阻容复位器和监控器复位脉冲比较
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RGOS™用户配置指导手册接口配置目录RGOS™用户配置指导手册 (1)第一章接口配置 (1)1.1 接口介绍 (1)1.2 接口共性配置 (1)1.2.1 进入指定的接口配置模式 (1)1.2.2 配置IP地址 (2)1.2.3 配置接口描述 (2)1.2.4 配置最大传输单元MTU (3)1.2.5 配置带宽Bandwidth (3)1.2.6 配置接口队列大小 (3)1.3 接口监控和维护 (3)1.3.1 监控接口和控制器状态 (4)1.3.2 清除和复位接口计数 (4)1.3.3 关闭和重启接口 (5)1.4 接口基本配置示例 (5)1.4.1 接口使能配置示例 (5)1.4.2 接口描述配置示例 (6)1.4.3 接口关闭配置示例 (6)第二章 LAN接口配置 (7)2.1 以太网接口配置 (7)2.1.1 以太网接口配置任务 (7)2.1.2 以太口监控和维护 (8)2.1.3 以太口配置示例 (10)2.2 VLAN 配置 (10)2.2.1 802.1Q简介 (11)2.2.2 VLAN配置任务 (12)2.2.3 VLAN调试与监控 (13)2.2.4 VLAN配置实例 (13)第三章 WAN接口配置 (15)3.1 异步串口配置 (15)3.1.1 异步串口概述 (15)3.1.2 异步串口配置 (15)3.1.3 异步串行接口的监控与维护 (18)3.1.4 异步串行接口的故障诊断 (20)3.2 同步串口配置 (20)3.2.1 同步串口概述 (20)3.2.2 同步串口的配置 (20)3.2.3 同步串口监控和维护 (23)3.2.4 同步串口的故障诊断 (24)3.3 CE1接口配置 (25)3.3.1 CE1接口概述 (25)3.2.2 CE1接口的配置 (25)3.2.3 配置实例 (32)3.2.4 CE1接口的故障诊断 (32)第四章逻辑接口配置 (34)4.1 Loopback接口配置 (34)4.2 NULL接口配置 (35)4.3 Tunnel接口配置 (35)4.3.1 Tunnel接口概述 (35)4.3.2 Tunnel接口配置 (37)4.3.3 Tunnel接口配置示例 (40)4.3.4 Tunnel接口的监控与维护 (41)4.3.5 Tunnel接口的故障诊断与排除 (42)4.4 Dialer接口配置 (42)4.4.1 Dialer接口概述 (42)4.4.2 Dialer接口配置 (42)4.4.3 Dialer接口的监控与维护 (43)4.5子接口配置 (43)4.5.1 子接口概述 (43)4.5.2 子接口配置 (44)4.5.3 子接口的监控与维护 (46)4.5.4 子接口配置示例 (46)4.5.5 子接口配置故障诊断与排除 (47)第一章接口配置1.1 接口介绍Ruijie系列设备支持两种类型接口:物理接口和逻辑接口。
80C51单片机上电复位和复位延时的时序分析80C51单片机的上电复位POR(Power On Reset)实质上就是上电延时复位,也就是在上电延时期间把单片机锁定在复位状态上.为什么在每次单片机接通电源时,都需要加入一定的延迟时间呢?分析如下.1 上电复位时序在单片机及其应用电路每次上电的过程中,由于电源回路中通常存在一些容量大小不等的滤波电容,使得单片机芯片在其电源引脚VCC和VSS之间所感受到的电源电压值VDD,是从低到高逐渐上升的.该过程所持续的时间一般为1~100 ms(记作taddrise).上电延时taddrise的定义是电源电压从10% VDD上升到90% VDD所需的时间,如图1所示.图1 上电延时taddrise和起振延时tosc实测结果在单片机电源电压上升到适合内部振荡电路运行的范围并且稳定下来之后,时钟振荡器开始了启动过程(具体包括偏置、起振、锁定和稳定几个过程).