单片机复位电路的可靠性分析精华版

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你该了解的单片机复位电路

你该了解的单片机复位电路
影响单片机系统运行稳定性的因素可大体分为外因和内因两部分:
1、外因
射频干扰，它是以空间电磁场的形式传递在机器内部的导体（引线或零件引脚）感生出相应的干扰，可通过电磁屏蔽和合理的布线/器件布局衰减该类干扰；
电源线或电源内部产生的干扰，它是通过电源线或电源内的部件耦合或直接传导，可通过电源滤波、隔离等措施来衰减该类干扰。

2、内因
振荡源的稳定性，主要由起振时间频率稳定度和占空比稳定度决定起振时间可由电路参数整定稳定度受振荡器类型温度和电压等参数影响复位电路的可靠性。

二、复位电路的可靠性设计
1、基本复位电路
复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。

为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开
关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。

图1所示的RC复位电路可以实现上述基本功能，图3为其输入-输出特性。

但解决不了电源毛刺（A点）和电源缓慢下降（电池电压不足）等问题而且调整RC 常数改变延时会令驱动能力变差。

左边的电路为高电平复位有效右边为低电平Sm为手动复位开关Ch可避免高频谐波对电路的干扰
图2所示的复位电路增加了二极管，在电源电压瞬间下降时使电容迅速放电，一定宽度的电源毛刺也可令系统可靠复位。

图3所示复位电路输入输出特性图的下半部分是其特性，可与上半部比较增加放电回路的效果
使用比较电路，不但可以解决电源毛刺造成系统不稳定，而且电源缓慢下降也能可靠复位。

图4 是一个实例当VCC x (R1/(R1+R2) ) =0.7V时，Q1截止使系统复位。

Q1的放大。

单片机复位电路

单片机复位电路汇总复位电路的作用在上电或复位过程中，控制CPU的复位状态：这段时间内让CPU保持复位状态，而不是一上电或刚复位完毕就工作，防止CPU发出错误的指令、执行错误操作，也可以提高电磁兼容性能。

无论用户使用哪种类型的单片机,总要涉及到单片机复位电路的设计。

而单片机复位电路设计的好坏,直接影响到整个系统工作的可靠性。

许多用户在设计完单片机系统,并在实验室调试成功后,在现场却出现了“死机”、“程序走飞”等现象,这主要是单片机的复位电路设计不可靠引起的。

基本的复位方式单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。

89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。

当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上，则CPU就可以响应并将系统复位。

单片机系统的复位方式有：手动按钮复位和上电复位1、手动按钮复位手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平（图1）。

一般采用的办法是在RST 端和正电源Vcc之间接一个按钮。

当人为按下按钮时，则Vcc的+5V电平就会直接加到RST 端。

手动按钮复位的电路如所示。

由于人的动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒，所以，完全能够满足复位的时间要求。

图12、上电复位AT89C51的上电复位电路如图2所示，只要在RST复位输入引脚上接一电容至Vcc端，下接一个电阻到地即可。

对于CMOS型单片机，由于在RST端内部有一个下拉电阻，故可将外部电阻去掉，而将外接电容减至1µF。

上电复位的工作过程是在加电时，复位电路通过电容加给RST端一个短暂的高电平信号，此高电平信号随着Vcc对电容的充电过程而逐渐回落，即RST端的高电平持续时间取决于电容的充电时间。

为了保证系统能够可靠地复位，RST端的高电平信号必须维持足够长的时间。

上电时，Vcc的上升时间约为10ms，而振荡器的起振时间取决于振荡频率，如晶振频率为10MHz，起振时间为1ms；晶振频率为1MHz，起振时间则为10ms。

51单片机复位电路设计方案

51单片机复位电路设计方案单片机复位电路是一个重要的设计方案，它负责在单片机系统上电或复位时提供稳定且可靠的复位信号。

在这篇文章中，我将详细介绍关于51单片机复位电路设计方案的内容。

首先，我们需要了解什么是复位电路以及其作用。

复位电路是一种用于将电路或系统恢复到初始状态的电路。

在单片机系统中，复位电路主要用于在上电或复位时将单片机恢复到初始状态，并使其能够正常运行。

设计一个稳定可靠的51单片机复位电路需要考虑以下几个方面：1.复位信号的稳定性：复位信号应在一定时间内保持稳定，以确保单片机能够正确复位。

在电源上电或复位时，电压会有漂移或干扰，因此需要使用适当的电源抗扰动技术来确保复位信号的稳定性。

2.复位电路的响应时间：复位电路应能够在尽可能短的时间内产生复位信号，以确保单片机能够及时进入复位状态。

通常情况下，复位信号的响应时间应小于单片机的启动时间。

3.复位电路的保护机制：复位电路应具有过压、过流和电源反接保护功能，以防止由于异常情况导致单片机受损。

基于以上几个方面的要求，下面是一种常见的51单片机复位电路设计方案：1.采用稳压芯片：稳压芯片可以提供稳定的电源电压，从而保证复位信号的稳定性。

常见的稳压芯片有LM7805、LM1117等，可以根据实际需求选择合适的稳压芯片。

2.使用电源滤波元件：电源滤波元件如电容和电感可以滤除电源中的噪声和干扰，保证复位电路高质量的输出。

可以使用合适的电容和电感组合构建一个有效的电源滤波电路。

3.添加复位延时电路：复位延时电路可以延迟复位信号的产生，在电源上电或复位时给单片机一定的启动时间。

可以使用RC电路或者定时器芯片等构建复位延时电路。

4.引入保护电路：保护电路可以保护复位电路不受异常情况的干扰，常见的保护电路包括过压保护电路、过流保护电路和反接保护电路等。

可以选择合适的保护元件，如稳压二极管、保险丝等来构建保护电路。

以上是一种基于常见设计要求的51单片机复位电路设计方案，可以根据实际应用需求进行调整和改进。

单片机复位电路设计与研究

单片机复位电路设计与研究作者：张泽宇来源：《电子技术与软件工程》2013年第22期摘要在单片机应用系统中，为保证系统中单片机能够工作稳定可靠，复位电路是必不可少的环节。

