有許多型號單片機(jī)的內(nèi)部均不具備掉電復(fù)位功能，即使對于內(nèi)部包含該功能的PIC單片機(jī)，其復(fù)位門檻電壓值是固定不可更改的，有時不能滿足用戶的需求，因此，外加電壓檢測復(fù)位電路也是較常見的設(shè)計方案。
對于片內(nèi)帶有掉電復(fù)位功能BOR的PIC單片機(jī)，在使用外接電壓檢測復(fù)位電路時，就必須將內(nèi)部BUR功能禁止，方法是將系統(tǒng)配置字的BUDEN位設(shè)置為0。
對于內(nèi)部不帶BOR功能的PIC單片機(jī)，其電源控制寄存器PCUN沒有BOR標(biāo)志位，無法準(zhǔn)確識別由外接電壓檢測復(fù)位電路引起的單片機(jī)復(fù)位，因此在程序執(zhí)行過程中在MCLR引腳施加了人工復(fù)位信號引起的復(fù)位。
與外接電壓檢測復(fù)位電路相關(guān)的單片機(jī)片內(nèi)等效電路如圖1所示，從該圖可以看出，外接電壓檢測復(fù)位電路時，單片機(jī)內(nèi)部的兩個定時器不參與工作。
圖1 與外接電壓檢測復(fù)位電路相關(guān)的單片機(jī)片內(nèi)等效電路
電路設(shè)計
（1）外接分立元件電壓檢測復(fù)位電路。
下面給出了兩種不利用分離元器件搭建的電壓檢測復(fù)位電路。電路工作原理是，當(dāng)VDD下降到某一門檻值時，三極管截止，從而使MCLR端電平變低，迫使單片機(jī)復(fù)位。圖2中該門檻值為VDD＜Vz十0.7V，其中Vz是穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓的值，而圖3中該門檻值為VDD＜0.7V（R1＋R2）／R1。
圖2 外加電壓檢測復(fù)位電路（VDD＜Vz十0.7V）
圖3 外加電壓檢測復(fù)位電路（VDD＜0.7V（R1＋R2）／R1）
（2）外接專用芯片電壓檢測復(fù)位電路。
圖4所示為一種利用專用芯片HT70XX搭建的電壓檢測復(fù)位電路。臺灣HOLTEK公司研制的HT70XX系列集成電路是一組采用CMOS工藝制造的電源欠壓檢測器，其包裝形式有三腳直插式封裝和貼片式封裝兩種。
圖4 由HT70XX構(gòu)建的外加電壓檢測復(fù)位電路
該系列芯片中包含多個型號，每種型號的芯片都用于檢測一個固定的電壓，整個系列中各芯片的電壓檢測值在1.5～7.0V范圍內(nèi)。由于采用了CM0S工藝，可以確保芯片具有較低的電源消耗。
（3）外接帶延時的專用芯片電壓檢測復(fù)位電路。
IM－V809是美國IMP公司新研制的一組CM0S監(jiān)控電路，能夠為低功耗微控制器MCU微處理器MPU或數(shù)字系統(tǒng)監(jiān)視3～5V的電源電壓。在電源上電、掉電和跌落期間產(chǎn)生不低于140ms的復(fù)位脈沖，將該功能集成到一片3腳封裝的小芯片內(nèi)。
與采用分立元件或通用芯片構(gòu)成的電路相比，系統(tǒng)電路的復(fù)雜性大大降低了，元器件的數(shù)量大大減小了，顯著提高了系統(tǒng)的可靠性和精確度，應(yīng)用電路如圖5所示。
圖5 由IMP809構(gòu)建的外加電壓檢測復(fù)位電路
該系列產(chǎn)品能提供高、低兩種復(fù)位信號電平，還能提供6鐘復(fù)位門限電壓4.63V、4.38V、4.00V、3.08V、2.39V和2.63V。
對于IMP809，在電源上電、掉電或跌落期間，只要VCC大于1.1V，就能保證RESET輸出電壓不高于0.4V的低電平，確保復(fù)位信號有效，在Vcc上升期間RESET維持低電平，直到電源電壓升至復(fù)位門限以上。在超過此門限后，內(nèi)部定時器大約再維持240ms后釋放RESET，使其返回高電平。只要電源電壓降低到復(fù)位門限以下（即電源跌落），RESET引腳會立刻變低。
（4）外接帶人工復(fù)位的專用芯片電壓檢測復(fù)位電路。
IMP811是美國IMP公司新研制的一組CM0S監(jiān)控電路，能夠為低功耗微控制器MCU微處理器MPU或數(shù)字系統(tǒng)監(jiān)視3～5V的電源電壓，并能提供消除抖動的人工復(fù)位輸入。
將這些常用的功能集成到一片4腳封裝的小芯片內(nèi)，與采用分立元件或單一功能芯片組合的電路相比，大大減小了系統(tǒng)電路的復(fù)雜性和元器件的數(shù)量，顯著提高了系統(tǒng)的可靠性和精確度，應(yīng)用電路如圖6所示。
圖6 由IMP811構(gòu)建的外加電壓檢測復(fù)位電路
電源引起的復(fù)位。
復(fù)位信號用于啟動或者重新啟動MPU／MCU，令其進(jìn)入或者返回到預(yù)知的循環(huán)程序并順序執(zhí)行。一旦MPU／MCU處于未知狀態(tài)，例如程序“跑飛”或進(jìn)入死循環(huán)，就需要強(qiáng)行將系統(tǒng)復(fù)位。IMP811就用于監(jiān)視系統(tǒng)的電源電壓，并在偏離正常范圍，即低于復(fù)位門限時，發(fā)出一個復(fù)位信號。
對于IMP811，在電源上電、掉電或跌落期間，只要VCC還大于1.1V，就能保證RESET輸出電壓不高于0.4V的低電平，確保復(fù)位信號有效。
在Vcc上升期間RESET維持低電平直到電源電壓升至復(fù)位門限以上。在超過此門限后，內(nèi)部定時器大約再維持140ms后釋放RESET，使其返回高電平。無論何時只要電源電壓降低到復(fù)位門限以下，RESET引腳會立刻變低。
人工復(fù)位輸入。
許多基于MPU／MCU的產(chǎn)品中需要人工復(fù)位功能，允許操作員、測量員或外接邏輯電路將系統(tǒng)初始化。為此，IMP811設(shè)計了一個低電平有效的手動復(fù)位輸入端MR，平時該引腳可被片內(nèi)200kΩ的上拉電阻拉到高電平。
啟用人工復(fù)位功能時，該引腳可以被外接CMOS／TTL邏輯電路或一端接地的按鈕開關(guān)拉成低電平。不需要采用外部去抖動電路，因為最小為180ms的復(fù)位時間足以消除機(jī)械開關(guān)的抖動。此外，為了提高可靠性，避免噪聲引起的誤動作，可在該引腳與地之間跨接—只0.1ΩF的電容。
