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单片机复位电路原理图

发布时间:2023-12-08 09:53:31

单片机复位电路(高低电平复位分别)

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。

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。

单片机的复位引脚RST(全称RESET)出现2个机器周期以上的高电平时,单片机就执行复位操作。如果RST持续为高电平,单片机就处于循环复位状态。当单片机处于低电平时就扫描程序存储器执行程序。

(1)单片机复位电路原理图扩展阅读

基本结构

1、运算器

运算器由运算部件——算术逻辑单元(Arithmetic & Logical Unit,简称ALU)、累加器和寄存器等几部分组成。ALU的作用是把传来的数据进行算术或逻辑运算,输入来源为两个8位数据,分别来自累加器和数据寄存器。

2、ALU能完成对这两个数据进行加、减、与、或、比较大小等操作,最后将结果存入累加器。例如,两个数6和7相加,在相加之前,操作数6放在累加器中,7放在数据寄存器中,当执行加法指令时,ALU即把两个数相加并把结果13存入累加器,取代累加器原来的内容6。

3、运算器有两个功能:

(1)执行各种算术运算。

(2)执行各种逻辑运算,并进行逻辑测试,如零值测试或两个值的比较。

(3)运算器所执行全部操作都是由控制器发出的控制信号来指挥的,并且,一个算术操作产生一个运算结果,一个逻辑操作产生一个判决。

4、控制器

控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器等组成,是发布命令的“决策机构”,即协调和指挥整个微机系统的操作。其主要功能有:

(1) 从内存中取出一条指令,并指出下一条指令在内存中的位置。

(2) 对指令进行译码和测试,并产生相应的操作控制信号,以便于执行规定的动作。

(3) 指挥并控制CPU、内存和输入输出设备之间数据流动的方向。

5、主要寄存器

(1)累加器A

累加器A是微处理器中使用最频繁的寄存器。在算术和逻辑运算时它有双功能:运算前,用于保存一个操作数;运算后,用于保存所得的和、差或逻辑运算结果。

(2)数据寄存器DR

数据寄存器通过数据总线向存储器和输入/输出设备送(写)或取(读)数据的暂存单元。它可以保存一条正在译码的指令,也可以保存正在送往存储器中存储的一个数据字节等等。

(3)程序计数器PC

PC用于确定下一条指令的地址,以保证程序能够连续地执行下去,因此通常又被称为指令地址计数器。在程序开始执行前必须将程序的第一条指令的内存单元地址(即程序的首地址)送入PC,使它总是指向下一条要执行指令的地址。

(4)地址寄存器AR

地址寄存器用于保存当前CPU所要访问的内存单元或I/O设备的地址。由于内存与CPU之间存在着速度上的差异,所以必须使用地址寄存器来保持地址信息,直到内存读/写操作完成为止。

硬件特性

芯片

1、主流单片机包括CPU、4KB容量的RAM、128 KB容量的ROM、 2个16位定时/计数器、4个8位并行口、全双工串口行口、ADC/DAC、SPI、I2C、ISP、IAP。

2、系统结构简单,使用方便,实现模块化。

3、单片机可靠性高,可工作到10^6 ~10^7小时无故障。

4、处理功能强,速度快。

5、低电压,低功耗,便于生产便携式产品。

6、控制功能强。

7、环境适应能力强。

❷ 1.设计单片机最小系统(其具体到器件) 2.写出硬件的工作原理 画出软件的流程图

单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.

对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路.

下面给出一个51单片机的最小系统电路图.

说明

复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位.一般教科书推荐C取10u,R取8.2K.当然也有其他取法的,原则就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平.至于如何具体定量计算,可以参考电路分析相关书籍.

晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作)

单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机

特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行.这一点是初学者容易忽略的.

