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單片機復位電路原理圖

發布時間:2023-12-08 09:53:31

單片機復位電路(高低電平復位分別)

當單片機上電瞬間由於電容電壓不能突變會使電容兩邊的電位相同,此時RST為低電平,之後隨著時間推移電源通過電阻對電容充電,充滿電時RST為高電平。正常工作為高電平,低電平復位。

當單片機上電瞬間由於電容電壓不能突變會使電容兩邊的電位相同,此時RST為高電平,之後隨著時間推移電源負極通過電阻對電容放電,放完電時RST為低電平。正常工作為低電平,高電平復位。

單片機的復位引腳RST(全稱RESET)出現2個機器周期以上的高電平時,單片機就執行復位操作。如果RST持續為高電平,單片機就處於循環復位狀態。當單片機處於低電平時就掃描程序存儲器執行程序。

(1)單片機復位電路原理圖擴展閱讀

基本結構

1、運算器

運算器由運算部件——算術邏輯單元(Arithmetic & Logical Unit,簡稱ALU)、累加器和寄存器等幾部分組成。ALU的作用是把傳來的數據進行算術或邏輯運算,輸入來源為兩個8位數據,分別來自累加器和數據寄存器。

2、ALU能完成對這兩個數據進行加、減、與、或、比較大小等操作,最後將結果存入累加器。例如,兩個數6和7相加,在相加之前,操作數6放在累加器中,7放在數據寄存器中,當執行加法指令時,ALU即把兩個數相加並把結果13存入累加器,取代累加器原來的內容6。

3、運算器有兩個功能:

(1)執行各種算術運算。

(2)執行各種邏輯運算,並進行邏輯測試,如零值測試或兩個值的比較。

(3)運算器所執行全部操作都是由控制器發出的控制信號來指揮的,並且,一個算術操作產生一個運算結果,一個邏輯操作產生一個判決。

4、控制器

控制器由程序計數器、指令寄存器、指令解碼器、時序發生器和操作控制器等組成,是發布命令的「決策機構」,即協調和指揮整個微機系統的操作。其主要功能有:

(1) 從內存中取出一條指令,並指出下一條指令在內存中的位置。

(2) 對指令進行解碼和測試,並產生相應的操作控制信號,以便於執行規定的動作。

(3) 指揮並控制CPU、內存和輸入輸出設備之間數據流動的方向。

5、主要寄存器

(1)累加器A

累加器A是微處理器中使用最頻繁的寄存器。在算術和邏輯運算時它有雙功能:運算前,用於保存一個操作數;運算後,用於保存所得的和、差或邏輯運算結果。

(2)數據寄存器DR

數據寄存器通過數據匯流排向存儲器和輸入/輸出設備送(寫)或取(讀)數據的暫存單元。它可以保存一條正在解碼的指令,也可以保存正在送往存儲器中存儲的一個數據位元組等等。

(3)程序計數器PC

PC用於確定下一條指令的地址,以保證程序能夠連續地執行下去,因此通常又被稱為指令地址計數器。在程序開始執行前必須將程序的第一條指令的內存單元地址(即程序的首地址)送入PC,使它總是指向下一條要執行指令的地址。

(4)地址寄存器AR

地址寄存器用於保存當前CPU所要訪問的內存單元或I/O設備的地址。由於內存與CPU之間存在著速度上的差異,所以必須使用地址寄存器來保持地址信息,直到內存讀/寫操作完成為止。

硬體特性

晶元

1、主流單片機包括CPU、4KB容量的RAM、128 KB容量的ROM、 2個16位定時/計數器、4個8位並行口、全雙工串口行口、ADC/DAC、SPI、I2C、ISP、IAP。

2、系統結構簡單,使用方便,實現模塊化。

3、單片機可靠性高,可工作到10^6 ~10^7小時無故障。

4、處理功能強,速度快。

5、低電壓,低功耗,便於生產攜帶型產品。

6、控制功能強。

7、環境適應能力強。

❷ 1.設計單片機最小系統(其具體到器件) 2.寫出硬體的工作原理 畫出軟體的流程圖

單片機最小系統,或者稱為最小應用系統,是指用最少的元件組成的單片機可以工作的系統.

