上電復(fù)位與相關(guān)監(jiān)控功能

上電復(fù)位(POR)的任務(wù)之一是確保電源剛被打開(kāi)時(shí)，處理器從一個(gè)已知的地址開(kāi)始運(yùn)行。為此，POR邏輯輸出在處理器電源剛被打開(kāi)時(shí)將處理器鎖定在復(fù)位態(tài)。POR的第二個(gè)任務(wù)是，在以下三件事情完成以前，阻止處理器從已知地址開(kāi)始運(yùn)行：系統(tǒng)電源已穩(wěn)定在適當(dāng)?shù)乃?；處理器的時(shí)鐘已經(jīng)建立；以及內(nèi)部寄存器已經(jīng)正確裝載。POR完成這第二個(gè)任務(wù)的手段是片上定時(shí)器，它繼續(xù)在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔內(nèi)保持處理器處于復(fù)位態(tài)。這個(gè)定時(shí)器在處理器電源到達(dá)規(guī)定的電壓門(mén)限后觸發(fā)，設(shè)定時(shí)間走完后，定時(shí)器終止，并促使POR輸出變?yōu)闊o(wú)效，處理器脫離復(fù)位態(tài)并開(kāi)始運(yùn)行(圖1)。處理器的數(shù)據(jù)手冊(cè)會(huì)給出所需要的定時(shí)器延遲間隔。順便提一下，這個(gè)定時(shí)器正是POR和一般電壓監(jiān)測(cè)器的區(qū)別所在，后者也能以一定的電壓門(mén)限監(jiān)視電壓，但不具備定時(shí)功能。

　　
圖1. POR保持處理器處于復(fù)位狀態(tài)，直到電源電壓超過(guò)POR門(mén)限，并且經(jīng)過(guò)了一個(gè)規(guī)定延時(shí)。

POR良好的抗噪聲干擾能力在監(jiān)視處理器時(shí)也是必需的，這也是它和電壓監(jiān)視器的不同之處。當(dāng)有一個(gè)小而快的干擾出現(xiàn)在電源上時(shí)POR不應(yīng)發(fā)出復(fù)位，因?yàn)檫@種干擾并不會(huì)影響處理器的工作。但是，比較長(zhǎng)的小干 擾和短的或長(zhǎng)的大幅度干擾都會(huì)給處理器造成問(wèn)題。因此，最好的方法是采用一種POR，它可以同時(shí)監(jiān)視進(jìn)入電源電壓的干擾的幅度和持續(xù)時(shí)間，并以此來(lái)決定是否發(fā)出復(fù)位。最終目標(biāo)是真實(shí)反映處理器自身的行為，只在需要的時(shí)候發(fā)出復(fù)位，而在處理器正常工作的時(shí)候不應(yīng)該去復(fù)位它。圖2是一條摘自MAX6381/MAX6382數(shù)據(jù)手冊(cè)的曲線，它描述了能夠觸發(fā)復(fù)位的電源電壓上的干擾幅度/間隔。這條曲線說(shuō)明，MAX6381/MAX6382在監(jiān)視到電源電壓低于規(guī)定門(mén)限100mV的持續(xù)時(shí)間至少到10ms才會(huì)觸發(fā)復(fù)位。

一旦電源電壓回到門(mén)限以上，POR定時(shí)器只在一個(gè)預(yù)定的間隔之后才會(huì)撤消復(fù)位信號(hào)。

有些處理器提供雙向復(fù)位引腳―不僅可以通過(guò)該引腳接收復(fù)位信號(hào)，并且還可以通過(guò)它發(fā)送復(fù)位。粗看起來(lái)，一個(gè)具有開(kāi)漏輸出的POR似乎可以滿足這種條件。然而，還有其他問(wèn)題，因?yàn)樘幚砥鞅仨毚_定是它自己，還是外部器件發(fā)出的復(fù)位。有必要采用一個(gè)專為此條件配置的POR(參見(jiàn)MAX6314數(shù)據(jù)手冊(cè))。

　　
圖2. POR是否產(chǎn)生復(fù)位與干擾的幅度和持續(xù)時(shí)間有關(guān)。

確定POR門(mén)限電壓―單電源處理器

如何確定正確的POR門(mén)限電平，以及對(duì)于該電平精度的要求，常常沒(méi)有被正確地認(rèn)識(shí)。為了使設(shè)計(jì)者對(duì)于這項(xiàng)任務(wù)的細(xì)節(jié)有一個(gè)更清晰的了解，我們以一個(gè)處理器為例來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題，假定該處理器保證正確工作于3.3V