复位电路:

一、复位电路的用途

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部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。

单片机复位电路如下图:

二、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。

开机的时候为什么为复位

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为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。

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。

51单片机最小系统电路介绍

1.51单片机最小系统复位电路的极性电容C1的大小直接影响单片机的复位时间,一般采用10~30uF,51单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短。

2.51单片机最小系统晶振Y1也可以采用6MHz或者11.0592MHz,在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振,51单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度,频率越大处理速度越快。

3.51单片机最小系统起振电容C2、C3一般采用15~33pF,并且电容离晶振越近越好,晶振离单片机越近越好4.P0口为开漏输出,作为输出口时需加上拉电阻,阻值一般为10k。

设置为定时器模式时,加1计数器是对内部机器周期计数(1个机器周期等于12个振荡周期,即计数频率为晶振频率的1/12)。计数值N乘以机器周期Tcy就是定时时间t。

设置为计数器模式时,外部事件计数脉冲由T0或T1引脚输入到计数器。在每个机器周期的S5P2期间采样T0、T1引脚电平。当某周期采样到一高电平输入,而下一周期又采样到一低电平时,则计数器加1,更新的计数值在下一个机器周期的S3P1期间装入计数器。由于检测一个从1到0的下降沿需要2个机器周期,因此要求被采样的电平至少要维持一个机器周期。当晶振频率为12MHz时,最高计数频率不超过1/2MHz,即计数脉冲的周期要大于2ms。

❸ 单片机的按键启动和复位电路图

单片机的复位有上电复位和按钮手动复位两种。如图(a)所示为上电复位电路,图(b)所示为上电按键复位电路。

上电复位是利用电容充电来实现的,即上电瞬间RST端的电位与VCC相同,随着充电电流的减少,RST的电位逐渐下降。图(a)中的R是施密特触发器输入端的一个10KΩ下拉电阻,时间常数为10×10-6×10×103=100ms。只要VCC的上升时间不超过1ms,振荡器建立时间不超过10ms,这个时间常数足以保证完成复位操作。上电复位所需的最短时间是振荡周期建立时间加上2个机器周期时间,在这个时间内RST的电平应维持高于施密特触发器的下阈值。

上电按键复位(b)所示。当按下复位按键时,RST端产生高电平,使单片机复位。复位后,其片内各寄存器状态改变,片内RAM内容不变。

由于单片机内部的各个功能部件均受特殊功能寄存器控制,程序运行直接受程序计数器PC指挥。各寄存器复位时的状态决定了单片机内有关功能部件的初始状态。

另外,在复位有效期间(即高电平),80C51单片机的ALE引脚和引脚均为高电平,且内部RAM不受复位的影响。

图要点一下查看大图才清楚哦O(∩_∩)O

❹ c51单片机复位电路的工作原理

如S22复位键按下时:RST经1k电阻接VCC,获得10k电阻上所分得电压,形成高电平,进入“复位状态”

当S22复位键断开时:RST经10k电阻接地,电流降为0,电阻上的电压也将为0,RST降为低电平,开始正常工作

(4)单片机复位电路原理图扩展阅读:

复位电路是一种用来使电路恢复到起始状态的电路设备,它的操作原理与计算器有着异曲同工之妙,只是启动原理和手段有所不同。复位电路,就是利用它把电路恢复到起始状态。就像计算器的清零按钮的作用一样,以便回到原始状态,重新进行计算。

和计算器清零按钮有所不同的是,复位电路启动的手段有所不同。一是在给电握绝路通电时马上进行复位操作;二是在必要时可以由手动操作;三是根据程序或者电路运行的需要自动地进行。复位电路都是比较简单的大都是只有电阻和电容猜行组合就可以办到了,再复杂点就有三极管等配合程序来进行了。

单片机复位电路主要有四种类型:

(1)微分型复位电路:

(2)积分型复位电路:

(3)比较器型复位电路:

比较器型复位电路的基本原理。上电复位时,由于组成了一个RC低通网络,所以比较器的正相输入端的电压比负相端输入电压延迟一定时间.而比较器的负相端网络的时间常数远远小于正相端RC网络的时间常数。

因此在正端电压还没有超过负端电压时,比较器输出低电平,经反相器后产生高电平.复位脉冲的宽度主要取决于正常电压上升的速度.由于负端电压放电回路时间常数较大,因此对电源电压的波动不敏感.但是容易产生以下二种不利现象:

