多年来，我们已经在许多产品中成功使用了ATmega48 / 88/168/328微控制器。现在，我们已经考虑从A和PA变体切换到新的PB变体（因为在新产品中我们将需要额外的引脚，计时器和UART，因为它变得更便宜，并且因为似乎旧的变体将不再使用），所以我们换了一个ATmega328PB的ATmega328A。断电后，它似乎经常出现混乱。这些问题从未在旧版本中出现过。
定期停电对于我们产品的用例而言是正常的。我们使用一个开关电源（像这样），将其设置为5V，并在ATmega的VCC上使用220µF的电容器，以使SRAM在几分钟内保持断电状态，以存储非任务状态的内部状态。至关重要，但可以通过在重新启动后立即使用来显着提高用户体验（这些状态经常变化足以使EEPROM不适用）。这一直有效。
但是，使用新的ATmega328PB，在电源中断后，芯片复位，而在MCUSR中没有找到复位条件，时钟似乎变得一团糟。
- 每个保险丝都设置了欠压检测器。我们尝试了所有可用的bodlevel，所有这些错误都发生了。
- 我们使用外部20 MHz，每个保险丝也正确设置。
- 我们尝试了3种不同的芯片，所以这不是一次焊接或其他硬件故障。
发生错误后，时钟通常设置为慢2.5倍，表明MCU由8 MHz内部振荡器提供时钟。但是，有时放慢速度约为6倍。这意味着更改时钟分频器不会是软件错误，因为我无法通过软件设置保险丝，并且时钟分频器无法将时钟除以2.5或6。
因此，我的第一个怀疑是新的“时钟故障检测”保险丝。但是，无论打开还是关闭，其行为都保持不变。
为了排除软件的特殊性，我从头开始编写了一个简单的测试程序，该程序除了从计时器中断中以100 Hz的频率切换输出外，不执行其他任何操作，并在每次重启后以LED指示激活了哪些复位条件（如从MCUSR读取）。其余的硬件也被删除，只有单片机和调节器在那里（指示器指示灯带有串联电阻）。
结果
大约有2/3的时间，没有发生任何有趣的事情。停电后，单片机将恢复工作，掉电复位和加电复位指示灯均亮起。
（在图像上，红色是切换的引脚，蓝色是VCC。在此图像上，清晰可见2.7 V的欠压。我对其他欠压设置进行了相同的测试，结果完全相同，所以我将省略那些图片）
大约1/3的时间，上述错误发生，而当电力又回来了，没有掉电复位，上电复位指标都亮了起来！输出是不同的，好像MCU在用奇怪的时钟滴答作响。它并不混乱，但是，它以相同的频率不断滴答作响。
有趣的是，在这种情况下，掉电检测器似乎是完全不活动的，因为在下一次电源中断后（有时恢复了正确的时钟，有时没有恢复正确的时钟），在掉电检测器之后，输出仍保持良好的切换。超出级别。在这种情况下，时钟有时会变快，而其他时候会变慢：
在这些测试中，我使用了16K CK / 14CK + 4.1 ms作为启动延迟（但是65 ms的延迟不能避免这些问题）。
这是放大的图片，您可以清楚地看到VCC在2 ms内在5 V下达到稳定状态：
在上图中，mcu正确启动。
有趣的是，如果没有，电源电压甚至更快地上升到稳定的5 V（似乎MCU的许多部分都没有上电，因此在启动期间消耗的电流更少）
以下是失败的开始的图像：
请注意，在电源电压稳定后超过85毫秒后，软件将开始运行，而不是需要10.5毫秒。用于启动延迟的保险丝仍然相同，为16K CK / 14CK + 4.1 ms。
还需要注意的是，在电源关闭后，VCC稳定在1.1至1.2伏左右（旧的ATmega328A变型下降至0.6-0.7伏左右）。它保持了几分钟。如果我等待足够长的时间（大约半小时或更长时间），则MCU总是可以正确启动！因此，看来问题在于周围有1.1伏特，根据数据表，这不能保证足以进行上电复位。但这足以进行掉电复位！
除这些情况外，掉电检测器工作正常。它在第一张图像上可见（达到bodlevel时输出信号停止，并且由于mcu的部分关闭，电压降变慢）。当我将VCC降低到略低于bodlevel并使其再次爬回时，我进行了测试，在这种情况下，mcu总是正确地重新启动，只有掉电的复位指示灯亮起。
我是否错过了明显的东西，或者ATmega328PB的掉电检测器是否存在严重的错误？
编辑：
有趣的是，以上问题仅在我在调节器之前中断电源时出现。如果我在调节器（或使用实验室电源）之后中断它，则永远不会发生问题。好像上升的电压形状引起了问题。但是，正如您从上一张图像中看到的那样，电压上升相当不错，并且很快就稳定下来。
编辑2
我用16 MHz而不是20 MHz进行了测试，但是确实发生了同样的问题。