1. 單片機復位是什麼概念
1 單片機的工作狀態及其狀態遷移 單片機的各種活動,可以描述成多個不同的工作狀態或工作模式。
①把單片機經歷的所有生存狀態歸納和描繪成5個狀態——1個非工作狀態(即無電狀態)和4個工作狀態。
②只有復位狀態是一個暫態,其他均為穩態;並且每次單片機進入正常運行狀態時,都要經歷一次復位狀態。
③只有在正常運行狀態(這里記作NORMAL)下,單片機才按照程序存儲器中同化的用戶程序按部就班地一步一步執行,從而完成開發者設計的各項任務。
④停機狀態(或PD模式)和待機狀態(或IDL模式),主要是為節能降耗而規劃的節電狀態(或稱「睡眠狀態」)。
⑤從無電狀態離開的唯一條件就是上電,並且唯一能夠到達的是一個暫態——復位狀態。
⑥復位狀態以外的4個狀態都有遷移到復位狀態的途徑,只是導致遷移的條件不盡相同。
⑦無電狀態之外的4個工作狀態,都可能因為隨時斷電而導致單片機進入「無電狀態」。
⑧從另外3個工作狀態遷移到復位狀態,基本都是依靠外部引腳RST上的復位信號。原始復位源比較單
一,這是因為傳統80C5l的復位邏輯相對簡單。如果想增加「電源欠壓復位」和「看門狗復位」等其他復位源,則需要片外擴充獨立電路來實現。
⑨標准80C51沒有設計「軟體復位」功能,如果需要該功能,可以通過用戶程序自行實現。不同的是,軟體復位不會令CPU經歷一次復位狀態。
2 復位源、復位操作和復位狀態
像數字電路中的時序邏輯電路器件需要具備復位功能一樣,各種類型的單片機也都需要具備復位功能(RESET)。復位功能按其英文原意是重新設置的意思,也就是從頭開始執行程序,或者重新從頭執行程序(Restart)的意思。復位是單片機的一項重要操作內容,其目標是確保單片機運行過程有一個良好的開端,確保單片機運行過程中有一個良好的狀態。
需要強調的是:關於「復位」一詞,它既包含復位活動的意思,又包含復位狀態的意思。或者說,復位既是一個動態的概念(指復位活動、復位操作、復位處理或復位過程等),又是一個靜態的概念(指復位狀態或復位模式等)。
2.1 常規復位源和擴充復位源
從現今的技術高度來看,標准80C5l單片機的復位功能設計得不夠完善,不僅沒有設置復位標志位寄存器,而且復位源的種類也很少。
所謂「復位源」,就是導致或者引起單片機內部復位的源泉。對於當前市場上出現的種類比較齊全的單片機,其典型復位源大致可以歸納為以下6種:上電復位、人工復位、電源欠壓復位、看門狗復位、非法地址復位和軟體復位。這些復位源的特點是:
①上電復位這一種復位源是必不可少的。因為每次給單片機加電時,其電源電壓的穩定,以及時鍾振盪器的起振和振幅穩定,都需要一定的延遲時間。
②只有上電復位和人工復位這兩種復位源,是講解80C51單片機的教科書、技術文章和文獻資料中比較常見的。
③對於電源欠壓復位、看門狗復位和非法地址復位3種復位源,標准80C5l是不具備的,不過可以額外擴充,可由單片機用戶根據實際需要通過附加一些軟體或硬體的手段來實現。
④雖然電源欠壓復位、看門狗復位、非法地址復位3種復位源可以額外擴充,但是都必須藉助於復位引腳RST來實施復位操作或復位鎖定。
⑤標准80C51本來不具備軟體復位功能,但是可以通過純軟體方式以及虛擬手段,來實現或者部分實現其他單片機的軟體復位。這種方法擴充的軟體復位是一種比較特殊的復位源,一是不通過RST引腳實現復位,二是復位操作的內容與眾不同。軟體復位作為一種新技術,目前有越來越多的新型單片機配備了該功能。例如Phililps公司的P87LPC700和P89LPC900系列、TI-BB公司的MSC1200系列、SunPlus公司的SPMC65系列等,內部都設計了專門用於實現軟體復位的控制寄存器或者控制位。
2.2 復位操作的具體內容
單片機復位功能的實現過程實質上就是在單片機內部進行一系列的復位操作。在復位期間,單片機內部的復位操作究竟完成了哪些內容,是程序設計人員應該搞清的問題,因為單片機復位操作完成之後的內部狀態,就是運行用戶程序和進行軟體處理的背景、基礎和起點。
對80C51單片機來說,只有軟體復位的具體內容和影響范圍,是可以由用戶自由定製的;而凡是直接作用於復位引腳RST上的復位源(如上電復位等),所實現的復位操作的具體內容和影響范圍都應該是一樣的。現在歸納如下:
①程序計數器PC返同到原始狀態0000H;
②所有特殊功能寄存器SFR全部還原為復位值(可以查閱技術手冊);
③所有通用並行埠(PO、Pl、P2和P3)的引腳全部被設置為輸入狀態;
④清除各級中斷優先順序的激活觸發器,以便受理各級中斷請求(在標准80C5l中只設置了2個中斷優先順序別,而在有些新型兼容產品中設置了4個級別)。
2.3 復位狀態的具體表現
單片機一旦進入復位狀態並且停留在復位狀態下(即外接引腳RST被鎖定在有效的高電平上),就會表現出如下一些具體特徵:
◇CPU不再執行程序而保持靜止(凍結)狀態;
◇各種片內外圍模塊(定時器、串列口、匯流排介面、中斷系統等)均停止工作;
◇各個並口(P0~P3)的所有口線均對外呈現高阻狀態;
◇各SFR的內容均恢復到復位值(即返回到知情范圍);
◇內部RAM內容維持記憶,只要電源電壓不低於最低維持電壓(一般為2 V)就能夠保持原有內容;
◇內部時鍾源振盪器仍然會維持振盪,只要電源電壓還在lV(甚至略低於1 V),振盪器就能夠維持工作;
