第6章单片机最小系统介绍

1、第 6 章 单片机最小系统介绍本章主要解决单片机最小系统的运行问题，并讲解原理。6.1原理图原理图包括单片机插座：U1单片机排针引出：IO1 IO2上拉排阻：PZ1 PZ2ISP 口：ISP时钟：Y2 晶振复位：RESET51 RESETAVR复位选择跳线：J1（使用 51 则跳到 51 端）6.2 原理讲解单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.对 51 系列单片机来说,最小系般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路.下面给出一个 51 单片机的最小系统电路图.说明复位电路:由电容串联电阻,由图并结合电容电压不能突变的性质,可以知道,当系上电,RST

2、脚将会出现,并且,这个持续的时间由电路的 RC 值来决定.典型的 51 单片机当 RST 脚的持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合 RC 的取值就可以保证可靠的复位.一般教科书C 取 10u,R 取 8.2K.当然也有其他取法的,原则就是要让RC 组合可以在 RST 脚上产生不少于 2 个机周期的.至于如何具体定量计算,可以参考电路分析相关书籍.晶振电路:典型的晶振取 11.0592MHz(因为可以准确地得到 9600 波特率和 19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产确的uS 级时歇,方便定时操作)单片机:一片STC89C52RC 或其他 51 系列兼容单片机特别注意

3、:对于 31 脚(EA/Vpp),当接时,单片机在复位后从内部 ROM 的0000H 开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部 ROM 的 0000H 开始执行.这一点是初学者容易忽略的.复位电路：一、复位电路的用途单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。单片机复位电路如下图：二、复位电路的工作原理在书本上有介绍，51 单片机要复位只需要在第 9 引脚接个就可以实现，那这个过程是如何实现的呢？持续 2US在单片机系统中，系统上电

4、启动的时候复位一次，当按键按下的时候系统再次复位，如果后再按下，系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。开机的时候为什么为复位在电路图中，电容的的大小是 10uF，电阻的大小是 10k。所以根据公式，可以算出电容充电到电源电压的 0.7 倍（单片机的电源是 5V，所以充电到 0.7 倍即为 3.5V），需要的时间是 10K*10UF=0.1S。也就是说在电脑启动的 0.1S 内，电容两端的电压时在 03.5V 增加。这个时候 10K 电阻两端的电压为从 51.5V 减少（串联电路各处电压之和为总电压）。所以在 0.1S 内，RST 引脚所接收到的电压是 5V1.5V

5、。在 5V 正常工作的 51 单片机中小于 1.5V 的电压信号为低电平信号，而大于 1.5V 的电压信号为号。所以在开机 0.1S 内，单片机系统自动复位（RST 引脚接收到的 时间为 0.1S 左右）。按键按下的时候为什么会复位信信号在单片机启动 0.1S 后，电容 C 两端的电压持续充电为 5V，这是时候 10K 电阻两端的电压接近于 0V，RST 处于低电平所以系统正常工作。当按键按下的时候，开关导通，这个时候电容两端形成了一个回路，电容被短路，所以在按键按下的这个过程中，电容开始之前充的电量。随着时间的推移，电容的电压在0.1S 内，从 5V到变为了 1.5V，甚至更小。根据串联电路

6、电压为各处之和，这个时候 10K 电阻两端的电压为 3.5V，甚至更大，所以 RST 引脚又接收到高电平。单片机系统自动复位。总结：1、复位电路的原理是单片机 RST 引脚接收到 2US 以上的电平信号，只要保证电容的充放电时间大于 2US，即可实现复位，所以电路中的电容值是可以改变的。2、按键按下系统复位，是电容处于一个短路电路中，电阻两端的电压增加引起的。了所有的电能，51 单片机最小系统电路介绍1.51 单片机最小系统复位电路的极性电容 C1 的大小直接影响单片机的复位时间，一般采用 1030uF，51 单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短。2.51 单片机最小系统晶振 Y1 也可以

7、采用 6MHz 或者 11.0592MHz，在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振，51 单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度，频率越大处理速度越快。3.51 单片机最小系统起振电容 C2、C3 一般采用 1533pF，并且电容离晶振越近越好，晶振离单片机越近越好 4.P0 口为开漏输出，作为输出口时需加上拉电阻，阻值一般为 10k。6.3 参考参考包括内核方面的讲解，请参考文件夹内和PPT。设置为定时器模式时，加 1 计数器是对内部机器周期计数（1 个机器周期等于 12 个振荡周期，即计数频率为晶振频率的 1/12）。计数值N 乘以机器周期 Tcy 就是定时时间t。设置为计数器模式时，外部事件计数脉冲由 T0 或T1 引脚输入到计数器。在每个机器周期的S5P2 期间采样T0、T1 引脚电平。当某周期采样到一 输入，而下一周期又采样到一低电平时，则计数器加 1，更新的计数值在下一个机