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单片机复位看门狗电路

单片机复位看门狗电路
单片机复位看门狗电路

705系列复位电路

#概述

GC705/706/707/708/813L是一组CMOS微处理器监控电路,可用来监控微处理器系统供电异常、电池故障和工作状态。和采用分立元件及多片IC组合成电路相比,明显减小了系统电路的复杂性和元器件的数量,并提高了系统的可靠性和精度。

GC705/706/813L具备以下四项基本功能:

1)电源开机,关机及电源供电不足时给出复位输出。

2)内含独立的看门狗电路输出。如看门狗电路输入在1.6秒内未得到翻转信号,看门狗电路输出端将变成低电平。

3)内含门限1.25V的检测器,用于掉电报警,电池欠电监测和监测加错电源的状况(以+5V为准)。

4)手动复位时,给出确定脉宽的负向复位脉冲

GC707/708和GC705/706基本功能一致,区别只在于GC705/706芯片中的第8脚正脉冲的复位(RESET)输出取消了,换成了看门狗定时器,原第6脚空脚被用做看门狗电路的输入端。GC813L则除了第7脚输出正脉冲的RESET外,其它功能和GC705/706完全一样。这几种电路的管脚功能定义和差异详见管脚定义图和管脚说明附表。

#应用范围

计算机,微处理器和微控制器系统;嵌入式控制器系统;智能仪器仪表;通信系统;工业自动化系统;电池供电手持设备等等。

# 电气参数 除非特殊说明,Vcc =

4.75V~

5.5V (GC705/GC707/GC813), Vcc

=4.5V~5.5V (GC706/GC708),T A = T MIN to T MAX

参数

符号 测试条件

最小值典型值 最大值 单位

GC705、706、707、708 1.0 5.5

电源电压范围 Vcc GC813 1.1 5.5

V

GC705、706、813 150 350

电源电流

Icc

GC707、708

50 350

uA

GC705、707、813

4.50 4.65 4.75 GC706、708 4.25 4.40 4.50 复位门限 V RT GC706T 3.00 3.08 3.15 V

复位门限迴差

40 mV

复位脉冲宽度 t RS 140 200 280 ms I SOURSE =800uA

VCC-1.5 I SINK = 3.2mA 0.4

GC705~708,VCC=1V ,I SINK =

50uA 0.3

GC707\708,I SOURCE =800uA

VCC-1.5

GC707\708,I SINK = 1.2mA 0.4 复位输出电压

GC813,I SOURCE =4uA,V CC =

1.1V 0.8

V

看门狗计时长度 t WD GC705\706\813 1.00 1.60 2.25 秒 WDI 脉冲宽度 t WP

VIL =0.4V ,VIH =(VCC)(0.8) 50 ns 下限 0.8

WDI 输入阈值 上限 GC705\706\813 V CC =5V

3.5 V

GC705\706\813,WDI =VCC 50 150

WDI 输入电流 GC705\706\813,WDI =0V -150 -50

uA

GC705\706\813,I SOURCE =800uA VCC-1.5

WDI 输出电压 GC705\706\813,I SINK =1.2mA 0.4

V

MR 上拉电流

MR =0V

100 250 600 uA MR 脉冲宽度 t MR

150 ns 下限 0.8

MR 输入阈值 上限

2.0

V

MR 到RESET 的

延迟 t MD

250 ns PFI 输入阈值 VCC =5V V PFI 输入电流

-25 25 nA

I SOURCE =800uA VCC-1.5

PFO 输出电压

I SINK =3.2mA

0.4

V

#极限参数

源跌落),RESET引脚就会变低。如果在已经开始的复位脉冲期间出现电源跌落,

只要Vcc不比1.0V还低,就能使RESET维持电压不高于0.4V的低电平。

GC705和GC706提供的复位信号为低电平RESET,而GC813L提供的复位信号为高电平RESET,三者其它功能完全相同。有些单片机,如INTEL的80C51系列,需要高电平有效的复位信号。

?看门狗定时器

GC705/706/813L片内看门狗定时器用于监控MCU的活动。如果在1.6秒内WDI端没有收到来自MCU 的触发信号,而且WDI未处于高阻态,则WDO输出变低。只要复位信号有效或WDI输入高阻,则看门狗定时器功能就被处于清零和不计时状态。一旦复位信号撤消并且WDI输入端检测到大于50ns的低电平或高电平跳变,定时器将开始计时。

典型的应用是将WDO端连接到MCU的非屏蔽中断(MDO)端。当Vcc下降到低于复位门限时,即使看门狗定时器还没有完成计时周期,WDO端也将输出低电平。通常这将触发一次非屏蔽中断,但是RESET如果同时变低,则复位功能优先权高于非屏蔽中断。

如果将WDI脚悬空,WDO脚可以被用作电源跌落检测器的一个输出端。由于悬空的WDI将禁止内部定时器工作,所以只有当Vcc下降到低于复位门限时,WDO脚才会变低,因此功能变成电源跌落检测输出。

?人工复位

手动复位输入端(MR)可用按钮开关来触发。由于存在最小140ms复位脉宽的要求,所以不需要再加按键防抖动措施。MR输入和CMOS/TTL逻辑电平兼容,可由外部逻辑电路驱动。对GC705/706/813L来说,可通过MR端强制看门狗定时器溢出的办法来产生复位脉冲,方法是简单地将MR端连接到WDO端,就可以使看门狗定时器超时产生复位脉冲。当需要高电平有效的复位信号时,应该选用GC813L。

?电源故障比较器

GC705系列电路内含的电源故障比较器可有很多用途,这是因为它的输出端(PFO)和同相端(PFI)在内部是独立的。其反相输入端内部连接一个1.25V的参考电压源。

为了建立一个电源故障预警电路,可以在PFI脚上连接一个电阻分压支路,该支路连接的监视点通常在稳压电源集成电路之前。通过调节电阻值,合理地选择分压比,以便于使稳压器+5V 输出端电压下降之前,PFI端的电压刚好下降到低于1.25V。

使用为(PFO)为MCU提供中断信号,以便其能够对即将到来的电源掉电作好充分地准备。

#典型应用电路图

#应用实例

?典型应用

GC705/706/707/708/813L的典型应用电路如上图所示。从图中可以看出,GC705/706/707/708/813L的4项功能全部被开发利用,构成了微处理器的一个可靠的保护神,仅仅占用了一条I/O端口资源。利用该I/O口,通过执行软件,周期性的向看门狗发送WDI信号。其周期不应大于1.6s。

?特殊应用

根据不同的开发目的和设计要求,以及不同的MCU型号选择,可以灵活地使用GC705/706/707/708/813L。以下给出几种不同用法,以便从中受到启发。

(1)确保Vcc=0V时RESET信号电平仍有效

通常情况下,当Vcc降至1V以下,GC705/706的RESET端不再吸入电流而呈现开路,故输出电平不确定。如果在该脚接一只下拉电阻到地,来泄放杂散电荷,这样即使Vcc降至1V以下,也能保障RESET电平有效。对该阻值的要求并不严格,一只100k?的电阻即可满足需要。

