单片机复位电路分析
2 专用复位芯片简介(MAX813L)
目前,在市场上有许多流行的专用复位芯片,了解它们的工作原理对电路可靠性的分析及设计至关重要。以Maxim公司生产的MAX813L为例,解剖专用复位芯片的一般工作原理。对于其它芯片,可根据本文所提供的四种复位电路一一对其分析即可求得结论。
MAX813L具有上电复位、Watchdog输出、掉电电压监视、手动复位四大功能。具体原理框图如图12所示。本文局限于讨论复位电路部分及看门狗定时器部分。从图12中可以看出,WDI(Watchdog Input)主要是作为Watchdog计数器重定用的。在1.6秒内若CPU不触发复位看门狗定时器,则WDO(Watchdog Output)将输出低电平。复位电路分为手工复位与上电复位。从原理图12中可以看出,上电复位与本文图10所提到的电路原理相同,即用比较器产生触发信号触发触发器,以此产生复位信号。同时,对时基产生的脉冲进行定,当复位时间达140毫秒时,Reset发生器产生一脉冲使复位信号无效。上电复位时,只要电压低于4.63V,复位信号Reset就有效;当电源电压超过4.63V时,Reset信号仍将继续保持140毫秒左右,以保证CPU复位可靠后无效。手动复位时,MR(Manual Reset)接地时间不小于150纳秒,则可产生一个手动复位过程。即在复位端产生140毫秒的有效复位信号(高电平有效)。若将WDO端与MR连接,则可组成上电复位及看门狗复位电路。
3 复位电路设计时的注意点
本文所提到的各种复位电路中,微分复位电路简单,但易引入干扰没有监控CPU运行的能力;积分复位电路简单可靠,但由于对电源电压波动不敏感,从而有可能出现CPU由于电源电压的瞬间过低而造成工作不正常的情况;比较器复位电路电路较复杂,工作可靠;Watchdog复位电路电路较复杂,工作可靠并且具有监控CPU运行的能力。在使用中应根据电路板的空间、电源电压特性、系统运行现场等情况,综合考虑而定。般有以下几条可供参考:
(1)在使用微分型复位电路并且使用稳压电源时,应考虑在电容输入端加入适当的电感以减少负载突变而引起的干扰复位脉冲的产生。在电路板空间有限的情况下可以选用此复位电路。
(2)在使用积分型复位电路时,一方面应着重考虑上电复位时电源电压的上升率,特别在电源电压上升率较小时,应考虑用较为复杂的比较型复位电路。另一方面应考虑电路是否有降压举措以降低功耗,若有则应考虑二极管的正向压降对复位电路的影响。
(3)在设计比较器型复位电路时,应着重考虑电源电压的波动性。当系统工作在恶劣环境下时,外界干扰的窜入可能引起毛刺电压,从而导致不正常的复位。为此有必要根据手刺电压的峰峰值以及脉宽采取以下措施:(a)当毛剌电压峰峰值没有达到电源电压的正常值与系统正常工作所需最低电压值之差时,可适当降低比较器的复位电压下限;(b)当毛刺电压峰峰值超过电源电压的正常值与系统正常工作所需电压之差时,一方面应采取措施降低毛刺电压,另一方面应采用较为复杂的比较器型上电复位电路(如图10所示)。
(4)在选用或自己设计Watchdog型复位电路时,应注意输入Watchdog的“喂狗”信号应该是沿信号,而不是电平信号,同时应考虑撤销复位电压的电源电压值应大于系统最小正常电压值。
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