MCU 上电复位功能的使用注意点

学习和使用单片机的伙伴,对于单片机的复位(Reset)功能,应该是了然于胸了,因为这个功能是学习单片机最先需要了解的功能。那么,单片机复位的本质是什么呢?

" Reset " 这个英文词汇,充分说明了其本质:重新设定。通俗点儿说,就是 ” 从头开始 “ 之意。

我们对磁盘进行的格式化操作(format),其本质也是一种 “Reset” 操作。只不过这个 " Reset " 是清空磁盘、写入必要格式信息的初始化操作。

上电复位功能(以下简称POR)是复位功能的一种,被广泛集成在新型单片机中,以取代传统的阻容复位电路。那么,上电复位功能,究竟执行哪些操作呢?

  • 延时等待:等待电源稳定。等待期间,CPU 处于停止状态。
  • 初始化:根据单片机的技术规格,初始化内部的功能单元(例如,给 SFR 写入初始值)。
    MCU 上电复位功能的使用注意点
    如果单片机的电源电压波动较大,或者单片机运行过程中存在瞬间失电再上电的过程,POR 能否使单片机正确复位、继续工作呢?
    MCU 上电复位功能的使用注意点
    这就涉及到 POR 功能的两个重要参数。
  • 电源初始电压 Vpor (通常,电气特性参数规定其最大值
  • 初始电压保持时间 tw(por) (通常,电气特性参数规定其最小值

Vpor 是指电源电压 VCC 的初始电压。单片机首次上电时,通常初始电压 = 0V。但是,如果电源存在大幅波动或者瞬间掉电、再上电的情况,由于单片机的电源管脚通常连接着旁路电容,这时的初始电压可能不再是 0,而是存在残余电压。那么,如果单片机电源 VCC 上升时的初始电压 > 规格值,单片机可能无法正确复位。
MCU 上电复位功能的使用注意点
tw(por) 是指为了保证 POR 正确地复位单片机,外部电源的初始电压 < Vpor 的最小保持时间。
例如, Vpor 的最大值 = 0.5V,tw(por) = 1ms
那么,单片机的电源初始电压必须保证低于 0.5V,且保持 1ms 以上的时间,才能确保 POR 正确地复位单片机。
MCU 上电复位功能的使用注意点
如果在应用 POR 时未满足以上的两个参数,会出现什么结果呢?以下是笔者在过往的开发实践中遇到的案例。
MCU 上电复位功能的使用注意点
MCU 上电复位功能的使用注意点
因此,为了确保 POR 能够正确复位单片机,必须保证电源电压的变化,符合 POR 电特性参数的技术要求。