單片機（Microcontrollers）是一種集成電路芯片，是采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能（可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路）集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的微型計算機系統，在工業控制領域廣泛應用。從上世紀80年代，由當時的4位、8位單片機，發展到現在的300M的高速單片機。

簡介

單片機又稱單片微控制器，它不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是把一個計算機系統集成到一個芯片上。相當于一個微型的計算機，和計算機相比，單片機只缺少了I/O設備。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。同時，學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇。

單片機的使用領域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統、家用電器等。各種產品一旦用上了單片機，就能起到使產品升級換代的功效，常在產品名稱前冠以形容詞——“智能型”，如智能型洗衣機等 。

應用分類

單片機（Microcontrollers）作為計算機發展的一個重要分支領域，根據發展情況，從不同角度，單片機大致可以分為通用型/專用型、總線型/非總線型及工控型/家電型。

通用型

這是按單片機（Microcontrollers）適用范圍來區分的。例如，80C51式通用型單片機，它不是為某種專門用途設計的；專用型單片機是針對一類產品甚至某一個產品設計生產的，例如為了滿足電子體溫計的要求，在片內集成ADC接口等功能的溫度測量控制電路。

總線型

單片機

單片機

這是按單片機（Microcontrollers）是否提供并行總線來區分的。總線型單片機普遍設置有并行地址總線、 數據總線、控制總線，這些引腳用以擴展并行外圍器件都可通過串行口與單片機連接，另外，許多單片機已把所需要的外圍器件及外設接口集成一片內，因此在許多情況下可以不要并行擴展總線，大大減省封裝成本和芯片體積，這類單片機稱為非總線型單片機。

控制型

這是按照單片機（Microcontrollers）大致應用的領域進行區分的。一般而言，工控型尋址范圍大，運算能力強；用于家電的單片機多為專用型，通常是小封裝、低價格，外圍器件和外設接口集成度高。 顯然，上述分類并不是惟一的和嚴格的。例如，80C51類單片機既是通用型又是總線型，還可以作工控用。

復位電路由電容串聯電阻構成，由圖并結合“電容電壓不能突變”的性質，可以知道，當系統一上電，RST腳將會出現高電平，并且，這個高電平持續的時間由電路的RC值來決定。典型的51單片機當RST腳的高電平持續兩個機器周期以上就將復位，所以，適當組合RC的取值就可以保證可靠的復位。

一般教科書推薦C 取10u，R取8.2K.當然也有其他取法的，原則就是要讓RC組合可以在RST腳上產生不少于2個機周期的高電平。至于如何具體定量計算，可以參考電路分析相關書籍。 晶振電路：典型的晶振取11.0592MHz（因為可以準確地得到9600波特率和19200波特率，用于有串口通訊的場合）/12MHz（產生精確的uS級時歇，方便定時操作）

常見的復位電路

單片機的復位有上電復位和按鈕手動復位兩種。如圖2（a）所示為上電復位電路，圖（b）所示為上電按鍵復位電路。

單片機各種復位電路大全！

上電復位是利用電容充電來實現的，即上電瞬間RST端的電位與VCC相同，隨著充電電流的減少，RST的電位逐漸下降。圖2（a）中的R是施密特觸發器輸入端的一個10KΩ下拉電阻，時間常數為10×10-6×10×103=100ms。只要VCC的上升時間不超過1ms，振蕩器建立時間不超過10ms，這個時間常數足以保證完成復位操作。上電復位所需的最短時間是振蕩周期建立時間加上2個機器周期時間，在這個時間內RST的電平應維持高于施密特觸發器的下閾值。

上電按鍵復位2（b）所示。當按下復位按鍵時，RST端產生高電平，使單片機復位。復位后，其片內各寄存器狀態見表，片內RAM內容不變。

如S22復位鍵按下時：RST經1k電阻接VCC，獲得10k電阻上所分得電壓，形成高電平，進入“復位狀態”

當S22復位鍵斷開時：RST經10k電阻接地，電流降為0，電阻上的電壓也將為0，RST降為低電平，開始正常工作。

單片機上電復位電路

AT89C51的上電復位電路如圖2所示，只要在RST復位輸入引腳上接一電容至Vcc端，下接一個電阻到地即可。對于CMOS型單片機，由于在RST端內部有一個下拉電阻，故可將外部電阻去掉，而將外接電容減至1？F。上電復位的工作過程是在加電時，復位電路通過電 容加給RST端一個短暫的高電平信號，此高電平信號隨著Vcc對電容的充電過程而逐漸回落，即RST端的高電平持續時間取決于電容的充電時間。為了保證系統能夠可靠地復位，RST端的高電平信號必須維持足夠長的時間。

