单片机最小系统路设计方案

1、单片机最小系统电路设计以下介绍单片机最小系统电路设计，单片机最小系统主要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分组成。对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源模块的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。1、电源在使用 STC89C52RC单片机的时候，工作电压： 5.5V-3.4V （5V单片机），这个地方就说明我们这个单片机正常的工作电压是个范围值，只要电源VCC在 5.5V 到 3.4V 之间都可以正常工作，电压超过 5.5V 是绝对不允许的，会烧坏单片机，电压如果低于 3.4V，单片机不会损坏，但是也不能正常工作。2、振荡电路单片机系统里都有晶振，在单片机系统里晶

2、振作用非常大，全程叫晶体振荡器，他结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率，单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。晶振晶振通常分为无源晶振和有源晶振两种类型，无源晶振一般称之为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。有源晶振是一个完整的谐振振荡器，他是利用石英晶体的压电效应来起振，所以有源晶振需要供电，当我们把有源晶振电路做好后，不需要外接电路，它就可以主动产生振荡频率，并且可以提供高精度的频率基准，信号质量比无源信号好。有源晶振通常有4 个引脚， VCC，GND，晶振输出引脚和一个没

3、有用到的悬空引脚。无源晶振有2 个或 3 个引脚，如果是3 个引脚的话，中间引脚是晶振的外壳，使用时要接到GND，两侧的引脚就是晶体的2 个引出脚了，这两个引脚作用是等同的，就像是电阻的2 个引脚一样，没有正负之分。对于无源晶振，就是用我们的单片机上的两个晶振引脚接上去即可，而有源晶振，只接到单片机的晶振的输入引脚上，输出引脚上不需要接，如图1和图 2所示。图 1 无源晶振接法图 2 有源晶振接法3、复位电路我们先来分析一下我们的复位电路，如图3 所示。图 3 单片机复位电路当这个电路处于稳态时，电容起到隔离直流的作用，隔离了+5V，而左侧的复位按键是弹起状态，下边部分电路就没有电压差的产生，

4、所以按键和电容C11 以下部分的电位都是和GND相等的，也就是 0V 电压。我们这个单片机是高电平复位，低电平正常工作，所以正常工作的电压是0V 电压，完全 OK，没有问题。4、独立按键通常的按键分为独立式按键和矩阵式按键两种，独立式按键比较简单，并且与独立的输入线相连接，如图4 所示图 4 独立式按键电路图4 条输入线接到单片机的 IO 口上，当按键 K1 按下时， +5V 通过电阻 R1 然后再通过按键 K1 最终进入 GND形成一条通路，那么这条线路的全部电压都加到了R1 这个电阻上， KeyIn1 这个引脚就是个低电平。当松开按键后，线路断开，就不会有电流通过，那么KeyIn1 和+5

5、V 就应该是等电位，是一个高电平。我们就可以通过KeyIn1 这个 IO 口的高低电平来判断是否有按键按下。这个电路中按键的原理我们清楚了，但是实际上在我们的单片机 IO 口内部，也有一个上拉电阻的存在。我们的按键是接到了 P2 口上， P2 口上电默认是准双向 IO 口，我们来简单了解一下这个准双向 IO 口的电路，如图 5 所示。图 5 准双向 IO 口结构图当内部输出是高电平，经过一个反向器变成低电平， NPN 三极管不会导通，那么单片机 IO 口从内部来看，由于上拉电阻 R 的存在，所以是一个高电平。当外部没有按键按下将电平拉低的话， VCC 也是 +5V，他们之间虽然有 2 个电阻，

6、但是没有压差，就不会有电流，线上所有的位置都是高电平，这个时候我们就可以正常读取到按键的状态了。当内部输出是个低电平，经过一个反相器变成高电平， NPN三极管导通，那么单片机的内部 IO 口就是个低电平，这个时候，外部虽然也有上拉电阻的存在，但是两个电阻是并联关系，不管按键是否按下，单片机的 IO 口上输入到单片机内部的状态都是低电平，我们就无法正常读取到按键的状态了。5、矩阵按键矩阵按键和独立按键的关系我们在使用按键的时候有这样一种使用经验，当需要多个按键的时候，如果做成独立按键会大量占用IO 口，因此我们引入了矩阵按键，如图 6 所示，使用了 8 个 IO 口来实现 16 个按键。图 6 矩阵按键其实独立按键理解了，矩阵按键也简单，我们来分析一下。图6 中，一共有4 组按键，我们只看其中一组，如图7 所示。大家认真看一下，当KeyOut1输出一个低电平，KeyOut2、 KeyOut3、KeyOut4 这三个输出高电平时，是否相当于4 个独立按键呢。图 7 矩阵按键变独立按键编辑点评：本文介绍了单片机最小系统的电路设计，单片机系统里都有晶振，晶振通常分为无源晶振和有源晶振两种类型。对单片机最小系统的电源模块、复位电路和振荡电路进行了详细的分析，理解单片机最小系统的设计对工程师是有利的。图 7 矩阵按键变独立按