单片机复位电路设计可靠性直接影响到整个系统工作的可靠性。

在文中进行了几种方式复位电路的特性分析，得出了试验结论。

【关键词】复位电路时钟可靠性1 引言目前单片机广泛应用在机电、医疗、仪器仪表、工业自动化等多个方面。

目前市场上比较流行的单片机是Intel公司的MCS51系列和MCS96系列单片机、Motorola公司的M6800系列单片机。

无论使用何种单片机，复位电路的都是非常重要的，单片机复位电路的可靠性直接决定了整个单片机系统的可靠性。

文中以Intel公司的MCS51系列单片机为例进行论述。

单片机在启动时都必须设计复位电路，复位电路复位单片机，使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，当复位状态结束时使单片机脱离复位状态，从初态开始工作。

当单片机初始通电和工作时受到电压干扰时，电源会出现不稳定状态，为使单片机工作稳定，需在单片机的复位管脚输入一定延时时间的低电平复位信号，延时后将此复位信号拉为高电平。

2 工作原理单片机复位电路的基本功能是在单片机上电工作时为单片机复位管脚提供一定延时周期的复位信号，为保证系统工作稳定，延时周期应保证系统电源稳定后再持续几个状态周期目前的复位电路分为两种类性：低电平复位和高电平复位。

低电平复位就是在单片机上电后，复位电路输出低电平信号，当电源及系统稳定后，复位电路输出高电平信号，复位结束；高电平复位和低电平复位原理相同，不同之处在于初始态为高电平。

3 工作方式针对目前主流复位电路的设计进行了详细比较。

3.1 RC控制上电及手动复位电路如图1所示，复位电路由两个电容、一个电阻及一个复位开关组成。

在接通电源瞬间，电容C77呈现短路状态，RST端为高电平状态，随着电容C77的充电过程结束，RST呈现低电平状态，完成高电平复位过程。

单片机系统中复位电路的可靠性分析与设计

单片机系统中复位电路的可靠性分析与设计作者：苏伟华来源：《电子技术与软件工程》2018年第09期摘要单片机系统复位电路能否在规定的时间内完成复位工作，对于系统的整体运行具有关键性的影响。

基于此，本文对单片机系统复位电路的组成和各项参数进行系统分析，并在此基础上进一步探索单片机系统复位电路的可靠性，设计了单片系统接口芯片复位的方法，旨在为关注这一领域的人士提供一些可行性较高的参考意见，提升单片机系统复位电路的稳定性与可靠性。

【关键词】单片机系统复位电路抗干扰性能随着电子信息的发展和电子产品在我国国民经济领域重要性的提高，各界对于我国电路系统的设计，尤其是电路系统内部的单片机系统复位电路可靠性关注程度越来越高。

单片机系统复位电路结构虽较为简单，但却决定着电路系统能否正常启动，因此，在设计的过程中需要考虑复位电路的抗干扰能力。

如何对单片机系统复位电路的可靠性进行分析和设计，提升系统的性能，成为电子领域工作人员的工作重点之一。

1 单片机系统复位电路的组成与参数单片机系统复位电路会受到外部环境当中的噪声干扰，在受到干扰之时会直接导致单片机系统复位电路的复位端口发生异常，进而引起系统内部CPU的某些接口电路以及寄存器等发生错误复位。

因此，在对单片机系统复位电路的进行可靠性分析以及设计更加合理的单片机系统复位电路时，需要综合考虑不同系统的抗干扰能力，在选择单片机系统复位电路时就需要重视各部分的参数和具体的结构组成。

通常情况下，单片机系统复位电路需要具备上电自复位功能以及上电按钮复位功能等两个部分。

例如，在电路系统内部通常使用的MCS-51单片机，在具体应用的过程中，复位脉冲可能会达到两个机器周期的高电平宽度，若在此时的系统采用12MHz的晶振，那么一个机器周期为1μs，所以此时的复位脉冲至少需要达到2μs。

但是根据相关领域的调查和研究结果显示，在实际的操作系统当中，系统的电源上升时间和振荡时间需要被充分考虑，当系统整体的电源上升时间为lOms时，此时的振荡器振动频率会直接影响振荡器的起振时间，在10MHz时为Ims，当在1MHz时振荡频率为lOms。

