单片机最小系统解析(电源、晶振和复位电路)
从这个过程上来看,我们加上这个电路,单片机系统上电后,RST 引脚会先保持一小段时间的高电平而后变成低电平,这个过程就是上电复位的过程。那这个“一小段时间”到底是多少才合适呢?每种单片机不完全一样,51单片机手册里写的是持续时间不少于2个机器周期的时间。复位电压值,每种单片机不完全一样,我们按照通常值 0.7 VCC 作为复位电压值,复位时间的计算过程比较复杂,我这里只给大家一个结论,时间 t=1.2 RC,我们用的 R 是4700欧,C 是0.0000001法,那么计算出 t 就是 0.000564秒,即 564 us,远远大于2个机器周期(2 us),在电路设计的时候一般留够余量就行。
按键复位(即手动复位)有2个过程,按下按键之前,RST 的电压是 0 V,当按下按键后电路导通,同时电容也会在瞬间进行放电,RST 电压值变化为 4700 VCC/(4700+18),会处于高电平复位状态。当松开按键后就和上电复位类似了,先是电容充电,后电流逐渐减小直到 RST 电压变 0 V 的过程。我们按下按键的时间通常都会有几百毫秒,这个时间足够复位了。
按下按键的瞬间,电容两端的 5 V 电压(注意不是电源的 5 V 和 GND 之间)会被直接接通,此刻会有一个瞬间的大电流冲击,会在局部范围内产生电磁干扰,为了抑制这个大电流所引起的干扰,我们这里在电容放电回路中串入一个18欧的电阻来限流。
如果有的同学已经想开始 DIY 设计自己的电路板,那单片机的设计现在已经有了足够的理论依据了,可以考虑尝试了。基础比较薄弱的同学先不要着急,继续跟着往下学,把课程都学完了再动手操作也不迟,磨刀不误砍柴工。
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