1. 单片机复位是什么概念
1 单片机的工作状态及其状态迁移 单片机的各种活动,可以描述成多个不同的工作状态或工作模式。
①把单片机经历的所有生存状态归纳和描绘成5个状态——1个非工作状态(即无电状态)和4个工作状态。
②只有复位状态是一个暂态,其他均为稳态;并且每次单片机进入正常运行状态时,都要经历一次复位状态。
③只有在正常运行状态(这里记作NORMAL)下,单片机才按照程序存储器中同化的用户程序按部就班地一步一步执行,从而完成开发者设计的各项任务。
④停机状态(或PD模式)和待机状态(或IDL模式),主要是为节能降耗而规划的节电状态(或称“睡眠状态”)。
⑤从无电状态离开的唯一条件就是上电,并且唯一能够到达的是一个暂态——复位状态。
⑥复位状态以外的4个状态都有迁移到复位状态的途径,只是导致迁移的条件不尽相同。
⑦无电状态之外的4个工作状态,都可能因为随时断电而导致单片机进入“无电状态”。
⑧从另外3个工作状态迁移到复位状态,基本都是依靠外部引脚RST上的复位信号。原始复位源比较单
一,这是因为传统80C5l的复位逻辑相对简单。如果想增加“电源欠压复位”和“看门狗复位”等其他复位源,则需要片外扩充独立电路来实现。
⑨标准80C51没有设计“软件复位”功能,如果需要该功能,可以通过用户程序自行实现。不同的是,软件复位不会令CPU经历一次复位状态。
2 复位源、复位操作和复位状态
像数字电路中的时序逻辑电路器件需要具备复位功能一样,各种类型的单片机也都需要具备复位功能(RESET)。复位功能按其英文原意是重新设置的意思,也就是从头开始执行程序,或者重新从头执行程序(Restart)的意思。复位是单片机的一项重要操作内容,其目标是确保单片机运行过程有一个良好的开端,确保单片机运行过程中有一个良好的状态。
需要强调的是:关于“复位”一词,它既包含复位活动的意思,又包含复位状态的意思。或者说,复位既是一个动态的概念(指复位活动、复位操作、复位处理或复位过程等),又是一个静态的概念(指复位状态或复位模式等)。
2.1 常规复位源和扩充复位源
从现今的技术高度来看,标准80C5l单片机的复位功能设计得不够完善,不仅没有设置复位标志位寄存器,而且复位源的种类也很少。
所谓“复位源”,就是导致或者引起单片机内部复位的源泉。对于当前市场上出现的种类比较齐全的单片机,其典型复位源大致可以归纳为以下6种:上电复位、人工复位、电源欠压复位、看门狗复位、非法地址复位和软件复位。这些复位源的特点是:
①上电复位这一种复位源是必不可少的。因为每次给单片机加电时,其电源电压的稳定,以及时钟振荡器的起振和振幅稳定,都需要一定的延迟时间。
②只有上电复位和人工复位这两种复位源,是讲解80C51单片机的教科书、技术文章和文献资料中比较常见的。
③对于电源欠压复位、看门狗复位和非法地址复位3种复位源,标准80C5l是不具备的,不过可以额外扩充,可由单片机用户根据实际需要通过附加一些软件或硬件的手段来实现。
④虽然电源欠压复位、看门狗复位、非法地址复位3种复位源可以额外扩充,但是都必须借助于复位引脚RST来实施复位操作或复位锁定。
⑤标准80C51本来不具备软件复位功能,但是可以通过纯软件方式以及虚拟手段,来实现或者部分实现其他单片机的软件复位。这种方法扩充的软件复位是一种比较特殊的复位源,一是不通过RST引脚实现复位,二是复位操作的内容与众不同。软件复位作为一种新技术,目前有越来越多的新型单片机配备了该功能。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,内部都设计了专门用于实现软件复位的控制寄存器或者控制位。
2.2 复位操作的具体内容
单片机复位功能的实现过程实质上就是在单片机内部进行一系列的复位操作。在复位期间,单片机内部的复位操作究竟完成了哪些内容,是程序设计人员应该搞清的问题,因为单片机复位操作完成之后的内部状态,就是运行用户程序和进行软件处理的背景、基础和起点。
对80C51单片机来说,只有软件复位的具体内容和影响范围,是可以由用户自由定制的;而凡是直接作用于复位引脚RST上的复位源(如上电复位等),所实现的复位操作的具体内容和影响范围都应该是一样的。现在归纳如下:
①程序计数器PC返同到原始状态0000H;
②所有特殊功能寄存器SFR全部还原为复位值(可以查阅技术手册);
③所有通用并行端口(PO、Pl、P2和P3)的引脚全部被设置为输入状态;
④清除各级中断优先级的激活触发器,以便受理各级中断请求(在标准80C5l中只设置了2个中断优先级别,而在有些新型兼容产品中设置了4个级别)。
2.3 复位状态的具体表现
单片机一旦进入复位状态并且停留在复位状态下(即外接引脚RST被锁定在有效的高电平上),就会表现出如下一些具体特征:
◇CPU不再执行程序而保持静止(冻结)状态;
◇各种片内外围模块(定时器、串行口、总线接口、中断系统等)均停止工作;
◇各个并口(P0~P3)的所有口线均对外呈现高阻状态;
◇各SFR的内容均恢复到复位值(即返回到知情范围);
