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제 목 2) 리셋트 회로
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리셋트의 사용법

【리셋트란】

 컴퓨터의 하드웨어는 일반적으로 전원이 투입되었을 때와 외부 리셋트 신호
하지만 들어갔을 때에 내부 회로를 모두 초기 상태로 합니다.
이 초기 상태란 어떤 상태일까하고 말하면(자),

 ·프로그램 카운터는 0번지.
 ·내부에서 가지고 있는 컴퓨터 상태, 명령의 실행 결과 상태등의 상태
  (은)는 미리 결정된 상태로 돌아오고 있다.
 ·타이머나 입출력 포토는 미리 결정된 상태로 돌아오고 있다.
 ·새치기를 모두 금지 상태.

그렇다고 하는 상태로, 이른바 컴퓨터가 모든 상태를 초기화해 아무것도 하고 있지 않는 상태와
하는 것이 됩니다.
이것으로 알도록(듯이), 프로그램은 처음은 항상 0번지로부터 실행됩니다.


【리셋트의 종류】

PIC의 「리셋트」에는 아래와 같은 복수가 다른 리셋트가 있습니다.

 (1) 파워 온 리세트
 (2) MCLR 단자에 의한 리셋트(외부 리셋트)
 (3) watch dog timer 타임 아웃에 의한 리셋트

 이러한 리셋트에서는, 통상은 대부분의 레지스터류는 결정할 수 있던 초기 상태로 됩니다
하지만, SLEEP 상태에서의 watch dog timer 타임 아웃에 의한 리셋트때만은,
이 기능이 SLEEP 상태로부터 통상 실행을 재개시키는 것에 있기 (위해)때문에, 레지스터류에는
아무런 영향이 없고, 아래인 채 재개가 됩니다.


【파워 온 리세트(POR)】

 일반적인 컴퓨터의 리셋트 관련으로 어렵고 항상 트러블의 종이 되는 것은, 전원
하지만 ON/OFF 하는 순간때입니다.
우선, 전원이 ON가 되었을 때에 자동적으로 컴퓨터가 정상 스타트 하는 것처럼 한다
에는, 전원이 들어갔을 때 확실히 리셋트가 걸리도록(듯이) 하는 것이 필요합니다.
 게다가, 밑그림과 같이, 전원 전압이 PIC의 정상 동작이 보증되고 있는 규정 전압에
될 때까지 계속해 리셋트가 걸려 있는 것이 필요합니다.
그렇게 하지 않으면 전원이 안정인 전압에 이를 때까지의 단시간의 사이에, 컴퓨터가 불안정
움직임을 하거나 최악의 경우에는 전압이 정상적으로 된 다음에도 움직이지 않기도 하고 해 버려
.
이 규정 전압이라고 하는 것은, PIC의 종류와 클락 발진의 종류에 의해 정해져 있어
PIC의 규격표에 기술되고 있습니다.



《PIC16F87x의 규정 동작 전압》

클락 발진 모드

PIC의 디바이스 종류

PIC16F87x-04

PIC16F87x-20

PIC16LF87x-04

RC

4.0 V~5.5V

4.5 V~5.5V

2.0 V~5.5V

XT

4.0 V~5.5V

4.5 V~5.5V

2.0 V~5.5V

HS

4.5 V~5.5V

4.5 V~5.5V

----

LP

4.0 V~5.5V

-----

2.0 V~5.5V


 PIC의 경우, 이 전원 투입시에 확실히 PIC가 정상 스타트 하도록(듯이)하기 위한
회로가 「파워 온 리세트(POR)」로서 내장되고 있어 단순하게 규정 전압이 된다
의를 기다리는 것만으로 없고, 일정시간의 사이, 리셋트 신호가 내부에서 강제적으로 계속하는 듯
(이)가 되어 있습니다.
PIC16C/Fxx 시리즈의 경우, 이것을 도시하면(자) 밑그림과 같이 됩니다.




 우선 전원이 ON 해, 규정 전압(표준으로 1.5V±0.3 V)이 되었더니 PIC 내부에서 전원
ON를 검출하면(자), 거기로부터 타이머가 동작 개시해, 표준으로 72 msec의 사이 리셋트 신호를
계속시킵니다.
 일반의 전원의 출력전압이 안정인 출력이 되는 것은, 늦은 것에서도30~40 msec 정도
그러니까, 이것으로 전원 전압이 확실히 안정되게 됩니다.
 다만, 여기서 조금 문제가 있습니다. 이 PIC의 전원 ON검출의 규정 전압이 1.5 V와
꽤 낮기 때문에, 전원 시작을 감지하는 것이 빨리, 전원의 첫 시작 특성이 나쁘면
리셋트 시간이 부족해 버리는 일이 있습니다. 거기서 특히 5 V전원으로 동작시킬 때에
(은)는, 가능한 한 빠른 입상의 전원을 준비할 필요가 있습니다.

 PIC의 POR 기능은 이만큼이 아닙니다. 이 72 msec의 뒤, 한층 더 클락 발진
회로가 안정 발진하고 있는 것을 확인하기 위해(때문에), 1024개의 클락을 카운트 한 후,
내부 리셋트 신호가 해제되어 겨우 프로그램이 개시하게 됩니다.
 이 클락 발진 회로의 안정이라고 하는 것은, PIC의 클락 회로의 발진 소자로서 이용하고들
수정진동자나 세라믹 진동자가 발진을 시작할 때, 밑그림과 같이, 곧바로는, 안정
발진 상태에는 안되어, 서서히 발진 진폭이 커져 안정된다고 하는 특성이 있기 (위해)때문에
입니다.