(2)与具有双向复位引脚的单片机接口

有些单片机具备双向复位引脚,比如MOTOROLA的68HC11系列,不仅可以接收外部电路提供的复位信号,还能向外部电路输出复位信号。当与GC705/706的RESET端连接时,可能会产生竞争。例如,如果在GC705/706输出低电平的同时,68HC11内部欲将复位端拉高,结果就会出现不确定的逻辑电平。为了避免此类情况发生,在GC705/706的RESET端与68HC11的双向复位引脚之间连接一只4.7k电阻即可。此外,经过缓冲器的驱动还可为系统中的其它器件提供复位信号。

# 管脚功能描述

管脚号

GC705/706/813 GC707/708

名称

功能

1 1 MR

手动复位输入端,当MR 被拉低到0.8V 以下时,可激发出一个RESET 脉冲。MR 低电平有效,内部有

250uA 的上拉电流。MR 可由一个TTL 或CMOS 标准逻辑所驱动,也可用一个接地开关端。 2 2 VCC +5V 电源输入

3 3 GND 所有信号的参考0V 地。

4 4 PFI

电源失效监控输入。当PFI 低于1.25V 时,PFO 也变低。PFI 不用时,接到GND 或接到VCC 。 5 5 PFO

当PFI 低于1.25V 时,PFO 变低并吸入电流。其它

时候PFO 保持高电平。 6 WDI 看门狗输入端。如果WDI 保持低电平或高电平达到1.6秒,内部看门狗计时器溢出,WDO 变为低电平。

将WDI 悬空或连到高阻三态线上将禁止看门狗计时

器功能。内部看门狗计时器在复位阶段时保持清零状态,此时,WDI 可视作无信号输入。 6 NC 空脚。

7 7 RESET

低电平有效的复位端被触发时输出脉宽200ms 负脉

冲,并在VCC 低于复位阈值(GC705为4.65V ,GC706为4.40V )时保持低电平。当VCC 上升到复位阈值

以上或MR 从低电平变为高电平时,该端口仍要保持200ms 时长的低电平。看门狗计时器溢出并不能触发RESET ,除非将WDO 连接到MR 。 8 WDO

当看门狗内部计时器完成1.6秒的计时后,如未被清零将输出低电平,也不会重新开始计数。WDO 在欠电情况下也会变低。只要VCC 低于复位阈值,WDO

就保持低电平,WDO 和RESET 不同点是,WDO 没有最小延迟脉冲宽度,一旦VCC 上升复位阈值以上,WDO 马上变为高电平。

8 RESET

高电平有效的复位端,和第7脚的RESET 反相。

GC813只有一种RESET 输出。

# 文档信息

◆ 创建日期:2005-11-15

文档修改日期:2008-9-4

修改内容:在参数表中增加GC706T复位电压值

复位上电(外部)复位低电压检测和复位看门狗定时器复

复位/上电(外部)复位/低电压检测和复位/看门狗定时器复位 复位电路产生一个一定宽度的复位脉冲信号去复位整个电路,使其工作在预设的状态,保证电路从一个预先已知的状态开始工作。SH66/67/69xxx系列单片机复位功能包括上电(外部)复位、低电压复位、看门狗定时器复位等。 1.上电复位 ( Power On Reset,POR )及外部复位 内建的上电复位电路配合外接的上电复位辅助电路,在上电时产生复位脉冲信号复位整个电路,保证电路从一个预先已知的预设状态开始工作。 SH66/67/69xxx系列单片机内建了稳定的上电复位电路,在复位输入端外接的复位辅助电路配合下,单片机具有稳定可靠上电复位性能。同时,复位输入端也作为外部复位的输入端,输入外部复位信号复位整个电路。中颖的SH66/67/69xxx 系列单片机普遍采用低电平有效的复位方式。按应用场合和对上电复位可靠性要求不同,复位外部电路可采用不同的方式。 简易型RC复位电路 最简单的上电复位电路即是用RC充放电电路所构成(如图1-1),应用于干扰较小的环境。复位时间长短由电阻R和电容C的值决定。复位时间的长短,一般考虑为当系统电源稳定进入单片机工作范围时,才可结束复位。当单片机断电时,C上的电荷应尽快完全放电,以保证下次复位的成功。R和C建议数值为47k.和0.1μF。复位电路的布线很重要,一般要求复位电容C与单片机的Reset 和VSS引脚的布线最短。 R C 图1-1 简易型RC复位电路 改良型RC复位电路 为了让上电复位更加稳定,在简易型RC复位电路的基础上,可以在电阻位置并联一个二极管构成改良型RC复位电路(如图1-2)。复位时间长短仍由R 和C的值决定。当单片机断电时,附加的二极管D可使电容C上的电荷快速完全放电,以保证下次复位的成功。

51单片机复位电路有关问题

想问一下单片机复位电路问题 复位过程我明白,RST接高电平复位,接低电平单片机正常工作 但电路连接不太理解什么意思, 想知道图中电解电容的作用,既然是按键高电平复位为什么要加电解电容呢不加可以吗?如果一定要加原因是什么? 另外想知道电容作用是隔直流通交流,是绝对的直流不通过还是什么充电过程无电流放电过程有电流,求指教 我认为绛红的蓝同学说的不太好。 电容确实可以起到按键去除抖动的作用,但是这里的电容还有一个更重要的作用就是上电复位,因为考虑到芯片刚刚上电时由于供电不稳定而做出错误的计算,所以增加一个上电复位以达到延时启动CPU的目的,使芯片能够正常工作。虽然现在很多芯片自带了上电延时功能,但是我们一般还是会增加额外的上电复位电路,提高可靠性。 上电复位是如此工作的,此时不用考虑按键和你图中1K电阻的作用。上电瞬间,电压VCC短时间内从0V上升到5V(比方说5V),这一瞬间相当于交流电,电容相当于导线,5V的电压全部加在10K电阻上,也就是说,这时RST的电平状态为高电平。但是从上电开始,电容自己就慢慢充电,其两端电压呈曲线上升,最终达到5V,也就是说其正端电位为5V,负端电位为0V,其负端也就正好是RST,此时RST为低电平,单片机开始正常工作。 添加按键是为了手动复位,一般那个1K电阻可以不加。当按键按下时,电容两端构成回路并放电,使RST端重新变为高电平,按键抬起时电容又充电使RST 变回低电平。 复位电路的作用 在上电或复位过程中,控制CPU的复位状态:这段时间内让CPU保持复位状态,而不是一上电或刚复位完毕就工作,防止CPU发出错误的指令、执行错误操作,也可以提高电磁兼容性能。 无论用户使用哪种类型的单片机,总要涉及到单片机复位电路的设计。而单片机复位电路设计的好坏,直接影响到整个系统工作的可靠性。许多用户在设计完单片机系统,并在实验室调试成功后,在现场却出现了“死机”、“程序走飞”等现象,这主要是单片机的复位电路设计不可靠引起的。 基本的复位方式 单片机在启动时都需要复位,以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态,并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时,且振荡器稳定后,如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上,则CPU就可以响应并将系统复位。单片机系统的复位方式有:手动按钮复位和上电复位 1、手动按钮复位 手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平(图1)。一般采用的办法是在RST端和正电源Vcc之间接一个按钮。当人为按下按钮时,则Vcc的+5V电平就会直接加到RST端。手动按钮复位的电路如所示。由于人的动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒,所以,完全能够满足复位的时间要求。