(1)电源二次开关间隔太短时,复位不可靠:

(2)当电源电压中有浪涌现象时,可能在浪涌消失后不能产生复位脉冲。

为此,将改进比较器重定电路,如图9所示.这个改进电路可以消除第一种现象,并减少第二种现象的产生.为了彻底消除这二种现象,可以利用数字逻辑的方法和比较器配合,设计的比较器穗皮哗重定电路。此电路稍加改进即可作为上电复位和看门狗复位电路共同复位的电路,大大提高了复位的可靠性。

❺ 51单片机最小系统原理图

我是一名单片机工程师,下面的讲解你参考一下.

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51单片机共有40只引脚.下面这个就是最小系统原理图,就是靠这四个部分,这个单片机就可以运行起来了.(看下面的数字标记,1234)

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这个脚是存储器使用选择脚,当这个脚接”地”时,那么就是告诉单片机,选择使用外部存储器,当这个脚接”5V”时,说明单片机使用内部存储器.

如果选择外部的存储器,太浪费单片机仅有的资源,所以这一脚永远接电源5V(如上图所示),使用单片机的内部存储器.

5 如果内部存储器不够容量,最多选择更高级的容量,就可以解决容量不够的问题了,就是这么简单

.

一天入门51单片机:点我学习

.

我是岁月哥,愿你学习愉快!

❻ 51单片机的复位电路

分析:先看右边部分电路,由于复位时高电平有效,当刚接上电源的瞬间,电容C1两端相当于短路,即相当于给RESET引脚一个高电平,等充电结束时(这个时间很短暂),电容相当于断开,这时已经完成了复位动作。
1)把左边的电路加上,就是带手动复位的复位电路,当按键按下去的时候,即给予一个高电平,同样可以完成复位动作。
2)上电复位,顾名思义可以理解成加上电源就复位了,至于其他复位当然还有很多了,不同的系统对复位的准确性和可靠性要求不一样嘛。

❼ 请画出最小单片机系统的复位电路图和振荡电路图

(不好意思哦!没有具体的图楼上的回答了,我在发些怎么使用的给的咯!!)
单片机的最小系统是由组成单片机系统必需的一些元件构成的,除了单片机之外,还需要包括电源供电电路、时钟电路、复位电路。单片机最小系统电路(单片机电源和地没有标出)如图2-7所示。

图2-7 单片机最小系统
下面着重介绍时钟电路和复位电路。
1)时钟电路
单片机工作时,从取指令到译码再进行微操作,必须在时钟信号控制下才能有序地进行,时钟电路就是为单片机工作提供基本时钟的。单片机的时钟信号通常有两种产生方式:内部时钟方式和外部时钟方式。
内部时钟方式的原理电路如图2-8所示。在单片机XTAL1和XTAL2引脚上跨接上一个晶振和两个稳频电容,可以与单片机片内的电路构成一个稳定的自激振荡器。晶振的取值范围一般为0~24MHz,常用的晶振频率有6MHz、12 MHz、11.0592 MHz、24 MHz等。一些新型的单片机还可以选择更高的频率。外接电容的作用是对振荡器进行频率微调,使振荡信号频率与晶振频率一致,同时起到稳定频率的作用,一般选用20~30pF的瓷片电容。
外部时钟方式则是在单片机XTAL1引脚上外接一个稳定的时钟信号源,它一般适用于多片单片机同时工作的情况,使用同一时钟信号可以保证单片机的工作同步。
时序是单片机在执行指令时CPU发出的控制信号在时间上的先后顺序。AT89C51单片机的时序概念有4个,可用定时单位来说明,包括振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期。
振荡周期:是片内振荡电路或片外为单片机提供的脉冲信号的周期。时序中1个振荡周期定义为1个节拍,用P表示。
时钟周期:振荡脉冲送入内部时钟电路,由时钟电路对其二分频后输出的时钟脉冲周期称为时钟周期。时钟周期为振荡周期的2倍。时序中1个时钟周期定义为1个状态,用S表示。每个状态包括2个节拍,用P1、P2表示。
机器周期:机器周期是单片机完成一个基本操作所需要的时间。一条指令的执行需要一个或几个机器周期。一个机器周期固定的由6个状态S1~S6组成。
指令周期:执行一条指令所需要的时间称为指令周期。一般用指令执行所需机器周期数表示。AT89C51单片机多数指令的执行需要1个或2个机器周期,只有乘除两条指令的执行需要4个机器周期。
了解了以上几个时序的概念后,我们就可以很快的计算出执行一条指令所需要的时间。例如:若单片机使用12MHz的晶振频率,则振荡周期=1/(12MHz)=1/12us,时钟周期=1/6us,机器周期=1us,执行一条单周期指令只需要1us,执行一条双周期指令则需要2us。
2)复位电路
无论是在单片机刚开始接上电源时,还是运行过程中发生故障都需要复位。复位电路用于将单片机内部各电路的状态恢复到一个确定的初始值,并从这个状态开始工作。
单片机的复位条件:必须使其RST引脚上持续出现两个(或以上)机器周期的高电平。
单片机的复位形式:上电复位、按键复位。上电复位和按键复位电路如下。

