在復位電路設計中，經常會用到一階電路的零輸入響應及一階電路的零狀態響應，如下圖所示：
本文依照項目中遇到的問題，分析了一階電路的零輸入響應并給出了測試波形，隨后分析了STC12C5A60S2的復位方式。
背景：
連接各模塊，將電壓電流傳感器模塊的故障輸出信號連接至eEEPm-19-01（故障保護模塊）的輸入端子。測試過程中發現，將各模塊電源開關閉合，再打開24V直流穩壓源，eEEPm-18-01（控制單元）報故障，表現為故障燈點亮，蜂鳴器鳴響。
分析：
測試過程中發現，將IGBT的故障輸出信號連接至故障保護模塊后，控制單元并沒有報故障。
IGBT模塊和電壓電流傳感器模塊的故障輸出信號波形如下圖：
通道1為IGBT模塊故障輸出信號（CPLD給出）
通道2為電壓電流傳感器模塊故障輸出信號（單片機IO給出）
由上圖可以看出：單片機動作時間過于滯后。
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由于單片機IO有片內弱上拉，故障保護模塊檢測到高電平時認為產生故障，因此同時上電故障保護模塊的CPLD認為產生故障并告知控制單元。
eEEPm-23-01使用的單片機型號為STC12C5A60S2，該芯片有片內復位芯片MAX810。
MAX810會在上電復位后增加一個200mS的復位延時。MAX810的使能由單片機燒錄工具決定，如下圖所示：
每次打開燒錄軟件后，默認使能MAX810。
嘗試重新燒錄代碼時不使能MAX810，燒錄后同時上電，控制單元不再報故障，問題得到解決。
檢證單片機復位信號
測試單片機復位信號及單片機電源+5V波形如下圖
通道1為單片機復位信號波形
通道2為單片機電源+5V波形
由上圖可以看出：
1.???復位信號隨電源抖動；
2.???依照當前采用的電容放電復位方式，復位信號沒有達到電源電壓值即+5V。
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對于電源的波動，懷疑為模塊開關的機械抖動造成。在隨后的測試中，首先閉合模塊上電開關，再打開24V直流穩壓源，發現檢測不到復位信號。因此，懷疑復位電路有問題。
檢證復位電路?
復位電路原理圖如下：
由上圖可以，100ohm電阻不合理。上電瞬間，電容相當于短路，100ohm電阻對于電源來講負載過重，因此造成了上電瞬間電源電壓的抖動。依據單片機手冊中的推薦電路，這個電阻為10Kohm。
復位時間的計算：
單片機手冊中要求，復位的高電平信號要至少維持24個時鐘周期加10us，單片機設計時鐘為11.0592MHz，因此計算得復位的高電平要維持12.17us，5V供電時單片機的復位門限為2.2V。
若將電阻R20改為10Kohm，依照一階電路的零輸入響應及單片機復位門限，計算復位時間的過程如下：
當電阻的單位為Ω，電容的單位為F時，乘積RC的單位為s，它稱為RC電路的時間常數，用Т表示，Т =10uF * 10Kohm = 0.1s
2.2 = 5 *
t = 0.82 * RC = 0.82 * 0.1 = 0.082s =82ms
測試波形如下：
通道1為單片機復位信號波形
通道2為單片機電源+5V波形
由上圖可以看出，電源抖動消失，供電正常后，復位電路高電平（大于2.2V）維持的時間與理論計算一致，且遠大于單片機要求的最短復位時間。
將電壓電流傳感器模塊開關閉合，打開24V穩壓源，測試單片機復位信號及單片機電源+5V波形如下圖：
通道1為單片機復位信號波形
通道2為單片機電源+5V波形
由上圖可以看出
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1.???單片機電源+5V上升時間很慢；
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2.???復位信號沒有達到單片機的復位門限，即復位無效；
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對于問題1，測試后發現是24V穩壓源提供的24V電壓上升時間慢導致的；
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對于問題2，將電路板上的復位電路去掉后，單片機無論是通過模塊開關供電，還是先閉合開關再打開24V穩壓源供電，都可以正常工作。查閱單片機手冊后了解到，該單片機有片內復位電路，無需外部復位。
單片機的P4.7 RST外部復位引腳的功能是向該引腳施加一定寬度的復位脈沖，從而實現單片機復位。因此，這個引腳的功能不是上電復位。
將R20更換為10Kohm電阻測試，同時上電，發現兩個電壓電流傳感器模塊有一個依然會導致故障的發生，測試兩個模塊的Error信號如下圖所示：
通道1為依然產生故障的模塊
通道2為修改R20后正常的模塊
由上圖可以看出，通道1比通道2滯后了一定時間。
測試復位電路中C12電容值，設計為10uF，
但是通道1對應的電路板測量值為13uF，通道2為8uF，因此造成了兩個通道信號的不同，鑒于單片機不需要外部復位，因此去掉C12及R20.
之后再測試，同時上電不再產生故障狀態，測試IGBT模塊及電壓電流傳感器模塊故障信號的波形如下圖：
結論
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各模塊同時上電報故障是模塊同步問題，由復位時間的不同引起
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單片機默認使能片內復位芯片MAX810，對于模塊化實驗臺系統，應通過燒錄工具不使能MAX810
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STC12C5A60S2有片內上電復位功能，無需外部復位電路
以上內容轉載自微控制器開發討論。
