復(fù)位原理:
開機(jī)的時(shí)候?yàn)槭裁礊閺?fù)位在電路圖中,電容的的大小是10uf,電阻的大小是10k。所以根據(jù)公式,可以算出電容充電到電源電壓的0.7倍(單片機(jī)的電源是5V,所以充電到0.7倍即為3.5V),需要的時(shí)間是10K*10UF=0.1S。也就是說在電腦啟動(dòng)的0.1S內(nèi),電容兩端的電壓時(shí)在03.5V增加。這個(gè)時(shí)候10K電阻兩端的電壓為從51.5V減少(串聯(lián)電路各處電壓之和為總電壓)。所以在0.1S內(nèi),RST引腳所接收到的電壓是5V~1.5V。在5V正常工作的51單片機(jī)中小于1.5V的電壓信號(hào)為低電平信號(hào),而大于1.5V的電壓信號(hào)為高電平信號(hào)。所以在開機(jī)0.1S內(nèi),單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位(RST引腳接收到的高電平信號(hào)時(shí)間為0.1S左右)。
按鍵按下的時(shí)候?yàn)槭裁磿?huì)復(fù)位在單片機(jī)啟動(dòng)0.1S后,電容C兩端的電壓持續(xù)充電為5V,這是時(shí)候10K電阻兩端的電壓接近于0V,RST處于低電平所以系統(tǒng)正常工作。當(dāng)按鍵按下的時(shí)候,開關(guān)導(dǎo)通,這個(gè)時(shí)候電容兩端形成了一個(gè)回路,電容被短路,所以在按鍵按下的這個(gè)過程中,電容開始釋放之前充的電量。隨著時(shí)間的推移,電容的電壓在0.1S內(nèi),從5V釋放到變?yōu)榱?.5V,甚至更小。根據(jù)串聯(lián)電路電壓為各處之和,這個(gè)時(shí)候10K電阻兩端的電壓為3.5V,甚至更大,所以RST引腳又接收到高電平。單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。
總結(jié):
1、復(fù)位電路的原理是單片機(jī)RST引腳接收到2US以上的電平信號(hào),只要保證電容的充放電時(shí)間大于2US,即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位,所以電路中的電容值是可以改變的。
2、按鍵按下系統(tǒng)復(fù)位,是電容處于一個(gè)短路電路中,釋放了所有的電能,電阻兩端的電壓增加引起的。
單片機(jī)上電復(fù)位電路圖(一)
下面幾種延時(shí)復(fù)位電路,都是利用在單片機(jī)RST引腳上外接一個(gè)RC支路的充電時(shí)間而形成的。典型復(fù)位電路如圖(a)所示,其中的阻容值是原始手冊(cè)中提供的。圖(b)是簡(jiǎn)化后的復(fù)位電路,圖(c)在圖(a)的基礎(chǔ)上加上一個(gè)二極管D,有助于電容C的快速放電,為下一次上電復(fù)位延時(shí)做準(zhǔn)備。在經(jīng)歷了一系列延時(shí)之后,單片機(jī)才開始按照時(shí)鐘源的工作頻率,進(jìn)入到正常的程序運(yùn)行狀態(tài)。
單片機(jī)上電復(fù)位電路圖(二)
復(fù)位電路由按鍵復(fù)位和上電復(fù)位兩部分組成。
(1)上電復(fù)位:STC89系列單片及為高電平復(fù)位,通常在復(fù)位引腳RST上連接一個(gè)電容到VCC,再連接一個(gè)電阻到GND,由此形成一個(gè)RC充放電回路保證單片機(jī)在上電時(shí)RST腳上有足夠時(shí)間的高電平進(jìn)行復(fù)位,隨后回歸到低電平進(jìn)入正常工作狀態(tài),這個(gè)電阻和電容的典型值為10K和10uF。
(2)按鍵復(fù)位:按鍵復(fù)位就是在復(fù)位電容上并聯(lián)一個(gè)開關(guān),當(dāng)開關(guān)按下時(shí)電容被放電、RST也被拉到高電平,而且由于電容的充電,會(huì)保持一段時(shí)間的高電平來使單片機(jī)復(fù)位。
單片機(jī)上電復(fù)位電路圖(三)
單片機(jī)上電復(fù)位電路如圖3所示,請(qǐng)回答下列問題:
(1) 該復(fù)位電路適用于高電平復(fù)位還是低電平復(fù)位?
(2) 試述復(fù)位原理,畫出上電時(shí)Vc的波形;
(3) 試述二極管D的作用。
圖3 RC復(fù)位電路
答案:(1)低電平復(fù)位。
(2)在圖3中,CPU上電時(shí),但由于電容C兩端的電壓VC不能突變,因此VC保持低電平。但隨著電容C的充電,VC不斷上升,上升曲線如圖4所示。只要選擇合適的R和C,VC就可以在CPU復(fù)位電壓以下持續(xù)足夠的時(shí)間使CPU復(fù)位。復(fù)位之后,VC上升至電源電壓,CPU開始正常工作。相當(dāng)于在CPU上電時(shí),自動(dòng)產(chǎn)生了一個(gè)一定寬度的低電平脈沖信號(hào),使CPU復(fù)位。
圖4 RC充放電曲線
(3) 當(dāng)電源電壓消失時(shí),二極管D為電容C提供一個(gè)迅速放電的回路,使/RESET端迅速回零,以便下次上電時(shí)CPU能可靠復(fù)位。
這是一個(gè)非常重要的知識(shí)點(diǎn),如果CPU的復(fù)位電路設(shè)計(jì)得不合理將會(huì)導(dǎo)致CPU嚴(yán)重死機(jī),并且影響與CPU有關(guān)的外圍器件的穩(wěn)定性,比如存儲(chǔ)器上電丟失數(shù)據(jù)。
單片機(jī)上電復(fù)位電路圖(四)
(1)復(fù)位電路原理圖:
(2)原理:
復(fù)位條件:RST引腳高電平(大于1.5v)時(shí)間大于0.1s后復(fù)位
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