图2-9 单片机复位电路

❽ 复位电路原理图

(1)复位电路之一。所示是微控制器中的一种实用复位电路。电路中,A105是机芯微控制器集成电路,A101是主轴伺服控制和数字信号处理集成电路, A104是伺服控制集成电路。

微控制器实用复位电路之一

这一电路的工作原理是这样:在电源接通后,+5 V直流电压通过电阻R216和电容C128加到集成电路A105的复位信号输入引脚⑨脚,开机瞬间由于电容C128两端的电压不能突变,所以A105的⑨脚上是高电平,随着+5 V直流电压对C128充电的进行,⑨脚的电压下降。

由此可见,加到集成电路A105的复位引脚⑨脚上的复位触发信号是一个正脉冲。这一正脉冲复位信号经集成电路⑨脚内电路反相处理,使内电路完成复位。

重要提示
这一复位电路在使集成电路A105复位的同时,A1的⑥脚还输出一个低电平复位脉冲信号,分别加到集成电路A101的复位信号输入端16脚和集成电路A104的复位信号输入端①脚,使A101和A104两个集成电路同时复位。

(2)复位电路之二。所示是微控制器中的另一种实用复位电路。电路中, A1是微控制器集成电路,其42脚是电源引脚,33脚是复位引脚。

这一电路的工作原理是这样:在电源开关接通后,+5 V直流电压给集成电路A1的电源引脚42脚供电,当电源开关刚接通时,+5 V 电压还没有上升到稳压二极管VZ1 的击穿电压,所以VZ1处于截止状态,此时VT1管截止,这样+5 V电源电压经电阻R3加到VT2管的基极,使VT2管饱和导通,其集电极为低电平,即使集成电路A1的复位引脚33脚为低电平。

实用复位电路之二

随着 +5 V 电压升到稳定的 +5 V 后,这一电压使稳压二极管VZ1击穿,导通的VZ1和R1给VT1管的基极加上足够的直流偏置电压,使VT1饱和导通,其集电极为低电平,这一低电平加到VT2管的基极,使VT2 管处于截止状态,这样+5 V 电压经电阻R4加到复位引脚33脚上,使33脚为高电平。

通过上述分析可知,在电源开关接通后,复位引脚33脚上的稳定直流电压的建立滞后一段时间,这就是复位信号,使集成电路A1的内电路复位。

断电后,电容C1充到的电荷通过二极管VD1放掉,因为在电容C1上的电压为上正下负,+5 V 端相接于接地,C1 上的充电电压加到VD1上的是正向偏置电压,使VD1导通放电,将C1中的电荷放掉,以供下一次开机时能够起到复位作用。

(3)复位电路之三。所示是微控制器中的另一种实用复位电路。电路中, A1是微控制器集成电路,其41脚是电源引脚, 24脚是复位引脚,VZ002是稳压二极管,VT002是PNP型三极管。

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