揭秘单片机复位可靠的方法

单片机系统的稳定运行受到多方面因素的影响，这些因素大致可分为外部环境和内部机制两类。外部干扰因素包括射频干扰和电源线及电源内部干扰。其中，射频干扰是以空间电磁场形式传递，在机器内部导体(如引线、零件引脚)上感生出相应干扰，此类干扰可通过电磁屏蔽及合理布线/器件布局来有效衰减。电源线及电源内部干扰是通过电源线或电源内部件耦合、直接传导产生，针对此类干扰，可采取电源滤波、隔离等措施进行衰减。内部因素主要来自振荡源的稳定性，它主要由起振时间、频率稳定度和占空比稳定度共同决定。振荡源的稳定性是影响电子设备性能的关键因素，而复位电路的可靠性对振荡源的影响重大。

在单片机中，复位电路通过将特殊功能寄存器重置为默认值，确保其稳定运行。在单片机的运算过程中，外界干扰可能使寄存器数据混乱，从而影响程序的正常运行或导致错误结果。此时，复位电路便发挥其作用，使程序能够重新开始执行。

很多单片机内部已集成了上电复位电路，因此无需外接复位电路。然而，对于那些不带内部上电复位电路的单片机来说，若缺乏外部复位电路，其将无法正常工作。许多单片机集成上电复位电路，无需外接。未集成的单片机需要外部复位电路，以在上电时确保稳定运行。在实际应用中，上电复位是一种常见的复位方式。它指的是在单片机通电的瞬间，由于各部分电路电压尚未稳定，可能导致单片机运行出错。因此，在上电过程中需要使单片机进行复位，且复位时间应长于上电时间，以确保单片机的稳定运行。

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。

01复位电路概述复位电路，又被称为初始化电路，其核心作用在于将芯片的工作状态重置为初始状态。在芯片运行过程中遭遇问题时，这一功能显得尤为关键，它能够实现对芯片内部的复位处理。实现单片机复位的方式多样，既可以通过专门的复位芯片来完成，也可以自行搭建复位电路来进行操作。而芯片的复位方式，通常包括高电平复位和低电平复位两种。

该电路采用低电平复位方式，红色箭头指示了复位电路的工作流程。在开机瞬间，R500电阻承担电压，随着电容的逐渐充电，REST引脚维持高电平，确保单片机进入高电平工作状态。当按键被按下时，电容开始放电，其两端电压逐渐降低，从而使得REST引脚无法维持高电平，实现低电平复位。

△ 滤波电容的作用

需要注意的是，这里的滤波电容对直流信号而言相当于一个水池，只进不出;而对交流信号，其交替的正负变化则形成了电容的滤波作用。通过T=1.1RC的公式，我们可以计算出复位所需的时间。

03高电平复位实现△ 构成与工作流程

高电平复位的原理与此类似。在高电平复位过程中，电容的电压变化是逐步的，随着时间推移，电源电压逐渐转移到电容上，REST复位管脚因此处于低电平状态(其电压取决于R50电阻上的分压)。按键按下时，电压会加载到R50上，从而在REST引脚上产生一个高电平脉冲，触发芯片内部的复位机制。

同时，为了实现芯片间的复位控制，可以结合光耦或专用复位芯片来设计。复位电路的核心是确保复位管脚维持在特定电平，并通过一个复位电平来触发芯片的复位操作。同时，为了实现芯片间的有效复位控制，我们可以采用光耦或专用复位芯片进行设计。复位电路的关键在于保持复位管脚的稳定电平，并利用适当的复位信号来触发芯片的复位动作。

数字电路刚通电时都会上电复位，复位的功能是将单片机里的重新开始，主要防止程序混乱，也就是跑飞、或者死机等现象，目的是使系统进入初始状态，以便随时接受各种指令进行工作，CPU的复位可靠性决定着产品系统的稳定性，因此在电路当中，发生任何一种复位后，系统程序将从重新开始执行，系统寄存器也都将恢复为默认值。下面总结几种CPU复位方式。1、上电复位

上电复位就是直接给产品上电，上电复位与低压 LVR操作有联系，电源上电的过程是逐渐上升的曲线过程，这个过程不是瞬间的完成的，一上电时候系统进行初始化，此时振荡器开始工作并提供系统时钟，系统正常工作。2、看门狗复位

看门狗定时器CPU内部系统，它是一个自振式的 RC振荡定时器，与外围电路无关，也与CPU主时钟无关，只要开启看门狗功能也能保持计时，该溢出时候也会溢出，并产生复位。3、LVR低压复位

每个CPU都有一个复位电压，这个电压很低，有1.8V、2.5V等，当系统由于受到外界的影响导致输入电压过低，当低至复位电压时候系统自动复位，当然，前提是系统要打开LVR功能，有时候也叫掉电复位。diangon.com如图，当LVR<工作电压

4、外围电路复位

如果系统内部不能正常复位或者软件复位无效的时候，可以依靠外部硬件复位。

简单的RC复位电路，电源接通时候，通过R1对C2进行充电，经过一段延迟后加到电路当中产生复位信号，这个复位信号的上升速度低于电源的上电速度，当复位引脚检测到高电平时候，系统复位结束，进入正常工作状态。

在单片机小系统中，复位电路扮演着至关重要的角色。本文将深入探讨单片机阻容复位电路的构成、特点及其改进方法，以揭示其背后的工作原理。此外，结合《深入浅出STC8增强型51单片机进阶攻略》一书，我们将进一步剖析单片机复位电路的奥秘。

△ 复位电路的重要性和功能

在数字电子技术中，触发器和时序逻辑电路不可或缺，而初态和次态是这些章节的核心概念。要准确推导数字电路(特别是时序电路)的状态，必须明确其初始状态。单片机作为一个数字/模拟混合系统，其片内资源和相关寄存器都需要一个默认的起始状态。“复位”动作在单片机中尤为重要，它通过相关电路产生“复位信号”，使单片机在上电或运行过程中能够恢复到默认的初始状态。复位会触发一系列操作，比如I/O口的默认模式和状态设置、相关寄存器的默认取值、标志位的状态重置，以及通信和定时相关的数据内容设定。

△ 复位信号的要求与应用

为了确保单片机正确复位，需要在RST引脚上产生符合要求的有效信号。不同的单片机对复位信号的要求有所区别，有的需要高电平复位信号，有的则需要低电平复位信号。以经典51单片机为例，其高电平复位过程中，RST引脚在正常运行时保持低电平。需要复位时，将RST引脚的电平拉高，并维持一定的时间长度。这个时间通常为系统时钟源、内部电路单元稳定周期加上2个机器周期。复位信号的持续时间应在20至200毫秒之间为宜。