小小的“复位电路”，大有门道
小小的“复位电路”，大有门道
经常看到很多51单片机和STM32的开发板上都会设计有“复位电路”，如下图所示：
图1
图2
以上图1和图2是51和32系统中最常用的复位电路，思考问题如下：
（1）就这几个器件，怎么实现复位的？按键的作用是啥？
（2）图中的电阻电容大小怎么来的？
先记住一点：图1是51单片机上用的复位电路（高电平复位），图2是STM32上用的复位电路（低电平复位）。
那都是复位电路，为什么不一样？我们先看51单片机和STM32的手册，如下图3和图4所示：
图4
从图3和图4很明显可以看出，STC89C51单片机是高电平复位的，STM32是低电平复位的，至于时间我们后面再算，我们暂时先不看，我们先处理第一个问题。
一、几个器件怎么实现复位的
（1）STC89C51
（2）STM32
二、电阻电容的大小怎么选？
由图1和图2可以看出其实复位电路就是RC充放电电路。根据RC的时间常数：
τ=RC （τ发音tao第四声）
RC电路的充电放电公式如下：
其中Vt表示t时刻电容上的电压
V0为电容初始状态的电压值
V1为电容充满电的电压值或者放完的电压值
E 为电源电压；
当t= 1RC时，电容电压=0.63V1；
当t= 2RC时，电容电压=0.86V1；
当t= 3RC时，电容电压=0.90V1；
当t= 4RC时，电容电压=0.98V1；
当t= 5RC时，电容电压=0.99V1；
经过3~5个RC后，充电过程基本结束。
在充电时，电源电压E通过电阻R向C进行充电（电容的初始值V0=0,V1=E）则可得到充电公式：
在放电时，初始值电压为E通过R进行放电，此时V0=E,V1=0。则可得到放电公式：
51单片机复位条件：RST高电平持续24个时钟加10us，约为12us（按照单片机的晶振频率12MHZ来计算的话一个时钟为1/12us,24个时钟就是2us）,看51单片机的手册也可知,如下图3：
51单片机复位电压：大于3V，那也就是说上电瞬间RST的电压大于3V，且继续时间大于12us就行，那这个12us就是RC电路需要的充放电时间
我们根据图1可知RST电压等于电阻R1的电压VR，而VR我们需要3V以上才能保证单片机正常复位，所以我们只需要求C1的电压被充电到超过2V的这段时间即可，说白了就是VR（RST的电压）从5V降到3V以下而且满足时间12us即可。
图1
我们用图1中的C1=10uF,R1=10K，来计算一下：
RC=10uF*10K=0.1s 我们套用公式：T=RCln(V1/V1-Vt)
V1=5V,Vt=2V。RC=0.1s 可以得到：
T=0.1ln（5/5-2）=51ms 远远超过12us 满足单片机复位条件。
所以电阻R=10K，电容C=10uF，是完全满足51单片机复位条件的，也可以从手册中看出这个取值是没有问题的，如下图所示：
好了，学会计算51单片机的复位电路电阻电容的取值，相信小伙伴们对于STM32的复位电路的取值也是能计算出来的，在此就不在重复计算过程了，小伙们可以尝试计算一下。
最后，再看另一个复位电路，如下：
上图中加上D1的作用是什么呢？这个就留给小伙伴们思考了，知道原因的小伙伴可以评论区聊聊
好了，今天就先写到这吧！