對51系列單片機來說,最小系統一般應該包括:單片機、晶振電路、復位電路.

下面給出一個51單片機的最小系統電路圖.

說明

復位電路:由電容串聯電阻構成,由圖並結合"電容電壓不能突變"的性質,可以知道,當系統一上電,RST腳將會出現高電平,並且,這個高電平持續的時間由電路的RC值來決定.典型的51單片機當RST腳的高電平持續兩個機器周期以上就將復位,所以,適當組合RC的取值就可以保證可靠的復位.一般教科書推薦C取10u,R取8.2K.當然也有其他取法的,原則就是要讓RC組合可以在RST腳上產生不少於2個機周期的高電平.至於如何具體定量計算,可以參考電路分析相關書籍.

晶振電路:典型的晶振取11.0592MHz(因為可以准確地得到9600波特率和19200波特率,用於有串口通訊的場合)/12MHz(產生精確的uS級時歇,方便定時操作)

單片機:一片AT89S51/52或其他51系列兼容單片機

特別注意:對於31腳(EA/Vpp),當接高電平時,單片機在復位後從內部ROM的0000H開始執行;當接低電平時,復位後直接從外部ROM的0000H開始執行.這一點是初學者容易忽略的.

復位電路:

一、復位電路的用途

單片機復位電路就好比電腦的重啟部分,當電腦在使用中出現死機,按下重啟按鈕電腦內部的程序從頭開始執行。單片機也一樣,當單片機系統在運行中,受到環境干擾出現程序跑飛的時候,按下復位按鈕內部的程序自動從頭開始執行。

單片機復位電路如下圖:

二、復位電路的工作原理

在書本上有介紹,51單片機要復位只需要在第9引腳接個高電平持續2US就可以實現,那這個過程是如何實現的呢?

在單片機系統中,系統上電啟動的時候復位一次,當按鍵按下的時候系統再次復位,如果釋放後再按下,系統還會復位。所以可以通過按鍵的斷開和閉合在運行的系統中控制其復位。

開機的時候為什麼為復位

在電路圖中,電容的的大小是10uF,電阻的大小是10k。所以根據公式,可以算出電容充電到電源電壓的0.7倍(單片機的電源是5V,所以充電到0.7倍即為3.5V),需要的時間是10K*10UF=0.1S。

也就是說在電腦啟動的0.1S內,電容兩端的電壓時在0~3.5V增加。這個時候10K電阻兩端的電壓為從5~1.5V減少(串聯電路各處電壓之和為總電壓)。所以在0.1S內,RST引腳所接收到的電壓是5V~1.5V。在5V正常工作的51單片機中小於1.5V的電壓信號為低電平信號,而大於1.5V的電壓信號為高電平信號。所以在開機0.1S內,單片機系統自動復位(RST引腳接收到的高電平信號時間為0.1S左右)。

按鍵按下的時候為什麼會復位

在單片機啟動0.1S後,電容C兩端的電壓持續充電為5V,這是時候10K電阻兩端的電壓接近於0V,RST處於低電平所以系統正常工作。當按鍵按下的時候,開關導通,這個時候電容兩端形成了一個迴路,電容被短路,所以在按鍵按下的這個過程中,電容開始釋放之前充的電量。隨著時間的推移,電容的電壓在0.1S內,從5V釋放到變為了1.5V,甚至更小。根據串聯電路電壓為各處之和,這個時候10K電阻兩端的電壓為3.5V,甚至更大,所以RST引腳又接收到高電平。單片機系統自動復位。

總結:

1、復位電路的原理是單片機RST引腳接收到2US以上的電平信號,只要保證電容的充放電時間大於2US,即可實現復位,所以電路中的電容值是可以改變的。

2、按鍵按下系統復位,是電容處於一個短路電路中,釋放了所有的電能,電阻兩端的電壓增加引起的。

51單片機最小系統電路介紹

1.51單片機最小系統復位電路的極性電容C1的大小直接影響單片機的復位時間,一般採用10~30uF,51單片機最小系統容值越大需要的復位時間越短。

2.51單片機最小系統晶振Y1也可以採用6MHz或者11.0592MHz,在正常工作的情況下可以採用更高頻率的晶振,51單片機最小系統晶振的振盪頻率直接影響單片機的處理速度,頻率越大處理速度越快。

