51單片機(jī)對(duì)于單片機(jī)初學(xué)者來(lái)說(shuō)是個(gè)很好的模板，那么關(guān)于51單片機(jī)中復(fù)位電路你知道多少呢？本文主要探討的就是51單片機(jī)中復(fù)位電路的方方面面。

復(fù)位電路

復(fù)位電路是一種用來(lái)使電路恢復(fù)到起始狀態(tài)的電路設(shè)備，它的操作原理與計(jì)算器有著異曲同工之妙，只是啟動(dòng)原理和手段有所不同。復(fù)位電路，就是利用它把電路恢復(fù)到起始狀態(tài)。就像計(jì)算器的清零按鈕的作用一樣，以便回到原始狀態(tài)，重新進(jìn)行計(jì)算。

和計(jì)算器清零按鈕有所不同的是，復(fù)位電路啟動(dòng)的手段有所不同。一是在給電路通電時(shí)馬上進(jìn)行復(fù)位操作；二是在必要時(shí)可以由手動(dòng)操作；三是根據(jù)程序或者電路運(yùn)行的需要自動(dòng)地進(jìn)行。復(fù)位電路都是比較簡(jiǎn)單的大都是只有電阻和電容組合就可以辦到了，再?gòu)?fù)雜點(diǎn)就有三極管等配合程序來(lái)進(jìn)行了。

復(fù)位電路的作用

復(fù)位的主要作用是把特殊功能寄存器的數(shù)據(jù)刷新為默認(rèn)數(shù)據(jù)，單片機(jī)在運(yùn)算過(guò)程中由于干擾等外界原因造成寄存器中數(shù)據(jù)混亂不能使其正常繼續(xù)執(zhí)行程序（稱死機(jī)）或產(chǎn)生的結(jié)果不正確時(shí)均需要復(fù)位，以使程序重新開(kāi)始運(yùn)行?，F(xiàn)在好多單片機(jī)內(nèi)部集成有上電復(fù)位電路，這種單片機(jī)不需要外接上電復(fù)位電路。如果是普通不帶內(nèi)部上電復(fù)位電路的單片機(jī)，沒(méi)有上電復(fù)位電路，一般不會(huì)正常工作！單片機(jī)復(fù)位電路相對(duì)比較簡(jiǎn)單，一般來(lái)說(shuō)運(yùn)用最多的就是上電復(fù)位。所謂上電復(fù)位是指在單片機(jī)通電的瞬間，因各部分電路電壓未正常建立，這時(shí)單片機(jī)會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行錯(cuò)誤，因此在上電時(shí)應(yīng)使單片機(jī)復(fù)位，復(fù)位時(shí)間要求大于上電時(shí)間。以單片機(jī)AT89C51為例，其復(fù)位電路如下圖所示，在RST端上接一個(gè)電容至VCC端，下接一個(gè)電阻至地。當(dāng)VCC端通電時(shí)，復(fù)位電路通過(guò)電容給RST端加一個(gè)高電平，此高電平信號(hào)隨VCC對(duì)電容的充電而逐漸降低，因此要保證電容的充電時(shí)間足夠長(zhǎng)來(lái)完成復(fù)位功能。

51單片機(jī)要復(fù)位只需要在第9引腳接個(gè)高電平持續(xù)2us就可以實(shí)現(xiàn)，那這個(gè)過(guò)程是如何實(shí)現(xiàn)的呢？在單片機(jī)系統(tǒng)中，系統(tǒng)上電啟動(dòng)的時(shí)候復(fù)位一次，當(dāng)按鍵按下的時(shí)候系統(tǒng)再次復(fù)位，如果釋放后再按下，系統(tǒng)還會(huì)復(fù)位。所以可以通過(guò)按鍵的斷開(kāi)和閉合在運(yùn)行的系統(tǒng)中控制其復(fù)位。

復(fù)位電路的功能

基本復(fù)位電路復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后， 撤銷復(fù)位信號(hào)。為可靠起見(jiàn)，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號(hào)， 以防電源開(kāi)關(guān)或電源插頭分-合過(guò)程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。圖1所示的 RC復(fù)位電路可以實(shí)現(xiàn)上述基本功能，圖3為其輸入-輸出特性。但解決不了 電源毛刺（A點(diǎn)）和電源緩慢下降（電池電壓不足）等問(wèn)題 而且調(diào)整 RC 常數(shù)改變延時(shí)會(huì)令驅(qū)動(dòng)能力變差。左邊的電路為高電平復(fù)位有效 右邊為低電平Sm為手動(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān) Ch可避免高頻諧波對(duì)電路的干擾