单片机复位电路分析

单片机复位电路分析单片机是一种高度集成的电子器件，具有处理和控制电子信号的能力。

在单片机工作中，复位电路是非常重要的一部分，它确保单片机启动和工作的可靠性。

本文将分析单片机复位电路的原理、设计和应用。

一、复位电路的原理复位电路是单片机系统中的一个重要电路，其主要功能是在单片机上电时将其内部各个逻辑单元置于初始状态，使单片机能够从设计好的程序的第一步开始执行。

复位电路主要用于以下几个方面：1.启动时复位：当单片机上电时，由于各个逻辑单元的初始状态不确定，复位电路将所有逻辑单元复位到初始状态，确保单片机从正确的程序入口开始执行。

2.系统异常复位：当系统出现异常情况，例如主频异常、IO端口错误等情况时，复位电路可以将单片机复位到初始状态，以恢复系统的正常工作。

3.软件复位：单片机内部通常有一些特殊指令可以触发软件复位，使单片机从程序的第一步开始执行。

复位电路通常由复位源、复位信号检测和复位控制三个基本部分组成。

复位源是指导致单片机复位的异常电子信号，常见的复位源有电源电压异常、晶振频率异常等。

复位信号检测是判断复位源信号的有效性，通常采用复位信号检测电路和复位信号延时电路。

复位控制是根据复位源和复位信号检测的结果，控制单片机逻辑单元的复位。

二、复位电路的设计复位电路的设计需要考虑以下几个因素：1.复位源的选择：根据具体应用需求选择复位源，常见的复位源有电源电压、晶振频率等。

复位电源通常采用稳压电源，并通过滤波电路和限流电路保证稳定的复位电压。

2.复位信号检测：复位信号检测电路用于检测复位源信号的有效性，并产生复位信号。

常见的复位信号检测电路有电压比较电路、门电路等。

复位信号延时电路用于保证在复位信号稳定后再进行复位操作，通常采用RC延时电路或者门延时电路。

3.复位控制：复位控制电路根据复位信号检测的结果，控制单片机各个逻辑单元的复位。

通常采用门电路实现复位控制，可以通过AND门或者OR门的连接实现复位控制逻辑。

单片机复位电路设计

单片机复位电路设计一、概述影响单片机系统运行稳定性的因素可大体分为外因和内因两部分:1、外因射频干扰，它是以空间电磁场的形式传递在机器内部的导体（引线或零件引脚）感生出相应的干扰，可通过电磁屏蔽和合理的布线/器件布局衰减该类干扰；电源线或电源内部产生的干扰，它是通过电源线或电源内的部件耦合或直接传导，可通过电源滤波、隔离等措施来衰减该类干扰。

2、内因振荡源的稳定性，主要由起振时间频率稳定度和占空比稳定度决定。

起振时间可由电路参数整定稳定度受振荡器类型温度和电压等参数影响复位电路的可靠性。

二、复位电路的可靠性设计1、基本复位电路复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。

为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。

图1所示的RC复位电路可以实现上述基本功能，图3为其输入-输出特性。

但解决不了电源毛刺（A 点）和电源缓慢下降（电池电压不足）等问题而且调整 RC 常数改变延时会令驱动能力变差。

左边的电路为高电平复位有效右边为低电平 Sm为手动复位开关 Ch可避免高频谐波对电路的干扰。

图1 RC复位电路图2所示的复位电路增加了二极管，在电源电压瞬间下降时使电容迅速放电，一定宽度的电源毛刺也可令系统可靠复位。

图3所示复位电路输入输出特性图的下半部分是其特性，可与上半部比较增加放电回路的效果图2 增加放电回路的RC复位电路使用比较电路，不但可以解决电源毛刺造成系统不稳定，而且电源缓慢下降也能可靠复位。

图4 是一个实例当 VCC x(R1/(R1+R2) ) = 0.7V时，Q1截止使系统复位。

Q1的放大作用也能改善电路的负载特性，但跳变门槛电压 Vt 受 VCC 影响是该电路的突出缺点，使用稳压二极管可使 Vt 基本不受VCC影响。

见图5，当VCC低于Vt(Vz+0.7V)时电路令系统复位。

图3 RC复位电路输入-输出特性图4 带电压监控功能的复位电路图5 稳定门槛电压图6 实用的复位监控电路在此基础上,增加延时电容和放电二极管构成性能优良的复位电路,如图6所示。

单片机复位问题的分析与研究

① 外部复位输入（Ｅｘｔｅｒｎａｌｒｅｓｅｔｉｎｐｕｔ） ② 上电复位（Ｐｏｗｅｒ — ｏｎｒｅｓｅｔ） ③ 电压检测复位１（Ｖｏｌｔａｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒｅｓｅｔ１）
相关的系统复位。关键词：复位；单片机；抗干扰；可靠性
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎｏｆＳＣＭ，ｔｈｅｒｅｓｅｔｐｒｏｃｅｓｓｉｓｂａｓｉｓａｎｄｃｉｒｔｉｃａ１．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｅｘｐｏｕｎｄｓｈｅｔ
⑤ 看门狗复位（Ｗａｔｃｈｄｏｇｔｉｍｅｒｒｅｓｅｔ） ⑥ 系统时钟复位（Ｓｙｓｔｅｍｃｌｏｃｋｒｅｓｅｔ）
为例，较全面地阐述了单片机的复位和抗干扰问题，并就如何保证单片机系统运行可靠性进行了分析，介绍了
几种相关的系统复位。
⑦ 修整数据复位（Ｔｉｒｍｍｉｎｇｄａｔａｒｅｓｅｔ）
⑧Ｆｌａｓｈｓｔａｎｄｂｙｒｅｓｅｔ
复位产生系统框图（见图１）。
图１复位产生系统框
９５２０１４年０８月
系统复位在单片机系统中不可缺少，其好坏影响整
个单片机应用系统的可靠性。在现有家电控制系统复杂环境下，分析复位产生原因是单片机应用可靠系统设计的依据，通过复位原因分析，合理设计单片机外围电路（如

