【摘要】:复位源有效时I/O端口立即复位为初始值。当引脚 的低电平持续时间大于最小脉冲宽度时,MCU复位。当V CC下降时,只要低于检测门限,RESET信号立即生效。图4-34MCU启动过程,连接到V CC图4-35MCU启动过程, 由外电路控制2.外部复位外部复位由外加于 引脚的低电平产生。外部复位可由RSTDISBL熔丝位禁用。表4-12内部电压基准源的特性为了降低功耗,可以控制基准源仅在如下情况打开:BOD使能,熔丝位BODLEVEL[2~0]被编程。
复位时所有的I/O寄存器都被设置为初始值,程序从复位向量处开始执行。对于AT-mega168复位向量处的指令必须是绝对跳转JMP指令,以使程序跳转到复位处理例程。对于ATmega48与ATmega88复位向量处的指令必须是相对跳转RJMP指令,以使程序跳转到复位处理例程。如果程序永远不利用中断功能,中断向量可以由一般的程序代码所覆盖。这个处理方法同样适用于复位向量位于应用程序区,中断向量位于Boot区或者反过来的时候(只适用于ATmega88/168)。
复位源有效时I/O端口立即复位为初始值。此时不要求任何时钟处于正常运行状态。所有的复位信号消失之后,芯片内部的一个延迟计数器被激活,将内部复位的时间延长。这种处理方式使得在MCU正常工作之前有一定的时间让电源达到稳定的电平。延迟计数器的溢出时间通过熔丝位SUT与CKSEL设定。如图4-33所示,复位源ATmega48/88/168有4个复位源。
图4-33 复位逻辑的电路图
(1)上电复位。当电源电压低于上电复位门限V POT时,MCU复位。
(2)外部复位。当引脚 的低电平持续时间大于最小脉冲宽度时,MCU复位。
(3)看门狗复位。当看门狗使能并且看门狗定时器溢出时复位发生。
(4)掉电检测复位(BOD)。当掉电检测复位功能使能且电源电压低于掉电检测复位门限V BOT时,MCU复位。
1.上电复位
上电复位(POR)脉冲由片内检测电路产生。无论何时V CC低于检测电平POR即发生。POR电路可以用来触发启动复位或者用来检测电源故障。POR电路保证器件在上电时复位,如图4-34和图4-35所示,V CC达到上电门限电压后触发延迟计数器。在计数器溢出之前器件一直保持为复位状态。当V CC下降时,只要低于检测门限,RESET信号立即生效。
图4-34 MCU启动过程,连接到V CC
图4-35 MCU启动过程, 由外电路控制
2.外部复位
外部复位(图4-36)由外加于 引脚的低电平产生。当复位低电平持续时间大于最小脉冲宽度时即触发复位过程,即使此时并没有时钟信号在运行。当外加信号达到复位门限电压V RST(上升沿)时,t TOUT延时周期启动,延时结束后MCU即启动。外部复位可由RSTDISBL熔丝位禁用。
图4-36 工作过程中发生外部复位
3.掉电检测
ATmega48/88/168具有片内BOD(Brown-out Detection)电路,通过与固定的触发电平的对比来检测工作过程中V CC的变化。此触发电平通过熔丝位BODLEVEL来设定。BOD的触发电平具有迟滞回线以消除电源尖峰的影响。这个迟滞功能可以解释为V BOT+=V BOT+V HYST/2以及V BOT-=V BOT-V HYST/2。
如图4-37所示,BOD使能后,一旦V CC下降到触发电平以下(V BOT-),BOD复位立即被激发。当V CC上升到触发电平以上时(V BOT+),延时计数器开始计数,一旦超过溢出时间t TOUT,MCU即恢复工作。如果V CC一直低于触发电平并保持t BOD,BOD电路将只检测电压跌落。
图4-37 工作过程中发生掉电检测复位
4.MCU状态寄存器——MCUSR
如图4-38所示,MCU状态寄存器提供了有关引起MCU复位的复位源信息。
图4-38 复位源的信息
(1)Bit7~Bit4:Res:保留位。ATmega48/88/168中的这些位都没有使用,读返回值始终为“0”。
(2)Bit3——WDRF:看门狗复位标志。看门狗复位发生时置位,上电复位将使其清零,也可以通过写“0”来清除。
(3)Bit2——BORF:掉电检测复位标志。掉电检测复位发生时置位,上电复位将使其清零,也可以通过写“0”来清除。
(4)Bit1——EXTRF:外部复位标志。外部复位发生时置位,上电复位将使其清零,也可以通过写“0”来清除。
(5)Bit0——PORF:上电复位标志。上电复位发生时置位,只能通过写“0”来清除。为了使用这些复位标志来识别复位条件,用户应该尽早读取MCUSR的数据,然后将其复位。如果在其他复位发生之前将此寄存器复位,则后续复位源可以通过检查复位标志来识别。
5.片内基准电压
ATmega48/88/168具有片内能隙基准源,用于掉电检测,或者是作为模拟比较器或ADC的输入。基准电压使能信号和启动电压基准的启动时间可能影响其工作方式。内部电压基准源的特性如表4-12所示。
表4-12 内部电压基准源的特性
为了降低功耗,可以控制基准源仅在如下情况打开:
(1)BOD使能,熔丝位BODLEVEL[2~0]被编程。
(2)能隙基准源连接到模拟比较器(ACSR寄存器的ACBG置位)。
(3)ADC使能。
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