Перейти к содержанию

Сброс при включении питания (POR)

Сразу после включения питание растёт постепенно, и логика микросхемы в это время может оказаться в случайном состоянии. Схема сброса при включении питания следит за напряжением и держит микросхему в сбросе, пока оно не дойдёт до порога, а затем запускает её с известного состояния.

Обновлено Редакция GAW

Сброс при включении питания (power-on reset, POR) — встроенная схема, которая удерживает микросхему в состоянии сброса, пока напряжение питания после включения не достигнет порога, и затем запускает её из определённого начального состояния.

Пример — ATmega328P по даташиту Microchip DS40002061B. Схема POR активна, пока VCC ниже порога; после его достижения запускается счётчик задержки, который держит микроконтроллер в сбросе ещё некоторое время, чтобы питание и генератор установились.

Параметр ATmega328PЗначение
Порог при нарастании питания1,1–1,6 В, 1,4 В типично
Порог при спаде питания0,6–1,6 В, 1,3 В типично
Допустимая скорость нарастания0,01–10 В/мс

Важное ограничение из примечания к таблице: POR не сработает, если питание перед этим не опустилось ниже порога спада. Короткий провал до 2–3 В схема POR не заметит, а микроконтроллер при таком питании может работать неверно. Для этого случая служит детектор просадки питания, а от зависаний — сторожевой таймер. В силовых микросхемах ту же задачу решает блокировка при пониженном питании.

POR есть не только у микроконтроллеров. ЦАП MCP4725 по сигналу POR загружает в регистр значение из EEPROM, а DAC7571 выставляет на выходе ноль и держит его до первой записи — в карточке MCP4725 и DAC7571. Microchip отмечает, что при нарастании питания медленнее 1 В/мс MCP4725 может не загрузить EEPROM, и советует после включения посылать общий сброс по I²C.

Частые вопросы

Зачем нужен сброс при включении питания?

Пока питание нарастает, триггеры и регистры микросхемы могут принять случайные значения, а генератор — ещё не запуститься. Схема POR держит микросхему в сбросе, пока питание ниже порога, и затем запускает её из известного состояния. У ATmega328P после достижения порога ещё отсчитывается задержка, чтобы питание и генератор установились.

Почему POR не срабатывает после короткого пропадания питания?

У многих микросхем схема POR взводится, только если питание опустилось достаточно низко. Для ATmega328P Microchip прямо пишет: POR не сработает, если питание не опускалось ниже порога спада — 0,6–1,6 В. При провале до 2–3 В микроконтроллер может зависнуть, поэтому для таких случаев включают детектор просадки питания.

Почему важна скорость нарастания питания?

Схемы POR рассчитаны на определённую скорость. У ATmega328P допустимая скорость нарастания — от 0,01 до 10 В/мс. У MCP4725 при нарастании медленнее 1 В/мс значение из EEPROM может не загрузиться, и Microchip советует после включения посылать общий сброс по I²C.

Источники

  1. Microchip. ATmega48A/PA/88A/PA/168A/PA/328/P Data Sheet (DS40002061B, 2020) — разд. 11.3 — встроенная схема POR, задержка после достижения порога; табл. 29-11 — порог VPOT при нарастании 1,1–1,6 В (1,4 В типично), при спаде 0,6–1,6 В (1,3 В типично), скорость нарастания питания 0,01–10 В/мс; прим. 2 — POR не сработает, если питание не опустилось ниже VPOT
  2. Microchip. MCP4725: 12-Bit Digital-to-Analog Converter with EEPROM Memory in SOT-23-6 (DS22039D, 2009) — разд. 1 — порог POR около 2 В; разд. 5.4 — при включении загружает EEPROM в регистр; разд. 5.4.2 — при нарастании питания медленнее 1 В/мс значение может не загрузиться, рекомендуется общий сброс I²C
  3. Texas Instruments. DAC7571: +2.7 V to +5.5 V, I2C Interface (Receive Only), Voltage Output, 12-Bit Digital-to-Analog Converter (SLAS374D, revised January 2014) — с. 1 — схема POR выставляет выход в ноль и держит до первой записи

Нашли ошибку?

Смотрите также