LPC900 系列单片机复位电路的可靠性设计

LPC900系列单片机复位电路的可靠性设计LPC900系列单片机是一款高速、低功耗的小管脚单片机，由于它是低电压的芯片，过去大多数开发工程师几乎习惯于使用5V供电电压的单片机，因此相对来说对采用3V供电电压的单片机复位电路的设计还不熟悉。

由于LPC900系列单片机的电源电压为2.4-3.6V并非常规的5V供电系统，我们常见的单片机几乎都是使用5V的供电方式，其单片机的复位电路门监电压是1.2V，而使用3V供电的单片机的复位门监电压是0.4V，因此我们必须根据LPC900系列单片机的电气特性来进行复位电路的可靠性设计。

1．有后备电池的系统对于有后备电池的系统，平时一般均在低功耗状态下，即没有系统上下电的情况，可以使用内部上电复位，或者外部电源监控芯片复位，或者外部RC复位等。

当用户所设计的系统为5V/3V系统时，为了保证复位的统一，复位监控电源以5V 为基准。

使用内部复位时，必须在复位引脚接一上拉电阻（如5～10K），才能保证芯片上电复位更可靠。

图1 5V/3V系统中，内部复位应用示意图使用外部复位时，请使用电源监控芯片，如PHILIPS半导体公司生产的MAX809L。

图2 5V/3V系统中，外部复位应用示意图在纯3V系统中，使用内部上电复位时，必须在复位引脚接一上拉电阻（如5～10K）。

图3 纯3V系统中，内部复位应用示意图纯3V系统中，使用外部复位时，请使用电源监控芯片，如PHILIPS半导体公司生产的MAX809R等。

图4 纯3V系统中，外部复位应用示意图2. 无后备电池的系统对于无后备电池的系统的复位电路设计，建议使用PHILIPS的外部电源监控芯片MAX809，并且在电源电路的输出端上并接一个2～3K的电阻。

图5 无后备电池系统的电源电路原理(1)另外，电源部分电路还可以设计如图6所示，使用MAX809的/RST输出控制P89LPC932的供电电源，MAX809连接+5V或+3V电源。

图6 无后备电池系统的电源电路原理(2)在系统上电过程中，当电源电压上升到MAX809的门槛电压时，MAX809输出高电平 Q2晶体管导通 Q1晶体管导通，P89LPC932获得电源(应用于有慢上电情况的系统)。

单片机复位电路分析

单片机的时钟信号用来提供单片机片内各种微操作的时间基准，复位操作则使单片机的片内电路初始化，使单片机从一种确定的初态开始运行。

时钟电路：8031单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到：内部振荡方式和外部振荡方式。

在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器(简称晶振)或陶瓷谐振器，就构成了内部振荡方式。

由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。

内部振荡方式的外部电路如下图所示。

图中，电容器Col，C02起稳定振荡频率、快速起振的作用，其电容值一般在5-30pF。

晶振频率的典型值为12MH2，采用6MHz的情况也比较多。

内部振荡方式所得的时钟情号比较稳定，实用电路中使用较多。

外部振荡方式是把外部已有的时钟信号引入单片机内。

这种方式适宜用来使单片机的时钟与外部信号保持同步。

外部振荡方式的外部电路如下图所示。

由上图可见，外部振荡信号由XTAL2引入，XTAL1接地。

为了提高输入电路的驱劝能力，通常使外部信号经过一个带有上拉电阻的TTL反相门后接入XTAL2。

基本时序单位：单片机以晶体振荡器的振荡周期(或外部引入的时钟周期)为最小的时序单位，片内的各种微操作都以此周期为时序基准。

振荡频率二分频后形成状态周期或称s周期，所以，1个状态周期包含有2个振荡周期。

振荡频率foscl2分频后形成机器周期MC。

所以，1个机器周期包含有6个状态周期或12个振荡周期。

1个到4个机器周期确定一条指令的执行时间，这个时间就是指令周期。

8031单片机指令系统中，各条指令的执行时间都在1个到4个机器周期之间。

4种时序单位中，振荡周期和机器周期是单片机内计算其它时间值(例如，波特率、定时器的定时时间等)的基本时序单位。

下面是单片机外接晶振频率12MHZ时的各种时序单位的大小：振荡周期＝1/fosc=1/12MHZ=复位电路：当MCS-5l系列单片机的复位引脚RST(全称RESET)出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作。