单片机常用模块电路大全

单片机常用模块电路大全 1. 双路232通信电路:3线连接方式,对应的是母头,工作电压5V,可以使用MAX202或MAX232。 2. 三极管串口通信:本电路是用三极管搭的,电路简单,成本低,但是问题,一般在低波特率下是非常好的。 3. 单路232通信电路:三线方式,与上面的三级管搭的完全等效。 4. USB转232电路:采用的是PL2303HX,价格便宜,稳定性还不错。 5. SP706S复位电路:带看门狗和手动复位,价格便宜(美信的贵很多),R4为调试用,调试完后焊接好R4。 卡模块电路(带锁):本电路与SD卡的封装有关,注意与封装对应。此电路可以通过端口控制SD卡的电源,比较完善,可以用于5V和。但是要注意,有些器件的使用,5V和是不一样的。 液晶模块(ST7920):本电路是常见的12864电路,价格便宜,带中文字库。可以通过PSB端口的电平来设置其工作在串口模式还是并行模式,带背光控制功能。

字符液晶模块(KS0066):最常用的字符液晶模块,只能显示数字和字符,可4位或8位控制,带背光功能。 9.全双工RS485电路(带保护功能):带有保护功能,全双工4线通信模式,适合远距离通信用。 半双工通信模块:可以通过选择端口选择数据的传输方向,带保护功率。此模块只能工作在5V. 11. ARM JTAG仿真接口电路:比较完善,可以应用在常规的ARM芯片下,具有有自动下载功能,可以用JLINK或ULINK. 电源模块:这个电路比较简单,如果用直插可以达到,如果用贴片的可以到达1A。 电源模块:可以到达800mA,价格非常便宜,也有相应的的芯片,可以直接替换。 常用开关电源电路 buck电源电路。 14.最常用的开关电源:

MAX813看门狗电路

看门狗电路设计 在工业现场运行的单片机应用系统,由于坏境恶劣,常有强磁场、电源尖峰、电火花等外界干扰,这些干扰可能造成仪表中单片机的程序运行出现“跑飞”现象,引起程序混乱,输出或显示不正确,甚至“死机”。系统无法继续正常的运行,处在一种瘫痪状态,它的硬件电路并没有损坏,只是内部程序运行出现了错误,这时,即使干扰消失,系统也不会恢复正常,这就需要采取一些措施来保障系统失控后能自动恢复正常,“程序运行几天来视系统”(Watchdog看门狗)就是常用的一种抗干扰措施,用以保证系统因干扰失控后能自动复位。为了提高仪表可靠性及抗干扰能力,通常在智能仪表中采用“看门狗”技术。 看门狗电路它实质上是一个可由CPU复位的定时器,它的定时时间是固定不变的,一旦定时时间到,电路就产生复位信号或中断信号。当程序正常运行时,在小于定时时间隔内,单片机输出一信号刷新定时器,定时器处于不断的重新定时过程,因此看门狗电路就不会产生复位信号或中断信号,反之,当程序因出现干扰而“跑飞”时,单片机不能刷新定时器,产生复位信号或产生中断信号使单片机复位或中断,在中断程序中使其返回到起始程序,恢复正常。 它的工作原理如同图3-4所示的两个计时周期不同的定时器T1和T2是两个时钟源相同的定时器,设T1=1.0s,T2=1.1s,而用T1定时器的溢出脉冲P1同时对T1和T2定时器清零,只要T1定时器工作正常,则定时器T2永远不可能计时溢出。当T1定时器不在计时,定时器T2则会计时溢出,并产生溢出脉冲P2。一旦产生溢出脉冲P2,则表明T1出了故障。这里的T2即是看门狗。利用溢出脉冲P2并进行巧妙的程序设计,可以检测系统的出错,而后使“飞掉”的程序重新恢复运行。 图3-4 看门狗工作原理示意图 看门狗电路的应用,使单片机可以在无人关态下实现连续工作。看门狗芯片和单片机的一个I/O引脚相连,该I/O引脚通过程序控制它定时地往看门狗的这

单片机各种复位电路原理

单片机各种复位电路原理 复位电路的作用 在上电或复位过程中,控制CPU的复位状态:这段时间内让CPU保持复位状态,而不是一上电或刚复位完毕就工作,防止CPU发出错误的指令、执行错误操作,也可以提高电磁兼容性能。 无论用户使用哪种类型的单片机,总要涉及到单片机复位电路的设计。而单片机复位电路设计的好坏,直接影响到整个系统工作的可靠性。许多用户在设计完单片机系统,并在实验室调试成功后,在现场却出现了“死机”、“程序走飞”等现象,这主要是单片机的复位电路设计不可靠引起的。 基本的复位方式 单片机在启动时都需要复位,以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态,并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时,且振荡器稳定后,如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上,则CPU就可以响应并将系统复位。单片机系统的复位方式有:手动按钮复位和上电复位 1、手动按钮复位 手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平(图1)。一般采用的办法是在RST 端和正电源Vcc之间接一个按钮。当人为按下按钮时,则Vcc的+5V电平就会直接加到RST端。手动按钮复位的电路如所示。由于人的动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒,所以,完全能够满足复位的时间要求。

图1 图2 2、上电复位 AT89C51的上电复位电路如图2所示,只要在RST复位输入引脚上接一电容至Vcc端,下接一个电阻到地即可。对于CMOS型单片机,由于在RST端内部有一个下拉电阻,故可将外部电阻去掉,而将外接电容减至1μF。上电复位的工作过程是在加电时,复位电路通过电容加给RST端一个短暂的高电平信号,此高电平信号随着Vcc对电容的充电过程而逐渐回落,即RST端的高电平持续时间取决于电容的充电时间。为了保证系统能够可靠地复位,RST端的高电平信号必须维持足够长的时间。上电时,Vcc的上升时间约为10ms,而振荡器的起振时间取决于振荡频率,如晶振频率为10MHz,起振时间为1ms;晶振频率为1MHz,起振时间则为10ms。在图2的复位电路中,当Vcc掉电时,必然会使RST端电压迅速下降到0V以下,但是,由于内部电路的限制作用,这个负电压将不会对器件产生损害。另外,在复位期间,端口引脚处于随机状态,复位后,系统将端口置为全“l”态。如果系统在上电时得不到有效的复位,则程序计数器PC将得不到一个合适的初值,因此,CPU 可能会从一个未被定义的位置开始执行程序。 2、积分型上电复位 常用的上电或开关复位电路如图3所示。上电后,由于电容C3的充电和反相门的作用,使RST持续一段时间的高电平。当单片机已在运行当中时,按下复位键K后松开,也能使RST 为一段时间的高电平,从而实现上电或开关复位的操作。 根据实际操作的经验,下面给出这种复位电路的电容、电阻参考值。 图3中:C:=1uF,Rl=lk,R2=10k

