上電復位電路參數分析

01絮絮叨叨

今天在焊接完板子后，發現用ST-Link可以檢測到芯片，但是下載卻失敗。

后面使用STM32CubeProgrammer連接芯片的時候提示，復位失敗，看到這里趕緊檢查原理圖，發現 復位電路電阻和電容畫反了 ！！！

找到這個問題后，有點不能接受，這么簡單的電路就沒使用之前的電路了，直接動手畫，結果真的栽在這里了！

反思之后決定詳細分析復位電路的原理，弄清楚原理之后，以后就算從頭開始也不會出錯了！于是有了這篇文章。

02復位電路簡述

復位電路的應該稱為 上電復位電路 ，其主要是在單片機上電后產生一個穩定的低電平脈沖信號，使單片機復位到默認狀態。

下圖是一個經典的STM32復位電路，電路非常簡單：由一個10K的電阻和一個100nF的電容構成。芯片復位腳接到RST，系統上電后產生一個 低電平脈沖。 手動復位只需在電容兩端并聯一個按鍵即可。

03復位電路原理

上面的復位電路的實質就是一個 RC重放電電路 。在系統上電時，電源電壓從零逐漸加到VCC，由于電容兩端電壓不能突變。電流通過電阻限流緩慢給電容充電，充電時間由R1和C1參數決定。

在充電過程中，RST電壓逐步增加經過一段時間后，系統進入穩態，RST引腳處于高電平。

RST引腳在上電時逐漸上升的電壓經過內部的施密特觸發器后，低于其閾值為低電平，當電容逐漸充電，電壓高于觸發閾值時為高電平，系統啟動。

04復位電路參數計算

在上面提到，復位電路的原理是通過RC電路給電容充電，RST兩端的電壓變化，經過施密特觸發器后進入單片機進行處理。

我們只需要知道上面的施密特觸發閾值和復位最低時間即可計算出復位電路參數。

查找手冊，STM32復位時間最低為20us，引腳低電平觸發閾值（VIL最大值）為0.8V。假設電源電壓為3.3V，帶入數據到電容充放電公式。

可計算出RC乘積大于 3.6*10^-5 即可滿足要求。

在文章最開頭的復位電路中，RC值為10^-3，遠大于RC要求最小值。經過計算上述電路，在3.3V條件下，升到0.8V需要的時間為1.417ms。完全滿足設計要求，我們也可以使用其他相近參數的元件進行替代，可以達到同樣的效果。

05結語

需要注意的是對于STM32是低電平復位，但是 有的芯片是高電平復位 （比如51單片機），其復位原理與上面相同，只是把電阻和電容的位置換一下。