CN107861597A - 一种应用于mcu复位系统中的抗干扰设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了MCU类集成电路复位系统中的抗干扰设计技术领域的一种应用于MCU复位系统中的抗干扰设计方法，针对应用于较为复杂环境下的MCU，确保其工作的可靠性，不易因一些外界干扰而使电路被复位进入误操作状态。同时对于对复位时间有特殊要求的应用环境，而应用环境干扰信号较弱的情况下，可以通过MCU配置字配置系统复位信号的输出时间，在接收到复位信号之后，复位系统立即响应复位，MCU复位系统中的常见复位方式有上电复位、掉电复位、WDT(看门狗)复位、外部复位等，如果开启复位系统中的某一种或几种复位方式，一旦产生复位信号，MCU整个系统将会被复位而重新开始运行。
Description
技术领域
本发明涉及MCU类集成电路复位系统中的抗干扰设计技术领域，具体为一种应用于MCU复位系统中的抗干扰设计方法。
背景技术
在现有技术中，常见的抗干扰设计有：增大电源地之间电容，稳定芯片内部供电，防止电源波动导致电路异常复位；芯片PAD(端口)输入端串接电阻，隔离干扰信号，防止高频干扰信号串入芯片内部导致电路异常工作；在电路内部关键信号线上加RC(电阻电容)滤波模块，滤出高频毛刺信号，防止电路异常工作；对于增大电源地之间电容稳定芯片内部供电，只能解决电源上的干扰带来的影响，同时对于整个芯片面积也有一定的影响。PAD(端口)输入端串接隔离电阻只能隔离来自端口的高频干扰信号。
在电路内部关键信号线上加RC(电阻电容)滤波模块，对于需要较大滤波延时而言，RC会占据很大的芯片面积。除此之外，R和C受工艺影响较大，工艺的波动也会影响其值，导致滤波延时不稳定。因此，在设计上也有一定的局限性，为此，我们提出了一种应用于MCU复位系统中的抗干扰设计方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于MCU复位系统中的抗干扰设计方法，以解决上述背景技术中提出的在电路内部关键信号线上加RC(电阻电容)滤波模块，对于需要较大滤波延时而言，RC会占据很大的芯片面积，R和C受工艺影响较大，工艺的波动也会影响其值，导致滤波延时不稳定，在设计上也有一定的局限性的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应用于MCU复位系统中的抗干扰设计方法，该应用于MCU复位系统中的抗干扰设计方法如下：
S1：输入信号IN初始为高电平，输出信号OUT恒定为高电平；当输入信号IN由高电平变为低电平时，经过n*2个clk后，输出信号OUT变为低电平；其中clk来自于MCU内部低速时钟或低速时钟的分频；SEL信号来自于MCU配置字；
如果输入信号IN由高电平变为低电平后，保持低电平的时间小于n*2*Tclk(Tclk为clk时钟周期)，然后又变为高电平，则输出OUT依然会保持为高电平；
S2：在MCU复位系统中，输入信号IN为系统复位信号，且低电平复位；在电路正常工作期间，IN信号保持为高电平，输出信号OUT也保持为高电平；当电路受到干扰之后，IN信号可能会出现短时间的低脉冲，只要低脉冲保持的时间小于n*2*Tclk(Tclk为clk时钟周期)，则输出信号依然会保持为高电平，电路依然正常工作；
S3：只有干扰信号低脉冲保持的时间大于n*2*Tclk(Tclk为clk时钟周期)，输出信号OUT才会出现低脉冲毛刺，系统才会异常复位；
S4：根据设计需求，可以调整n的值及Tclk值(Tclk为clk时钟周期)以调整滤出低脉冲干扰信号的能力，提升电路抗干扰性能；
SEL配置选择信号为1，当SEL＝1时，输出信号OUT会随着输入信号IN的变化而变化。在MCU复位系统中，输入信号IN为系统复位信号，且低电平复位；对于应用于干扰信号很弱的环境下，并且不会轻易触发MCU系统异常复位，对复位时间有特殊要求的环境下，需要电路在接收到复位信号后立即复位的情况下，可以通过SEL配置选择信号配置到此种工作模式。
优选的，所述应用于MCU复位系统中的抗干扰设计方法中通过MCU配置字配置系统复位信号的输出时间，在接收到复位信号之后，复位系统立即响应复位。
优选的，所述步骤S4通过SEL配置字选择，配置在该种模式下，复位信号延时一段时间输出，只要干扰低电平信号小于该延时时间，都不会触发电路异常复位，对于强干扰环境下可提升芯片工作的稳定性。对于不同的应用环境做出灵活的选择。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可以解决MCU类电路复位系统抗干扰方面的问题，无论从电源上串入的干扰信号、PAD(端口)串入的干扰或其他方面串入的干扰信号，影响到MCU类电路的复位系统，可以通过该设计滤出复位通路上的干扰毛刺信号，防止电路受到干扰而异常复位，提高电路工作的稳定性。同时通过MCU配置字SEL，可以选择MCU复位系统在接收到复位信号之后立即响应，使系统复位。本设计方案应用灵活，只需通过SEL配置字选择，是否需要在接收到复位信号之后立即复位，对于不同的应用环境做出灵活的选择，本设计方案采用纯数字逻辑，而数字单元通常面积较小，因此，对整的芯片面积的影响很小。根据设计需求调整n的值及Tclk值(Tclk为clk时钟周期)，可灵活调整滤出干扰信号的时间。
附图说明
图1为本发明逻辑结构示意图；
