reset是什么意思(详解复位电路)

reset是什么意思(详解复位电路)

50cnnet 2025-07-21 汽车常识 645 次浏览 0个评论
"Reset"一词在电子和计算机领域通常指的是重置或复位操作,意味着将系统或设备恢复到初始状态或预设状态,复位电路是实现这一功能的电路设计,它能够在系统启动时或在特定条件下触发,使电路组件回到初始状态,复位电路可以是简单的,如一个按钮触发的电路,也可以是复杂的,包括多个触发条件和反馈机制,它们在微控制器、计算机和其他电子系统中广泛使用,以确保系统能够可靠地启动和运行,复位电路的设计细节会根据应用需求和电路复杂性而有所不同,但基本原理是提供一个信号,使系统组件能够从已知的起始点开始操作。

复位电路的重要性及其设计要点

reset是什么意思(详解复位电路)

在电子工程领域,复位电路是一个不可或缺的组件,它与电源和晶振共同构成了单片机最小系统的核心,尽管其结构和功能看似简单,但往往正是这些细微之处对产品的成功与否起着决定性作用。

复位电路的作用

复位电路的主要功能是将单片机置于初始化状态,使程序能够从头开始执行,其设计质量直接影响到整个系统的稳定性和可靠性。

复位电路的对象

复位电路作用于单片机的RESET引脚,以89C51系列单片机为例,当系统正常工作时,如果RESET引脚接收到高电平信号并维持超过2个机器周期,单片机将执行复位操作。

复位电路的分类

单片机的复位方式主要分为低电平复位和高电平复位,这取决于制造商的设计,区分这两种复位方式的方法是查看数据手册,如果RESET引脚上方有上划线,则表示低电平复位;否则为高电平复位。

复位电路的三种情况

单片机的复位可以分为上电复位、手动复位和程序自动复位三种情况。

  • 上电复位:每次上电时,单片机的RESET引脚都会接收到复位信号,使单片机从一个固定的相同状态开始工作。
  • 手动复位:通过一个复位按钮,用户可以在程序死机或失控时手动触发复位,使程序重新运行。
  • 程序自动复位:在程序失去响应时,通过内置或外部看门狗模块自动下达复位指令。

复位电路的设计细节

图1展示了一个常见的低电平上电复位原理图,在上电前,电容C1两端的电压为0,上电后,电流从5V经过电阻R1和电容C1流向地线,由于电容两端电压不能突变,上电瞬间RESET引脚上的电压也为零,并保持一段时间的低电平,触发单片机复位,随着时间的推移,电容C1两端的电压逐渐升高至5V,复位操作完成。

值得注意的是,电阻和电容的取值并非随意,如果取值过小,电容C1会迅速充满电,导致低电平保持时间不足以满足51单片机至少2个机器周期的要求,从而使复位失效,我们可以通过公式t≈R1*C1来计算保持时间,确保其大于数据手册中规定的持续时间,在我们的案例中,t计算结果为1ms,远大于所需的持续时间。

手动按键复位原理

图2展示了手动按键复位的原理图,在GND和RESET引脚之间接入一个按钮,当用户按下按钮时,RESET引脚被拉至低电平,由于人的动作再快,按钮也会保持接通数十毫秒,这足以满足复位的时间要求。

程序自动复位的两种方式

程序自动复位可以分为内置看门狗和外部看门狗两种方式,内置看门狗通过初始化看门狗寄存器来启动,需要在主循环程序中不断刷新看门狗,这种看门狗只能解决软件程序导致的系统失控问题,一旦外部晶振停止振荡,内置看门狗也将失效。

外部看门狗则可以解决内置看门狗无法处理的问题,因为它拥有独立的时钟源,当单片机因各种原因停止刷新看门狗时,外部看门狗将触发复位操作。

低电压复位电路

除了上述复位方式,还有低电压复位电路(LVR),一些单片机内置了低电压复位模块,但当内置的低电压复位电压与应用需求不符时,可以采用外部低电压复位电路,如图4所示,当供电电压正常时,RESET端口保持高电平,当供电电压下降至低于稳压二极管的稳压电压(例如0.7V)时,三极管导通,RESET引脚被拉低,触发单片机复位。

集成电路方案

图5展示了一种集成电路方案,当供电电压低于2.9V时,触发复位操作。

集成方案

市场上还有将外部看门狗电路和低电压复位电路集成在一起的方案,如SP706等。

设计注意事项

强调一点,RESET引脚的走线应尽可能短,复位电路应尽可能靠近MCU,如果因为MCU引脚众多或周边器件繁杂而将复位电路放置在远离MCU的位置,这将大大增加系统的不稳定性。

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