单片机复位5问

Posted 2020-08-27

以下是自己关于单片机复位电路的一些认识：

>1、单片机为什么要复位？

    使单片机回复初始状态，从PC指针的0地址开始执行程序

>2、如何复位单片机？（怎样操作确保单片机复位）

        要求：51单片机要复位只需要在第9引脚接个高电平持续2个机器周期 （2*12=24个时钟周期）就可以实现；即在2个机器周期内将单片机锁定在 复位状态 。（因为两个机器周期单片机才能执行完复位命令）

>3、上电后就立即复位吗？（即上电和复位时同时的吗）

    >3.1、复位具体是怎么执行的？

             复位的2个前提是：1）CPU正常工作 [要知道复位命令的的执行是需要CPU执行的] 而CPU正常工作需要

                                                                                     （a:VCC电源稳定  b：晶振起振）   

                                              2)  CPU检测到复位信号（即RST引脚为高电平） 

     >3.2:晶振起振&电源稳定 是需要时间的，因此上电后并不是立即复位，但可以肯定的是（复位信号确实上电就有，并且是一个回落的过程，有5V到1.5V，持续约0.1s的高电平）;但单有复位信号也没用，要执行复位操作还需等待3.1中的的第一个条件实现，CPU不正常工作是执行不了复位命令的

       而（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）；    

  综上可知单片机RST复位信号的持续时间（约0.1s）是远远长于必要的复位的2个机器周期的(去除上电前的10几ms的等待时间，其余时间 0.1s-10ms  单片机都被锁定在复位状态，单片机一直执行复位命令)  ，这样也确保单片机能可靠的实现复位操作

>4、复位的2个机器周期内单片机做了些什么？

     主要做的就是初始化每个寄存器，包括最重要的PC指针，不包括RAM，然后单片机从复位地址开始执行程序。

>5、复位过程分析

    开机的时候为什么会复位

在电路图中，电容的的大小是10uf，电阻的大小是10k。所以根据公式，可以算出电容充电到电源电压的0.7倍（单片机的电源是5V，所以充电到0.7倍即为3.5V），需要的时间是10K*10UF=0.1S。也就是说在电脑启动的0.1S内，电容两端的电压时在0~3.5V增加。这个时候10K电阻两端的电压为从5~1.5V减少（串联电路各处电压之和为总电压）。所以在0.1S内，RST引脚所接收到的电压是5V~1.5V。在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号，而大于1.5V的电压信号为高电平信号。所以在开机0.1S内，单片机系统自动复位（RST引脚接收到的高电平信号时间持续0.1S左右）。

    按键按下的时候为什么会复位

在单片机启动0.1S后，电容C两端的电压持续充电为5V，这是时候10K电阻两端的电压接近于0V，RST处于低电平所以系统正常工作。当按键按下的时候，开关导通，这个时候电容两端形成了一个回路，电容被短路，所以在按键按下的这个过程中，电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移，电容的电压在0.1S内，从5V释放到变为了1.5V，甚至更小。根据串联电路电压为各处之和，这个时候10K电阻两端的电压为3.5V，甚至更大，所以RST引脚又接收到高电平。单片机系统自动复位。