上电复位与相关监控功能
上电复位(POR)的任务之一是确保电源刚被打开时,处理器从一个已知的地址开始运行。为此,POR逻辑输出在处理器电源刚被打开时将处理器锁定在复位态。POR的第二个任务是,在以下三件事情完成以前,阻止处理器从已知地址开始运行:系统电源已稳定在适当的水平;处理器的时钟已经建立;以及内部寄存器已经正确装载。POR完成这第二个任务的手段是片上定时器,它继续在一个预定的时间间隔内保持处理器处于复位态。这个定时器在处理器电源到达规定的电压门限后触发,设定时间走完后,定时器终止,并促使POR输出变为无效,处理器脱离复位态并开始运行(图1)。处理器的数据手册会给出所需要的定时器延迟间隔。顺便提一下,这个定时器正是POR和一般电压监测器的区别所在,后者也能以一定的电压门限监视电压,但不具备定时功能。
图1. POR保持处理器处于复位状态,直到电源电压超过POR门限,并且经过了一个规定延时。
POR良好的抗噪声干扰能力在监视处理器时也是必需的,这也是它和电压监视器的不同之处。当有一个小而快的干扰出现在电源上时POR不应发出复位,因为这种干扰并不会影响处理器的工作。但是,比较长的小干 扰和短的或长的大幅度干扰都会给处理器造成问题。因此,最好的方法是采用一种POR,它可以同时监视进入电源电压的干扰的幅度和持续时间,并以此来决定是否发出复位。最终目标是真实反映处理器自身的行为,只在需要的时候发出复位,而在处理器正常工作的时候不应该去复位它。图2是一条摘自MAX6381/MAX6382数据手册的曲线,它描述了能够触发复位的电源电压上的干扰幅度/间隔。这条曲线说明,MAX6381/MAX6382在监视到电源电压低于规定门限100mV的持续时间至少到10ms才会触发复位。
一旦电源电压回到门限以上,POR定时器只在一个预定的间隔之后才会撤消复位信号。
有些处理器提供双向复位引脚―不仅可以通过该引脚接收复位信号,并且还可以通过它发送复位。粗看起来,一个具有开漏输出的POR似乎可以满足这种条件。然而,还有其他问题,因为处理器必须确定是它自己,还是外部器件发出的复位。有必要采用一个专为此条件配置的POR(参见MAX6314数据手册)。
图2. POR是否产生复位与干扰的幅度和持续时间有关。
确定POR门限电压―单电源处理器
如何确定正确的POR门限电平,以及对于该电平精度的要求,常常没有被正确地认识。为了使设计者对于这项任务的细节有一个更清晰的了解,我们以一个处理器为例来说明这个问题,假定该处理器保证正确工作于3.3V
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