3.51單片機最小系統起振電容C2、C3一般採用15~33pF,並且電容離晶振越近越好,晶振離單片機越近越好4.P0口為開漏輸出,作為輸出口時需加上拉電阻,阻值一般為10k。

設置為定時器模式時,加1計數器是對內部機器周期計數(1個機器周期等於12個振盪周期,即計數頻率為晶振頻率的1/12)。計數值N乘以機器周期Tcy就是定時時間t。

設置為計數器模式時,外部事件計數脈沖由T0或T1引腳輸入到計數器。在每個機器周期的S5P2期間采樣T0、T1引腳電平。當某周期采樣到一高電平輸入,而下一周期又采樣到一低電平時,則計數器加1,更新的計數值在下一個機器周期的S3P1期間裝入計數器。由於檢測一個從1到0的下降沿需要2個機器周期,因此要求被采樣的電平至少要維持一個機器周期。當晶振頻率為12MHz時,最高計數頻率不超過1/2MHz,即計數脈沖的周期要大於2ms。

❸ 單片機的按鍵啟動和復位電路圖

單片機的復位有上電復位和按鈕手動復位兩種。如圖(a)所示為上電復位電路,圖(b)所示為上電按鍵復位電路。

上電復位是利用電容充電來實現的,即上電瞬間RST端的電位與VCC相同,隨著充電電流的減少,RST的電位逐漸下降。圖(a)中的R是施密特觸發器輸入端的一個10KΩ下拉電阻,時間常數為10×10-6×10×103=100ms。只要VCC的上升時間不超過1ms,振盪器建立時間不超過10ms,這個時間常數足以保證完成復位操作。上電復位所需的最短時間是振盪周期建立時間加上2個機器周期時間,在這個時間內RST的電平應維持高於施密特觸發器的下閾值。

上電按鍵復位(b)所示。當按下復位按鍵時,RST端產生高電平,使單片機復位。復位後,其片內各寄存器狀態改變,片內RAM內容不變。

由於單片機內部的各個功能部件均受特殊功能寄存器控制,程序運行直接受程序計數器PC指揮。各寄存器復位時的狀態決定了單片機內有關功能部件的初始狀態。

另外,在復位有效期間(即高電平),80C51單片機的ALE引腳和引腳均為高電平,且內部RAM不受復位的影響。

圖要點一下查看大圖才清楚哦O(∩_∩)O

❹ c51單片機復位電路的工作原理

如S22復位鍵按下時:RST經1k電阻接VCC,獲得10k電阻上所分得電壓,形成高電平,進入「復位狀態」

當S22復位鍵斷開時:RST經10k電阻接地,電流降為0,電阻上的電壓也將為0,RST降為低電平,開始正常工作

(4)單片機復位電路原理圖擴展閱讀:

復位電路是一種用來使電路恢復到起始狀態的電路設備,它的操作原理與計算器有著異曲同工之妙,只是啟動原理和手段有所不同。復位電路,就是利用它把電路恢復到起始狀態。就像計算器的清零按鈕的作用一樣,以便回到原始狀態,重新進行計算。

和計算器清零按鈕有所不同的是,復位電路啟動的手段有所不同。一是在給電握絕路通電時馬上進行復位操作;二是在必要時可以由手動操作;三是根據程序或者電路運行的需要自動地進行。復位電路都是比較簡單的大都是只有電阻和電容猜行組合就可以辦到了,再復雜點就有三極體等配合程序來進行了。

單片機復位電路主要有四種類型:

(1)微分型復位電路:

(2)積分型復位電路:

(3)比較器型復位電路:

比較器型復位電路的基本原理。上電復位時,由於組成了一個RC低通網路,所以比較器的正相輸入端的電壓比負相端輸入電壓延遲一定時間.而比較器的負相端網路的時間常數遠遠小於正相端RC網路的時間常數。

因此在正端電壓還沒有超過負端電壓時,比較器輸出低電平,經反相器後產生高電平.復位脈沖的寬度主要取決於正常電壓上升的速度.由於負端電壓放電迴路時間常數較大,因此對電源電壓的波動不敏感.但是容易產生以下二種不利現象:

