上电复位的实现及稳定性设计
2．1 上电复位
上电复位(Power OnReset，POR)，即系统上电时通过复位电路，在RST引脚提供一个足够长时间的复位电平信号，直至系统电源稳定后，再撤销复位电平。在嵌入式系统中，上电复位是系统启动初始化复位，全面而系统地复位处理器内的所有逻辑单元与模块，将初始化内部逻辑操作，如存储器控制器、中断控制器和I／O引脚等的配置。
上电复位是保证嵌入式系统正常运行的基本操作。通常处理器芯片内部自带上电复位电路，图2(a)所示为某MCU(微控制器)Reset引脚示意图，内部自带上电复位电路。MCU芯片上电时，片内POR将产生内部复位信号以初始化芯片内的数字模块，其时序如图2(b)所示。
有的处理器芯片通过在片外添加RC延时电路来得到上电复位信号。RC复位电路的复位脉冲宽度由芯片要求的复位时间决定，持续时间取决于RC电路参数，电容太大复位时间很长，电容太小复位时间不够，不足以稳定复位。
2．2 上电复位失效及应对措施
实际工作时，由于各方面的原因，上电复位会失效。由于受到干扰、电源波动、误操作等原因，短暂的电压下降造成供电恢复时由于电压没有满足POR的发生条件，复位端的低电平复位信号无法再次启动系统重新复位工作，此时会出现系统死机；电源二次开关时间间隔太短时，复位不可靠；当电源电压中有浪涌现象时，可能在浪涌消失后不能产生复位脉冲。这些现象尽管并不频繁，但对于某些特殊应用场景，如不能随时进行手动复位的远程自动控制系统，却是致命的。
出现失效时，常采用提高复位门限来应对，使复位门限位于处理器正常工作电压范围内，且接近处理器正常工作时的门限。另一应对措施是延长复位信号时间，让复位信号在电压值恢复后维持足够长的时间。电源稳定后还要经过一定的延时才撤销复位信号，以防止电源开关或电源捕头分一合过程中引起的抖动影响复位。另外，为了解决电源毛刺和电源缓慢下降(电池电压不足)等问题引起的POR不可靠现象，有设计人员在RC电路中增加了二极管放电回路，在电源电压瞬间下降时使电容迅速放电，这样，一定宽度的电源毛刺也可令系统可靠复位。
2．3 实例分析：快速开关机单片机启动不稳定
笔者曾经做过一个ZigBee物联网项目，采用ZigBeeSoC芯片，硬件结构如图3所示，主要包括一个8051的MCU核和ZigBee收发器。调试时，发现ZigBee模块快速关机然后快速开机，即二次开机时不稳定，有时启动不正常，功能不能实现。在软件里加Trace信息，发现当快速开关机时MCU并没有正常启动，没有进入所需要的初始化和主循环。避免快速关机开机，则可以正常启动。当嵌入式系统关机后立即再开机，有时不能正常工作，是因为复位不充分，这是嵌入式系统的共同点。
发现，由于SoC芯片里有内部POR，所以片外没有加RC复位电路。而工作电源VDD_3V上有20μF电容，下电时不能快速放电。添加外部RC复位电路(100kΩ电阻和1μF电容)，延长复位时间，电源