MAX813L芯片中文资料(看门狗及复位专用芯片)

MAX813L芯片中文资料(看门狗及复位专用芯片) 1 MAX813L芯片及其工作原理 1.1 MAX813L芯片特点 · 加电、掉电以及供电电压下降情况下的复位输出,复位脉冲宽度典型值为200 ms。 · 独立的看门狗输出,如果看门狗输入在1.6 s未被触发,其输出将变为高电平。 · 1.25 V门限值检测器,用于电源故障报警、电池低电压检测或+5 V 以外的电源*。 · 门限电压为4.65V · 低电平有效的手动复位输入。 · 8引脚DIP封装。 1.2 MAX813L的引脚及功能 1.2.1 MAX813L芯片引脚排列见图1—1 1.2.2 引脚功能及工作原理说明

(1)手动复位输入端() 当该端输入低电平保持140 ms以上,MAX813L就输出复位信号.该输入端的最小输入脉宽要求可以有效地消除开关的抖动。与 TTL/CMOS兼容。 (2)工作电源端(VCC):接+5V电源。 (3)电源接地端(GND):接0 V参考电平。 (4)电源故障输入端(PFI) 当该端输入电压低于1.25 V时,5号引脚输出端的信号由高电平变为低电平。 (5)电源故障输出端() 电源正常时,保持高电平,电源电压变低或掉电时,输出由高电平变为低电平。 (6)看门狗信号输入端(WDI) 程序正常运行时,必须在小于1.6 s的时间间隔向该输入端发送一个脉冲信号,以清除芯片部的看门狗定时器。若超过1.6 s该输入端收不到脉冲信号,则部定时器溢出,8号引脚由高电平变为低电平。 (7)复位信号输出端(RST) 上电时,自动产生200 ms的复位脉冲;手动复位端输入低电平时,该端也产生复位信号输出。

单片机复位电路参数计算

系统上电时,随着Vcc 电压由0V 增加到5V ,电容C1的上极板电位随之增加,电容的内电场增强,使C1能吸引更多的电子通过R 到达下极板,从外面看就电流通过C1 和R10入地。按电压在随着电流方向逐惭降低的原则,电流的出现会在R10端形成一大于0的电位。由于电容的充电逐渐饱和,所以电流会逐渐减小,电位也会逐渐减小。该电位的大小和持续的时间将直接影响到我们的系统能否上电复位。在AT89C51的规格书中有这么一段描述: 如果当Reset Pin 有两个机器周期的时间是高电平,那么就会系统就会被复位。 震荡频率震荡周期1 = 12*震荡周期机器周期= 所以对于12M 晶振做为“原动力”的系统来说,使系统复位的时间t 应大于: us M t 212*121 *2== 两个机器周期的时间求出来了,但是多高的电平才算是高电平呢?由AT89C51是规格书中关于其DC 特性的描述中可以知道,当Reset Pin 上的电压超过Min=0.7Vcc 时Reset Pin 就会认为是高电平。事先假设的系统电压为5V ,Vcc 在这里可以看成5V ,所以如果Reset Pin 上的电压超过0.7Vcc=3.5V ,就可以看成Reset Pin 为高电平,如果这超过3.5V 的电平持续时间超过2uS ,那么系统就会复位。 最后一步就是计算RST_H 处的电位了。不考虑流入Reset Pin 内电流,该电路就是一阶RC 电路。电容两端暂态电流与电压的关系式如下:

()()()()[]RC t C C C C U U U t U -+∞-+∞=e 因为()V U C 5=∞;()V U C 00=+;所以 ()RC t C t U --= 55 设Reset pin 电压为()t U R ,那么: ()()t U V t U C CC R -= 所以, ()RC t R t U -= 5, 当()V t U R 4.3=的时, RC t 357.0= 当且仅当 us RC t 2357.0≥=时,系统才会复位,即满足条件 610*6.5-≥RC 所以用R=1K Ω、C=22μF 符合要求

MSP430系列单片机复位电路系统设计分析及JTAG烧录不进程序的解决方法

去掉,或者减小RST引脚上的电容。因为电容太大了编程器无法复位430。因此检测失败。如果仍未解决,可能还是你的引脚连接有问题。 没找到芯片。如果电脑---仿真器----MSP430芯片的电气连接是正确可靠,没接触不良的话, 可能的情况有: 外部复位芯片复位引脚直接连至单片机引脚; 并口仿真器中BIOS参数设置不正确; 3.3V负载大,电路板没上电烧写; 芯片引脚或电路板有短路、断路问题; USB-JTAG未能成功启动、运行; 单片机熔丝烧过了或坏了; MSP430系列单片机复位电路系统设计分 析 2010年11月04日 10:59 本站整理作者:佚名用户评论(0) 关键字:MSP430(105)复位电(1) 0 引言 TI公司的混合信号处理器MSP430系列单片机以其处理能力强大、外围器件集成度高、功率消耗低、产品系列全面、全系列工业级等特点,作为目前MCU主流市场的产品之一,在电子应用领域中得到广泛应用,被越来越多的电子设计师所青睐。由于复位电路设计问题而导致的系统出现上电后不工作或状态不正确是很多MSP430单片机电路设计者们在设计、调试和应用中曾遇到过的问题,尽管这种情况发生的几率很低,但对于可靠性要求较高的应用场合,这个现象仍需引起电子设计人员的足够重视。 为此,本文对MSP430全系列单片机的复位系统和复位机制进行了详细深入的分析,并针对性地提出了具体的外围复位电路设计方案和有关电子元器件的详细介绍,以供同行参考和交流。 1 MSP430复位机制 1.1 MSP430复位电路 MSP430的复位电路包括一个上电复位(POR)和上电清除信号(PUC)。POR是设备复位信号,它通常在以下三种事件发生时被触发:a.上电;b.复位模式下RST/NMI脚出现低电平;c.电压监控设备(Brownout)触发。 POR时序见图1(a)所示。

用CD4060制作看门狗报警电路

用CD4060制作看门狗报警电路 看门狗定时器(WDT,Watch Dog Timer)是单片机的一个组成部分,它实际上是一个计数器,一般给看门狗一个大数,程序开始运行后看门狗开始倒计数。如果程序运行正常,过一段时间CPU应发出指令让看门狗,重新开始倒计数。如果看门狗减到0就认为程序没有正常工作,强制整个系统复位。 原理图: CD4060芯片特性 1) 电压范围宽,应该可以工作在3V~15V,输入阻抗高,驱动能力差外,跟74系列的功能基本没有区别; 2) 输入时,1/2工作电压以下为0,1/2工作电压以上为1; 3) 输出时,1=工作电压;0=0V; 4) 驱动能力奇差,在设计时最多只能带1个TTL负载; 5) 如果加上拉电阻的话,至少要100K电阻; 6) 唯一现在使用的可能就是计数器,CD4060的计数器可以到14级二进制串行计数。 以AT89C51为例: 看门狗电路由14位二进制计数器CD4060和三极管VT1、VT2等组成。

