微控制器復位原理總結

題6是作者在2023年10月份全國巡迴人才招聘的考題，居然60%的同學得零分，卻只有一位同學得滿分，這種現象值得我們徹底地反思。

題6：微控制器上電復位電路如圖3所示，請回答下列問題(12分)：

(1) 該復位電路適用於高電平復位還是低電平復位？

(2) 試述復位原理，畫出上電時vc的波形；

(3) 試述二極體d的作用。

圖3 rc復位電路

答案：(1)低電平復位。

(2)在圖3中，cpu上電時，但由於電容c兩端的電壓vc不能突變，因此vc保持低電平。但隨著電容c的充電，vc不斷上公升，上公升曲線如圖4所示。只要選擇合適的r和c，vc就可以在cpu復位電壓以下持續足夠的時間使cpu復位。

復位之後，vc上公升至電源電壓，cpu開始正常工作。相當於在cpu上電時，自動產生了乙個一定寬度的低電平脈衝訊號，使cpu復位。

4 rc充放電曲線

圖(3) 當電源電壓消失時，二極體d為電容c提供乙個迅速放電的迴路，使/reset端迅速回零，以便下次上電時cpu能可靠復位。

這是乙個非常重要的知識點，如果cpu的復位電路設計得不合理將會導致cpu嚴重宕機，並且影響與cpu有關的外圍器件的穩定性，比如儲存器上電丟失資料。因此我們在學習的過程中，一定要善於將前後的知識連貫起來。千萬不要隨意放過哪怕乙個細小的問題，只有這樣才能做到融會貫通。

在管理新產品的開發過程中，作者發現出現質量事故的產品都是由一些看起來並不起眼的小問題所引起的，最終給企業帶來的損失卻是巨大的，甚至是毀滅性的打擊。

二、復位電路的工作原理

在書本上有介紹，51微控制器要復位只需要在第9引腳接個高電平持續2us就可以實現，那這個過程是如何實現的呢？

在微控制器系統中，系統上電啟動的時候復位一次，當按鍵按下的時候系統再次復位，如果釋放後再按下，系統還會復位。所以可以通過按鍵的斷開和閉合在執行的系統中控制其復位。

開機的時候為什麼為復位

在電路圖中，電容的的大小是10uf，電阻的大小是10k。所以根據公式，可以算出電容充電到電源電壓的0.7倍（微控制器的電源是5v，所以充電到0.

7倍即為3.5v），需要的時間是10k*10uf=0.1s。

也就是說在電腦啟動的0.1s內，電容兩端的電壓時在0~3.5v增加。

這個時候10k電阻兩端的電壓為從5~1.5v減少（串聯電路各處電壓之和為總電壓）。所以在0.

1s內，rst引腳所接收到的電壓是5v~1.5v。在5v正常工作的51微控制器中小於1.

5v的電壓訊號為低電平訊號，而大於1.5v的電壓訊號為高電平訊號。所以在開機0.

1s內，微控制器系統自動復位（rst引腳接收到的高電平訊號時間為0.1s左右）。

按鍵按下的時候為什麼會復位

在微控制器啟動0.1s後，電容c兩端的電壓持續充電為5v，這是時候10k電阻兩端的電壓接近於0v，rst處於低電平所以系統正常工作。當按鍵按下的時候，開關導通，這個時候電容兩端形成了乙個迴路，電容被短路，所以在按鍵按下的這個過程中，電容開始釋放之前充的電量。

隨著時間的推移，電容的電壓在0.1s內，從5v釋放到變為了1.5v，甚至更小。

根據串聯電路電壓為各處之和，這個時候10k電阻兩端的電壓為3.5v，甚至更大，所以rst引腳又接收到高電平。微控制器系統自動復位。

總結：1、復位電路的原理是微控制器rst引腳接收到2us以上的電平訊號，只要保證電容的充放電時間大於2us，即可實現復位，所以電路中的電容值是可以改變的。

2、按鍵按下系統復位，是電容處於乙個短路電路中，釋放了所有的電能，電阻兩端的電壓增加引起的。