89c51单片机的复位电路

2、内因振荡源的稳定性，主要由起振时间频率稳定度和占空比稳定度决定。

起振时间可由电路参数整定稳定度受振荡器类型温度和电压等参数影响复位电路的可靠性。

二、复位电路的可靠性设计1、基本复位电路复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。

为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。

图1所示的R C复位电路可以实现上述基本功能，图3为其输入-输出特性。

但解决不了电源毛刺（A 点）和电源缓慢下降（电池电压不足）等问题而且调整 RC 常数改变延时会令驱动能力变差。

左边的电路为高电平复位有效右边为低电平 Sm为手动复位开关Ch可避免高频谐波对电路的干扰。

图1 RC复位电路图2所示的复位电路增加了二极管，在电源电压瞬间下降时使电容迅速放电，一定宽度的电源毛刺也可令系统可靠复位。

图4 是一个实例当 VCC x (R1/(R1+R2) ) = 0.7V时，Q1截止使系统复位。

Q1的放大作用也能改善电路的负载特性，但跳变门槛电压 Vt 受 VCC 影响是该电路的突出缺点，使用稳压二极管可使 Vt 基本不受VCC影响。

见图5，当VCC低于Vt(Vz+0.7V)时电路令系统复位。

单片机系统中复位电路的可靠性分析与设计

单片机系统中复位电路的可靠性分析与设计首先，在分析复位电路可靠性之前，有必要了解复位电路的基本原理。

复位电路的主要功能是在系统通电或特定条件发生时将单片机的复位引脚拉低一段时间，使单片机按照预定的状态重新启动，从而保证系统正常运行。

常见的复位电路包括普通复位电路、功率上复位电路、看门狗复位电路等。

复位电路可靠性的分析主要从以下几个方面入手：1.电源稳定性：复位电路的工作依赖于电源的稳定性。

如果电源波动较大，可能会导致复位信号不稳定，引起系统复位异常。

因此，建议在设计中增加稳压电路、滤波电路等措施，确保电源的稳定性和纹波小。

2.噪声干扰：单片机工作环境中存在各种噪声，如电磁干扰、射频干扰等，这些干扰可能导致复位电路误触发或失效。

为了解决这一问题，可以采用屏蔽措施、使用滤波电路或选择抗干扰能力较强的电路器件等。

3.瞬态故障：在系统工作过程中，可能会出现瞬态故障，例如电源电压的瞬间下降、电流的瞬间增加等，这些瞬态故障可能会导致单片机复位异常。

为了提高复位电路的可靠性，可以选择具有快速响应速度的复位电路器件，以及增加滤波电路等。

4.可靠性设计：在复位电路的设计中，还需要考虑电路的可靠性和容错性。

可以采用多级复位电路设计、冗余复位电路设计等方式，以提高系统的容错能力。

在设计复位电路时，需要根据具体应用场景的需求，选择合适的复位电路方案和元器件。

例如，在高可靠性要求场景下，可以选择使用看门狗复位电路，它可以根据系统的状态监测，自动产生复位信号；在对复位速度有较高要求的场景下，可以采用功率上复位电路，它可以在电源波动瞬间产生复位信号。

