AT89S51的復位操作和復位電路

復位是單片機的初始化操作，只需給AT89S51的復位引腳RST加上大于2個機器周期（即24個時鐘振蕩周期）的高電平就可使AT89S51復位。
　　
　　復位操作
　　
　　當AT89S51進行復位時，PC初始化為OOOOH，使AT89S51單片機從程序存儲器的OOOOH單元開始執(zhí)行程序。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當程序運行出錯（如程序“跑飛”）或操作錯誤使系統(tǒng)處于“死鎖”狀態(tài)時，也需按復位鍵即RST腳為高電平，使AT89S51擺脫“跑飛”或“死鎖”狀態(tài)而重新啟動程序。
　　
　　除PC之外，復位操作還對其他一些寄存器有影響，這些寄存器復位時的狀態(tài)見表2-7。由表2-7可以看出，復位時，SP-07H，而4個I/O端口PO～P3的引腳均為高電平。在某些控制應用中，要注意考慮PO～P3引腳的高電平對接在這些引腳上的外部電路的影響。例如，Pl口某個引腳外接一個繼電器繞組，當復位時，該引腳為高電平，繼電器繞組就會有電流通過，吸合繼電器開關，使開關接通，可能會引起意想不到的后果。
　　
　　表2-7復位時片內各寄存器的狀態(tài)
　　
　　復位電路設計
　　
　　AT89S51的復位是由外部的復位電路實現的。AT89S51片內復位電路結構如圖2-17所示。
　　
　　復位引腳RST通過一個施密特觸發(fā)器與復位電路相連，施密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，在每個機器周期的S5P2：施密特觸發(fā)器的輸出電平由復位電路采樣一次，然后才能得到內部復位操作所需要的信號。
　　
　　復位電路通常采用上電自動復位和按鈕復位兩種方式。
　　
　　最簡單的上電自動復位電路如圖2-18所示。對于CMOS型單片機，由于在RST引腳內部有一個下拉電阻，故可將電阻R去掉，而將電容C選為10 μF。
　　
　　上電自動復位是通過外部復位電路給電容C充電加至RST引腳一個短的高電平信號，此信號隨著VCC對電容C的充電過程而逐漸回落，即RST引腳上的高電平持續(xù)時間取決于電容C的充電時間。因此為保證系統(tǒng)能可靠地復位，RST引腳上的高電平必須維持足夠長的時間。
　　
　　除了上電復位外，有時還需要按鍵手動復位。按鍵手動復位有電平和脈沖兩種方式。
　　
　　按鍵手動電平復位是通過RST端經電阻與電源Vcc接通來實現，具體電路如圖2-19所示。當時鐘頻率選用6 MHz時，C的典型取值為10μF，R取值為2kΩ。
　　
　　脈沖復位是利用RC微分電路產生的正脈沖來實現的，脈沖復位電路如圖2-20所示。圖中的阻容參數適于6 MHz時鐘。
　　
　　圖2-21所示電路能輸出高、低兩種電平的復位控制信號，以適應外圍I/O接口芯片所要求的不同復位電平信號。圖2-21中，74LS122為單穩(wěn)電路。實驗表明，電容C選擇約為0.1μF較好。
　　
　　在實際應用系統(tǒng)設計中，若有外部擴展的I/O接口電路也需初始復位，如果它們的復位端和AT89S51的復位端相連，復位電路中的R、C參數要受到影響，這時復位電路中的R、C參數要統(tǒng)一考慮，以保證可靠復位。如果AT89S51與外圍I/O接口電路的復位電路和復位時間不完全一致，使單片機初始化程序不能正常運行，外圍I/O接口電路的復位也可以不與AT89S51復位端相連，采用獨立的上電復位電路。若RC上電復位電路接施密特電路輸入端，施密特電路輸出接AT89S51和外圍電路復位端，則能使系統(tǒng)可靠地同步復位。一般來說，單片機的復位速度比外圍I/O接口電路快些。為保證系統(tǒng)可靠復位，在初始化程序中應安排一定的復位延遲時間。