Как правило, устройства, использующие микроконтроллеры, должны начинать работу при включении питающего напряжения. Чтобы быть уверенным, что запуск микроконтроллера произойдет, когда напряжение питания достигло заданного стабильного значения, используют схему, показанную на рис. 1.3.
В этой схеме сигнал RESET на входе микроконтроллера становится активным (принимает значение логического 0) приблизительно через 22 мс (время задержки Td = 2,2 RC) после включения питания. Этого времени достаточно для стабилизации напряжения питания и установки требуемой частоты тактового генератора прежде, чем начнет работать микроконтроллер.
Сигнал сброса должен удерживаться как минимум в течении двух машинных циклов.
Кнопка RESET используется в процессе разработки устройства для сброса микроконтроллера в начальное состояние. При отладке устройства очень полезно иметь возможность выполнения сброса, чтобы обеспечить повторный запуск микроконтроллера. Резистор сопротивлением 100 Ом, который включен последовательно с конденсатором, служит для ограничения тока разряда конденсатора в момент сброса (заряженный конденсатор является источником большого тока, когда он закорачивается на «землю»). Эта схема может быть использована для запуска микроконтроллеров, у которых сигнал RESET имеет высокий активный уровень (например, микроконтроллер 8051), путем инвертирования напряжения на конденсаторе (например, с помощью микросхемы типа 7404).
|
|
Рисунок 1.3 Схема формирования сигнала запуска RESET.
Для некоторых микроконтроллеров можно удалить RC-цепь в схеме запуска, так как внутри них имеется схема, обеспечивающая задержку включения (пуск тактового генератора и начало выполнения первой команды программы). В этом случае схема запуска может быть упрошена, как показано на рис. 1.4. Посмотрев на эту схему, вы, возможно, подумаете, что схему можно еще более упростить, просто подключив вывод RESET к шине питания Vdd. Это верно, но использовать такое включение следует только после того, как схема будет полностью отлажена. Однако при этом целесообразно включить токоограничивающий резистор, чтобы иметь возможность повторного запуска путем закорачивания вывода RESET на «землю».
Эти схемы сброса лучше всего использовать в случаях, когда гарантировано поддержание напряжения питания в рабочем диапазоне. Для питания многих устройств используются батареи, напряжение которых падает с течением времени. По мере падения напряжения могут возникать нарушения в работе устройства, так как напряжение отключения для одних приборов достигается раньше, чем для других.
Для решения этой проблемы существуют устройства - мониторы питания, которые следят за уровнем напряжения Vcc/Vdd. Если это напряжение падает ниже определенного уровня (обычно 4.5В), то вырабатывается сигнал RESET. Как правило, такие мониторы питания содержат схему задержки и работают аналогично описанной выше RC-схеме запуска. Они монтируются в такой же корпус, как трехвыводной транзистор.
Рисунок 1.4 Модифицированная схема RESET.