2.6 单片机的复位状态与复位电路

2.6.1 单片机的复位状态

计算机在启动时，系统进入复位状态。在复位状态，CPU和系统都处于一个确定的初始状态或称为原始状态，在这种状态下，所有的专用寄存器都被赋予默认值。牢记复位状态值将会对单片机系统设计有很大帮助，89C51单片机的复位状态见表2-5。

复位时，ALE和PSEN成输入状态，即ALE=PSEN=1，片内RAM不受复位影响；复位后，PC指向0000H，单片机从起始地址0000H开始执行程序。所以单片机运行出错或进入死循环，可按复位键重新启动。

如果不想完全使用这些默认值，可以进行修改，这就要在程序中对单片机进行初始化。

2.6.2 单片机的复位电路

复位操作可以使单片机初始化，也可以使死机状态下的单片机重新启动，因此非常重要。

单片机的复位都是靠外部复位电路来实现的，在时钟电路工作后，只要在单片机的RESET引脚上出现24个时钟振荡脉冲（两个机器周期）以上的高电平，单片机就能实现复位。为了保证系统可靠复位，在设计复位电路时，一般使RESET引脚保持10 ms以上的高电平，单片机便可以可靠地复位。当RESET从高电平变为低电平以后，单片机从0000H地址开始执行程序。在复位有效期间，ALE和PSEN引脚输出高电平。

89C51单片机内部复位结构如图2-16所示。外部复位电路接RESET引脚，RESET通过内部一个施密特触发器与内部复位电路相连，施密特触发器用来整形，它的输出在每个机器周期的S5P2由内部复位电路采样一次。

1.简单复位电路

简单复位电路有上电复位和手动复位两种。不管是哪一种复位电路都要保证在RE-SET引脚上提供10 ms以上稳定的高电平。

图2-17（a）是常用的上电复位电路，这种上电复位利用电容器充电来实现。当加电时，电容C充电，电路有电流流过，构成回路，在电阻R上产生压降，RESET引脚为高电平；当电容C充满电后，电路相当于断开， RESET的电位与地相同，复位结束。可见复位的时间与充电的时间有关，充电时间越长复位时间越长，增大电容或增大电阻都可以增加复位时间。

图2-17（b）是按键式复位电路。它的上电复位功能与图2-17（a）相同，但它还可以通过按键实现复位，按下键后，通过R1 和R2 形成回路，使RESET端产生高电平。按键的时间决定了复位时间。

图2-17（c）是按键脉冲式复位电路。它利用RC微分电路在RESET端产生正脉冲来实现复位。

在上述简单的复位电路中，干扰易串入复位端，在大多数情况下不会造成单片机的错误复位，但会引起内部某些寄存器错误复位。这时，可在RESET复位引脚上接一个去耦电容。

2.采用专用复位电路芯片构成复位电路

在实际应用系统中，为了保证复位电路可靠地工作，常将RC电路接施密特电路后再接入单片机复位端；或采用专用的复位电路芯片。MAX813L是Maxin公司生产的一种体积小、功耗低、性价比高的带看门狗和电源监控功能的复位芯片，其引脚图如图2-18所示，引脚功能如下。

（1）MR：手动复位输入端，低电平有效。当该端输入低电平保持140 ms以上，MAX813L就输出复位信号。

（2）RESET：复位信号输出端。上电时，自动产生 200 ms的复位脉冲（高电平）；手动复位端输入低电平时，该端也产生复位信号输出。

（3）WDI：看门狗输入端。程序正常运行时，必须在小于1.6s的时间间隔内向该输入端发送一个脉冲信号，以清除芯片内部的看门狗定时器，若超过1.6s该输入端收不到脉冲信号，则内部定时器溢出，WDO端输出低电平。

（4）WDO：看门狗信号输出端。正常工作时输出保持高电平，看门狗输出时，该端输出信号由高电平变为低电平。

（5）PFI：电源故障输入端。当该端输入电压低于1.25 V时，PFO端输出低电平。

（6）PFO：电源故障输出端。电源正常时输出保持高电平，电源电压变低或掉电时，输出由高电平变为低电平。

（7）VCC：工作电源，接+5 V。

（8）GND：接地端。

MAX813L与单片机的连接电路如图2-19所示，该电路可以实现上电复位，程序运行出现“死机”时的自动复位和随时的手动复位。

为实现单片机死机时自动复位功能，需要在软件设计中，P1.7不断输出脉冲信号（时间间隔小于1.6 s），如果因某种原因单片机进入死循环，则P1.7无脉冲输出。于是1.6 s后在MAX813L的WDO端输出低电平，该电平加到MR端，使MAX813L产生一个200 ms的复位脉冲输出，使单片机有效复位，系统重新开始工作。