圖1 RC復(fù)位電路 圖2所示的復(fù)位電路增加了二極管，在電源電壓瞬間下降時(shí)使電容迅速放電， 一定寬度的電源毛刺也可令系統(tǒng)可靠復(fù)位。 圖3所示復(fù)位電路輸入輸出特性圖的下半部分是其特性，可與上半部比較 增加放電回路的效果。

圖2 增加放電回路的RC復(fù)位電路 使用比較電路，不但可以解決電源毛刺 造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，而且電源緩慢下降也能可靠復(fù)位。圖4 是一個(gè)實(shí)例 當(dāng) VCC x (R1/(R1+R2) ) =0.7V時(shí)，Q1截止使系統(tǒng)復(fù)位。 Q1的放大作用也能改善電路的負(fù)載特性，但跳變門檻電壓 Vt 受 VCC 影響是該電路的突出缺點(diǎn)，使用穩(wěn)壓二極管可使 Vt 基本不受VCC影響。 見(jiàn)圖5，當(dāng)VCC低于Vt(Vz+0.7V)時(shí)電路令系統(tǒng)復(fù)位。

圖3 RC復(fù)位電路輸入-輸出特性

圖4 帶電壓監(jiān)控功能的復(fù)位電路

圖5 穩(wěn)定門檻電壓

圖6 實(shí)用的復(fù)位監(jiān)控電路

復(fù)位電路原理

高低電平的劃分對(duì)于TTL來(lái)說(shuō)高電平是:2.4V-5.0V
低電平是:0.0V-0.4V

對(duì)于CMOS來(lái)說(shuō)高電平是:4.99-5.0v

低電平是:0.0-0.01v

對(duì)于高低電平之間的電壓屬于不定電壓

在這個(gè)電壓下會(huì)使器件工作不穩(wěn)定

（注：電阻兩端電壓就是RST所接受的電壓）

1、電路剛上電時(shí)

RC=0.1時(shí)的復(fù)位電路響應(yīng)

a

b

RC=0.01時(shí)的復(fù)位電路響應(yīng)

c

d

使用復(fù)位按鍵復(fù)位時(shí)

使用復(fù)位按鍵復(fù)位，Uc被按鍵短路，又由于R相對(duì)于RST端口的電阻要小得多，此時(shí)Us與Uc放電的電流主要是流過(guò)電阻R，此時(shí)電容的放電過(guò)程就是b、d的過(guò)程，放完電電容在重復(fù)a、c的過(guò)程，電阻兩端電壓（即RST）重復(fù)b、d過(guò)程

51單片機(jī)復(fù)位電路圖分析

51單片機(jī)復(fù)位電路圖

在電路圖中，電容的的大小是10uf，電阻的大小是10k。所以根據(jù)公式，可以算出電容充電到電源電壓的0.7倍（單片機(jī)的電源是5V，所以充電到0.7倍即為3.5V），需要的時(shí)間是10K*10UF=0.1S。也就是說(shuō)在電腦啟動(dòng)的0.1S內(nèi)，電容兩端的電壓時(shí)在0~3.5V增加。這個(gè)時(shí)候10K電阻兩端的電壓為從5~1.5V減少（串聯(lián)電路各處電壓之和為總電壓）。所以在0.1S內(nèi)，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(jī)中小于1.5V的電壓信號(hào)為低電平信號(hào)，而大于1.5V的電壓信號(hào)為高電平信號(hào)。所以在開(kāi)機(jī)0.1S內(nèi)，單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位（RST引腳接收到的高電平信號(hào)時(shí)間為0.1S左右）。

按鍵按下的時(shí)候?yàn)槭裁磿?huì)復(fù)位

在單片機(jī)啟動(dòng)0.1S后，電容C兩端的電壓持續(xù)充電為5V，這是時(shí)候10K電阻兩端的電壓接近于0V，RST處于低電平所以系統(tǒng)正常工作。當(dāng)按鍵按下的時(shí)候，開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，這個(gè)時(shí)候電容兩端形成了一個(gè)回路，電容被短路，所以在按鍵按下的這個(gè)過(guò)程中，電容開(kāi)始釋放之前充的電量。隨著時(shí)間的推移，電容的電壓在0.1S內(nèi)，從5V釋放到變?yōu)榱?.5V，甚至更小。根據(jù)串聯(lián)電路電壓為各處之和，這個(gè)時(shí)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(jī)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。

結(jié)語(yǔ)

復(fù)位電路的原理是單片機(jī)RST引腳接收到2US以上的電平信號(hào)，只要保證電容的充放電時(shí)間大于2US，即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位，所以電路中的電容值是可以改變的。
按鍵按下系統(tǒng)復(fù)位，是電容處于一個(gè)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。

關(guān)于51單片機(jī)復(fù)位電路圖及其原理的介紹就到這了，不知道你明白沒(méi)有？