该过程所持续的时间一般为1~50 ms(记作tosc).起振延时tosc的定义是时钟振荡器输出信号的高电平达到Vih1所需的时间.从图1所示的实际测量图中也可以看得很清楚.这里的Vih1是单片机电气特性中的一个普通参数,代表XTAL1和RST引脚上的输入逻辑高电平.例如,对于常见的单片机型号AT89C51和AT89S51,厂家给出的Vih1值为0.7VDD~VDD+0.5 V.从理论上讲,单片机每次上电复位所需的最短延时应该不小于treset.这里,treset等于上电延时taddrise与起振延时tosc之和,如图1所示.从实际上讲,延迟一个treset往往还不够,不能够保障单片机有一个良好的工作开端.在单片机每次初始加电时,首先投入工作的功能部件是复位电路.复位电路把单片机锁定在复位状态上并且维持一个延时(记作TRST),以便给予电源电压从上升到稳定的一个等待时间;在电源电压稳定之后,再插入一个延时,给予时钟振荡器从起振到稳定的一个等待时间;在单片机开始进入运行状态之前,还要至少推迟2个机器周期的延时,如图2所示.图2 复位信号释放的时机2 上电复位电路3款上述一系列的延时,都是利用在单片机RST引脚上外接一个RC支路的充电时间而形成的.典型复位电路如图3(a)所示,其中的阻容值是原始手册中提供的.在经历了一系列延时之后,单片机才开始按照时钟源的工作频率,进入到正常的程序运行状态.从图2所示的实测曲线中可以同时看到4条曲线:VDD、Vrst、XTAL2和ALE.在电源电压以及振荡器输出信号稳定之后,又等待了一段较长的延时才释放RST信号,使得CPU脱离复位锁定状态;而RST信号一旦被释放,立刻在ALE引脚上就可检测到持续的脉冲信号.图3 上电复位延时电路由于标准80C51的复位逻辑相对简单,复位源只有RST一个(相对新型单片机来说,复位源比较单一),因此各种原因所导致的复位活动以及复位状态的进入,都要依靠在外接引脚RST上施加一定时间宽度的高电平信号来实现.标准80C51不仅复位源比较单一,而且还没有设计内部上电复位的延时功能,因此必须借助于外接阻容支路来增加延时环节,如图3(a)所示.其实,外接电阻R还是可以省略的,理由是一些CMOS单片机芯片内部存在一个现成的下拉电阻Rrst.例如,AT89系列的Rrst 阻值约为50~200 kΩ;P89V51Rx2系列的Rrst阻值约为40~225 kΩ,如图4所示.因此,在图3(a)基础上,上电复位延时电路还可以精简为图3(b)所示的简化电路(其中电容C的容量也相应减小了).图4 复位引脚RST内部电路在每次单片机断电之后,须使延时电容C上的电荷立刻放掉,以便为随后可能在很短的时间内再次加电作好准备.否则,在断电后C还没有充分放电的情况下,如果很快又加电,那么RC支路就失去了它应有的延迟功能.因此,在图3(a)的基础上添加一个放电二极管D,上电复位延时电路就变成了如图3(c)所示的改进电路.也就是说,只有RC支路的充电过程对电路是有用的,放电过程不仅无用,而且会带来潜在的危害.于是附加一个放电二极管D 来大力缩短放电持续时间,以便消除隐患.二极管D只有在单片机断电的瞬间(即VCC趋近于0 V,可以看作VCC对地短路)正向导通,平时一直处于反偏截止状态.3 上电复位失败的2种案例分析假如上电复位延迟时间不够或者根本没有延时过程,则单片机可能面临以下2种危险,从而导致CPU开始执行程序时没有一个良好的初始化,甚至陷入错乱状态.①在时钟振荡器输出的时钟脉冲还没有稳定,甚至还没有起振之前,就因释放RST信号的锁定状态而放纵CPU开始执行程序.这将会导致程序计数器PC中首次抓取的地址码很可能是0000H之外的随机值,进而引导CPU陷入混乱状态.参考图5所示的实测信号曲线.