图2为本发明SEL＝0，信号传输示意，低电平干扰信号宽度<n*2*Tclk图；
图3为本发明SEL＝0,信号传输示意，低电平干扰信号宽度>n*2*Tclk图；
图4为本发明SEL＝1,信号传输示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如下图1是该抗干扰设计方法逻辑结构示意图。其中OR2:2输入或门；Tfprn：上升沿触发、低电平复位的T触发器；INV：反相器；clk：输入时钟信号；MUX21:2选1数据选择器；SEL：数据选择信号，SEL＝0选择D0，SEL＝1选择D1；IN：输入信号；OUT：输出信号；
如下图2，SEL＝0，信号传输示意图(低电平干扰信号宽度<n*2*Tclk)；
如下图3，SEL＝0，信号传输示意图(低电平干扰信号宽度>n*2*Tclk)；
如下图4，SEL＝1，信号传输示意图。
本发明提供一种技术方案：一种应用于MCU复位系统中的抗干扰设计方法，该应用于MCU复位系统中的抗干扰设计方法如下：
S1：输入信号IN初始为高电平，输出信号OUT恒定为高电平；当输入信号IN由高电平变为低电平时，经过n*2个clk后，输出信号OUT变为低电平；其中clk来自于MCU内部低速时钟或低速时钟的分频；SEL信号来自于MCU配置字；
如果输入信号IN由高电平变为低电平后，保持低电平的时间小于n*2*Tclk(Tclk为clk时钟周期)，然后又变为高电平，则输出OUT依然会保持为高电平；
S2：在MCU复位系统中，输入信号IN为系统复位信号，且低电平复位；在电路正常工作期间，IN信号保持为高电平，输出信号OUT也保持为高电平；当电路受到干扰之后，IN信号可能会出现短时间的低脉冲，只要低脉冲保持的时间小于n*2*Tclk(Tclk为clk时钟周期)，则输出信号依然会保持为高电平，电路依然正常工作；
S3：只有干扰信号低脉冲保持的时间大于n*2*Tclk(Tclk为clk时钟周期)，输出信号OUT才会出现低脉冲毛刺，系统才会异常复位；
S4：根据设计需求，可以调整n的值及Tclk值(Tclk为clk时钟周期)以调整滤出低脉冲干扰信号的能力，提升电路抗干扰性能；
SEL配置选择信号为1，当SEL＝1时，输出信号OUT会随着输入信号IN的变化而变化。在MCU复位系统中，输入信号IN为系统复位信号，且低电平复位；对于应用于干扰信号很弱的环境下，并且不会轻易触发MCU系统异常复位，对复位时间有特殊要求的环境下，需要电路在接收到复位信号后立即复位的情况下，可以通过SEL配置选择信号配置到此种工作模式。
通过MCU配置字配置系统复位信号的输出时间，在接收到复位信号之后，复位系统立即响应复位，通过SEL配置字选择，配置在该种模式下，复位信号延时一段时间输出，只要干扰低电平信号小于该延时时间，都不会触发电路异常复位，对于强干扰环境下可提升芯片工作的稳定性。对于不同的应用环境做出灵活的选择。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种应用于MCU复位系统中的抗干扰设计方法，其特征在于：该应用于MCU复位系统中的抗干扰设计方法如下：
S1：输入信号IN初始为高电平，输出信号OUT恒定为高电平；当输入信号IN由高电平变为低电平时，经过n*2个clk后，输出信号OUT变为低电平；其中clk来自于MCU内部低速时钟或低速时钟的分频；SEL信号来自于MCU配置字；
如果输入信号IN由高电平变为低电平后，保持低电平的时间小于n*2*Tclk(Tclk为clk时钟周期)，然后又变为高电平，则输出OUT依然会保持为高电平；
S2：在MCU复位系统中，输入信号IN为系统复位信号，且低电平复位；在电路正常工作期间，IN信号保持为高电平，输出信号OUT也保持为高电平；当电路受到干扰之后，IN信号可能会出现短时间的低脉冲，只要低脉冲保持的时间小于n*2*Tclk(Tclk为clk时钟周期)，则输出信号依然会保持为高电平，电路依然正常工作；
S3：只有干扰信号低脉冲保持的时间大于n*2*Tclk(Tclk为clk时钟周期)，输出信号OUT才会出现低脉冲毛刺，系统才会异常复位；
S4：根据设计需求，可以调整n的值及Tclk值(Tclk为clk时钟周期)以调整滤出低脉冲干扰信号的能力，提升电路抗干扰性能；
SEL配置选择信号为1，当SEL＝1时，输出信号OUT会随着输入信号IN的变化而变化。在MCU复位系统中，输入信号IN为系统复位信号，且低电平复位；对于应用于干扰信号很弱的环境下，并且不会轻易触发MCU系统异常复位，对复位时间有特殊要求的环境下，需要电路在接收到复位信号后立即复位的情况下，可以通过SEL配置选择信号配置到此种工作模式。
2.根据权利要求1所述的一种应用于MCU复位系统中的抗干扰设计方法，其特征在于：所述应用于MCU复位系统中的抗干扰设计方法中通过MCU配置字配置系统复位信号的输出时间，在接收到复位信号之后，复位系统立即响应复位。
3.根据权利要求1所述的一种应用于MCU复位系统中的抗干扰设计方法，其特征在于：所述步骤S4通过SEL配置字选择，配置在该种模式下，复位信号延时一段时间输出，只要干扰低电平信号小于该延时时间，都不会触发电路异常复位，对于强干扰环境下可提升芯片工作的稳定性。对于不同的应用环境做出灵活的选择。
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