综上所述，单片机系统中复位电路的可靠性对整个系统的正常运行起着至关重要的作用。

在设计中，需要考虑电源稳定性、噪声干扰、瞬态故障等因素，并采取相应的设计措施，以提高复位电路的可靠性。

此外，根据具体应用场景的需求选择合适的复位电路方案和元器件也是提高可靠性的重要手段。

单片机复位电路的可靠性设计

单片机复位电路的可靠性设计一概述影响单片机系统运行稳定性的因素可大体分为外因和内因两部分1. 外因射频干扰它是以空间电磁场的形式传递在机器内部的导体引线或零件引脚感生出相应的干扰可通过电磁屏蔽和合理的布线/器件布局衰减该类干扰电源线或电源内部产生的干扰它是通过电源线或电源内的部件耦合或直接传导可通过电源滤波隔离等措施来衰减该类干扰2. 内因振荡源的稳定性主要由起振时间频率稳定度和占空比稳定度决定起振时间可由电路参数整定稳定度受振荡器类型温度和电压等参数影响复位电路的可靠性二复位电路的可靠性设计1. 基本复位电路复位电路的基本功能是系统上电时提供复位信号直至系统电源稳定后撤销复位信号为可靠起见电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位图1所示的RC 复位电路可以实现上述基本功能图3为其输入-输出特性但解决不了电源毛刺A 点和电源缓慢下降电池电压不足等问题而且调整RC 常数改变延时会令驱动能力变差左边的电路为高电平复位有效右边为低电平Sm 为手动复位开关 Ch 可避免高频谐波对电路的干扰图1 RC 复位电路图2所示的复位电路增加了二极管在电源电压瞬间下降时使电容迅速放电一定宽度的电源毛刺也可令系统可靠复位图3所示复位电路输入输出特性图的下半部分是其特性可与上半部比较增加放电回路的效果图2 增加放电回路的RC复位电路使用比较电路不但可以解决电源毛刺造成系统不稳定而且电源缓慢下降也能可靠复位图4是一个实例当VCC x (R1/(R1+R2) ) = 0.7V时Q1截止使系统复位Q1的放大作用也能改善电路的负载特性但跳变门槛电压Vt受VCC影响是该电路的突出缺点使用稳压二极管可使Vt基本不受Vz0.7V时电路令系统复位VCC影响见图5当VCC低于Vt图4 带电压监控功能的复位电路图5 稳定门槛电压图6 实用的复位监控电路在此基础上增加延时电容和放电二极管构成性能优良的复位电路如图6所示调节C1可调整延时时间调节R1可调整负载特性如图7所示上半部分是图5电路的特性下半部分对应图6图7 带电压监控功能的复位电路的输入-输出特性2. 电源监控电路上述的带电压监控的复位电路又叫电源监控电路监控电路必须具备如下功能上电复位保障上电时能正确地启动系统掉电复位当电源失效或电压降到某一电压值以下时复位系统市面上有类似的集成产品如PHILIPS半导体公司生产的MAX809MAX810此类产品体积小功耗低而且可选门槛电压可保障系统在不同的异常条件下可靠地复位防止系统失控图8中的Rm和Sm 实现手动复位无需该功能时可把Reset 端或/Reset 端直接与单片机的RST 端或/RST 端相连最大限度地简化外围电路也可选择PHILIPS半导体公司带手动复位功能的产品MAX708图8 集成复位监控电路此外MAX708还可以监视第二个电源信号为处理器提供电压跌落的预警功能利用此功能系统可在电源跌落时到复位前执行某些安全操作保存参数发送警报信号或切换后备电池等图9电表的应用实例利用MAX708电表可在电源毛刺或停电前把当前电度数保存到E2PROM 中再配合保存多个电度数备份算法可有效解决令工程师头疼E2PROM中的电度数掉失问题使用该电路必须选择适当的预警电压点以保证靠电源的储能供电情况下VCC电压从预警电压跌到复位电压的维持时间t B必须足够长E2PROM的写周期约为1020ms一般取t B>200ms就可确保数据稳定写入预警电压调整方法当V DC等于预警电压时调整R1和R2使PFI的电压为1.25V此时可检测/PFO来确认内部的电压比较器是否动作调整时必须注意此比较器是窗口比较器图10是该应用的程序流程图VCC经滤波和稳压后的电源DC稳压的整流电源图9 MAX708的典型应用图10. 电表应用中E2PROM数据保护程序流程图3. 多功能电源监控电路除上电复位和掉电复位外很多监控电路集成了系统所需的功能如电源测控供电电压出现异常时提供预警指示或中断请求信号方便系统实现异常处理数据保护当电源或系统工作异常时对数据进行必要的保护如写保护数据备份或切换后备电池看门狗定时器当系统程序跑飞或死锁时复位系统其它的功能如温度测控短路测试等等我们把其称作多功能电源监控电路下面介绍两款特别适合在工控安防金融行业中广泛应用多功能的监控电路Catalyst 公司的CAT1161是一个集成了开门狗电压监控和复位电路的16K 位E 2PROM I 2C 接口不但集成度高功耗低E 2PROM部分静态时真正实现零功耗而且清看门狗是通过改变SDA 的电平实现的节省系统I/O 资源其门槛电压可通过编程器修改该修改范围覆盖绝大多数应用当电源下降到门槛电压以下时硬件禁止访问E 2PROM确保数据安全使用时注意的是RST /RST 引脚是I/O 脚CAT1161检测到两引脚中任何一个电压异常都会产生复位信号与RST/RST 引脚相连的下拉电阻R2和上拉电阻R1必须同时连接否则CAT1161将不断产生复位同样不需要手动复位功能时可节省Rm 和Sm 两个元件图11. 内置WDT RESET/RESETE 2PROM 监控器件接口电路PHILIPS 公司的SA56600-42被设计用在电源电压降低或断电时作保护微电脑系统中SRAM 的数据当电源电压下降到通常值4.2V 时输出CS 变为逻辑低电平把CE 也拉低从而禁止对SRAM 的操作同时产生一个低电平有效的复位信号供系统使用如果电源电压继续下降到达通常值 3.3V或更低时SA56600-42切换系统操作从主电源供电切换到后备锂电池供电当主电源恢复正常电压上升至3.3V 或更高时将SRAM 的供电电源将由后备锂电池切换回主电源当主电源上升至大于典型值4.2V 时输出CS 变为逻辑高电平使CE 变为高电平使能SRAM 的操作复位信号一直持续到系统恢复正常操作为止在系统电源电压不足或突然断电的时候这个器件能可靠地保护系统在SRAM 内的数据ND 1图12. 内置SRAM 数据保护电路的监控器件SA56600-42的典型应用4. ARM单片机的复位电路设计无论在移动电话高端手持仪器还是嵌入式系统32位单片机ARM 占据越来越多的份额 ARM已成为事实的高端产品工业标准由于ARM高速低功耗低工作电压导致其噪声容限低这是对数字电路极限的挑战对电源的纹波瞬态响应性能时钟源的稳定度电源监控可靠性等诸多方面也提出了更高的要求ARM监控技术是复杂并且非常重要的分立元件实现的监控电路受温度湿度压力等外界的影响大而且对不同元件影响不一致较大板面积过多过长的引脚容易引入射频干扰功耗大也是很多应用难以接受而集成电路能很好的解决此类问题目前也有不少微处理器中集成监控电路处于制造成本和工艺技术原因此类监控电路大多数是用低电压CMOS工艺实现的比起用高电压高线性度的双极工艺制造的专用监控电路性能还有一段差距结论是使用ARM 而不用专用监控电路可能导致得不偿失经验也告诉我们使用专用监控电路可以避免很多离奇古怪的问题ARM 的应用工程师切记少走弯路图13. 用PHILIPS MAX708实现的ARM复位电路图13是实用可靠的ARM复位电路ARM内核的工作电压较低R1可保证电压低于MAX708的工作电源还能可靠复位其中TRST信号是给JTAG接口用的使用HC125可实现多种复位源对ARM复位如通过PC机串口或JTAG接口复位ARM广州周立功单片机发展有限公司 Tel: (020) 38730916 38730917 38730976 38730977 Fax: 387309258三电源监控器件的选型型号电平复位手动复位输入典型复位脉宽(ms)复位输出方式复位门限(V)电压预警看门狗超时周期(S)备用电池切换电压写保护输出E 2P ROM最大工作电流封装参考零售价SA56600-42 低开集 4.2 3.3V 高和低 2.2mA SO8 5.50 NE56604-42 高和低有 100 弱上拉默认4.2外部可调 0.1 1mA SO8 7.50 NE56604-42 高和低有100 弱上拉默认4.2外部可调 0.01 1mA SO8 7.50 CAT1161 高和低 210 开漏数字可调2.2/2.8/3/4.2/4.81.6 内部保护16 Kbit50uA DIP8,SO8 5.50MAX708R /S/T 高和低有200开集2.63/2.93/3.08有500uA SO8, TSSOP85.50MAX809Z /R/S/T/J/M/L 低 240 推挽 2.32/2.93/3.08/4.00 4.38/4.63100uA 50uASOT23 2.30MAX810Z /R/S/T/J/M/L 高 240 推挽 2.32/2.93/3.08/4.00 4.38/4.63100uA 50uASOT23 2.30IMP809R /S/T/J/M/L 低 240 推挽 2.93/3.08/4.00 4.38/4.6325uA 10uASOT23 2.30MAX810Z /R/S/T/J/M/L 高 240推挽 2.32/2.93/3.08/4.00 4.38/4.6325uA 10uASOT23 2.30HT70XX低开漏 2.2/2.4/2.7/3.3 /3.9/4.4/5.07uA TO92, SOT891.30器件期间的详细资料请访问/philips/philips-power .asp市场价请查阅PHILIPS 半导体栏目下的邮购价。