(1)電源二次開關間隔太短時,復位不可靠:

(2)當電源電壓中有浪涌現象時,可能在浪涌消失後不能產生復位脈沖。

為此,將改進比較器重定電路,如圖9所示.這個改進電路可以消除第一種現象,並減少第二種現象的產生.為了徹底消除這二種現象,可以利用數字邏輯的方法和比較器配合,設計的比較器穗皮嘩重定電路。此電路稍加改進即可作為上電復位和看門狗復位電路共同復位的電路,大大提高了復位的可靠性。

❺ 51單片機最小系統原理圖

我是一名單片機工程師,下面的講解你參考一下.

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51單片機共有40隻引腳.下面這個就是最小系統原理圖,就是靠這四個部分,這個單片機就可以運行起來了.(看下面的數字標記,1234)

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這個腳是存儲器使用選擇腳,當這個腳接」地」時,那麼就是告訴單片機,選擇使用外部存儲器,當這個腳接」5V」時,說明單片機使用內部存儲器.

如果選擇外部的存儲器,太浪費單片機僅有的資源,所以這一腳永遠接電源5V(如上圖所示),使用單片機的內部存儲器.

5 如果內部存儲器不夠容量,最多選擇更高級的容量,就可以解決容量不夠的問題了,就是這么簡單

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一天入門51單片機:點我學習

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我是歲月哥,願你學習愉快!

❻ 51單片機的復位電路

分析:先看右邊部分電路,由於復位時高電平有效,當剛接上電源的瞬間,電容C1兩端相當於短路,即相當於給RESET引腳一個高電平,等充電結束時(這個時間很短暫),電容相當於斷開,這時已經完成了復位動作。
1)把左邊的電路加上,就是帶手動復位的復位電路,當按鍵按下去的時候,即給予一個高電平,同樣可以完成復位動作。
2)上電復位,顧名思義可以理解成加上電源就復位了,至於其他復位當然還有很多了,不同的系統對復位的准確性和可靠性要求不一樣嘛。

❼ 請畫出最小單片機系統的復位電路圖和振盪電路圖

(不好意思哦!沒有具體的圖樓上的回答了,我在發些怎麼使用的給的咯!!)
單片機的最小系統是由組成單片機系統必需的一些元件構成的,除了單片機之外,還需要包括電源供電電路、時鍾電路、復位電路。單片機最小系統電路(單片機電源和地沒有標出)如圖2-7所示。

圖2-7 單片機最小系統
下面著重介紹時鍾電路和復位電路。
1)時鍾電路
單片機工作時,從取指令到解碼再進行微操作,必須在時鍾信號控制下才能有序地進行,時鍾電路就是為單片機工作提供基本時鍾的。單片機的時鍾信號通常有兩種產生方式:內部時鍾方式和外部時鍾方式。
內部時鍾方式的原理電路如圖2-8所示。在單片機XTAL1和XTAL2引腳上跨接上一個晶振和兩個穩頻電容,可以與單片機片內的電路構成一個穩定的自激振盪器。晶振的取值范圍一般為0~24MHz,常用的晶振頻率有6MHz、12 MHz、11.0592 MHz、24 MHz等。一些新型的單片機還可以選擇更高的頻率。外接電容的作用是對振盪器進行頻率微調,使振盪信號頻率與晶振頻率一致,同時起到穩定頻率的作用,一般選用20~30pF的瓷片電容。
外部時鍾方式則是在單片機XTAL1引腳上外接一個穩定的時鍾信號源,它一般適用於多片單片機同時工作的情況,使用同一時鍾信號可以保證單片機的工作同步。
時序是單片機在執行指令時CPU發出的控制信號在時間上的先後順序。AT89C51單片機的時序概念有4個,可用定時單位來說明,包括振盪周期、時鍾周期、機器周期和指令周期。
振盪周期:是片內振盪電路或片外為單片機提供的脈沖信號的周期。時序中1個振盪周期定義為1個節拍,用P表示。
時鍾周期:振盪脈沖送入內部時鍾電路,由時鍾電路對其二分頻後輸出的時鍾脈沖周期稱為時鍾周期。時鍾周期為振盪周期的2倍。時序中1個時鍾周期定義為1個狀態,用S表示。每個狀態包括2個節拍,用P1、P2表示。
機器周期:機器周期是單片機完成一個基本操作所需要的時間。一條指令的執行需要一個或幾個機器周期。一個機器周期固定的由6個狀態S1~S6組成。
指令周期:執行一條指令所需要的時間稱為指令周期。一般用指令執行所需機器周期數表示。AT89C51單片機多數指令的執行需要1個或2個機器周期,只有乘除兩條指令的執行需要4個機器周期。
了解了以上幾個時序的概念後,我們就可以很快的計算出執行一條指令所需要的時間。例如:若單片機使用12MHz的晶振頻率,則振盪周期=1/(12MHz)=1/12us,時鍾周期=1/6us,機器周期=1us,執行一條單周期指令只需要1us,執行一條雙周期指令則需要2us。
2)復位電路
無論是在單片機剛開始接上電源時,還是運行過程中發生故障都需要復位。復位電路用於將單片機內部各電路的狀態恢復到一個確定的初始值,並從這個狀態開始工作。
單片機的復位條件:必須使其RST引腳上持續出現兩個(或以上)機器周期的高電平。
單片機的復位形式:上電復位、按鍵復位。上電復位和按鍵復位電路如下。