图5 在时钟未稳定前释放RST的情况②在电源电压还没有上升到合适范围之前(自然也是时钟尚未稳定之前),就释放RST 信号的锁定状态,将会使单片机永远感受不到复位信号、经历不到复位过程、包含PC在内的各个SFR内容没有被初始化而保留了随机值,从而导致CPU从一个随机地址开始执行程序,进而也陷入混乱状态.参考图6所示的实测信号曲线.图6 在电源和时钟均未稳定前释放RST的情况4 外接监控器MAX810x为了提高单片机应用系统的稳定性,以及保障单片机应用系统的可靠复位,许多世界著名的半导体公司,陆续推出了种类繁多、功能各异、封装微小的专用集成电路.本文仅以带有电源电压跌落复位和上电延迟复位功能的3脚芯片MAX810x为例,简单说明.MAX810x(x = L、M、J、T、S或R)是美国Maxim公司研制的一组CMOS电源监控电路,能够为低功耗微控制器MCU(或μC)、微处理器MPU(或μP)或数字系统监视3~5 V 的电源电压.在电源上电、断电和跌落期间产生脉宽不低于140 ms的复位脉冲.与采用分立元件或通用芯片构成的欠压检测电路相比,将电压检测和复位延时等功能集成到一片3引脚封装的小芯片内,大大降低了系统电路的复杂性,减少了元器件的数量,显著提高了系统可靠性和精确度.应用电路如图7所示.图7 外接带延时功能的电压检测复位电路MAX810x系列产品提供高电平复位信号,并且还能提供6种固定的检测门限(4.63 V、4.38 V、4.00 V、3.08 V、2.93 V和2.63 V).例如,MAX810M的检测门限电压就是4.38 V,回差电压约为0.16 V.对于MAX810,在电源上电、断电或跌落期间,只要VCC还高于1.1 V,就能保证RESET 引脚输出高电压.在VCC上升期间RESET维持高电平,直到电源电压升至复位门限以上.在超过此门限后,内部定时器大约再维持240 ms后释放RESET,使其返回低电平.无论何时只要电源电压降低到复位门限以下(即电源跌落),RESET引脚就会立刻变高.。
复位电路工作原理
复位电路是一种在电子设备中常见的电路,它的作用是在设备出现故障或异常
情况时,将设备恢复到正常工作状态。
复位电路的工作原理主要包括触发器、计数器、比较器等组成的电路,通过这些元件的相互作用,实现对设备状态的监测和控制,从而保证设备的稳定运行。
触发器是复位电路中的重要组成部分,它能够记录设备的状态并在特定条件下
改变输出。
在复位电路中,触发器通常用于记录设备的故障状态,并在需要时触发复位操作。
触发器的工作原理是利用输入信号的变化来触发输出状态的改变,从而实现对设备状态的监测和控制。
除了触发器,计数器也是复位电路中的关键元件。
计数器能够记录设备发生的
故障次数,并在达到预设值时触发复位操作。
通过计数器,可以实现对设备故障次数的统计和监测,从而及时发现设备的异常情况并采取相应的措施。
在复位电路中,比较器也扮演着重要的角色。
比较器能够对输入信号进行比较,并根据比较结果改变输出状态。
在复位电路中,比较器通常用于监测设备的工作状态,并在需要时触发复位操作。
通过比较器,可以实现对设备状态的实时监测和控制,从而确保设备的正常运行。
综上所述,复位电路的工作原理主要包括触发器、计数器、比较器等组成的电路,通过这些元件的相互作用,实现对设备状态的监测和控制,从而保证设备的稳定运行。
在实际应用中,复位电路能够有效地提高设备的可靠性和稳定性,是电子设备中不可或缺的重要部分。
了解监控电压的各种功能和更复杂的方式在本系列的第一部分中,我定义了电压检测器和监控器/复位IC,并解释了不同的输出类型及一些基本设备。
由于设计变得更加复杂,可能需要更高级的设备来成功监视电压。
在本期中,我将重点介绍电压检测器和监控器/复位IC中的各种功能,以帮助设计人员选择正确的电路。
可编程输出延迟电压监控器与电压检测器不同,其通常使用外部电容器具有可编程输出延迟,使其变得极其灵活。
它们可用于正确排序现场可编程门阵列(FPGA)应用中多个电源,或防止系统故障。