Vout接单片机AT89C51的引脚输出口P1.7,由单片机的CPU向看门狗电路发送喂狗信号——正脉冲,在两个正脉冲间隔内,P1.7保持为低电平(此功能要结合软件才能实现,相应的软件设计在下面介绍)。我们知道,单片机AT89C51的I/O口带灌电流负载的能力比较大,每个引脚低电平时的吸入电流为20 mA,带拉电流负载的能力却很小,实测情况是,每个引脚高电平时的输出电流仅25μA,现在P1.7口被设计成带拉电流负载的方式,为了提高P1.7口带拉电流负载的能力,所以,电路中设置了上拉电阻R3。 14位二进制计数器CD4060的计数脉冲由其内部振荡器和外接阻容元件R1、R2、C1组成的电路产生,振荡周期为 T0SC=2.2×R1×C1=0.22 ms 振荡器产生的计数脉冲(矩形波)可以直接引出,同时还可以从CD4060的10个输出端Q4~Q10和Q12~Q14得到不同分频系数的方波输出,各方波输出信号的周期如表1所示。这样,如果CD4060得不到CPU通过P1.7口发送来的喂狗信号——正脉冲,则CD4060的输出端Q14在1.8S内将产生一个完整周期的方波信号,而且低电平在前,高电平在后,其高电平经三极管VT1、VT2处理后形成单片机AT89C51的复位信号,使单片机AT89C51复位。由此可见,单片机AT89C51正常工作时,只要在0.9S内从P1.7口送出一个正脉冲,便可及时清零看门狗,输出端Q14就不会产生定时溢出信号,从而使看门狗电路对单片机系统不起作用。并且,从CD4060的10个输出端Q4~Q10和Q12~Q14可以得到不同周期的方波信号,经三极管VT1、VT2处理后形成单片机系统的复位信号,可以适应不同用户应用程序,从而该硬件看门狗电路可以适应不同的单片机应用系统。 对MCS-51系列的单片机而言,它所需要的复位信号是高电平宽度大于2个机器周期的正脉冲,例如,单片机的时钟脉冲频率为12 MHz时,则所需要的复位信号高电平宽度为2μs以上就可以了,而由上面的分析可知,CD4060的Q14输出的是高电平宽度为0.9 s的方波,如果让它直接作为单片机的复位信号,则单片机的复位时间势必在0.9 s以上,这样尽管可以使程序跑飞的单片机复位,但是显然没有做到尽快地引导跑飞的程序到正确的轨道来,如果这样做的话,对于某些单片机应用系统而言可能带来非常严重的后果。图1中的三极管VT1、VT2及其周围阻容元件构成波形转换电路,把较宽的正脉冲变换为较窄的正脉冲,从而较好地解决了上述的问题。三极管VT1、VT2构成的2级直接耦合放大器作为缓冲器使用,它是CD4060的输出端Q14的灌电流负载,C2、R8是微分电路。 经分析后不难看出,电路中的R7、R8、C2还具有单片机上电复位的功能。 2 上电复位与看门狗信号复位的不同处理过程 由于程序跑飞很可能会造成一些随机破坏事件,对某些系统而言,希望尽可能从断点处恢复运行,因此,有必要妥善解决跑飞的程序回复后的处理。 单片机应用系统上电时,上电复位电路会使得单片机处于复位状态,这一般称为冷启动,这种情况下,单片机处于复位状态表现为: (1) 程序计数器PC的值为0000H。 (2) I/O口(P0、P1、P2、P3(1))为FFH状态,即准双向I/O口的输入状态。 (3) 堆栈指示器SP=07H,即堆栈底为片内RAM的07H单元。 (4) 除上述状态外,所有特殊功能寄存器SFR的有效位均为0。 (5) 上电复位时,由于是重新供电,RAM在断电时数据丢失,上电复位后为随机数。

看门狗 知识总结

在该电路中SPC3的复位电路与89C52的复位电路应相互独立,这样在单片机复位时SPC3仍能够正常通信。由MAX705组成的看门狗复位电路可以保证单片机系统在程序“跑飞”时能够可靠复位,MAX705的复位脉冲输出有正脉冲和负脉冲两种方式,当复位脉冲为负脉冲时,需要外接反相器后再连接到单片机的复位端,具体连接如图4。 图4 看门狗电路 在正常情况下,P1.x引脚不超过1.6s就向WDI端发出“喂狗”信号,程序陷入死循环后,“喂狗”信号无法发出,当死循环运行时间超过1.6s时,MAX705的看门狗输出将变低并触发,复位信号从端输出。 1看门狗 看门狗实际上是一个计数器,它需要在一定的看门狗延时周期内被清零,如果没有清零动作,看门狗电路将产生一个复位信号以使系统重新启动或建立一个非屏蔽中断(NMI)并执行故障恢复子程序。大多数看门狗电路是沿触发,这样,无论是上升沿还是下降沿触发看门狗的输入端(WDI)通常都能够清计数器。WDI引脚一般连接在处理器的一个I/0口,这条口线可由软件触发。图1所示是微处理器通过在WDl脚发送脉冲清除看门狗定时器以防止复位的连接方式,实际上,清看门狗计数器的命令必须在主程序内。如果看门狗没有被清零,复位后软件将从地址为0000(启动程序)的子程序处开始运行。计算主程序的运行时间往往很困难,因为在此期间可能需要多次调用子程序,这与系统输入有关。因此,设计人员常常选择看门狗延时周期远远高于测试到的或计算出的循环时间。图2所示是正常工作情况下(看门狗在延时周期内被请零)的看门狗信号和复位信号。图3所示为看门狗计数器溢出时引发一次复位的时序示意图。工业标准的看门狗电路延时周期一般在l00ms~2s范围内,当然,也有些可调节或定制的看门狗电路能够覆盖更宽的延时范围(30ms至几分钟)。如果主程序的执行时间对于看门狗电路而言过长,设计人员可以在主程序的不同部位多次执行看门狗触发命令,也可以选用看门狗延时周期更长的器件。

单片机复位电路理图解

单片机复位电路原理图解 复位电路的作用 在上电或复位过程中,控制CPU的复位状态:这段时间内让CPU保持复位状态,而不是一上电或刚复位完毕就工作,防止CPU发出错误的指令、执行错误操作,也可以提高电磁兼容性能。 无论用户使用哪种类型的单片机,总要涉及到单片机复位电路的设计。而单片机复位电路设计的好坏,直接影响到整个系统工作的可靠性。许多用户在设计完单片机系统,并在实验室调试成功后,在现场却出现了“死机”、“程序走飞”等现象,这主要是单片机的复位电路设计不可靠引起的。 基本的复位方式 单片机在启动时都需要复位,以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态,并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时,且振荡器稳定后,如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上,则CPU就可以响应并将系统复位。单片机系统的复位方式有:手动按钮复位和上电复位 1、手动按钮复位 手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平(图1)。一

