80C51单片机上电复位延时原理与电路分析

"单片机上电复位延时是确保其正常工作的关键环节。在上电过程中，电源电压会逐步上升，需要等待电源稳定及时钟振荡器启动后，单片机才能进入正常工作状态。这个过程涉及到上电延时(taddrise)和起振延时(tOSC)，它们共同决定了最小复位延时(treset)。实际应用中，为了保证可靠复位，延时通常会比treset更长。复位电路通过RST引脚外接的RC网络实现延时，电路设计需考虑到不同组件的参数。" 在单片机系统中，上电复位是必不可少的，因为它能确保设备在启动时处于已知的初始状态。80C51单片机的上电复位(POR)是一个由电源电压上升触发的自动复位过程。当电源电压VDD从0%升至90%VDD，即上电延时(taddrise)期间，单片机保持在复位状态。在此之后，时钟振荡器开始启动，这个过程可能需要1到50毫秒(tOSC)，直到时钟信号稳定并达到Vih1，这是单片机输入逻辑高电平的标准。 单片机在实际应用中，上电复位的延时不仅要考虑taddrise和tOSC的总和(treset)，还需要额外的延时以确保系统稳定。复位电路通常包含一个RC网络，电阻(R)和电容(C)的组合，利用电容充电来提供必要的延时。在电源电压稳定和时钟振荡器稳定后，还需要等待至少两个机器周期，单片机才会开始执行程序。 如图2所示，复位过程分为三个阶段：电源电压上升的等待时间(TRST)，时钟振荡器起振的等待时间，以及额外的两个机器周期。在这些延时之后，单片机开始按照设定的时钟频率运行，此时的系统状态是可靠的，能够正确执行预设的程序。 复位电路的设计至关重要，电阻和电容的选择直接影响到延时的长短。例如，图3(a)所示的典型复位电路中，阻容值需要根据具体的单片机型号和工作条件来确定，以满足上电复位的延时要求。在选择阻容值时，需要参考单片机制造商提供的技术手册，确保复位电路能够提供足够的延时以满足上电复位的最低需求。 单片机的上电复位延时是一个复杂的工程问题，涉及到电源稳定性、时钟振荡器的启动和单片机内部的逻辑状态转换。理解这些原理并合理设计复位电路，是保证单片机系统可靠运行的基础。在设计和调试过程中，对这些参数进行精确控制和测试，是确保系统稳定性和可靠性的重要步骤。