当电源电压上升到电压阈值(加上滞后,若适用),这通常会触发设备“取消标记”复位信号并使系统从复位状态返回。
然而,由于存在由延迟电容器(CD)产生的延迟,因此在复位信号取消标志之前,电压必须保持高于电压阈值及指定时间延迟的滞后。
这可防止系统过早地从复位状态返回。
可编程输出延迟有时称为可编程复位超时周期。
直接连接到延迟引脚(有时称为CD或SRT)的陶瓷芯片电容器通常足以实现稳定、良好定义的输出延迟。
如图1所示,LM8365具有可编程输出延迟。
图1:具有可编程输出延时的LM8365典型应用电路当输入电压下降到复位阈值以下时,复位引脚降低。
当输入电压上升到阈值以上时,在复位引脚恢复之前存在延迟。
通过增加电容器(CD),延迟增加。
手动复位在特定持续时间(通常为微秒量级)内,当手动复位(MR)引脚低于手动复位阈值(VMRT)时,手动复位输入会时强制复位。
只要MR引脚保持低电平,复位引脚将持续有效。
MR 高于VMRT后,该引脚在复位超时周期到期后释放。
当用户需要重置时,此功能对微处理器应用程序非常有用。
它还可用于需要在检测到低于主电源电压的低电压时进行复位的应用。
手动复位可以完全控制复位,而非只触发低电源电压。
电动车48V充电器维修经验我们目前用的电动车充电器大部分都是脉冲式充电器。
就目前来说,以UC3842为主控芯片的充电器还是占绝大多数,当然也有不少是以TL494为主控芯片的充电器,对于采用这种芯片的充电器本文不做阐述(因这两种充电器的维修基本上是大同小异的)。
这类充电器的原理与的原理是基本相同的220V的交流电经交流滤波电路滤除外来的杂波信号(同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网的干扰),再经桥式整流电路和滤波电路,整流滤波后得到约300V的直流电,送给功率变换电路进行功率转换。
功率变换电路中的开关功率管(IGBT)就在脉冲宽度调制控制器(UC3842)输出的脉冲控制信号驱动下,工作在“开”“关”状态,从而将300V直流电切换成宽度可调的高频脉冲电压。
把高频脉冲电压送给高频脉冲变压器,其次级就会感应出一定的高频脉冲交流电,并送给高频整流滤波电路进行整流,滤波;最后输出一个很平滑的直流电,供给蓄电池充电。
由于蓄电池刚开始充电时和充过一段时间后,蓄电池的容量和端电压均不一样,这就由充电器内部取样电路将取样信号通过光电耦合器(PC817)送入控制电路,经过脉宽调制芯片(UC3842)内部调制,由控制电路的输出端将变宽或变窄的驱动脉冲送到开关功率管的栅极,使变换电路产生的高频脉冲方波也随之变宽或变窄,使蓄电池的充电分别进入:恒流充电,恒压充电和浮充充电这三个充电阶段。
一、故障及处理方法1. 充电器由KA3842和HY358双运算放大器组成,故障为无48V电压输出,拆开外壳检查发现63V470uf电容爆液,更换后,接着检查有无损坏的元器件和短路,经仔细检查后,通电测试,输出正常,移动电路板后,又测电压变为67V,与实际输出过高,有2秒钟后,63V电容微微冒烟,温度升高,眼看爆炸,立即断电.经查发现TL431一脚虚焊,造成稳压失控,烧坏63V电容.2.拆开充电器,由LM324 贴片IC KA3842组成电路.保险熔断,不敢通电测试,经查,有两只整流管IN5399 IN5398击穿,开关GFP8N60两脚击穿,IN5399用RL207代换,开关管8N60用PHX7NQ60E代换.然后,保险处接上灯泡,通电灯泡一亮即灭,测量电压正常55.2V,取下灯泡接上保险,给电动车充电,刚接上不到10秒钟,听到叭的一声,保险又烧断.经查,开关管,又击穿了,测得KA3842第5脚接地与第6脚短路.更换K3842,接上灯泡测试充电,灯泡,以1HZ 的频率一闪一闪的,充电器也停了又启,启了又停.取下灯泡,接上保险,一直正常充电,问题排除.3. 