圖2-9 單片機復位電路

❽ 復位電路原理圖

(1)復位電路之一。所示是微控制器中的一種實用復位電路。電路中,A105是機芯微控制器集成電路,A101是主軸伺服控制和數字信號處理集成電路, A104是伺服控制集成電路。

微控制器實用復位電路之一

這一電路的工作原理是這樣:在電源接通後,+5 V直流電壓通過電阻R216和電容C128加到集成電路A105的復位信號輸入引腳⑨腳,開機瞬間由於電容C128兩端的電壓不能突變,所以A105的⑨腳上是高電平,隨著+5 V直流電壓對C128充電的進行,⑨腳的電壓下降。

由此可見,加到集成電路A105的復位引腳⑨腳上的復位觸發信號是一個正脈沖。這一正脈沖復位信號經集成電路⑨腳內電路反相處理,使內電路完成復位。

重要提示
這一復位電路在使集成電路A105復位的同時,A1的⑥腳還輸出一個低電平復位脈沖信號,分別加到集成電路A101的復位信號輸入端16腳和集成電路A104的復位信號輸入端①腳,使A101和A104兩個集成電路同時復位。

(2)復位電路之二。所示是微控制器中的另一種實用復位電路。電路中, A1是微控制器集成電路,其42腳是電源引腳,33腳是復位引腳。

這一電路的工作原理是這樣:在電源開關接通後,+5 V直流電壓給集成電路A1的電源引腳42腳供電,當電源開關剛接通時,+5 V 電壓還沒有上升到穩壓二極體VZ1 的擊穿電壓,所以VZ1處於截止狀態,此時VT1管截止,這樣+5 V電源電壓經電阻R3加到VT2管的基極,使VT2管飽和導通,其集電極為低電平,即使集成電路A1的復位引腳33腳為低電平。

實用復位電路之二

隨著 +5 V 電壓升到穩定的 +5 V 後,這一電壓使穩壓二極體VZ1擊穿,導通的VZ1和R1給VT1管的基極加上足夠的直流偏置電壓,使VT1飽和導通,其集電極為低電平,這一低電平加到VT2管的基極,使VT2 管處於截止狀態,這樣+5 V 電壓經電阻R4加到復位引腳33腳上,使33腳為高電平。

通過上述分析可知,在電源開關接通後,復位引腳33腳上的穩定直流電壓的建立滯後一段時間,這就是復位信號,使集成電路A1的內電路復位。

斷電後,電容C1充到的電荷通過二極體VD1放掉,因為在電容C1上的電壓為上正下負,+5 V 端相接於接地,C1 上的充電電壓加到VD1上的是正向偏置電壓,使VD1導通放電,將C1中的電荷放掉,以供下一次開機時能夠起到復位作用。

(3)復位電路之三。所示是微控制器中的另一種實用復位電路。電路中, A1是微控制器集成電路,其41腳是電源引腳, 24腳是復位引腳,VZ002是穩壓二極體,VT002是PNP型三極體。

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