20---复位电路设计

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复位电路设计

1、复位介绍

复位电路又叫初始化电路,它的作用是将芯片的工作状态回到初始状态!

复位电路在硬件设计中至关重要,在实际调试的过程中,与复位相关的点必核查!

2、一般在什么时候需要复位?

最主要的2种。

1、电源接通到电源稳定期(电源上升的空窗期,其他电路还没有准备好,fpga就发出指令,整个板子进入误动作的状态)

2、软件代码出现问题(指针运行错误或者进入中断程序出不来)

3、复位分类:硬件复位、软件复位、上电复位

1、硬件复位电路板上设计一个复位按钮电路,通过按下按键就可以给系统实现一个复位,而无论系统在执行什么样的程序。复位启动以后需要重新加载加载FPGA、DSP等,也有可能在这个操作之前初始化化CPU,加载系统文件等操作,具体视需要而定,然后初始化一些配置芯片。

硬件复位的作用区域一般是全局的。

2、软件复位:通过软件给系统一个复位信号,如低电平或许是高电平(具体看系统设置)来实现复位操作。复位启动不需要进行FPGA、DSP等的加载,只是一些配置芯片的初始化。

软件复位一般是一些块结构。

3、上电复位

系统在上电的瞬间就执行复位操作,上电复位里面包括硬件复位和软复位的操作,硬件复位和软复位是从上电复位里面的某点开始的启动操作。

4、复位电路设计常见的疑惑

4.1、FPGA 板上面没有复位按键怎么办?

4.2、复位只有通过按键复位一个控制方式吗?

4.3、复位信号是高电平有效还是低电平有效好呢?

5、硬件电路设计复位电路的几种设计

复位电路设计,主要是三种:上电复位(POR)﹑人工复位(MRST)﹑专用芯片复位。

5.1、 RC复位电路(上电复位)

5.1.1、低电平复位和高电平复位
5.1.2、RC复位的阻容选值

5.2、人工手动复位电路

在某些特殊情况下,可能会因为电磁干扰等意外因素面陷入混乱或死机状态,这时就需要人工复位。相比于上电复位来说,增加了一个轻触开关。

按键开关是一种电子开关,属于电子元器件类。

使用的轻触式按键开关。使用时以向开关的操作方向施加压力使内部电路闭合接通,当撤销压力时开关断开,其内部结构是靠金属弹片受力后发生形变来实现通断的;

5.3、专用复位芯片

5.3.1、MAX809/MAX810

MAX809/MAX810是一种单一功能的微处理器复位芯片,用于监控微控制器和其他逻辑系统的电源电压。它可以在上电,掉电和节电情况下向微控制器提供复位信号。当电源电压低于预设的门槛电压时,器件会发出复位信号,直到在一段时间内电源电压又恢复到高于门槛电压为止。

5.3.2、CAT1161

6、按键抖动

按键复位需要手动按下,按键在按下时会产生抖动,释放时也会产生抖动。(因为开关为机械弹性开关,当我们按下或松开按键时,由于弹片的物理特性,不能立即闭合或断开,往往会在断开或闭合的短时间内产生机械抖动。)

按键消抖可分为硬件消抖和软件消抖。硬件消抖主要使用RS触发器或电容等方法实现消抖,一般在按键较少时使用。软件消抖的原理主要为按键按下或松开后延时5ms-20ms采样,这种方法经常使用。

按键去抖的是检测到按下时延时20ms,再检测,如果状态仍为按下,则确认是按下的;如果状态为弹起的,则确认是干扰,无按键按下。

按键消抖示意图

7、高速电路中的复位设计要点(★)

7.1、未提供复位信号

7.2、复位时序不正确

7.3、复位信号驱动能力不足

7.4、注意电平匹配的问题。

7.5、CPLD复位

8、硬件实战设计 (★)

8.1 STM32的复位

8.2 A7

8.3 K7

8.4 ZYNQ7020-TCM811

8.5 米联客

8.6 xilinx-S6

8.7 altera-EP4CE10

8.8、其他

9、拓展

详细内容参考视频讲解

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