48V 1.8A充电器保险完好,测开关管,电容正常,通电测试,红绿灯同时有频率的一闪一闪,刚启动输出电压为54.5正常,又等一会儿,电压慢慢下降30-36V之间.测TL431,光藕正常,检查其它电阻,都正常阻值.依次更换,开关管8N60,TL431,光藕,63V电容,测得400V电容有320V电压,最后更换PFC电感,电容,均无正常电压输出.并且仔细测量各个限流电阻,与实际阻值相差多的,也更换.还是不能解决.最后从主板上拆下LM324更换后,通电测试电压输出正常,红绿灯显示正常,但没有进行下一步带负载充电测试.4. 拆开后发现烧毁不少地方:进线电路板铜箔烧毁2处,14007整流二极管坏了4个,贴片电阻270坏。
脉冲复位电路的原理脉冲复位电路是一种常见的电子电路,其主要用途是在电子设备中对特定信号进行复位操作,以确保电路在出现故障或异常情况时能够恢复正常工作状态。
脉冲复位电路的原理主要涉及到触发器、计数器、比较器等基本电子元件的使用和组合。
脉冲复位电路的主要工作原理是接收到外部输入时,通过触发器将输出信号进行逻辑反转,从而实现对内部电路的复位操作。
具体而言,脉冲复位电路通常包含两个主要部分:外部输入信号的检测和内部电路的复位控制。
首先,脉冲复位电路通过输入模块来检测外部复位信号。
输入模块通常使用门电路或触发器来实现。
当外部信号达到复位条件时,输入模块会输出一个高电平信号,表示需要对内部电路进行复位操作。
接下来,输出模块接收输入模块的高电平信号,并将其输入给内部电路。
输出模块通常由一系列的门电路、触发器或计数器等电子元件组成。
输出模块内的门电路、触发器或计数器可以根据需要进行逻辑计算和转换,以实现不同的复位操作。
当检测到外部复位信号时,输出模块会输出一个复位信号,该信号通常是一个短脉冲信号。
这个短脉冲信号将被传递到需要复位的内部电路,将其恢复到初始状态。
通常情况下,内部电路会在接收到复位信号后停止工作,并将其输出信号恢复为初始值。
总体来说,脉冲复位电路的原理是通过检测外部输入信号,并将其转换为具有复位功能的短脉冲信号。
这个短脉冲信号被传递到需要复位的内部电路,以恢复其初始状态。
这样可以确保电路在出现故障或异常情况时能够及时恢复正常工作状态,提高设备的可靠性和稳定性。
脉冲复位电路的应用十分广泛,常见的应用场景包括数字电路、微处理器、计算机系统等。
在这些场景中,脉冲复位电路可以有效地恢复电路的正常工作状态,并避免由于异常信号引起的故障或错误。
总之,脉冲复位电路是一种常见的电子电路,其原理主要涉及到触发器、计数器、比较器等基本电子元件的使用和组合。
通过检测外部输入信号,并将其转换为具有复位功能的短脉冲信号,脉冲复位电路可以实现对内部电路的复位操作,从而确保电路的正常工作状态。
80C51单片机的上电复位POR(Pmver On Reset)实质上就是上电延时复位,也就是在上电延时期间把单片机锁定在复位状态上。
为什么在每次单片机接通电源时,都需要加入一定的延迟时间呢?分析如下。
1 上电复位时序在单片机及其应用电路每次上电的过程中,由于电源同路中通常存在一些容量大小不等的滤波电容,使得单片机芯片在其电源引脚VCC和VSS之间所感受到的电源电压值VDD,是从低到高逐渐上升的。
该过程所持续的时间一般为1~100ms(记作 tsddrise)。
上电延时taddrise的定义是电源电压从lO%VDD上升到90%VDD所需的时间,如图1所示。
在单片机电源电压上升到适合内部振荡电路运行的范围并且稳定下来之后,时钟振荡器开始了启动过程(具体包括偏置、起振、锁定和稳定几个过程)。
该过程所持续的时间一般为1~50 ms(记作tOSC)。
起振延时tOSC的定义是时钟振荡器输出信号的高电平达到Vih1所需的时间。
从图1所示的实际测量图中也可以看得很清楚。
这里的 Vih1是单片机电气特性中的一个普通参数,代表XTALl和RST引脚上的输入逻辑高电平。
例如,对于常见的单片机型号AT89C5l和AT89S5l,厂家给出的Vih1值为0.7VDD~VDD+0.5V。