般采用的办法是在RST端和正电源Vcc之间接一个按钮。当人为按下按钮时,则Vcc的+5V电平就会直接加到RST端。手动按钮复位的电路如所示。由于人的动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒,所以,完全能够满足复位的时间要求。 图1 图2 2、上电复位 AT89C51的上电复位电路如图2所示,只要在RST复位输入引脚上接一电容至Vcc端,下接一个电阻到地即可。对于CMOS型单片机,由于在RST端内部有一个下拉电阻,故可将外部电阻去掉,而将外接电

容减至1µF。上电复位的工作过程是在加电时,复位电路通过电容加给RST端一个短暂的高电平信号,此高电平信号随着Vcc对电容的充电过程而逐渐回落,即RST端的高电平持续时间取决于电容的充电时间。为了保证系统能够可靠地复位,RST端的高电平信号必须维持足够长的时间。上电时,Vcc的上升时间约为10ms,而振荡器的起振时间取决于振荡频率,如晶振频率为10MHz,起振时间为1ms;晶振频率为1MHz,起振时间则为10ms。在图2的复位电路中,当Vcc 掉电时,必然会使RST端电压迅速下降到0V以下,但是,由于内部电路的限制作用,这个负电压将不会对器件产生损害。另外,在复位期间,端口引脚处于随机状态,复位后,系统将端口置为全“l”态。如果系统在上电时得不到有效的复位,则程序计数器PC将得不到一个合适的初值,因此,CPU可能会从一个未被定义的位置开始执行程序。 2、积分型上电复位 常用的上电或开关复位电路如图3所示。上电后,由于电容C3的充电和反相门的作用,使RST持续一段时间的高电平。当单片机已在运行当中时,按下复位键K后松开,也能使RST为一段时间的高电平,从而实现上电或开关复位的操作。 根据实际操作的经验,下面给出这种复位电路的电容、电阻参考值。图3中:C:=1uF,Rl=lk,R2=10k

51单片机复位电路

51单片机复位电路 单片机在可靠的复位之后,才会从0000H地址开始有序的执行应用程序。同时,复位电路也是容易受到外部噪声干扰的敏感部分之一。因此,复位电路应该具有两个主要的功能: 1.必须保证系统可靠的进行复位; 2.必须具有一定的抗干扰的能力; 一、复位电路的RC选择 复位电路应该具有上电复位和手动复位的功能。以MCS-51单片机为例,复位脉冲的高电平宽度必须大于2个机器周期,若系统选用6MHz晶振,则一个机器周期为2us,那么复位脉冲宽度最小应为4us。在实际应用系统中,考虑到电源的稳定时间,参数漂移,晶振稳定时间以及复位的可靠性等因素,必须有足够的余量。图1是利用RC充电原理实现上电复位的电路设计。实践证明,上电瞬间RC电路充电,RESET引脚出现正脉冲。只要RESET端保持10ms以上的高电平,就能使单片机有效的复位。

二.供电电源稳定过程对复位的影响 单片机系统复位必须在CPU得到稳定的电源后进行,一次上电复位电路RC参数设计应考虑稳定的过渡时间。 为了克服直流电源稳定过程对上电自动复位的影响,可采用如下措施: (1)将电源开关安装在直流侧,合上交流电源,待直流电压稳定后再合供电开关K,如图3所示。 (2)采用带电源检测的复位电路,如图4所示。合理配置电阻R3、R4的阻值和选择稳压管DW的击穿电压,使VCC未达到额定值之前,三极管BG截止,VA点电平为低,电容器C不充电;当VCC稳定之后,DW击穿,三极管BG饱和导通,致使VA点位高电平,对电容C充电,RESET为高电平,单片机开始复位过程。当电容C上充电电压达到2V 时,RESET为低电平,复位结束。

MAX706 利用μP复位电路控制Vcc电源

利用μP 复位电路断开Vcc 电源 1 利用μP 复位电路断开Vcc 电源 美信集成产品公司北京办事处 周学庆 微处理器复位电路可提供上电/掉电复位,某些器件还提供“看门狗”计时器,当软件陷入死循环时,触发一复位脉冲重新启动μP 。图1所示的电路不仅具有上述功能,还能够彻底关断Vcc 电源,使系统由于线扰、静电及其它原因引起数字IC 闭锁时重新恢复。 P 沟道MOSFET (Q 1)和相应的外部元件可使典型的μP 复位电路在电压跌落或软件失 效情况下关闭V CC 。该电路同时具有上电复位功能(图2) 。上电时,当V CC IN 端超过IC 内部复位门限4.65V 时,WDO 升高并经R3向C2充电,大约经过600ms 恢复闭锁,PFI 端(4脚)电压达到2.5V 时,PFO 为高电平。Q2开启Q 1,重新置位V CC ,同时MR 拉高,经过内部200ms 的延迟重新启动μP 。D2和上拉电阻R6用来防止IC 1向V CC 倒灌电流,并非所有应用都需如此。 时序图说明了电压跌落或软件失效(WDI 端发生有效数据丢失)时的电路响应。上述两种情况下,WDO 变为低电平且C2放电。然后PFO 输出逻辑低电平,断开V CC 并将MR 拉低。MR 低电平将WDO 重新复位,使C2重新充电并经过大约500ms 的延迟后恢复V CC 。再经过大约200ms 后RESET 变高。如果系统存在持续闭锁,如重载下大电流将V CC 拉至低于IC 的复位门限,该电路将初始化另一个电源/复位时序。 C 1的值必须保证当Q 1导通时,V CC 的输入不低于复位门限太多,可通过增大C2来延长电源的关断时间。 图1。 当电压跌落,软件失效或上电情况,该复位电路中断电源并产生微处理器复位 图2图1 μP 复位电路的时序

单片机复位电路设计

单片机复位电路设计 :blog.sina.. /s/blog_4b7b591401000ai0.html 一、概述 影响单片机系统运行稳定性的因素可大体分为外因和内因两部分: 1、外因 射频干扰,它是以空间电磁场的形式传递在机器内部的导体(引线或零件引脚)感生出相应的干扰,可通过电磁屏蔽和合理的布线/器件布局衰减该类干扰; 电源线或电源内部产生的干扰,它是通过电源线或电源内的部件耦合或直接传导,可通过电源滤波、隔离等措施来衰减该类干扰。 2、内因 振荡源的稳定性,主要由起振时间频率稳定度和占空比稳定度决定起振时间可由电路参数整定稳定度受振荡器类型温度和电压等参数影响复位电路的可靠性。 二、复位电路的可靠性设计 1、基本复位电路 复位电路的基本功能是:系统上电时提供复位信号,直至系统电源稳定后,撤销复位信号。为可靠起见,电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号,以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。图1所示的RC复位电路可以实现上述基本功能,图3为其输入-输出特性。但解决不了电源毛刺(A 点)和电源缓慢下降(电池电压不足)等问题而且调整RC 常数改变延时会令驱动