이 안정까지의 시간은 긴 것이라도 수 10 msec이므로, 전원 투입 후 72 msec도 지나 넣고
, 발진 회로는 이미 안정인 발진 상태가 되고 있을 것이기 때문에, 여기서 1024회 카운트
할 수 없다고 하는 것은, 정상적으로 클락이 발진하고 있지 않는 상태라고 하는 것이 됩니다.

 이와 같이 클락 회로의 안정 동작까지 고려에 넣은 전원 투입시의 동작 보증 회로에
보다 , PIC는 여러가지 특성의 전원에 대해서도 확실한 스타트를 할 수 있게 되어 있습니다.


【외부 리셋트】

이 POR에 의한 리셋트에서도 커버 할 수 없는 것 같은 악조건에서도, 확실히 리셋트가 걸린다
같게 하기 위해서는, 외부에서 리셋트 신호를 생성해,MCLR 단자에 삽입합니다.
이 악조건이란, 예를 들면, 전원의 서 내려감이 매우 늦고, 정상적으로 PIC가 정지하지 않는 것
하지만 상정되는 경우나, 순간단이 빈번하게 발생하는 경우 등입니다.

이 외부 리셋트 회로에는 몇개의 방법이 있습니다만, 잘 사용되는 기본적인 회로는,
CR완화시간에 의한 지연 회로에 의한 방법과전용 리셋트용 IC를 사용하는 방법입니다.
 CR회로에 의한 리셋트는 간이적인 방법으로, 밑그림에 나타낸 것처럼, 콘덴서와 저항에 의한다
지연 회로를 사용해 외부 리셋트 회로를 구성합니다.
이 외부 회로의 도움과 POR의 편성으로, 전원이 확실히 일어서고 나서 리셋트 신호
하지만 해제되도록(듯이) 합니다.

 
 저항 R는, 저항에서의 전압강하가 너무 커져,
논리의 판정을 할 수 없게 되어 버리지 않게
40kΩ이하로 할 필요가 있습니다.
또 다이오드 D는 전원이 off가 되었을 때에, 급속히
콘덴서 C를 방전시켜, 리셋트가 빨리 걸리는 듯
(으)로 하는 기능을 합니다.
R1의 저항은, MCLR 단자에 콘덴서로부터의 과전류
하지만 흐르는 것을 방지하기 위한의 것으로, 100~1kΩ정도
(으)로 합니다.



 이 방법에서는 순간단이 반복해지는 것 같은 환경에서는, 콘덴서의 방전이 시간에 맞지 않고
리셋트가 걸리지 않는 케이스가 생각됩니다.
이러한 환경의 경우에는, 외부에 리셋트 전용의 IC를 외부부착 하는 방법으로 합니다.
이 리셋트 전용의 IC는, 상시 전원 저하의 감시도 함께 가고 있어 전원이 있는 일정치보다
내리면(자), 자동적으로 일정시간 리셋트 신호를 출력해 PIC를 강제 정지시켜 오동작을 방지해
.
이 감시 전압의 하한을 PIC의 정상 동작 보증 하한 전압(4.0Vor4. 5V)에 조정해 둡니다.

【브라운 아웃 리셋트(BOR)】

 전원은, 상시는 일정한 전압으로 안정공급 하고 있습니다. 그러나, 예를 들면 갑작스런 정전이라든지,
순간 정전이라든지가 발생했을 때에는, 전원의 공급원인 상용 전원이 없어지는 것이기 때문에,
전원 전압강하나 갑작스런단이 일어납니다.
 이러한 때로는, 전원 전압은 솔직하게 0 V가 되는 것은 없고, 몇회나 순간 전압저하 하거나
Off/On를 몇번이나 단시간에 반복하거나 하는 등 불안정한 상태가 되는 일이 있습니다.
이러한 경우의 오동작 대책이 가장 어렵고, 트러블을 인 일으킬 기회도 많이 있습니다.

 이와 같이, 컴퓨터가 동작중에, 돌연 전원이 끊어지거나 저하했을 때, 확실히 콘퓨
타를 멈추는 일도 중요합니다. 이 때문에는, 전원이 강하하는 동안에 빨리 리셋트를 걸쳐,
컴퓨터가 불안정한 동작을 해 불필요한 신호를 외부에 내거나 하는 것이 없게 한다
필요가 있습니다.
이 해결 방법으로서는, 통상 외부에 전원 전압의 감시 회로를 마련해, 미리 정해졌다
전압 이하로 리셋트를 걸치는 것처럼 하고 있습니다. 이 목적의 전압 감시 전용의 IC도 되어있습니다.

PIC의 경우, 최신의 디바이스에서는, 이 전압 감시 회로가 내장되어 있어
브라운 아웃 리셋트 기능(BOR:Brown-out Reset)」라고 불리고 있습니다.

 PIC의 BOR 기능의 순서는 밑그림의 패턴 A와 같이 되어 있어스렛쇼르드 전압
(표준은 4.0V±0.2 V)
보다 전압이 내리면(자), 내부적으로 강제 리셋트 신호가 출력되어 PIC는
리셋트로 정지합니다.
이후에 전원 전압이 스렛쇼르드 이상의 전압에 돌아와서72msec후에 리셋트가 해제되고
PIC의 프로그램은 재스타트 합니다.

 전원의 순단이 계속해 발생하는 것 같은 불안정한 때로는, 전압저하가 연속해 발생하는 것이
있습니다.
그러한 때에는 패턴 B와 같이, 일단 전압이 복구 후 72 msec 이내에 재차 저하하는 현상이
일어났을 때에는, 내부 리셋트는 연속해 출력된 채로되어, PIC는 정지상태태를 계속합니다.
마지막에 전압이 복구하고 나서 72 msec 후에 리셋트가 해제되어 재스타트 합니다.



 



【watch dog timer 리셋트】

별페이지의WDT의 항을 참조해 주세요.


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