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(多图) 一种高可靠性的复位电路

来源:电子技术应用/作者:杨 雷 郏东耀?? 2006年09月18日 ?? 收藏0

?????? 为确保微机系统中电路稳定可靠工作,复位电路是必不可少的一部分,复位电路的第一功能是上电复位。一般微机电路正常工作需要供电电源为5V±5%,即 4.75~5.25V。由于微机电路是时序数字电路,它需要稳定的时钟信号,因此在电源上电时,只有当VCC超过4.75V低于5.25V以及晶体振荡器稳定工作时,复位信号才被撤除,微机电路开始正常工作。

?????? 微机电路在工作中受到干扰后,容易出现CPU程序“跑飞”而盲目运行甚至出现死机现象。此时复位信号有效,使微机系统重新恢复正常运行。这种监视CPU运行的电路称为WATCHDOG电路。

?????? 1 几种常见的复位电路

?????? 下面给出一些资料中介绍的复位电路。图1为一微分电路,当电源Vcc上电时,因电容C两端电压不能突变,所以RES OUT在上电时会有一段时间为高电平,

复位有效。持续一段时间后,复位撤除,微机开始工作。该电路唯一优点是电路简单。但它有很多缺点:(1)当Vcc电压不足4.75V时,RES OUT也可能已撤除,因为它没有Vcc检测电路。(2)因是微分电路,容易引入高频干扰。(3)当CPU出现死机时,该电路不能引起复位,不具备WATCHDOG的功能。

??????? 图2是图1的改进型,使用时R11<>C12。它克服了图1电路中的缺点(2),但是仍然有缺点(1)和(3)。

微分电路和改进电路?

??????? 图3是一种可靠的复位电路,由四部分组成:

?????? (1)或非门U1、U2与R1、R2、C3构成高低电平相间的矩形波振荡电路。当U3的输出端Q=H时,复位信号无效,当Q=L时,复位信号有效。复位信号有两个,是为了适应不同的CPU及接口芯片。

???? (2) Vcc检测电路。U4与R3、R4、R5、Z1等构成Vcc检测电路,只要Vcc<4.75V,那么比较器同相端电压V2<2.5V,输出 V7=L,U3的CLR=L,则Q=L,U5的输出由U5的13脚决定,因该脚是矩形波信号,故经取非后输出也是矩形波信号,此时复位信号有效。???

一种可靠的复位电路

???? (3)R8、C1构成延时电路。当Vcc>4.75V时,最初一段时间内,因C1电压不突变,故U3的CLR=1,复位信号有效。这段时间是为了保证微机系统的晶振稳定振荡后才允许CPU工作。

?????(4) U3、R9、C2与PULSE IN构成CPU运行监视单元,即WATCHDOG电路。U3是一单稳态触发电路芯片,在电源正常后,引脚2、3为高电平,引脚1为输入信号PULSE IN。该信号由CPU提供,只要在时间T(T由R9、C2决定)内有负脉冲出现,则U3输出Q端一直为高电平。此时或非门U5的输出端一直为低电平,复位信号无效。若在时间T内没有负脉冲出现,则U3输出Q端为低电平,U5的输出由其此脚13决定,复位有效。在电源正常后CPU开始运行,程序中具有这样的功能:在时间T内使PULSE IN产生一个负脉冲,只要程序正常运行,就不会产生复位。一旦当CPU运行脱离正常流程,则没有负脉冲产生。在超过时间T后Q端变为低电平,复位信号有效,使CPU重新接预定程序运行。此电路虽然工作可靠,但电路比较复杂。

???????2 基于MAX706的单片UP监控电路

?????? 随着新器件的出现,电路的简化成为可能,而且性能稳定、功能齐全。目前,微机控制系统中越来越广泛地应用单片UP监控电路。如MAXIM公司的MAX706芯片,使用起来就很方便。

?????? MAX706简化了图3的设计,减少了器件个数,所构成的电路性能更可靠。MAX706提供如下四种功能:

(1)上电、掉电以及降压情况下的复位输出。

(2)独立的看门狗输出。如果在1.6s内看门狗输入端未被触发,看门狗输出将变为低电平。


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复位电路? 上电复位? 微分电路?

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