上電時，Vcc的上升時間約為10ms，而振蕩器的起振時間取決于振蕩頻率，如晶振頻率為10MHz，起振時間為1ms;晶振頻率為1MHz，起振時間則為10ms。在圖2的復位電路中，當Vcc掉電時，必然會使RST端電壓迅速下降到0V以下，但是，由于內部電路的限制作用，這個負電壓將不會對器件產生損害。另外，在復位期間，端口引腳處于隨機狀態，復位后，系統將端口置為全“l”態。如果系統在上電時得不到有效的復位，則程序計數器PC將得不到一個合適的初值，因此，CPU可能會從一個未被定義的位置開始執行程序。

積分型上電復位：

常用的上電或開關復位電路如圖3所示。上電后，由于電容C3的充電和反相門的作用，使RST持續一段時間的高電平。當單片機已在運行當中時，按下復位鍵K后松開，也能使RST為一段時間的高電平，從而實現上電或開關復位的操作。

根據實際操作的經驗，下面給出這種復位電路的電容、電阻參考值。

積分型上電復位電路圖

專用芯片復位電路

上電復位電路 在控制系統中的作用是啟動單片機開始工作。但在電源上電以及在正常工作時電壓異?；蚋蓴_時，電源會有一些不穩定的因素，為單片機工作的穩定性可能帶來嚴重的影響。因此，在電源上電時延時輸出給芯片輸出一復位信號。上復位電路另一個作用是，監視正常工作時電源電壓。若電源有異常則會進行強制復位。復位輸出腳輸出低電平需要持續三個（12/fc s）或者更多的指令周期，復位程序開始初始化芯片內部的初始狀態。等待接受輸入信號（若如遙控器的信號等）。

高低電平復位電路

51單片機要求的是：高電平復位。上圖是51單片機的復位電路。在上電的瞬間，電容器充電，充電電流在電阻上形成的電壓為高電平（可按照歐姆定律來分析）;幾個毫秒之后，電容器充滿，電流為0，電阻上的電壓也就為低電平了，這時，51單片機將進入正常工作狀態。圖1是用來產生低電平復位信號的。

單片機復位電路的原理

復位電路的目的就是在上電的瞬間提供一個與正常工作狀態下相反的電平。一般利用電容電壓不能突變的原理，將電容與電阻串聯，上電時刻，電容沒有充電，兩端電壓為零，此時，提供復位脈沖，電源不斷的給電容充電，直至電容兩端電壓為電源電壓，電路進入正常工作狀態。

關于單片機復位電路，以前做的一點小筆記和文摘，在這里做一個綜述，一方面，由于我自己做的面包板上的復位電路按鍵無效，于是又回過頭來重新整理了一下，供自己復習，另一方面大家一起交流學習。在我看來，讀書，重在交流，不管你學什么，交流，可以讓你深刻的理解你所思考的問題，可以深化你的記憶，更會讓你識得人生的朋友。

最近在學ARM，ARM處理器的復位電路比單片機的復位電路有講究，比起單片機可靠性要求更高了。先讓我自己來回憶一下單片機復位電路吧。

先說原理。上電復位POR（Pmver On Reset）實質上就是上電延時復位，也就是在上電延時期間把單片機鎖定在復位狀態上。 為什么在每次單片機接通電源時，都需要加入一定的延遲時間呢？分析如下。

上電復位時序

在單片機及其應用電路每次上電的過程中，由于電源同路中通常存在一些容量大小不等的濾波電容，使得單片機芯片在其電源引腳VCC和VSS之間所感受到的電源電壓值VDD，是從低到高逐漸上升的。該過程所持續的時間一般為1～100ms。上電延時的定義是電源電壓從lO%VDD上升到90%VDD所需的時間。在單片機電壓源電壓上升到適合內部振蕩電路運行的范圍并且穩定下來之后，時鐘振蕩器開始了啟動過程（具體包括偏置、起振、鎖定和穩定幾個過程）。該過程所持續的時間一般為1～50 ms。起振延時的定義是時鐘振蕩器輸出信號的高電平達到10%VDD所需的時間。例如，對于常見的單片機型號AT和AT89S，廠家給出的這個值為0.7VDD～VDD+0.5V。

從理論上講，單片機每次上電復位所需的最短延時應該不小于treset。從實際上講，延遲一個treset往往還不夠，不能夠保障單片機有一個良好的工作開端。在單片機每次初始加電的時候，首先投入工作的部件是復位電路。復位電路把單片機鎖定在復位狀態上并且維持一個延時，以便給予電源電壓從上升到穩定的一個等待時間;在電源電壓穩定之后，再插入一個延時，給予始終振蕩器從起振到穩定的一個等待時間;在單片機開始進入運行狀態之前，還要至少推遲2個及其周期的延時。

結語

單片機復位電路就好比電腦的重啟部分，當電腦在使用中出現死機，按下重啟按鈕電腦內部的程序從頭開始執行。單片機也一樣，當單片機系統在運行中，受到環境干擾出現程序跑飛的時候，按下復位按鈕內部的程序自動從頭開始執行。