◇内部RAM内容维持记忆,只要电源电压不低于最低维持电压(一般为2 V)就能够保持原有内容;
◇内部时钟源振荡器仍然会维持振荡,只要电源电压还在lV(甚至略低于1 V),振荡器就能够维持工作;
◇各种片外电路(如扩展存储器、扩展I/O端口或锁存器等)都应该维持原有内容和状态。
2. 单片机如何复位
单片机复位就两种方式,一个是硬件复位,一个是软件复位。
硬件复位就是靠外部的硬件强行把复位管教置为低电平,例如上电的时候,还有按键。
上电之所以要复位是因为在接通电源的一瞬间,给单片机的电压是不稳定的,电压不稳定就会导致程序跑飞,从而出现意想不到的情况。而常用的阻容复位(就是一个电阻和电容串联,电阻接VCC,电容接地,复位管教接中间的那种。),当上电的时候,电源经电阻向电容充电,电容看作短路,所以复位管教为低电平,使得单片机在这段时间内不停的复位。当电源稳定后,电容已经充电完成,相当于开路,复位管教为高电平,单片机正常运行程序。
软件复位就是利用单片机内部的看门狗来防止程序跑飞,看门狗就是个定时器,每个机器周期,它就加一,当它记满时,就会让单片机复位。所以要要定时重装看门狗。正常情况下,不能让他溢出。这叫喂狗。当单片机受到外界的干扰,使得程序跑飞,跑出while(1)大循环的时候,由于无法执行喂狗的动作,单片机就会复位,从而不会出现单片机死机的情况。
3. 如何使8051单片机复位单片机复位后初始状态如何
单片凳余前机复位有以下几种: 1.上电复位,就是单片机在接通电源后,会复位一次。 2.硬件复位,与上电复位结枣清果一样,但可以人为操作,是通过/reset引脚产生的复位。 3.软件复位,这种复位并不彻底,只是让程序再次从0000H开始执行,产生软件复位的方式有多种,如看门狗时间溢出,内部程序落入陷阱等。 单片机复位后的状态与单片机型号有所差异,但只要是硬件以上的复位,其结果状态就是可预知的,比如内部寄存器全部毁厅清零,程序计数器回到原点等。具体要看单片机的手据手册。
4. MCS-51型单片机常用的复位方法有几种应注意哪些事项
51单片机有五种常用的复位方法:
1.上电制动复位,注意:只要电源的的上升时间不超过1ms,就可以实现自动上电复位。
2.软件复位,注意:复位信号保持时间是编程人员预定的时间。
3.按键电平复位,注意:复位信号保持时间大于2个时钟周期。
4.外部脉冲复位,注意:复位信号保持时间大于2个时钟周期。
5.看门狗溢出复位,注意:复位信号保持时间也是编程人员预定的时间。
5. 8051单片机如何实现复位,复位的作用是什么
单片机复位:RST 引脚输入不少于2个机器周期(24个时钟周期)的高电平。
复位的作用:单片机对相关的寄存器、I/O 端口进行初始化操作,使单片机从同一个状态开始工作。
复位是解决智能化设备故障的首选操作,即看门狗模块的作用。
6. 单片机复位是什么概念
单片机复位的概念:
单片机复位电路就好比电脑的重启部分,当电脑在使用中出现死机,按下重启按钮电脑内的程序从头开始执行。
单片机也一样,当单片机系统在运行中,受到环境干扰出现程序跑飞的时候,按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。
7. 单片机的三种复位方式
一、高电平复位
复位电路的工作原理 在书本上有介绍,51单片机要复位只需要在第9引脚接个高电平持续2us就可以实现,那这个过程是如何实现的呢?在单片机系统中,系统上电启动的时候复位一次,当按键按下的时候系统再次复位,如果释放后再按下,系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。
(1)、上电复位
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为0.1S左右)。
(2) 按键复位
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。
总结: 1、复位电路的原理是单片机RST引脚接收到2US以上的电平信号,只要保证电容的充放电时间大于2US,即可实现复位,所以电路中的电容值是可以改变的。 2、按键按下系统复位,是电容处于一个短路电路中,释放了所有的电能,电阻两端的电压增加引起的。
二、低电平复位
在使用STM32芯片时,常用的复位方式为按键复位,且为低电平复位。其原理与上述高电平复位相反,分析也挺简单,这里不在赘述,只给出按键复位原理
单片机的复位引脚RST(全称RESET)出现2个机器周期以上的复位电平时,单片机就执行复位操作。如果RST持续为复位电平,单片机就处于循环复位状态。当单片机处于正常电平时就正常转入执行程序。
当单片机上电瞬间由于电容电压不能突变会使电容两边的电位相同,此时RST为低电平,之后随着时间推移电源通过电阻对电容充电,充满电时RST为高电平。正常工作为高电平,低电平复位。即上电低电平,然后转向高电平。当单片机上电瞬间由于电容电压不能突变会使电容两边的电位相同,此时RST为高电平,之后随着时间推移电源负极通过电阻对电容放电,放完电时RST为低电平。正常工作为低电平,高电平复位。