◇各種片外電路(如擴展存儲器、擴展I/O埠或鎖存器等)都應該維持原有內容和狀態。
2. 單片機如何復位
單片機復位就兩種方式,一個是硬體復位,一個是軟體復位。
硬體復位就是靠外部的硬體強行把復位管教置為低電平,例如上電的時候,還有按鍵。
上電之所以要復位是因為在接通電源的一瞬間,給單片機的電壓是不穩定的,電壓不穩定就會導致程序跑飛,從而出現意想不到的情況。而常用的阻容復位(就是一個電阻和電容串聯,電阻接VCC,電容接地,復位管教接中間的那種。),當上電的時候,電源經電阻向電容充電,電容看作短路,所以復位管教為低電平,使得單片機在這段時間內不停的復位。當電源穩定後,電容已經充電完成,相當於開路,復位管教為高電平,單片機正常運行程序。
軟體復位就是利用單片機內部的看門狗來防止程序跑飛,看門狗就是個定時器,每個機器周期,它就加一,當它記滿時,就會讓單片機復位。所以要要定時重裝看門狗。正常情況下,不能讓他溢出。這叫喂狗。當單片機受到外界的干擾,使得程序跑飛,跑出while(1)大循環的時候,由於無法執行喂狗的動作,單片機就會復位,從而不會出現單片機死機的情況。
3. 如何使8051單片機復位單片機復位後初始狀態如何
單片凳余前機復位有以下幾種: 1.上電復位,就是單片機在接通電源後,會復位一次。 2.硬體復位,與上電復位結棗清果一樣,但可以人為操作,是通過/reset引腳產生的復位。 3.軟體復位,這種復位並不徹底,只是讓程序再次從0000H開始執行,產生軟體復位的方式有多種,如看門狗時間溢出,內部程序落入陷阱等。 單片機復位後的狀態與單片機型號有所差異,但只要是硬體以上的復位,其結果狀態就是可預知的,比如內部寄存器全部毀廳清零,程序計數器回到原點等。具體要看單片機的手據手冊。
4. MCS-51型單片機常用的復位方法有幾種應注意哪些事項
51單片機有五種常用的復位方法:
1.上電制動復位,注意:只要電源的的上升時間不超過1ms,就可以實現自動上電復位。
2.軟體復位,注意:復位信號保持時間是編程人員預定的時間。
3.按鍵電平復位,注意:復位信號保持時間大於2個時鍾周期。
4.外部脈沖復位,注意:復位信號保持時間大於2個時鍾周期。
5.看門狗溢出復位,注意:復位信號保持時間也是編程人員預定的時間。
5. 8051單片機如何實現復位,復位的作用是什麼
單片機復位:RST 引腳輸入不少於2個機器周期(24個時鍾周期)的高電平。
復位的作用:單片機對相關的寄存器、I/O 埠進行初始化操作,使單片機從同一個狀態開始工作。
復位是解決智能化設備故障的首選操作,即看門狗模塊的作用。
6. 單片機復位是什麼概念
單片機復位的概念:
單片機復位電路就好比電腦的重啟部分,當電腦在使用中出現死機,按下重啟按鈕電腦內的程序從頭開始執行。
單片機也一樣,當單片機系統在運行中,受到環境干擾出現程序跑飛的時候,按下復位按鈕內部的程序自動從頭開始執行。
7. 單片機的三種復位方式
一、高電平復位
復位電路的工作原理 在書本上有介紹,51單片機要復位只需要在第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?在單片機系統中,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運行的系統中控制其復位。
(1)、上電復位
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(單片機的電源是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單片機中小於1.5V的電壓信號為低電平信號,而大於1.5V的電壓信號為高電平信號。所以在開機0.1S內,單片機系統自動復位(RST引腳接收到的高電平信號時間為0.1S左右)。
(2) 按鍵復位
在單片機啟動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一個迴路,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。單片機系統自動復位。
總結: 1、復位電路的原理是單片機RST引腳接收到2US以上的電平信號,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,是電容處於一個短路電路中,釋放了所有的電能,電阻兩端的電壓增加引起的。
二、低電平復位
在使用STM32晶元時,常用的復位方式為按鍵復位,且為低電平復位。其原理與上述高電平復位相反,分析也挺簡單,這里不在贅述,只給出按鍵復位原理
單片機的復位引腳RST(全稱RESET)出現2個機器周期以上的復位電平時,單片機就執行復位操作。如果RST持續為復位電平,單片機就處於循環復位狀態。當單片機處於正常電平時就正常轉入執行程序。
當單片機上電瞬間由於電容電壓不能突變會使電容兩邊的電位相同,此時RST為低電平,之後隨著時間推移電源通過電阻對電容充電,充滿電時RST為高電平。正常工作為高電平,低電平復位。即上電低電平,然後轉向高電平。當單片機上電瞬間由於電容電壓不能突變會使電容兩邊的電位相同,此時RST為高電平,之後隨著時間推移電源負極通過電阻對電容放電,放完電時RST為低電平。正常工作為低電平,高電平復位。