设计。并且在熔丝位里，可以控制复位时的额外时间，故

重要说明：实际应用时，如果你不需要复位按钮，复位脚可以不接任何的零件，AVR芯片也能稳定工作。即这部分不需要任何的外围零件。

PIC单片机复位电路

当PIC16F87X系列单片机使用低频振荡方式时，单片机的外接引脚MCLR连接如图所示中（a）和（b）所示。

其中，MCLR引脚的漏电流最大值为5μA，电阻R取值应小于40kΩ，以保证其压降不大于0.2V；R1用作限流电阻，取值1.0Ω，用于保护MCLR引脚内部电路。

PIC单片机复位电路

二极管D使电容C能够在电源掉电时快速放电。电容C的充电过程对于我们有用，而放电过程不仅无用，而且在一次掉电之后，C还有积累电荷时，如果再次上电，就会造成RC延时电路失去延时作用，从而不能可靠复位。

MSP430单片机复位电路

只要电源接通，那么这个电容就会“逐渐充满电”，这个过程必须要有，正是这个过程保证了CPU正确地“RESET”。

当电容充满电之后我们把电源开关断开了，这个电容中的电“何去何从”呢?VCC和GND之间接了N多的器件，所有的器件都对它说：“把你那点电给我吧，我还能坚持一下。”电容说：“给你们没问题，可是我他娘脑袋上有个电阻挡我的财路，你们先别急，我慢慢把电放给你们。”

当电容刚刚要把电通过那个上拉电阻放出来，电源开关突然又接通了。CPU开始冲电容吼：“孙子!你Y的那个充电过程怎么没啦?我还要复位呢!”电容不干了：“废话，我上次充的电还没放呢这他妈电源又通啦!”CPU急了：“那我怎么办?我得复位啊!”电容眼珠一翻：“管你Y怎么办，死去吧你!”

如果有了这个二极管就可以快速将电容上的电压释放，保证复位信号正确无误。这个才是该二极管起到的真正作用。

不想遇见pic单片机死锁？那你就看过来

大家好我是小火，想学习单片机的同学可以关注、私信我或者在评论区回复我要入门。在单片机百花齐放的年代，玩pic单片机的朋友也是非常多的。在使用pic单片机的过程中，会发现各种各样的问题，这些问题虽然在单片机中都是不可避免的，但是谁都不想遇到这些都疼的问题。下面我分享一下我遇到的问题，希望可以帮助到大家。

我们用PIC单片机去进行项目开发时，最不想遇到的问题就是PIC单片机经常是遇到扰后硬件就会进入到死锁状态，很多人觉得是因为“CMOS的可控硅效应” 的原因才导致了死锁现象，常规操作都是认为“死锁后硬件复位都是无效的，只有断电”。如果家里使用的电器经常收到干扰， CPU 受干扰因而‘硬件死锁’，死机在那儿，需要你去拔掉电源插头，隔几秒再插回去，你一天时间光光招呼家里那些电器就消耗完了。我想你会把这些家电都扔掉，谁都忍受不了这种垃圾家电。

我们要去解决这个问题就要了解为什么会硬件死锁，通常的情况下PIC单片机在受到某些干扰后就会出现硬件死锁，那么PIC中‘看门狗’有何用，有没有人深入去探讨其原因，在各单片机论坛的观点也是各有不同，但是大部分人还是觉得“CMOS的可控硅效应”而产生死锁现象， 我个人的猜想观点，有可能与 “CMOS的可控硅效应”无关，但太多的专业人士认为是“CMOS的可控硅效应”所引起的，带着我的猜想去探寻PIC ‘死锁现象’的经过提供大家参考。

很多年前PIC16C5x刚出产一两年，(PICxxxx 原先只有165x，属于NMOS结构，大量用于通用-GI的选台器、有线电视解锁器，后来改为CMOS结构，更名为16C5x)，当时只有 16C54、55、56、57 四个型号，仿真器只有顶尖公司制造的 16C5x DOS版仿真器(第一代)，它也是 Microchip 第一个OEM仿真器厂。16C5x 当年为最省电的OTP、QTP 单片机，价格又比其它的单片机便宜，但是因为它受到干扰容易死机，导致很多公司对他敬而远之。

我记得以前我们公司设计汽车防盗系统，当时市面上大多数的汽车防盗器都还用CD40xx的逻辑电路去实现的，每个时控需要配置一组RC电路，电路板上十几个芯片，最少都有7～8个VR，调整时非常复杂，当时我就以一个16C55+一个ULN2003+一个解码IC (当时技术未成熟，还没用PIC程序解码，后期的已将解码IC省略)，一共三个IC就解决，至于电路方面有些部分是参考书上的的电路移植过来，样品出来后，当时合作方就提出了很多疑问，电路居然如此简单，同时间内有4、5个‘计时器’在计时，又要做那么多的I/O侦测工作，时控、 性能、稳定性全都打上了问号。总而言之， CPU所设计的电路，对于功能-绝对是比逻辑电路所设计的好太多了，时控的准确性-我为它保证所有的时控误差在1%之内， 至于稳定性----当时的样品时常当机、死机，CPU 发烫，那就有些抠脚了。

我当时也是非常想解决死锁这个问题，可以说是找遍能找资料，但是还是没有什么收获，在PIC的书上都没有看到类似讯息，只好自己多去实验看看能不能总结一下，我花了几天的时间，模拟了各种状况，做了各式各样的实验，制造各种干扰，用示波器测量各点所发生的异常波形。

其中一个简单的实验，(/MCLR 的接脚上，接一个提升电阻至 V+，接一个 0.1uf至地，接一个按键开关至地)，让我得到一个我所需要的答案，实验时我多次的按按键开关，应该只是重置而已，但很容易进入所谓的‘硬件死锁’，连续测试，都会重覆发生，机率非常高，最后得到一个答案，PIC晶片的MCLR硬件设计有问题，与其他I/O脚无关联，不是 I/O 脚受干扰， 而是/MCLR 在重置或受干扰时，/MCLR 脚会产生一个振荡信号，当/MCLR 脚的外部接有电容时，它就永在发振，而PIC晶片内部某种硬件原因，导致于VDD与VSS之间产生很大的电流，所以VDD与VSS像短路一样，CPU因而发烫，当把电容移开后， CPU就重新工作，耗电流也就恢复正常了。

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