从理论上讲,单片机每次上电复位所需的最短延时应该不小于treset。
这里,treset等于上电延时taddrise与起振延时tOSC之和,如图1所示。
从实际上讲,延迟一个treset往往还不够,不能够保障单片机有--一个良好的工作开端。
在单片机每次初始加电时,首先投入工作的功能部件是复位电路。
复位电路把单片机锁定在复位状态上并且维持一个延时(记作TRST),以便给予电源电压从上升到稳定的一个等待时间;在电源电压稳定之后,再插入一个延时,给予时钟振荡器从起振到稳定的一个等待时间;在单片机开始进入运行状态之前,还要至少推迟 2个机器周期的延时,如图2所示。
容错系统的设计与实现谈宏华;杨志方【摘要】以直流系统在线绝缘监测仪为对象,分析了以89C52单片机为主机构成的双机容错系统的结构及工作原理.该系统在双机控制器的控制下,配以各种可靠性措施,成功地解决了系统在各种干扰作用下系统输出的连续性问题.【期刊名称】《长江大学学报(自然版)理工卷》【年(卷),期】2005(002)007【总页数】3页(P235-237)【关键词】容错计算机;容错技术;双机控制器;μP监控器;软件抗干扰【作者】谈宏华;杨志方【作者单位】武汉化工学院电气信息学院,湖北,武汉,430074;武汉化工学院电气信息学院,湖北,武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】TP302.8来自空间电磁场和电源的干扰、元器件老化和失效以及系统软件设计不合理,均会造成系统工作可靠性明显下降。
因此,系统的可靠性问题已成为每个设计者必须认真考虑的问题。
笔者在直流系统绝缘在线监测仪的设计中,采用容错技术,以89C52单片机为智能部件组成的容错系统,在核心部件双机控制器(DSC)的控制下,很好地解决了在各种干扰作用下系统输出的连续性问题[1~3]。
实践证明,该容错系统具有实时性好、可靠性高、组装方便、可维修性好、成本低、体积小等特点,适用于工业控制和国防应用的容错计算机系统。
1 容错系统的功能单片机容错系统是以双机系统为基础,其关键部分是双机控制器,它具有监视系统工作状态、切换双机工作方式、完成仲裁的作用。
当系统启动后,控制器将系统全部资源供给A机使用,B机处于检测A机故障状态。
在正常情况下,控制器不影响整个系统完成各种功能的操作,它只对系统工作状态进行监视和处理。
当A机发生故障时,在控制器的控制下,系统资源交给B机控制,这时B机开始工作。
由于数据存贮器采用双端口RAM结构,则双机可在任意时刻共享数据缓存区。
因此,B机可接着A机运行的状态继续运行,从系统外部看不出整个切换过程。
对发生故障的硬件可以在线插拔,进行离线维护,并允许其维护好后在线加入。
铁路职业技能鉴定高级电工知识试卷一、填空题(请将正确答案填在横线空白处,每题2分,共110题)1.单根通电导体周围磁场的方向由产生磁场的( )决定,判断方法是以右手握住导体,使大拇指方向与导体的( )一致,其余4指弯曲的方向即为导体( )方向,这种方法叫( )。
电流方向;电流方向;周围磁场:右手螺旋定则2.当导体在( )中作( )运动,或者线圈中的( )发生变化时,产生感生电动势的现象称之为( )。
磁场;切割磁力线;磁通;电磁感应3.感生电流所产生的磁通总是要( )原磁通的( )。
阻碍;变化4.感生电动势的方向可根据( )定律来确定,大小根据( )定律来确定。
楞次;法拉第电磁感应5.由一个线圈中的( )发生变化而使其它线圈产生( )的现象叫互感现象,简称( )。
电流;感应电动势;互感6.分析放大电路的基本方法有( )、( )和( )。
图解法;估算法;微变等效电路法7.当基极直流电流I b确定后,直流负载线与输出曲线上的( )就是电路的( ),进而得出( )的I CQ和U CEQ值。
