详解MCU外围复位电路原理以及器件选型计算

一.前言

大家对于最小系统都再熟悉不过了，最小系统中不可少的一部分就是复位电路，为什么需要复位电路呢？这是因为MCU因为各种原因比如软件BUG，可能会出现“跑飞的情况”，所谓跑飞指的是MCU处于失控状态，复位电路的存在就是为了让MCU跑飞时重新从一个已知的状态重新启动，举个例子就像比如你本来在沿着一条固定的路线去一个地方，走到一半时你大脑开小差走错了路，你又不知道该怎么往下走，这时候复位一下，就相当于把你重新放回出发的起点，重新走一遍。复位会使得内部的寄存器以及IO口都重新回到一个确定的初始状态。如果使能了看门狗，那么看门狗也会重启。

二.原理讲解以及器件选型计算

一般来说，当电路中噪声较小时，选用RC阻容复位电路即可，电阻Rres和电容Cres的值决定了复位时间，那我们对复位时间有什么要求呢？我们的主要考量点是在复位时间内，VDD能达到MCU所需的最低正常工作电压，MCU能进入稳定状态，同时当电源下电时，电容中的电量能尽快释放掉。

对于C51单片机，MCU达到稳定状态的条件一般有两个，一个是晶振稳定起振，另一个是VDD电压满足MCU规格书要求的额定值，当这两个条件都达到后，复位状态再保持两个机器周期的时间确保MCU内核稳定工作，一个周期相当于12个时钟周期。当复位信号结束后，程序就会开始运行。

确定了需要的复位时间，我们就能根据复位时间来确认复位电路电阻和电容值。根据电容充电的公式我们可以得到充电时间和充电电压的关系：

t=RxCxLn[(VCC-V0)/(VCC-Vt)]

举个例子：比如某芯片的复位电压是2V，复位电阻是10K，复位电容是100nF，那么上电复位持续的时间计算如下：

t=(10x103)x(0.1x10-6)xLn[(3.3-0)/(3.3-2.0)]=0.931ms;

然后可以根据需要的复位时间调整电容，电容值即可。

三.总结

复位电路很重要，复位电路决定了复位时间，复位时间又决定了你的MCU能不能顺利重启，所以不要简单的抄别人的复位电路，要弄懂其中的缘由才是最重要的。