能力变差。左边的电路为高电平复位有效右边为低电平Sm为手动复位开关Ch 可避免高频谐波对电路的干扰调频FM发射话筒制作套件 图1RC复位电路 图2所示的复位电路增加了二极管,在电源电压瞬间下降时使电容迅速放电,一定宽度的电源毛刺也可令系统可靠复位。图3所示复位电路输入输出特性图的下半部分是其特性,可与上半部比较增加放电回路的效果电子元件邮购 图2增加放电回路的RC复位电路 使用比较电路,不但可以解决电源毛刺造成系统不稳定,而且电源缓慢下降也能可靠复位。图4 是一个实例当VCC x (R1/(R1+R2) ) = 0.7V时,Q1截止使系统复

单片机复位看门狗电路

705系列复位电路 #概述 GC705/706/707/708/813L是一组CMOS微处理器监控电路,可用来监控微处理器系统供电异常、电池故障和工作状态。和采用分立元件及多片IC组合成电路相比,明显减小了系统电路的复杂性和元器件的数量,并提高了系统的可靠性和精度。 GC705/706/813L具备以下四项基本功能: 1)电源开机,关机及电源供电不足时给出复位输出。 2)内含独立的看门狗电路输出。如看门狗电路输入在1.6秒内未得到翻转信号,看门狗电路输出端将变成低电平。 3)内含门限1.25V的检测器,用于掉电报警,电池欠电监测和监测加错电源的状况(以+5V为准)。 4)手动复位时,给出确定脉宽的负向复位脉冲 GC707/708和GC705/706基本功能一致,区别只在于GC705/706芯片中的第8脚正脉冲的复位(RESET)输出取消了,换成了看门狗定时器,原第6脚空脚被用做看门狗电路的输入端。GC813L则除了第7脚输出正脉冲的RESET外,其它功能和GC705/706完全一样。这几种电路的管脚功能定义和差异详见管脚定义图和管脚说明附表。 #应用范围 计算机,微处理器和微控制器系统;嵌入式控制器系统;智能仪器仪表;通信系统;工业自动化系统;电池供电手持设备等等。

# 电气参数 除非特殊说明,Vcc = 4.75V~ 5.5V (GC705/GC707/GC813), Vcc =4.5V~5.5V (GC706/GC708),T A = T MIN to T MAX 参数 符号 测试条件 最小值典型值 最大值 单位 GC705、706、707、708 1.0 5.5 电源电压范围 Vcc GC813 1.1 5.5 V GC705、706、813 150 350 电源电流 Icc GC707、708 50 350 uA GC705、707、813 4.50 4.65 4.75 GC706、708 4.25 4.40 4.50 复位门限 V RT GC706T 3.00 3.08 3.15 V 复位门限迴差 40 mV 复位脉冲宽度 t RS 140 200 280 ms I SOURSE =800uA VCC-1.5 I SINK = 3.2mA 0.4 GC705~708,VCC=1V ,I SINK = 50uA 0.3 GC707\708,I SOURCE =800uA VCC-1.5 GC707\708,I SINK = 1.2mA 0.4 复位输出电压 GC813,I SOURCE =4uA,V CC = 1.1V 0.8 V 看门狗计时长度 t WD GC705\706\813 1.00 1.60 2.25 秒 WDI 脉冲宽度 t WP VIL =0.4V ,VIH =(VCC)(0.8) 50 ns 下限 0.8 WDI 输入阈值 上限 GC705\706\813 V CC =5V 3.5 V GC705\706\813,WDI =VCC 50 150 WDI 输入电流 GC705\706\813,WDI =0V -150 -50 uA GC705\706\813,I SOURCE =800uA VCC-1.5 WDI 输出电压 GC705\706\813,I SINK =1.2mA 0.4 V MR 上拉电流 MR =0V 100 250 600 uA MR 脉冲宽度 t MR 150 ns 下限 0.8 MR 输入阈值 上限 2.0 V MR 到RESET 的 延迟 t MD 250 ns PFI 输入阈值 VCC =5V V PFI 输入电流 -25 25 nA I SOURCE =800uA VCC-1.5 PFO 输出电压 I SINK =3.2mA 0.4 V

单片机常用复位电路

单片机复位电路设计 一、概述 影响单片机系统运行稳定性的因素可大体分为外因和内因两部分: 1、外因 射频干扰,它是以空间电磁场的形式传递在机器内部的导体(引线或零件引脚)感生出相应的干扰,可通过电磁屏蔽和合理的布线/器件布局衰减该类干扰; 电源线或电源内部产生的干扰,它是通过电源线或电源内的部件耦合或直接传导,可通过电源滤波、隔离等措施来衰减该类干扰。 2、内因 振荡源的稳定性,主要由起振时间频率稳定度和占空比稳定度决定。起振时间可由电路参数整定稳定度受振荡器类型温度和电压等参数影响复位电路的可靠性。 二、复位电路的可靠性设计 1、基本复位电路 复位电路的基本功能是:系统上电时提供复位信号,直至系统电源稳定后,撤销复位信号。为可靠起见,电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号,以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。图1所示的RC复位电路可以实现上述基本功能,图3为其输入-输出特性。但解决不了电源毛刺(A 点)和电源缓慢下降(电池电压不足)等问题而且调整 RC 常数改变延时会令驱动能力变差。左边的电路为高电平复位有效右边为低电平 Sm为手动复位开关Ch 可避免高频谐波对电路的干扰。

图1 RC复位电路 图2所示的复位电路增加了二极管,在电源电压瞬间下降时使电容迅速放电,一定宽度的电源毛刺也可令系统可靠复位。图3所示复位电路输入输出特性图的下半部分是其特性,可与上半部比较增加放电回路的效果 图2 增加放电回路的RC复位电路 使用比较电路,不但可以解决电源毛刺造成系统不稳定,而且电源缓慢下降也能可靠复位。图4 是一个实例当 VCC x (R1/(R1+R2) ) = 0.7V时,Q1截止使系统复位。Q1的放大作用也能改善电路的负载特性,但跳变门槛电压 Vt 受 VCC 影响是该电路的突出缺点,使用稳压二极管可使 Vt 基本不受VCC影响。见图5,当VCC低于Vt(Vz+0.7V)时电路令系统复位。 图3 RC复位电路输入-输出特性

