单片机复位电路的可靠性设计

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1、广州周立功单片机发展有限公司Tel:(020)38730916387309173873097638730977Fax:38730925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z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z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z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

2、度受振荡器类型温度和电压等参数影响z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VCCVCCChR1SmE110410K22uRST

3、/RSTR1E110KSm22uCh104图1RC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1广州周立功单片机发展有限公司Tel:(020)38730916387309173873097638730977Fax:38730925VCCVCCChD1R1SmE1104414810K22uRST/RSTD1R1E1414810KSm22uCh104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

4、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VCCx(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VtVz0.7V时电路令系统复位AVCCVCC0VVCCt=RC/RST0VRSTVCC0VVCC增加放电二极管/RST0VRSTVCC0V图3RC复位电路输入-输出特性VCCVCCR2ChR3R1Q110410KSm9012RST/RSTQ1R19013R2R3Sm10KCh104图4带电压监控功能的复位

5、电路2广州周立功单片机发展有限公司Tel:(020)38730916387309173873097638730977Fax:38730925VCCVCCChR3R210410K10KSmQ?Z1RST9012VzR1Q?Z1R1100K100K9013Vz/RSTR2R310KSm10KCh104图5稳定门槛电压VCCVCCZ1D1R2ChC1Q1Vz414810K104Sm1049012R1R1RST100K100K/RSTQ19013Z1D1R2SmC1Vz414810K104Ch104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

6、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6VCCVtVCC0VVCC/RST0VRSTVCC0V增加延时电容VCCt=RC和放电二极管/RST0VRSTVCC0V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z上电复位保障上电时能正确地启动系统3广州周立功单片机发展有限公司Tel:(020)38730916387309173873097638730977Fax:38730925z掉电复位当电源失效或电压降

7、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MAX708VCCVCC3U13U1MAX809MAX810SmRm2/RSTRmVCC/Reset2RSTVCCResetGND10KGND10KSm11图8集成复位监控电路此外MAX

8、708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