51单片机最小系统设计

MCS51单片机

——之最小系统设计一、任务与要求

应用89C51（52）单片机设计并制作一个单片机最小系统，达到如下基本要求：1、具有上电复位和手动复位功能。2、使用单片机片内程序存储器。3、具有基本的人机交互接口。按键输入、LED显示功能。4、具有一定的可扩展性，单片机I/O口可方便地与其他电路板连接。二、单片机最小系统设计1、最小系统概念

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,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路、按键输入、显示输出等。15～45pf×21～12MHz（MCS-51）0～24MHz（Atmel-89C）XTAL1XTAL2也可以由XTAL1端接入外部时钟，此时应将XTAL2接地：XTAL2XTAL1外部时钟通常外接一个晶振两个电容2、时钟和时钟电路3、复位和复位电路+5V10uF10KVccRSTGND上电复位10uF10KVccRSTGND手动&上电复位1K+5VRESET:

复位端（正脉冲有效，宽度

2个机器周期）4、EA/Vpp:

寻址外部ROM控制端/编程电源输入端。片内无ROM时必须接地；片内有ROM时并应用时应当接高电平；对片内ROM编程时编程正电源加到此端。三、基于ZLG7289按键显示电路设计

ZLG7289B是广州周立功单片机发展有限公司自行设计的数码管显示驱动及键盘扫描管理芯片，可直接驱动8位共阴式数码管（或64只独立LED），同时还可以扫描管理多达64只按键。

ZLG7289B内部含有显示译码器，可直接接受BCD码或16进制码，并同时具有2种译码方式。此外，还具有多种控制指令，如消隐﹑闪烁﹑左移﹑右移﹑段寻址等。

ZLG7289B采用SPI串行总线与微控制器接口，仅占用少数几根I/O口线。1、引脚图2、典型应用电路图（1）数码管必须是共阴式的，不能直接使用共阳式的。（2）R9～R16是限流电阻，典型值是270Ω。（3）为了使键盘扫描得以正常进行，下拉电阻R1～R8和位选电阻R17～R24是必须的。它们之间还要遵从一定的比例关系，比值在5:1到50:1之间，典型值是10:1。下拉电阻取值范围在10～100KΩ，位选电阻取值范围在1～10KΩ。（4）在多数应用当中可能用不到太多的按键，建议按列裁减键盘，则相应列的位选电阻可以省略3、使用注意4、SPI串行接口串行外围接口Serialperipheralinterface，3根线实现数据双向传输。

（1）ZLG7289B的SPI串行接口信号（2）SPI总线时序图纯指令时序图（单字节命令）带数据指令时序图（命令字在前，输入数据在后）读键盘指令时序图（命令字在前，键值在后）

只有当INT引脚出现下跳沿时才允许去读取按键值，否则将得不到有意义的数据。5、C51驱动程序软件包（1）软件包说明

ZLG7289B的80C51单片机C51驱动程序软件包由两个文件组成：“ZLG7289.h”和“ZLG7289.c”。头文件“ZLG7289.h”包括ZLG7289B的I/O接口定义和用户指令集声明。

C语言文件“ZLG7289.c”是这些指令的具体实现。将文件“ZLG7289.c”和“ZLG7289.h”一起复制到您的工程文件夹下；根据电路的实际情况，在文件“ZLG7289.h”中重新定义I/O接口；把文件“ZLG7289.c”添加进工程中，在需要的地方包含头文件“ZLG7289.h”；在main()函数的开始处应当调用一次初始化函数ZLG7289_Init()；

以后在程序中可以直接使用ZLG7289B的用户指令集了；读取键值时使用函数ZLG7289_Key()，查询方式、中断方式皆可。（2）软件包的具体用法复位指令：ZLG7289_Reset()；测试指令：ZLG7289_Test()；左移指令：ZLG7289_SHL()；右移指令：ZLG7289_SHR()；循环左移：ZLG7289_ROL()；循环右移：ZLG7289_ROR()；下载数据：ZLG7289_Download(mod,x,dp,dat)；闪烁控制：ZLG7289_Flash(x)；消隐控制：ZLG7289_Hide(x)；段点亮控制：ZLG7289_SegOn(seg)；段关闭控制：ZLG7289_SegOff(seg)；读键盘数据指令：charZLG7289_Key()。（3）用户指令集汇总：四、电路板制作中的几点说明1、单片机中没有用到的I/O口必须引出，以便于日后的扩展应用。2、按键不应超过16个。3、数码管设计为8位，实际制作时安装4位，剩余的4位等需要时再安装。4、数码管用插座安装，不要直接焊接在电路板上。5、注意电路板的布局，疏密合理。一般数码管在电路板的上方，按键在电路板的下方，单片机在电路板的中心