单片机复位电路原理分析以及上电瞬间电容短路,电容两端电压不能突变

片机复位电路原理分析

  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。

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  2、上电复位

  AT89C51的上电复位电路如图所示,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。在图的复位电路中,当Vcc掉电时,必然会使RST端电压迅速下降到0V以下,但是,由于内部电路的限制作用,这个负电压将不会对器件产生损害。另外,在复位期间,端口引脚处于随机状态,复位后,系统将端口置为全“l”态。如果系统在上电时得不到有效的复位,则程序计数器PC将得不到一个合适的初值,因此,CPU可能会从一个未被定义的位置开始执行程序。

  2、积分型上电复位

  常用的上电或开关复位电路如图3所示。上电后,由于电容C3的充电和反相门的作用,使RST持续一段时间的高电平。当单片机已在运行当中时,按下复位键K后松开,也能使RST为一段时间的高电平,从而实现上电或开关复位的操作。

  根据实际操作的经验,下面给出这种复位电路的电容、电阻参考值。

  图中:C:=1uF,Rl=lk,R2=10k

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  积分型上电复位电路

 

刚接入直流电路时由于处于充电状态,那在短时间内可视为短路,但充满电后由于电压等于充电电压,没有电流流动,所以可视为断路。 接入交流电路后,由于电容的特性是通交流,但并不是短路,而是根据电容容量的大小可以看做是一只特殊的电阻,容量越大对于低频电路导通率越好,等效电阻越小,反之则越大;容量越小对于高频电路导通率愈好,等效电阻越小,反之则越

刚刚闭合电路,电容器还没有充电,他的两个极板是等电位的,它此时对电流没有阻碍作用,因此相当于短路,(注意:这里说的是电容器对电流没有阻碍作用,不是整个电路对电流没有阻碍作用)

      等到充电之后,两极板有了电荷,有了电势差,对电流有了阻碍作用,因此充电电流很快减小!

电容两端电压不会突变

因为电容两端的电压与电容中的电量成正比。。。通电瞬间电容中没有电量。。。因此通电瞬间电容两端的电压为0。。。这就意味着电源的电压全部加在了导线上。。。俗称短路。。。

最直接的原因是,充电过程中电容两端的电压随着极板上电荷的增长而升高,而这个电压的极性与充电电源的电压极性是相反的,它起到了阻止电流的作用。在充电开始瞬间,电容极板无电荷,两端电压为零而没有阻止电流的作用,所以电流最大。随着充电时间的延伸,极板申压的升高,电流也就降了下来。

    原文作者:qq_25814297
    原文地址: https://blog.csdn.net/qq_25814297/article/details/85782426
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