本文主要介紹了利用RC電路作為芯片復(fù)位的原理,，分為上電復(fù)位和按鍵復(fù)位。下面一起來看看：

　　1 電容充電過程

　　當(dāng)電容器接通電源以后,，在電場力的作用下,，與電源正極相接電容器極板的自由電子將經(jīng)過電源移到與電源負極相接的極板下，正極由于失去負電荷而帶正電,，負極由于獲得負電荷而帶負電,，正、負極板所帶電荷大小相等,，符號相反,。電荷定向移動形成電流，由于同性電荷的排斥作用,，所以開始電流最大,，以后逐漸減小，在電荷移動過程中,，電容器極板儲存的電荷不斷增加,，電容器兩極板間電壓 Uc等于電源電壓 U時電荷停止移動，電流為0,。

　　當(dāng)給U一個電壓值的一瞬間,，電路必須要滿足基爾霍夫電壓定律，因而電容兩端電壓發(fā)生強迫跳變,，其值變?yōu)閁,。所以，F(xiàn)igure 1的電路充電時間極短,，幾乎為0,。

　　2 RC電路作為芯片復(fù)位電路

　　(1) RC電路充電

　　[1] U = 0時,，電路無通路。nRst點與任何一點都不存在電位差,。

　　[2] 在給U一個電壓的瞬間,，電容正極板上有電子通過點電源到達負極板從而形成回路，此時電源電壓U的值將分配在電阻R和電容C之上,。nRst點的電壓與電容正極板的電壓值相等,。

　　[3] 隨著自由電子的移動，電容充電完畢,，不再有電流即電路中又無通路,。此時V = U，電阻相當(dāng)于導(dǎo)線,。nRst點與電容負極的電位差為U,。

　　RC電路電容的充電過程也很短，但比純C電路的過程要長,。這個時間可以通過基爾霍夫定律算出來：

　　R * I(t) + V(T) = U

　　I(t) = C * dV(t) / dt

　　得

　　R * C dV(t) / dt + V(T) = U (1)

　　這是一個一階線性非齊次(U !=0)微分方程,。

　　首先，先討論(1)中對應(yīng)的齊次方程

　　R * C dV(t) / dt + V(T) = 0

　　分離變量得

　　dV(t) / V(t) = - dt / RC

　　對兩邊積分得

　　lnV(t) = (- 1 / RC) Sdt + lnc

　　得

　　V(t) = e-(t/RC) + lnc

　　= A * e-(t/RC)

　　對方程兩邊進行微分,，得：

　　dV(t) / dt = -(A/RC) * e-(t/RC)

　　然后將上式帶入(1)中得

　　V(t) = U + A * e-(t/RC)

　　連抄再請教,，終于將這個方程解出來了。當(dāng)V(t) = U時,，表示電容充電過程完畢,。這個時間跟R * C值有關(guān)。

　　(2) RC電路用作芯片復(fù)位電路

　　通過復(fù)位引腳對芯片(如STM32103)進行復(fù)位要滿足兩點[具體要求以芯片的手冊為準(zhǔn)]：

　　復(fù)位引腳為低電平(電壓小于3.3V)

　　[1]當(dāng)3.3v電源加到圖示位置時,，RC電路導(dǎo)通,，nRST與地的電位差為電容與地的電位差。nRST與地的電位差只有電容充電完畢后才會達到3.3V,，所以在電容的充電過程中，給芯片引腳的信號都是低電平,。根據(jù)RC電路充電方程式V(t) = U + A * e-(t/RC),，只要合理的選擇好R跟C的值就可以保證充電時間大于芯片復(fù)位所要求的時間。查看e-(t/RC)的衰減曲線：

　　盡管A應(yīng)該是負值,，但上圖可以表示其衰減過程,。可以看到,，當(dāng)t = 4RC時,，整個表達式的值就已經(jīng)很接近于0。所以,，只要電路中的4RC乘積大于芯片要求復(fù)位時間即可,?？紤]在電容充電過程中應(yīng)盡量將U電壓分配到電阻R上，所以應(yīng)將電阻R的值選得大一些,。圖示中4RC = 4 * 10000 * 10^-5 s = 0.4s,。這個比按鍵復(fù)位還有保障。

　　[2] 電路上電后即電容充電完畢后,，若再想對芯片復(fù)位則只要按下P33即可,，按下P33的過程中nRST接地。人按鍵的速度大于10ms(按鍵程序用10m s消抖動),，而一般芯片復(fù)位要求的時間都比較小,，應(yīng)該遠小于10ms。所以,，按鍵復(fù)位能夠保證芯片的復(fù)位,。

　　這就是常見的利用RC電路作為芯片復(fù)位的原理。分為上電復(fù)位和按鍵復(fù)位,。還是擺脫不了微分方程的魔掌啊~