2、如何确定微处理器复位阈值
如何正确地确定微处理器复位阈值,以及对于复位阈值精度的要求,常常没有被正确地认识。为了使设计者对于这个问题有一个更清楚的了解,我们以一个微处理器为例来说明这个问题,假定该微处理器保证正确工作于3.3V±0.3V电源,也就是从3.00V到3.60V该微处理器能正常工作。一般采用下面两种方法之一来确定复位阈值。
方法一:
对此电源电压的精度要求比较高,比如±0.15V,另外选择复位阈值,使得该复位阈值加误差完全位于±0.3V范围以内。在此情况下,复位阈值位于电源范围的低端(3.15V)和处理器允许电压范围的低端之间(3.0V)。基于此方法,复位电路在电源电压处于±0.15V以内的时候不会发出复位。但是,当电源电压跌落到±0.15V以外,而仍然维持在微处理器保证正确工作的范围以内时,复位电路就会发出复位信号。这样可以确保在微处理器发生错误操作之前(因电压跌落到保证工作范围以下)发出复位信号。根据这个方法,合适的复位电路选择是CN809T或者CN810T中的一个,这个型号在整个温度范围内复位阈值范围从3.0V至3.15V(典型值3.08V)。采用了这种复位电路,在电源电压跌落到其所允许电压范围以下之前,微处理器就已经处于复位状态。另外,由于复位阈值的上限为3.15V,当电源电压位于其变化范围以内时不会发生复位。
然而,有一点需要注意,在将电源接入微处理器电路时,由于电路板走线上的电压降,可能会使微处理器端口上的电压降到3.15V以下。这种情况下,尽管电源电压仍在规定范围以内,复位仍有可能发生。这时,就有必要选用误差更小的电源或误差更小的复位电路,或两者兼之。这种方法对于电源上的干扰或噪声很敏感,因此,该方法适用于干扰和噪声很小,且电源误差小的系统。
方法二:
采用复位阈值低于处理器保证工作电压(本例中为3.00V)的复位电路。这就允许微处理器工作于允许范围以内的任何电压下,而不会被复位。它还允许更宽松的电源误差。但是当电网欠压时,微处理器可能会工作在一个低于其最低保证工作电压的电源下,但仍然在复位阈值以上。当在这样的电源电压范围内工作时,微处理器可能会发生错误操作。
这种方法更适合于那些可能存在较大干扰和噪声的系统。因为复位阈值和电源电压分开的比较远。正如前面已提到的,这种方法也允许更宽的电源误差。根据这个方法,合适的复位电路选择是CN809S或者CN810S中的一个,这个型号在整个温度范围内复位阈值范围从2.85V至3.0V(典型值2.93V)。
3、使用电阻电容构成的复位电路的危险性
有时人们为了降低成本,采用电阻电容构成的复位电路,这是一种比较危险的做法。主要表现在下面几个方面:
(1)这种电路产生的复位阈值非常不准确,在复位信号无效后,电源电压还不够高,以至于微处理器还不能正常工作。
(2)对于上升缓慢的电源电压,在复位信号无效后,电源电压还不稳定。
(3)当电源电压受到干扰而降低时,R/C电路会将这个干扰滤掉,这样就阻止了复位的发生。但是电源电压的降低可能使得微处理器已经不能正常工作。虽然在电源电压和复位端接一个二极管可能使R/C电路响应干扰,一旦有干扰出现,二极管会迅速对电容放电,但是干扰必须足够大使得二极管导通才可以。