交点;静态工作点;静态时8. 在变压器耦合式放大器中,变压器对直流( ),前后级静态工作点( ),而变压器可变换( ),所以该方式广泛应用于( )放大器。
不起作用;互不影响;阻抗;功率9.反馈按照作用可分为两大类:一类是( ),另一类是( ),放大器一般采用( ),振荡器一般采用( )。
正反馈;负反馈;负反馈;正反馈10.稳压管工作在( )的情况下,管子两端才能保持( )电压。
反向击穿;稳定11.串联稳压电路应包括这样五个环节:( )、( )、( )、( )和( )。
整流滤波;取样;基准;放大;调整12.在串联稳压电路中,如果输入电压上升,调整管压降( ),才能保证输出电压( )。
跟着上升;不变13. 基本逻辑门电路有( )、( )和( ),利用此三种基本逻辑门电路的不同组合,可以构成各种复杂的逻辑门电路。
"与"门;"或"门;"非"门14.在数字电路中,用来完成先"与"后"非"的复合逻辑门电路叫( ),其逻辑表达式是( )。
阻容复位器和监控器复位脉冲比较
摘要:本文对阻容复位电路和监控器产生的复位脉冲的特性进行了对比分析,结果发现,在电源出现瞬时跌落或有干扰的情况下,阻容复位电路可能无法产生所需的复位脉冲。
另外,还介绍了常用监控器件功能和如何正确选择监控器复位门限电压。
关键词:阻容复位 监控器复位 复位门限电压 复位脉冲宽度
一、导言
为确保正常的工作,大多数基于微处理器和微控制器的系统在上电和掉电过程中以及进入或退出关闭或睡眠方式时都要求监控。
监控器可能仅提供上电或掉电复位,也可能提供其它功能,如后备电池管理、存贮器写保护、低电压早期告警或看门狗。
在这些功能中,上电或掉电复位对微处理器和微控制器而言是最基本也是必不可少的功能。
复位电路在系统电源建立过程中,为系统CPU和某些接口电路提供一个几十毫秒至数百毫秒的复位脉冲,利用这段时间,系统振荡器启动并稳定下来,CPU复位内部的寄存器和程序指针,为执行程序做好准备。
另外,复位期间CPU总线处于高阻状态,所有控制信号处于无效状态,以免出现误操作。
对系统中某些需要复位的接口电路,复位使它们内部的控制寄存器和状态寄存器处于某种确定的初始状态。
二、阻容复位电路与专用复位监控器复位波形比较
阻容复位电路是使用最为普遍且成本低廉的复位电路,图1虚框中的电路是一个最为常见的利用门电路整形的阻容复位电路。
该种电路利用电容上电压不能突变而是按指数规律上升或下降的特性,配合后面反相器的输入高低电平翻转门限来产生所需的复位脉冲。
复位脉冲的宽度主要取决于电容电阻的参数,阻容复位电路大部分情况下均能良好地工作,但后面的分析可以发现,这种电路在电源出现瞬时跌落的情况下,将无法获得参数符合要求的复位脉冲或根本无法产生复位脉冲。
图1 典型的阻容复位和监控器复位电路
为了研究阻容复位电路和监控器所产生的复位脉冲的特性,笔者制作了一个实验测试电路,并用一台TDS360示波器来测试和存贮各主要点的波形,图1是该实验电路的局部电原理图。
该电路在稳压器7805输入端串接一个N沟道MOSFET(MTP3055EL),MOSFET的栅极受一个占空比可调的脉冲控制,用于接通或关闭该MOSFET,以模拟电源的上电、掉电或瞬时跌落的情况。
线性稳压器7805输出一个5V±5%的电压,同时向以GMS97C2051为CPU的小型测温仪和以GMS97C51为CPU的某控制板供电。
单片机GMS97C2051的复位信号由Microchip公司生产的仅有三个脚的复位芯TCM810LENB713提供,该复位芯片复位电压门限的典型值为4.63V。
图1虚框内电路是由阻容元件和三个反相器构成的阻容复位电路,它为单片机GMS97C51提供复位脉冲。
电源电压波形
电容电压波形
非门输出波形
阻容复位波形
监控器复位波形
图2是二种复位电路在四种电源跌落情况下的复位脉冲波形图。
