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基于80C552单片机的多芯片同步复位电路

发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:926

微计算机信息

  摘要:首先分析了单片机应用系统的一般复位电路,然后讨论了多芯片系统对复位功能的要求,并针对80c552的特殊复位结构,详细介绍了一种软件、硬件相结合的同步复位电路。
  关键词:软件复位;同步;可靠性

  引言

  复位是单片机的重要操作内容,复位功能是系统正常运行的先决条件。在简单的复位电路中,只要在微处理芯片的reset引脚保持高电平达2个以上的机器周期,即可完成一次复位操作[1]。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,一般只要在reset引脚出现10ms以上的高电平,就能使单片机有效复位。但是在单片机应用系统中除单片机外,往往还有若干个外围器件,如果外围器件有复位要求,便形成了多个芯片的综合复位系统,这时,一般的复位电路就不能满足使用要求,本文以常用芯片80c552为例,提出了一种多芯片同步复位电路设计方法,供读者参考。

  1.msc-51系列的一般上电复位电路

图1 一般复位电路


一般上电复位电路是利用rc充电原理实现的,如图1(a)所示。初始上电,电容两端等电位,则reset为高电平,随着对电容的充电,reset端电位逐渐降低,直至低电平,复位过程结束。rc的选取应使reset端保持10ms的高电平,才能实现可靠复位。

图1(a)虽然能实现上电复位功能,但对干扰没有抵抗作用,不能保证复位电路任何时候都能可靠地工作。单片机复位端口的干扰主要来自电源的噪声,尽管不会造成单片机的错误复位,但会引起某些内部寄存器错误复位。因此要采取必要措施,消除干扰低复位功能的影响。

图1(b)给出了一个改进的电路。电阻r与电容c构成一个低通滤波环节,然后通过74ls14施密特电路接入单片机复位端,可以提高对串入复位端噪声的抑制能力。电路中并联二极管d的目的是在电源断电后,电容能迅速放电。如果没有二极管,那么在断电窄脉冲的干扰下,由于电容c不能迅速将电荷放掉,待电源恢复时,由于电容c两端仍维持较高电压,单片机不能上电自动复位,导致程序运行失控。

  2. 基于80c552的多芯片同步复位的硬件电路

  2.1 80c552内部特殊的复位结构

图 2 80c552片内复位电路


80c552[4]芯片的内部复位电路和msc-51系列的其他芯片不同,它已经将抑制噪声干扰的史密特电路集成到芯片内部,这样就减少了外部连接的不可靠因素的影响,而且将上电复位用的充电电阻也集成到芯片内部,简化了外部复位电路的硬件设计,提高了上电复位的可靠性。

另外,80c552内部有一个定时监视器t3,可以产生内部复位。如图2所示。80c552的内部复位过程是:将定时监视器t3置为有效,当程序运行出现异常时,定时器t3溢出,并输出宽度为3个机器周期的窄脉冲到复位电路,这样的脉冲足以完成一次复位操作,使系统尽快地从故障中恢复正常。80c552的外部复位与内部复位是相互独立的,当允许内部复位时,不管rst引脚是否为高电平,都能产生一次复位操作。

  2.2 单独采用80c552芯片的复位电路

图 3 80c552外部复位电路


如果80c552的复位端不再连到其它芯片上,可以采取图3(a)的方案,外部元件少,而且外部复位、内部复位均可实现,系统设计简单,可靠性也高。

  2.3 多芯片简单复位电路

  当系统中有多个复位端连在一起时,不能采用图3(a)的方案。因为电容的放电作用,使得t3输出的窄脉冲无法在rst引脚出现,这样,当产生内部复位条件时,虽然80c552可以得到复位,但其它外围芯片无法得到复位。这时应采用图3(b)的方案,电容不直接与rst引脚相连,在rst引脚就可以取到t3输出的窄脉冲了。这样,当产生内部复位条件时,整个系统都可以实现复位了。

  但由于不同厂家生产的芯片结构不同,对复位的要求也不同[5],况且多芯片的复位连接必然使复位线加长,这极易引起较大的分布电容,从而使外围电路的复位过程滞后于单片机,如果单片机复位结束后立即对外围电路进行初始化操作,往