单片机复位电路的作用

单片机复位电路的作用随着科技的不断发展，单片机已经成为了现代电子产品中不可或缺的重要组成部分。

单片机是一种微型计算机，它可以通过编程控制各种电子设备的运行。

在单片机的运行过程中，复位电路是一个非常重要的电路，它可以保证单片机的正常运行。

本文将介绍单片机复位电路的作用及其原理。

一、单片机复位电路的作用单片机复位电路的作用是在单片机运行过程中，当单片机出现异常时，可以通过复位电路重新启动单片机。

在单片机运行过程中，由于各种原因（如电源电压波动、电池电量不足、外部信号干扰等），单片机可能会出现死机、程序崩溃等异常情况，这就需要使用复位电路来重新启动单片机。

复位电路可以将单片机的所有寄存器、状态位等清零，重新初始化单片机，使其恢复到初始状态。

这样可以保证单片机的稳定运行，避免出现不可预测的错误。

二、单片机复位电路的原理单片机复位电路的原理是通过控制复位信号来实现单片机的复位。

当复位信号为低电平时，单片机处于复位状态，所有寄存器、状态位等都被清零。

当复位信号为高电平时，单片机退出复位状态，开始正常运行。

复位信号一般由一个复位电路芯片来产生，复位电路芯片可以根据单片机的工作电压、复位信号的极性等参数来选择合适的复位电路。

常见的复位电路包括以下几种：1.电源复位电路电源复位电路是将单片机的复位信号直接与电源电压相连，当电源电压低于一定阈值时，复位信号为低电平，单片机处于复位状态。

当电源电压恢复到正常范围时，复位信号变为高电平，单片机退出复位状态。

2.手动复位电路手动复位电路是通过按下一个复位按钮来实现单片机的复位。

当按下复位按钮时，复位信号为低电平，单片机处于复位状态。

当松开复位按钮时，复位信号变为高电平，单片机退出复位状态。

3.看门狗复位电路看门狗复位电路是通过一个定时器来产生复位信号。

定时器会定期产生一个脉冲信号，如果单片机正常运行，会及时清除这个脉冲信号。

如果定时器产生的脉冲信号没有被清除，说明单片机出现异常，复位信号为低电平，单片机处于复位状态。

单片机系统中复位电路的可靠性分析与设计

单片机系统中复位电路的可靠性分析与设计复位电路在单片机系统中起到重要的作用，它负责在系统发生各种故障或不正常情况时将系统带到安全状态，并重新初始化系统的各个部分。

