MSP43O单片机复位电路可靠性设计

2 复位电路设计方法

2．1 提高复位门限

提高MSP430的复位门限Vpor'，令Vpor'位于MSP430正常工作电压范围内，且接近于MCU正常工作时的最低门限Vcc min，此时可以保证在供电电压位于Vcc min附近且MCU仍能正常工作时，在门限处向MSP430发出复位信号。此时Vpor的值应位于供电电源的低限(Vp min)和MSP430正常工作电压的低限(Vcc min)之间。如图3作图所示。

MSP430F149是目前用量最广的MSP430芯片之一，其工作电压范围在Vcc min=1．8V，Vcc max=3．6V之间，当选择低压差线性稳压器件TP-S76033时，其供电电压Vp max=3．34V，Vp min=3．23V，此时应选择复位门限范围在3．23V和1．8V之间。为提高系统可靠工作的条件，Vpor尽可能选择低一些。选择复位芯片MAX809S(如图4右图)，其复位门限为2．89V(Vpor min)<Vpor<-2．96V(Vpor_max)，典型值为2．93V，当供电电压低于2．93时，此电压值已超出(低于)TPS76033的供电范围，但MSP430F149仍处在工作状态，此时MAX809S发出复位信号，MSP430F149执行POR复位过程，避免死机。

此方法适用于供电系统的容差很小、供电电压精度很高的情况下。

2．2 延长外复位信号时间

由于MSP430内部POR只有在上电时提供复位，对于遇到短暂波动至供电压值降至Vpor以下但仍高于Vcc-min又迅速恢复的情况(如图l(a)所示的第二次电压下降)，上述方法不能触发有效复位，此时，可以采取延长复位信号持续时间或增加复位周期的方法。让复位信号在压值恢复后维持足够长的周期，仍可促使芯片正常复位。MAX809S最高可维持140ms的有效复位信号，远远大于MSP430F149的有效复位信号要求时间(25μs)与POR信号维持时间(250μs)之和，在系统遇到周期120ms以内的电压波动时可保证系统正确复位。

利用带有看门狗定时器的复位芯片MAX803，还可以控制发送长达1s的复位信号发送间隔，适用于周期更长的电压波动情况使用。

2．3 监控电源

对于供电系统的容差范围较大(如图3(a)中Vp的范围大于或接近于VCC的范围时)，压值精度较低的情况，或者是遇到电网长期工作在欠压状态下时，单纯地降低复位电压阀值会造成系统在正常工作条件下频繁复位。此时可以监控电源电压，当监测到出现上述电压波动时，监控芯片向MSP430发送电压异常信号，MSP430响应该信号并中断正在运行的程序进入掉电保护子程序、设置复位状态寄存器，避免下次上电时由于寄存器状态错误而无法启动POR复位。

MAX6342是具有内部电源失效比较器的复位芯片，比较器将不稳定的电压送入调节器，并产生为处理器和监控电路供电的电源，因为不稳定的电压会在调节器输出电压之前跌落，检测到不稳定或较低的电压后产生电源失效信号(PFO)，MSP430在被复位之前进入掉电处理程序。

3 总结

对于内部复位机制不同(Brownout电路)的子系列MSP430单片机，面对不同的系统工作环境，通过提高复位门限、延长复位时间和监控电压源等方法设计复位电路，可以有效避免在实际应用中遇到的偶发复位失效的问题，提高系统的可靠性。经实践表明，上述方法能有效降低系统偶发复位失效现象的发生。