高电平复位电路工作原理详解

单片机复位电路的作用是：使单片机恢复到起始状态，让单片机的程序从头开始执行，运行时钟处于稳定状态、各种寄存器、端口处于初始化状态等等。目的是让单片机能够稳定、正确的从头开始执行程序。一共分为：高电平复位，低电平复位，按键复位电路，上电复位电路。

### 高电平复位电路

高电平复位电路是指当复位信号为高电平时，单片机被复位。其基本原理是利用一个电路，当输入的复位信号为高电平时，输出一个低电平信号给单片机的复位引脚，使得单片机处于复位状态。

一种简单的高电平复位电路可以是一个 NPN 晶体管和几个电阻组成的电路。当复位信号为高电平时，NPN 晶体管导通，将复位引脚接地，从而使得单片机被复位。

### 低电平复位电路

低电平复位电路与高电平复位电路相反，当复位信号为低电平时，单片机被复位。其原理是当输入的复位信号为低电平时，输出一个高电平信号给单片机的复位引脚，使得单片机处于复位状态。

低电平复位电路的实现可以利用一个 PNP 晶体管和几个电阻组成的电路。当复位信号为低电平时，PNP 晶体管导通，将复位引脚拉高电平，从而使得单片机被复位。

### 按键复位电路

按键复位电路通过按下一个按键来实现单片机的复位。按键复位电路一般由一个按键、一个电阻和一个电容组成。当按键按下时，电容会充电，使得复位引脚达到复位电平，从而使得单片机被复位。

### 上电复位电路

上电复位电路是在单片机上电时进行复位的电路。当单片机上电时，电路会通过一个上电检测电路检测到上电信号，然后输出一个复位信号给单片机的复位引脚，使得单片机被复位。上电复位电路一般由一个电容和一个电阻组成，电容在单片机上电时充电，当电容电压达到一定阈值时，触发复位引脚。

接下来主要讲解一下高电平复位电路工作原理

• 单片机高电平复位电路1

如上图所示当3.3V上电时候，3.3V通过D1对C2进行充电，可以非常快达到3.3V。但C1是通过R1进行充电，它的充电时间RC。根据电容两端电压不能突变原理，A点的电压从0电平，经过RC时间慢慢上升到3.3V。在B达到3.3V后，因为B点电压高过A点电压，所以Q1导通，所以C点的电压跟B点电压一样，这时候获得高高电平复位。当A点经过RC的充电，电压升到3.3V时候，Q1截止，这个时候因为R3接地，C点的电平就是0V。

掉电的时候：3.3V因为负载比较重，会非常快达到0V电平，这时候C1通过D1放电，会快速达到0V，这时候B点的电压就是3.3V，B点高过A，所以Q1导通，通过R3进行缓慢放电。这个非常关键的事C1要放完电，正常来说倒希望C2一直有电。

补充说明R4，C3的作用是防止瞬间冲击电压损害芯片脚，C3是也有改善芯片管脚抗静电的作用。

• 单片机高电平复位电路2

当这个电路处于稳态时，电容起到隔离直流的作用，隔离了 +5 V，而左侧的复位按键是弹起状态，下边部分电路就没有电压差的产生，所以按键和电容 C11 以下部分的电位都是和 GND 相等的，也就是 0 V。我们这个单片机是高电平复位，低电平正常工作，所以正常工作的电压是 0 V，没有问题。

我们再来分析从没有电到上电的瞬间，电容 C11 上方电压是 5 V，下方是 0 V，根据我们初中所学的知识，电容 C11 要进行充电，正离子从上往下充电，负电子从 GND 往上充电，这个时候电容对电路来说相当于一根导线，全部电压都加在了 R31 这个电阻上，那么 RST端口位置的电压就是 5 V，随着电容充电越来越多，即将充满的时候，电流会越来越小，那 RST 端口上的电压值等于电流乘以 R31 的阻值，也就会越来越小，一直到电容完全充满后，线路上不再有电流，这个时候 RST 和 GND 的电位就相等了也就是 0 V 了。

• 单片机高电平复位电路3

我们来看一下高电平上电复位，本质就是RC串联充电电路，在上电的瞬间，由于电容两端电压不能突变，上电后的一瞬间电容等效为短路，电容C11充电，充电电流在电阻上形成的电压为高电平；单片机复位，几个毫秒之后，电容充电完毕，电路为断路，电流为0，电阻两端电压近似于0V，这时RST就为低电平。单片机将进入正常工作状态。电容充电时间T/复位持续时间：T=（1/9）*R*C

参考：百度安全验证