單片機(jī)復(fù)位電路分析

2 專用復(fù)位芯片簡(jiǎn)介（MAX813L）

目前，在市場(chǎng)上有許多流行的專用復(fù)位芯片，了解它們的工作原理對(duì)電路可靠性的分析及設(shè)計(jì)至關(guān)重要。以Maxim公司生產(chǎn)的MAX813L為例，解剖專用復(fù)位芯片的一般工作原理。對(duì)于其它芯片，可根據(jù)本文所提供的四種復(fù)位電路一一對(duì)其分析即可求得結(jié)論。

MAX813L具有上電復(fù)位、Watchdog輸出、掉電電壓監(jiān)視、手動(dòng)復(fù)位四大功能。具體原理框圖如圖12所示。本文局限于討論復(fù)位電路部分及看門狗定時(shí)器部分。從圖12中可以看出，WDI（Watchdog Input）主要是作為Watchdog計(jì)數(shù)器重定用的。在1.6秒內(nèi)若CPU不觸發(fā)復(fù)位看門狗定時(shí)器，則WDO（Watchdog Output）將輸出低電平。復(fù)位電路分為手工復(fù)位與上電復(fù)位。從原理圖12中可以看出，上電復(fù)位與本文圖10所提到的電路原理相同，即用比較器產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)觸發(fā)器，以此產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。同時(shí)，對(duì)時(shí)基產(chǎn)生的脈沖進(jìn)行定，當(dāng)復(fù)位時(shí)間達(dá)140毫秒時(shí)，Reset發(fā)生器產(chǎn)生一脈沖使復(fù)位信號(hào)無效。上電復(fù)位時(shí)，只要電壓低于4.63V，復(fù)位信號(hào)Reset就有效；當(dāng)電源電壓超過4.63V時(shí)，Reset信號(hào)仍將繼續(xù)保持140毫秒左右，以保證CPU復(fù)位可靠后無效。手動(dòng)復(fù)位時(shí)，MR（Manual Reset）接地時(shí)間不小于150納秒，則可產(chǎn)生一個(gè)手動(dòng)復(fù)位過程。即在復(fù)位端產(chǎn)生140毫秒的有效復(fù)位信號(hào)（高電平有效）。若將WDO端與MR連接，則可組成上電復(fù)位及看門狗復(fù)位電路。

3 復(fù)位電路設(shè)計(jì)時(shí)的注意點(diǎn)

本文所提到的各種復(fù)位電路中，微分復(fù)位電路簡(jiǎn)單，但易引入干擾沒有監(jiān)控CPU運(yùn)行的能力；積分復(fù)位電路簡(jiǎn)單可靠，但由于對(duì)電源電壓波動(dòng)不敏感，從而有可能出現(xiàn)CPU由于電源電壓的瞬間過低而造成工作不正常的情況；比較器復(fù)位電路電路較復(fù)雜，工作可靠；Watchdog復(fù)位電路電路較復(fù)雜，工作可靠并且具有監(jiān)控CPU運(yùn)行的能力。在使用中應(yīng)根據(jù)電路板的空間、電源電壓特性、系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)等情況，綜合考慮而定。般有以下幾條可供參考：

（1）在使用微分型復(fù)位電路并且使用穩(wěn)壓電源時(shí)，應(yīng)考慮在電容輸入端加入適當(dāng)?shù)碾姼幸詼p少負(fù)載突變而引起的干擾復(fù)位脈沖的產(chǎn)生。在電路板空間有限的情況下可以選用此復(fù)位電路。

（2）在使用積分型復(fù)位電路時(shí)，一方面應(yīng)著重考慮上電復(fù)位時(shí)電源電壓的上升率，特別在電源電壓上升率較小時(shí)，應(yīng)考慮用較為復(fù)雜的比較型復(fù)位電路。另一方面應(yīng)考慮電路是否有降壓舉措以降低功耗，若有則應(yīng)考慮二極管的正向壓降對(duì)復(fù)位電路的影響。

（3）在設(shè)計(jì)比較器型復(fù)位電路時(shí)，應(yīng)著重考慮電源電壓的波動(dòng)性。當(dāng)系統(tǒng)工作在惡劣環(huán)境下時(shí)，外界干擾的竄入可能引起毛刺電壓，從而導(dǎo)致不正常的復(fù)位。為此有必要根據(jù)手刺電壓的峰峰值以及脈寬采取以下措施：（a）當(dāng)毛剌電壓峰峰值沒有達(dá)到電源電壓的正常值與系統(tǒng)正常工作所需最低電壓值之差時(shí)，可適當(dāng)降低比較器的復(fù)位電壓下限；（b）當(dāng)毛刺電壓峰峰值超過電源電壓的正常值與系統(tǒng)正常工作所需電壓之差時(shí)，一方面應(yīng)采取措施降低毛刺電壓，另一方面應(yīng)采用較為復(fù)雜的比較器型上電復(fù)位電路（如圖10所示）。

（4）在選用或自己設(shè)計(jì)Watchdog型復(fù)位電路時(shí)，應(yīng)注意輸入Watchdog的“喂狗”信號(hào)應(yīng)該是沿信號(hào)，而不是電平信號(hào)，同時(shí)應(yīng)考慮撤銷復(fù)位電壓的電源電壓值應(yīng)大于系統(tǒng)最小正常電壓值。