各种芯片复位电路分析

目录

一、电阻+电容复位

二、电阻+电容+二极管

三、复位芯片

四、单片机控制复位

很多芯片都会有复位电路，包括CPU,MCU,CPLD,等等等等芯片，我们以低电平复位来举例。

一、电阻+电容复位

常见的最简单的复位电路就是一个电阻加上一个电容，也被称为上电自动复位，其原理是当电源接通的时刻，由于电容两端电压不能突变，因此其上端电压为0V，通过R对C进行充电，期间因为电平较低，对芯片仍是有效的复位，随着电压逐渐上升，复位结束。如下图：

复位时间计算

就是简单的RC充电，电容式电压随时间 Vc = V * (1- e^(-t / R*C)) e = 2.71828

我做了一个表格方便计算，假设3V为复位的阈值，电阻电压如下参数，则复位时间为0.0239S。

优点：电路简单，成本低。

缺点：复位时间不能精准可控，时间也一般较短，复位波形不是完美的矩形波。

二、电阻+电容+二极管

这个电路是在上面的基础上增加了一个二极管，此二极管的作用是，当板卡断电时，能够很快的将电容上的电荷释放掉，为下一次的上电复位做准备。

三、复位芯片

这种专门的芯片复位，功能比较强大，一般可以上电复位，掉电复位，复位的时间可以很长，几十或者上百ms都有。

优点：精准长时间复位，多场景。

缺点：成本较RC电路要高。

四、单片机控制复位

板卡一般都有单片机或者CPLD，也可以直接将芯片的复位IO连接至单片机。

优点：成本低，前提是板卡本来就有单片机。

缺点：上电时复位状态不可控，同时只能使用在随时可以复位的芯片。

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其他参考

复位电路是一种用来使电路恢复到起始状态的电路设备，它的操作原理与计算器有着异曲同工之妙，只是启动原理和手段有所不同。复位电路，就是利用它把电路恢复到起始状态。就像计算器的清零按钮的作用一样，以便回到原始状态，重新进行计算。

和计算器清零按钮有所不同的是，复位电路启动的手段有所不同。一是在给电路通电时马上进行复位操作；二是在必要时可以由手动操作；三是根据程序或者电路运行的需要自动地进行。复位电路都是比较简单的大都是只有电阻和电容组合就可以办到了，再复杂点就有三极管等配合程序来进行了。

最基本的目的就是使电路(主要是触发器)进入一个能稳定操作的确定状态(主要是触发器在在某个确定的状态)，主要表现为下面两点：

1）使电路在复位后从确定的初始状态运行：

上电的时候，为了避免上电后进入随机状态而使电路紊乱，这个时候你就需要上电复位有时候，电路在某个状态下，你想或者别人要求你从电路的初始状态开始进行延时你的电路功能，这个时候你就要对你的电路进行复位，让它从最初的状态开始运行。

2）使电路从错误状态回到可以控制的确定状态：

有的时候，你的电路发生了异常，比如说状态机跑飞了、系统供电炸了之类的，总之就是电路运行得不正常了，这个时候你就要对电路进行复位，让它从错误的状态回到一个正常的状态。

同步复位的优点

1）首先同步复位一般能确保电路是100%同步的，因为电路都是由同步时钟触发。

2）同步复位会综合为更小的触发器（更小？？感觉有点不太对，可能FPGA跟ASIC不一样吧？）。从前面电路中我们也可以看到，复位电路仅仅是由一个普通的触发器和一个与门构成。

3）由于同步复位仅仅发生在时钟的有效沿，当外部的复位信号有毛刺时，时钟可以当做过滤毛刺的手段，也就是说同步复位受到复位信号的毛刺影响小。

4）当复位信号是由内部电路产生时，此时复位信号就有可能有毛刺，时钟就可以过滤毛刺。也就是说，可以在那些使用内部信号当做复位信号的设计中，使用同步复位。

同步复位的缺点

1）使用同步复位可能使综合工具无法分辨分辨复位信号和其他控制信号，导致进行复位的控制逻辑远离触发器(也就是说，并不是所有的ASIC库都有内置的同步复位逻辑，综合工具可能把符合逻辑综合到触发器自身之外)。

参考文章 https://zhuanlan.zhihu.com/p/624996498