因此，复位电路具有关键的可靠性要求。

本文将对复位电路的可靠性进行分析，并提出一种设计方法。

首先，我们来分析复位电路的可靠性。

复位电路通常由一个复位信号源、一个复位信号处理器和一个复位信号分发器组成。

可靠性问题主要涉及到复位信号源的稳定性、复位信号处理器的准确性和复位信号分发器的可靠性。

复位信号源的稳定性是保证系统能够正确进入复位状态的关键。

复位信号源通常包括一个或多个用于检测系统状态的感应器，这些感应器可能受到环境变化、电磁干扰等因素的影响，从而导致复位信号的误触发或未触发。

因此，在设计复位信号源时，需要考虑这些因素，并采取措施来减小其影响。

例如，可以使用滤波器来滤除环境噪声，或者使用冗余电路来增加可靠性。

复位信号处理器的准确性是保证系统能够正确处理复位信号的关键。

复位信号处理器通常包括一个或多个逻辑电路和一个时钟源。

逻辑电路可能存在故障或时钟信号可能出现不稳定或漂移，从而导致复位信号的处理错误。

因此，在设计复位信号处理器时，需要选择可靠的逻辑电路和时钟源，并采取措施来检测和纠正故障。

例如，可以使用冗余逻辑电路来增加可靠性，或者使用故障检测和纠正技术来提高容错性。

复位信号分发器的可靠性是保证系统能够正确接收复位信号的关键。

复位信号分发器通常包括一个或多个缓冲器和一个或多个开关电路。

缓冲器可能存在故障或开关电路可能出现打开或关闭错误，从而导致复位信号的传输错误。

因此，在设计复位信号分发器时，需要选择可靠的缓冲器和开关电路，并采取措施来检测和纠正故障。

例如，可以使用冗余缓冲器和开关电路来增加可靠性，或者使用故障检测和纠正技术来提高容错性。

在设计复位电路时，还需要考虑电源稳定性、电路布局和材料选择等因素。

电源稳定性是保证各个部分正常运行的基础，需要选择稳定的电源和适当的电源降噪电路。

一个单片机的经典复位电路分析

一个单片机的经典复位电路分析该电路为单片机复位电路，用于低电平复位的单片机的上电复位设Vcc=5V，经计算得知，当VCC由0V上升到5V，并保持稳定的时候，R201两端的压降为0.8V，此时Q201导通。

由于E201和C202的存在，RESET1脚的电压由0V缓慢上升到5V（理论值），R203值的大小决定了这个上升过程的时间，即下降沿保持时间。

在这个时间中，单片机处于复位状态。

当RESET脚的电压达到单片机正常工作的高度，复位结束。

图中D201为E201和C202提供了一个放电通路，以确保在关电的时候，这两个电容快速的放电，这样在频繁的开关机过程中不会出现复位不良的问题。

R204为Q201的限流电阻；C201为电源的滤波电容，C202为复位信号的滤波电容，这两个电容一起，防止了电源波动或外部干扰，引起不必要的复位。

延伸知识——单片机复位的意义：1、在单片机上电过程中，单片机的电源电压上升到一定水平并保持稳定的时候，其才可以正常工作。

2、在单片机上电过程中，晶振从的震荡幅度由0V到规定值的过程需要一定的时间。

3、单片机程序运行中出现死机、跑飞等现象是，需要回到初始值来从头开始综合上述理由，复位电路的延时是为等待电源电压和晶振稳态的出现，在这个过程中，单片机重启，程序初始化。

上述复位电路的优点在于，等电源电压上升到Vcc时候，复位电路才正式启动，妙哉。

单片机启动的时候，复位信号释放的时机（各电平变化）如图所示：在单片机每次初始加电时，首先投入工作的功能部件是复位电路。

复位电路把单片机锁定在复位状态上并且维持一个延时，以便给予电源电压从上升到稳定的一个等待时间；在电源电压稳定之后，再插入一个延时，给予时钟振荡器从起振到稳定的一个等待时间。

在经历了一系列延时之后，单片机才开始按照时钟源的工作频率，进入到正常的程序运行状态。

从图2所示的实测曲线中可以同时看到4条曲线： VDD、Vrst、XTAL2和ALE。

单片机复位电路设计与探讨

单片机复位电路设计与探讨单片机（MCU）在应用中，通常需要通过复位电路进行效率和功能的优化。

这一设计环节往往被称为MCU系统调试中极为重要的一步。

本文将探讨单片机复位电路的设计与实现，以便读者加深对MCU系统复位的理解。

复位是使一个单片机将所有的软件和硬件状态恢复到初始状态的一种方式。

当MCU遇到无法解决的异常或错误时，或因电源干扰等外部因素，都需要通过复位，使其回到一个稳定状态。

MCU复位电路通常由复位源和复位触发电路组成。

常见的复位源有手动复位电路，电源复位电路，看门狗复位电路等。

在实际设计中，一些MCU自带的复位电路往往满足不了实际应用所需的精度和可靠性，因此需要重新设计。

一个好的复位电路应该能够提供高精度、高灵敏度和高稳定性的复位保护，防止MCU失去控制和应用系统出现故障。

复位电路设计中需要注意的一些关键因素：1. 复位触发条件的选择：在设计复位时，需要根据应用场景的特点和实际需要选择合适的复位触发条件。

复位电路中的电路元件应选用高精度、低误差和高可靠性的元器件，以确保复位的精度和稳定性。

2. 复位信号处理的效果：复位电路一般是由多个电路元件构成的复合型电路，因此需要合理的排布和协调。

在实际设计中要根据MCU的特性，对复位信号进行处理和延时，确保复位电路的稳定性和可靠性。

3. 电源噪音对复位的影响：当出现电源波动或噪声时，复位电路可能产生误触发。

因此需要采用合适的电源滤波和隔离技术，以提高抗噪性和稳定性。

4. 硬件复位和软件复位的选择：硬件复位和软件复位的选择与实际应用情况和需要有关。

如在某些特殊的应用场合，硬件复位可能会带来实际效果的优化。

总而言之，MCU复位电路设计是整个系统设计中一个非常关键的环节。

合理选择复位源、设计合理的触发条件以及采用合理的电路元件进行复位信号处理，都是产生高精确度、高可靠性和高稳定性的复位电路的关键因素。

任何与MCU相关的设计中，复位电路的设计都是维护稳定运行和避免系统故障的关键步骤。

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