图中A点的波形为系统供电电压的波形;B点波形是电容上的充放电波形, C点是反相器输出端波形,D点是经二级反相器整形后输出的正复位脉冲,E点是由复位芯片TCM810LENB713产生的正复位脉冲,在该正脉冲前面有一个小的尖峰,它是由于当A点电压跌落至4.63V(典型值)复位门限电压时TCM810LENB713产生的掉电复位脉冲,由于A点电压迅速下降,故该脉冲仅维持很短的时间。
由图2各点的电压波形可以看出,在电源跌落时间为50ms的情况下(相当于一次掉电和上电),无论是复位芯片TCM810LENB713还是阻容复位电路均能正常地产生所需的复位脉冲。
对于电源跌落时间分别为10ms、5ms和3ms的情况,A点电压跌落的最低点分别为0.21V、0.40V和1.10V,而电容上放电电压的最低点分别为0.70V、0.75V和1.20V。
随着电容上再次被充电的起始电压的抬高,它充电至反相器输入端逻辑“1”电平的时间也随之减小,结果在D点所产生的正复位脉冲的宽度也随之减小。
对于A点电压10ms和5ms的跌落情况,D点正复位脉冲的宽度分别为150ms和90ms。
对于3ms跌落情况,由于电容上放电电压的最小值为1.20V,它高于反相器输入低门限电平的最大值(通常为0.8V),故D点无复位脉冲输出。
通过以上的对比分析可以看出,监控器在电源上电、掉电和瞬间跌落的情况下,均能提供正确的复位脉冲,而由阻容元件和门电路组成的复位电路在电源瞬时跌落或出现干扰脉冲的情况下,可能无法保证复位脉冲的宽度,最坏情况则产生不了复位脉冲。
表1归纳了阻容和监控器复位电路的功能特性。
表1 阻容和监控器复位电路功能特性
三、监控器件功能及选用
正确选择复位门限
任何厂商生产的监控器或复位器其复位触发门限均有一个精度范围,例如对于TCM810LENB713,其复位门限的典型值为4.63V,确保范围是4.56V~4.70V。
同样地,TCM810LENB713复位脉冲宽度的典型值为240ms,确保范围是140ms~560ms。
通常,只要求复位脉冲宽度大于微处理器所需的宽度即符合要求,而多数监控器复位脉冲宽度的最小值一般均大于微处理器所需的宽度,故有关这个参数的选取无需过多考虑。
这里着重讨论监控器复位门限电压的选取。
在选择监控器的复位触发门限时要将IC可操作电压范围以及监控器复位门限范围二者综合起来考虑。
关于这个问题可用图3来说明。
图3中K、L、N和M是Microchip公司监控器器件的后缀字母,用于表示器件的复位门限电压范围。
对于5V±5%的系统IC可操作电压范围,可选择复位门限电压为4.75V~4.85V的K档监控器。
而N、L或M后缀的器件因其最大复位门限电压已小于或等于IC最小可操作电压,因此,有可能在系统电源已下降到IC最小可操作电压4.75V以下时复位才能发生,这意味系统IC在掉电时有一段不可确定的操作电压范围,这对系统是不安全的,尤其是系统中有掉电存贮器、EEPROM和实时时钟这样的器件时要特别注意这一点。
但是如果仅仅是要求一个复位脉冲,那么复位门限选低一点也可以,这样可降低系统对电源波动的敏感性。
如果系统IC可操作电压范围为5V±10%,那么可选用N、L或K档器件,K档器件虽可保证系统的正常复位,但复位在电源远未下降到IC最小可操作电压以前已发生,这是不可取的,因为这样会使系统对电源的波动变得十分敏感。
再看M档器件,由于其最大复位门限电压等于4.50V。
因此,对于IC可操作电压为5V±10%或5V±5%的系统来说都存在着一段不可确定的操作电压范围,因此,该类器件可用于IC工作电压范围更宽的场合。
图3 正确选择复位触发门限
四、结论
通过以上讨论我们可以得出以下结论,阻容元件和门电路构成的复位电路虽然价格较低,但这种电路存在着致命的缺陷,这对用CPU构成的计算机系统来说使其工作的可靠性无法保证。
而监控器不但复位可靠,使用简单,还能为系统提供多种有用的功能。
随着监控器价格的不断下降, 它不仅广泛用于计算机、工控系统以及通讯设备中, 也已开始在空调、VCD/DVD和摄录像机等民用产品中大量使用。