关于芯片上电瞬间控制安全电平的问题

只看该作者 · 2009-12-29 09:44

单片机上电时如果不初始化的话是高阻态，那普通的芯片，在上电瞬间是什么状态呢，查过一点信息，说芯片IO口上电瞬间都是高阻态，然后才正常工作。那如果高阻态的情况下不是可能对后面的电路产生误操作，一开始的想法是接上拉或者下拉电阻来解决上电瞬间高阻态误操作的问题，但是一般芯片内部就有上拉电阻，而安全电平又是低电平，这时候就很难用下拉电阻来解决，请教一下，一般是怎么避免这种情况的，谢谢啦:)

只看该作者 · 2009-12-29 09:48

51的单片机在上电的时候会误动作，这个我有体会。当时做的东西是气动测试设备，上电的时候汽缸会瞬间动作，弄坏了我好几个机构件，够郁闷。后面无奈，选PIC的单片机了。

2万 · 2009-12-29 10:11

一般的复杂系统都有一个上电顺序（内有多个电源）。通常是由前到后（输入通道至输出通道），由内到外（核心到外围）地上电。输出和外围的设计有个原则——即“失电安全原则”，确保在无电源供电时处在相对安全的状态。采用这样的上电次序，就能确保系统的上电安全。

只看该作者 · 2009-12-29 13:31

高阻状态等同于单片机引脚和地接了一个大电阻，这样才不会对外部电路造成太大影响。
上电高阻状态是比较好的。用51的话，上电即输出高电平，这才对外部电路有害。

4万 · 2009-12-29 14:17

楼主的理解有误，绝大多数数字芯片的上电暂态都不是高阻态，即使可以配置成高阻态也是在指令执行之后，这时已不再是暂态了。解决上电暂态误动作或系统逻辑安全等问题的关键在于暂态逻辑设计，有时还要包括上电顺序控制等，不能简单采用加上拉、下拉电阻的办法，很多情况下，采用负逻辑设计即可有效解决问题，有关知识可检索我过去写的老帖。

只看该作者 · 2009-12-29 21:15

3# HWM
可以给点实际设计的方案的例子么，谢谢啦

只看该作者 · 2009-12-29 21:19

5# chunyang
能给实际的设计方案么，比如说51单片IO口机控制电机，如何设计才能避免误操作呢，谢谢啦

4万 · 2009-12-29 22:17

先看书籍资料，理解之后自己设计，然后贴图可以评论一下。

只看该作者 · 2009-12-31 13:30

本帖最后由 ttaid 于 2009-12-31 13:31 编辑

8# chunyang

这是电机控制，因为怕51单片机IO口在高阻态的时候，外部干扰引起电机误操作，所以接上拉电阻，Q1的主要作用是为了转换电平，因为51内部除P0口都是上拉电阻，所以外部不能接下拉电阻，所以安全电平应该为1，因为不知道怎么在上拉电阻电阻的情况下使光耦不被驱动，所以就采用Q1转换电平。光耦后面就是电机的驱动电路，不知道这样设计可行么，是不是太繁琐了呢，大家多提提意见啊，谢谢咯

4万 · 2009-12-31 14:21

前面已经说过那不是什么“高阻态”，而且楼主的电路设计有问题。51上电瞬态，IO因通过内部上拉输出对外呈电压渐升，只是上升斜率略低于电源的，若不想因此导致上电误动作应采用赴逻辑设计，如该51支持强下拉输出，直接按负逻辑法接光耦LED即可，普通型IO则用PNP管做驱动。楼主的输出电路设计更有问题，电机应接在驱动管的集电极回路，其基极要有对地偏置，否则仅因输出电路本身上电就会有浪涌发生。

只看该作者 · 2009-12-31 19:34

10# chunyang
根据您提的意见，改了下，看看这样可以满足么，谢谢了

4万 · 2009-12-31 23:43

输入侧用负逻辑设计需采用PNP管。

只看该作者 · 2010-1-1 19:57

12# chunyang
就是把这张图左边的NPN换成PNP就可以了吧，是这样么？

只看该作者 · 2010-1-1 22:42

13# ttaid

是这样吧，把M的位置换成上面的光耦就可以了吧？

4万 · 2010-1-2 00:24

在11楼图的基础上换。

只看该作者 · 2010-1-3 13:17

15# chunyang
恩，谢谢您啦:)

只看该作者 · 2010-1-3 13:49

这里是不是在光耦的供电上有个上电延时啊

2万 · 2010-1-3 17:48

上电高、低都没关系，只要接口电路的“默认”电平跟上电复位电平一致
如果用51，那就要求是高电平表示“关闭”
如果控制对象响应非常快，光靠复位电平还不保险，因为I/O口完成复位也需要时间，在这之前可能是随机的
安全性要求更高的场合，还要考虑电源启动过程中发生的事情……
所以最可靠的是用复位芯片控制一个总的开关，在这个过渡阶段把控制输出接口全部禁止

只看该作者 · 2010-1-3 20:33

恩，谢谢各位前辈的指教啊，感觉学到了很多东西:)，以后还要靠各位前辈多多指教了

只看该作者 · 2011-11-29 16:01

采用负逻辑方法单个IO口可以。2个就有一个没效果，这是什么原因

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