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  摘要:首先分析了单片机应用系统的一般复位电路,然后讨论了多芯片系统对复位功能的要求,并针对80c552的特殊复位结构,详细介绍了一种软件、硬件相结合的同步复位电路。
  关键词:软件复位;同步;可靠性

  引言

  复位是单片机的重要操作内容,复位功能是系统正常运行的先决条件。在简单的复位电路中,只要在微处理芯片的reset引脚保持高电平达2个以上的机器周期,即可完成一次复位操作[1]。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,一般只要在reset引脚出现10ms以上的高电平,就能使单片机有效复位。但是在单片机应用系统中除单片机外,往往还有若干个外围器件,如果外围器件有复位要求,便形成了多个芯片的综合复位系统,这时,一般的复位电路就不能满足使用要求,本文以常用芯片80c552为例,提出了一种多芯片同步复位电路设计方法,供读者参考。

  1.msc-51系列的一般上电复位电路

图1 一般复位电路


一般上电复位电路是利用rc充电原理实现的,如图1(a)所示。初始上电,电容两端等电位,则reset为高电平,随着对电容的充电,reset端电位逐渐降低,直至低电平,复位过程结束。rc的选取应使reset端保持10ms的高电平,才能实现可靠复位。

图1(a)虽然能实现上电复位功能,但对干扰没有抵抗作用,不能保证复位电路任何时候都能可靠地工作。单片机复位端口的干扰主要来自电源的噪声,尽管不会造成单片机的错误复位,但会引起某些内部寄存器错误复位。因此要采取必要措施,消除干扰低复位功能的影响。

图1(b)给出了一个改进的电路。电阻r与电容c构成一个低通滤波环节,然后通过74ls14施密特电路接入单片机复位端,可以提高对串入复位端噪声的抑制能力。电路中并联二极管d的目的是在电源断电后,电容能迅速放电。如果没有二极管,那么在断电窄脉冲的干扰下,由于电容c不能迅速将电荷放掉,待电源恢复时,由于电容c两端仍维持较高电压,单片机不能上电自动复位,导致程序运行失控。

  2. 基于80c552的多芯片同步复位的硬件电路

  2.1 80c552内部特殊的复位结构

图 2 80c552片内复位电路


80c552[4]芯片的内部复位电路和msc-51系列的其他芯片不同,它已经将抑制噪声干扰的史密特电路集成到芯片内部,这样就减少了外部连接的不可靠因素的影响,而且将上电复位用的充电电阻也集成到芯片内部,简化了外部复位电路的硬件设计,提高了上电复位的可靠性。

另外,80c552内部有一个定时监视器t3,可以产生内部复位。如图2所示。80c552的内部复位过程是:将定时监视器t3置为有效,当程序运行出现异常时,定时器t3溢出,并输出宽度为3个机器周期的窄脉冲到复位电路,这样的脉冲足以完成一次复位操作,使系统尽快地从故障中恢复正常。80c552的外部复位与内部复位是相互独立的,当允许内部复位时,不管rst引脚是否为高电平,都能产生一次复位操作。

  2.2 单独采用80c552芯片的复位电路

图 3 80c552外部复位电路


如果80c552的复位端不再连到其它芯片上,可以采取图3(a)的方案,外部元件少,而且外部复位、内部复位均可实现,系统设计简单,可靠性也高。

  2.3 多芯片简单复位电路

  当系统中有多个复位端连在一起时,不能采用图3(a)的方案。因为电容的放电作用,使得t3输出的窄脉冲无法在rst引脚出现,这样,当产生内部复位条件时,虽然80c552可以得到复位,但其它外围芯片无法得到复位。这时应采用图3(b)的方案,电容不直接与rst引脚相连,在rst引脚就可以取到t3输出的窄脉冲了。这样,当产生内部复位条件时,整个系统都可以实现复位了。

  但由于不同厂家生产的芯片结构不同,对复位的要求也不同[5],况且多芯片的复位连接必然使复位线加长,这极易引起较大的分布电容,从而使外围电路的复位过程滞后于单片机,如果单片机复位结束后立即对外围电路进行初始化操作,往

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