单片机复位电路

单片机在启动运行时都需要复位,复位使CPU 和系统中的其他部件都处于一个确定的工作状态,并从这个状态开始工作。在系统中,有时也会出现显示不正常,也为了调试方便,需要设计一个复位电路,复位电路主要完成系统的上电复位和系统在运行时用户的按键复位功能。 在此系统中单片机的复位靠外部电路实现的,AT89C51单片机有一个复位引脚RST ,高电平有效。只要RST 保持高电平,单片机便保持复位状态。此时,ALE/PSEN 、P0、P1、P2、P3口都输出高电平。RST 变成低电平后,退出复位状态,CPU 开始正常工作。需要注意的是,复位操作不影响片内RAM 的内容。 复位电路的基本功能是系统上电时提供复位信号,直至系统电源稳定后,撤销复位信号。图1为基本RC 复位电路,其电路为高电平复位有效, SW1为手动复位开关,可以实现上述基本功能。 图1基本RC 复位电路 对于图1中的电阻10R 两端的电压R u (即复位信号)是一个时间的函数。上电复位时R u 和t 有以下函数关系,波形图如图2(a )所示。 ) 2.2.3(V u C R R 10a e cc t - ?= 按键复位时设t 在0~0t 之间时SW1合上,t 0t ≥ 时,SW1断开,则R u 和t 有以下函数关系,波形图如图2(b )所示。 ) 2.2.3()1(0)1(2 1 0110 11010 110b t t e e V R R R t t e V R R R u o t t CC o t CC R ????? ??≥-+<<-+=- --τττ 其中,C R //1011?=R τ,C R 102?=τ,Vcc 为电源电压(+5V )。

单片机看门狗(Watchdog)的工作原理及其应用

单片机看门狗(Watchdog)的工作原理及其应用 2010年05月16日星期日 23:00 在由单片机构成的微型计算机系统中,由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰,造成程序的跑飞,而陷入死循环。程序的正常运行被打断,由单片机控制的系统无法继续工作,会造成整个系统的陷入停滞状态,发生不可预料的后果。所以,出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑,便产生了一种专门用于监测单片机程序运行状态的芯片,俗称"看门狗"(watchdog)。 看门狗电路的应用,使单片机可以在无人状态下实现连续工作,其工作原理是:看门狗芯片和单片机的一个I/O引脚相连,该I/O引脚通过程序控制它定时地往看门狗的这个引脚上送入高电平(或低电平),这一程序语句是分散地放在单片机其他控制语句中间的,一旦单片机由于干扰造成程序跑飞后而陷入某一程序段进入死循环状态时,写看门狗引脚的程序便不能被执行。这个时候,看门狗电路就会由于得不到单片机送来的信号。便在它和单片机复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号。使单片机发生复位,即程序从程序存储器的起始位置开始执行,这样便实现了单片机的自动复位。 看门狗,又叫 watchdog timer,是一个定时器电路。一般有一个输入,叫喂狗(kicking the dog or service the dog),一个输出到MCU的RST端,MCU 正常工作的时候,每隔一端时间输出一个信号到喂狗端,给 WDT 清零。如果超过规定的时间不喂狗,(一般在程序跑飞时),WDT 定时超过,就会给出一个复位信号到MCU,是MCU复位,防止MCU死机。看门狗的作用就是防止程序发生死循环,或者说程序跑飞。 工作原理:在系统运行以后也就启动了看门狗的计数器,看门狗就开始自动计数,如果到了一定的时间还不去清看门狗,那么看门狗计数器就会溢出从而引起看门狗中断,造成系统复位。所以,在使用有看门狗的芯片时要注意清看门狗。 硬件看门狗是利用了一个定时器,来监控主程序的运行,也就是说在主程序的运行过程中,我们要在看门狗定时器定时时间到之前对其进行复位。如果出现死循环,或者说PC指针不能回来,那么定时时间到后就会使单片机复位。常用的WDT芯片如MAX813 ,5045, IMP 813等,价格4~10元不等。 软件看门狗技术的原理和这差不多,只不过是用软件的方法实现,我们还是以51系列来讲,我们知道在51单片机中有两个定时器,我们就可以用这两个定时器来对主程序的运行进行监控。我们可以对T0设定一定的定时时间,当产生定时中断的时候对一个变量进行赋值,而这个变量在主程序运行的开始已经有了一个初值,在这里我们要设定的定时值要小于主程序的运行时间,这样在主程序的尾部对变量的值进行判断,如果值发生了预期的变化,就说明T0中断正常,如果没有发生变化则使程序复位。对于T1我们用来监控主程序的运行,我们给T1设定一定的定时时间,在主程序中对其进行复位,如果不能在一定的时间里对其进行复位,T1 的定时中断就会使单片机复位。在这里T1的定时时间要设的大于主程序的运行时间,给主程序留有一定的的裕量。而T1的中断正常与否我们再由T0定时中断子程序来监视。这样就够成了一个循环,T0监视T1,T1监

CPU与单片机的复位电路的作用及基本复位方式

在上电或复位过程中,控制CPU的复位状态:这段时间内让CPU保持复位状态,而不是一上电或刚复位完毕就工作,防止CPU发出错误的指令、执行错误操作,也可以提高电磁兼容性能。 无论用户使用哪种类型的单片机,总要涉及到单片机复位电路的设计。而单片机复位电路设计的好坏,直接影响到整个系统工作的可靠性。许多用户在设计完单片机系统,并在实验室调试成功后,在现场却出现了“死机”、“程序走飞”等现象,这主要是单片机的复位电路设计不可靠引起的。 基本的复位方式 单片机在启动时都需要复位,以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态,并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时,且振荡器稳定后,如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上,则CPU就可以响应并将系统复位。单片机系统的复位方式有:手动按钮复位和上电复位。 1、手动按钮复位 手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平(图1)。一般采用的办法是在RST 端和正电源Vcc之间接一个按钮。当人为按下按钮时,则Vcc的+5V电平就会直接加到RST 端。手动按钮复位的电路如所示。由于人的动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒,所以,完全能够满足复位的时间要求。 图1 2、上电复位

AT89C51的上电复位电路如图2所示,只要在RST复位输入引脚上接一电容至Vcc端,下接一个电阻到地即可。对于CMOS型单片机,由于在RST端内部有一个下拉电阻,故可将外部电阻去掉,而将外接电容减至1?F。上电复位的工作过程是在加电时,复位电路通过电容加给RST端一个短暂的高电平信号,此高电平信号随着Vcc对电容的充电过程而逐渐回落,即RST端的高电平持续时间取决于电容的充电时间。为了保证系统能够可靠地复位,RST端的高电平信号必须维持足够长的时间。上电时,Vcc的上升时间约为10ms,而振荡器的起振时间取决于振荡频率,如晶振频率为10MHz,起振时间为1ms;晶振频率为1MHz,起振时间则为10ms。在图2的复位电路中,当Vcc掉电时,必然会使RST端电压迅速下降到0V以下,但是,由于内部电路的限制作用,这个负电压将不会对器件产生损害。另外,在复位期间,端口引脚处于随机状态,复位后,系统将端口置为全“l”态。如果系统在上电时得不到有效的复位,则程序计数器PC将得不到一个合适的初值,因此,CPU可能会从一个未被定义的位置开始执行程序。 图2 3、积分型上电复位 常用的上电或开关复位电路如图3所示。上电后,由于电容C3的充电和反相门的作用,使RST持续一段时间的高电平。当单片机已在运行当中时,按下复位键K后松开,也能使RST为一段时间的高电平,从而实现上电或开关复位的操作。 根据实际操作的经验,下面给出这种复位电路的电容、电阻参考值。 图3中:C:=1uF,Rl=lk,R2=10k

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