常見的復(fù)位電路與可靠的復(fù)位電路

為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。一般微機(jī)電路正常工作需要供電電源為5V±5%，即4.75～5.25V。由于微機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，因此在電源上電時(shí)，只有當(dāng)VCC超過4.75V低于5.25V以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)，復(fù)位信號(hào)才被撤除，微機(jī)電路開始正常工作。

微機(jī)電路在工作中受到干擾后，容易出現(xiàn)CPU程序“跑飛”而盲目運(yùn)行甚至出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象。此時(shí)復(fù)位信號(hào)有效，使微機(jī)系統(tǒng)重新恢復(fù)正常運(yùn)行。這種監(jiān)視CPU運(yùn)行的電路稱為WATCHDOG電路。

常見的復(fù)位電路

圖1為一微分電路，當(dāng)電源Vcc上電時(shí)，因電容C兩端電壓不能突變，所以RES OUT在上電時(shí)會(huì)有一段時(shí)間為高電平，復(fù)位有效。持續(xù)一段時(shí)間后，復(fù)位撤除，微機(jī)開始工作。該電路唯一優(yōu)點(diǎn)是電路簡單。但它有很多缺點(diǎn)：（1）當(dāng)Vcc電壓不足4.75V時(shí)，RES OUT也可能已撤除，因?yàn)樗鼪]有Vcc檢測(cè)電路。（2）因是微分電路，容易引入高頻干擾。（3）當(dāng)CPU出現(xiàn)死機(jī)時(shí)，該電路不能引起復(fù)位，不具備WATCHDOG的功能。

圖2是圖1的改進(jìn)型，使用時(shí)R11R12，R11>>C12。它克服了圖1電路中的缺點(diǎn)（2），但是仍然有缺點(diǎn)（1）和（3）。

可靠的復(fù)位電路

本電路由以下四部分組成。

(1)或非門U1、U2與R1、R2、C3構(gòu)成高低電平相間的矩形波振蕩電路。當(dāng)U3的輸出端Q=H時(shí)，復(fù)位信號(hào)無效，當(dāng)Q=L時(shí)，復(fù)位信號(hào)有效。復(fù)位信號(hào)有兩個(gè)，是為了適應(yīng)不同的CPU及接口芯片。

（2）Vcc檢測(cè)電路。U4與R3、R4、R5、Z1等構(gòu)成Vcc檢測(cè)電路，只要Vcc4.75V，那么比較器同相端電壓V22.5V，輸出V7=L,U3的CLR=L，則Q=L，U5的輸出由U5的13腳決定，因該腳是矩形波信號(hào)，故經(jīng)取非后輸出也是矩形波信號(hào)，此時(shí)復(fù)位信號(hào)有效。

（3）R8、C1構(gòu)成延時(shí)電路。當(dāng)Vcc>4.75V時(shí)，最初一段時(shí)間內(nèi)，因C1電壓不突變，故U3的CLR=1，復(fù)位信號(hào)有效。這段時(shí)間是為了保證微機(jī)系統(tǒng)的晶振穩(wěn)定振蕩后才允許CPU工作。

（4）U3、R9、C2與PULSE IN構(gòu)成CPU運(yùn)行監(jiān)視單元，即WATCHDOG電路。U3是一單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路芯片，在電源正常后，引腳2、3為高電平，引腳1為輸入信號(hào)PULSE IN。該信號(hào)由CPU提供，只要在時(shí)間T（T由R9、C2決定）內(nèi)有負(fù)脈沖出現(xiàn)，則U3輸出Q端一直為高電平。此時(shí)或非門U5的輸出端一直為低電平，復(fù)位信號(hào)無效。若在時(shí)間T內(nèi)沒有負(fù)脈沖出現(xiàn)，則U3輸出Q端為低電平，U5的輸出由其此腳13決定，復(fù)位有效。在電源正常后CPU開始運(yùn)行，程序中具有這樣的功能：在時(shí)間T內(nèi)使PULSE IN產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖，只要程序正常運(yùn)行，就不會(huì)產(chǎn)生復(fù)位。一旦當(dāng)CPU運(yùn)行脫離正常流程，則沒有負(fù)脈沖產(chǎn)生。在超過時(shí)間T后Q端變?yōu)榈碗娖?，?fù)位信號(hào)有效，使CPU重新接預(yù)定程序運(yùn)行。此電路雖然工作可靠，但電路比較復(fù)雜。