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CPU與單片機的復位電路的作用及基本復位方式
在上電或復位過程中,控制CPU的復位狀態:這段時間內讓CPU保持復位狀態,而不是一上電或剛復位完畢就工作,防止CPU發出錯誤的指令、執行錯誤操作,也可以提高電磁兼容性能。
無論用戶使用哪種類型的單片機,總要涉及到單片機復位電路的設計。而單片機復位電路設計的好壞,直接影響到整個系統工作的可靠性。許多用戶在設計完單片機系統,并在實驗室調試成功后,在現場卻出現了“死機”、“程序走飛”等現象,這主要是單片機的復位電路設計不可靠引起的。
基本的復位方式
單片機在啟動時都需要復位,以使CPU及系統各部件處于確定的初始狀態,并從初態開始工作。89系列單片機的復位信號是從RST引腳輸入到芯片內的施密特觸發器中的。當系統處于正常工作狀態時,且振蕩器穩定后,如果RST引腳上有一個高電平并維持2個機器周期(24個振蕩周期)以上,則CPU就可以響應并將系統復位。單片機系統的復位方式有:手動按鈕復位和上電復位。
1、手動按鈕復位
手動按鈕復位需要人為在復位輸入端RST上加入高電平(圖1)。一般采用的辦法是在RST端和正電源Vcc之間接一個按鈕。當人為按下按鈕時,則Vcc的+5V電平就會直接加到RST端。手動按鈕復位的電路如所示。由于人的動作再快也會使按鈕保持接通達數十毫秒,所以,完全能夠滿足復位的時間要求。
圖1
2、上電復位
AT89C51的上電復位電路如圖2所示,只要在RST復位輸入引腳上接一電容至Vcc端,下接一個電阻到地即可。對于CMOS型單片機,由于在RST端內部有一個下拉電阻,故可將外部電阻去掉,而將外接電容減至1?F。上電復位的工作過程是在加電時,復位電路通過電 容加給RST端一個短暫的高電平信號,此高電平信號隨著Vcc對電容的充電過程而逐漸回落,即RST端的高電平持續時間取決于電容的充電時間。為了保證系統能夠可靠地復位,RST端的高電平信號必須維持足夠長的時間。上電時,Vcc的上升時間約為10ms,而振蕩器的起振時間取決于振蕩頻率,如晶振頻率為10MHz,起振時間為1ms;晶振頻率為1MHz,起振時間則為10ms。在圖2的復位電路中,當Vcc掉電時,必然會使RST端電壓迅速下降到0V以下,但是,由于內部電路的限制作用,這個負電壓將不會對器件產生損害。另外,在復位期間,端口引腳處于隨機狀態,復位后,系統將端口置為全“l”態。如果系統在上電時得不到有效的復位,則程序計數器PC將得不到一個合適的初值,因此,CPU可能會從一個未被定義的位置開始執行程序。