详解单片机复位电路的作用及设计

发布时间:2023-01-31  

什么是复位

单片机复位电路的作用是:使单片机恢复到起始状态,让单片机的程序从头开始执行,运行时钟处于稳定状态、各种寄存器、端口处于初始化状态等等。目的是让单片机能够稳定、正确的从头开始执行程序。


为什么要加复位?

数字电路中寄存器和 RAM 在上电之后默认的状态和数据是不确定的,如果有复位,我们可以把寄存器复位到初始状态,RAM 的数据可以通过复位来触发 RAM 初始化

程序逻辑如果进入了错误的状态,通过复位可以把所有的逻辑状态恢复到初始值,如果没有复位,那么逻辑可能永远运行在错误的状态。(一些简单的IC芯片没有看门狗电路,就需要外部复位)

好的,通过上面两段话,你了解了复位电路的作用以及为什么要加复位电路

正常单片机和IC芯片复位都是有一个Reset引脚,给复位引脚通一定时间的高/低电平就可以实现复位

典型的51单片机当RST复位脚持续两个机器周期以上高电平就将复位

像我们常用的STM32F1系列 ,查阅手册得知复位引脚需要持续20us以上的低电平,就可完成复位

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那么复位电路具体要怎么设计,一共有几种呢?我们一般分为:

高电平复位

低电平复位

按键复位电路

上电复位电路

使电路恢复到起始状态的电路设备

高电平上电复位

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我们来看一下高电平上电复位,本质就是RC串联充电电路,在上电的瞬间,由于电容两端电压不能突变,上电后的一瞬间电容等效为短路,电容C11充电,充电电流在电阻上形成的电压为高电平;单片机复位,几个毫秒之后,电容充电完毕,电路为断路,电流为0,电阻两端电压近似于0V,这时RST就为低电平。单片机将进入正常工作状态。

电容充电时间T/复位持续时间:

T=(1/9)*R*C

1

低电平上电复位

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低电平上电复位,由于电容两端电压不能突变的特性,在上电的瞬间RST端电位近似为GND,通过 10K电阻对 C11电容进行充电,此时RST复位引脚电压为低电平;单片机复位,几个毫秒之后,电容器充满,下面为断路,电流为0,电流经过电阻流入RST复位引脚, 引脚为高电平, 这时,单片机将进入正常工作状态。

电容充电时间T/复位持续时间:

T= 9*R*C

1

高电平按键复位

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高电平按键复位,VCC上电时,电容C充电,此时电路导通,在10K电阻上出现电压,RST引脚为高电平,使得单片机复位;几个毫秒后,C充满,此时电路为断路,10K电阻上电流降为0,电压也为0,RST引脚为低电平,使得单片机进入工作状态。工作期间,按下按键Key,电容两端相当于短路,电容C放电,RST引脚为高电平,使得单片机复位。松开按键Key,电容C又充电,几个毫秒后,充电完成,电路断路,单片机进入工作状态。

低电平按键复位

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低电平按键复位,VCC上电时,电容C充电,此时电路导通,RST引脚为低电平,使得单片机复位;几个毫秒后,电容C充满,此时电路为断路,电流由10K电阻流入RST复位引脚,RST引脚为高电平,使得单片机进入工作状态。工作期间,按下按键Key,RST复位引脚直接跟GND导通,为低电平,电容C放电,使得单片机复位。松开按键Key,电容C又充电,几个毫秒后,充电完成,电路断路,单片机进入工作状态。


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