1、第 6 章 單片機最小系統介紹本章主要解決單片機最小系統的運行問題，并講解原理。6.1原理圖原理圖包括單片機插座：U1單片機排針引出：IO1 IO2上拉排阻：PZ1 PZ2ISP 口：ISP時鐘：Y2 晶振復位：RESET51 RESETAVR復位選擇跳線：J1（使用 51 則跳到 51 端）6.2 原理講解單片機最小系統,或者稱為最小應用系統,是指用最少的元件組成的單片機可以工作的系統.對 51 系列單片機來說,最小系般應該包括:單片機、晶振電路、復位電路.下面給出一個 51 單片機的最小系統電路圖.說明復位電路:由電容串聯電阻,由圖并結合電容電壓不能突變的性質,可以知道,當系上電,RST

2、腳將會出現,并且,這個持續的時間由電路的 RC 值來決定.典型的 51 單片機當 RST 腳的持續兩個機器周期以上就將復位,所以,適當組合 RC 的取值就可以保證可靠的復位.一般教科書C 取 10u,R 取 8.2K.當然也有其他取法的,原則就是要讓RC 組合可以在 RST 腳上產生不少于 2 個機周期的.至于如何具體定量計算,可以參考電路分析相關書籍.晶振電路:典型的晶振取 11.0592MHz(因為可以準確地得到 9600 波特率和 19200波特率,用于有串口通訊的場合)/12MHz(產確的uS 級時歇,方便定時操作)單片機:一片STC89C52RC 或其他 51 系列兼容單片機特別注意

3、:對于 31 腳(EA/Vpp),當接時,單片機在復位后從內部 ROM 的0000H 開始執行;當接低電平時,復位后直接從外部 ROM 的 0000H 開始執行.這一點是初學者容易忽略的.復位電路：一、復位電路的用途單片機復位電路就好比電腦的重啟部分，當電腦在使用中出現死機，按下重啟按鈕電腦內部的程序從頭開始執行。單片機也一樣，當單片機系統在運行中，受到環境干擾出現程序跑飛的時候，按下復位按鈕內部的程序自動從頭開始執行。單片機復位電路如下圖：二、復位電路的工作原理在書本上有介紹，51 單片機要復位只需要在第 9 引腳接個就可以實現，那這個過程是如何實現的呢？持續 2US在單片機系統中，系統上電

4、啟動的時候復位一次，當按鍵按下的時候系統再次復位，如果后再按下，系統還會復位。所以可以通過按鍵的斷開和閉合在運行的系統中控制其復位。開機的時候為什么為復位在電路圖中，電容的的大小是 10uF，電阻的大小是 10k。所以根據公式，可以算出電容充電到電源電壓的 0.7 倍（單片機的電源是 5V，所以充電到 0.7 倍即為 3.5V），需要的時間是 10K*10UF=0.1S。也就是說在電腦啟動的 0.1S 內，電容兩端的電壓時在 03.5V 增加。這個時候 10K 電阻兩端的電壓為從 51.5V 減少（串聯電路各處電壓之和為總電壓）。所以在 0.1S 內，RST 引腳所接收到的電壓是 5V1.5V

5、。在 5V 正常工作的 51 單片機中小于 1.5V 的電壓信號為低電平信號，而大于 1.5V 的電壓信號為號。所以在開機 0.1S 內，單片機系統自動復位（RST 引腳接收到的 時間為 0.1S 左右）。按鍵按下的時候為什么會復位信信號在單片機啟動 0.1S 后，電容 C 兩端的電壓持續充電為 5V，這是時候 10K 電阻兩端的電壓接近于 0V，RST 處于低電平所以系統正常工作。當按鍵按下的時候，開關導通，這個時候電容兩端形成了一個回路，電容被短路，所以在按鍵按下的這個過程中，電容開始之前充的電量。隨著時間的推移，電容的電壓在0.1S 內，從 5V到變為了 1.5V，甚至更小。根據串聯電路

6、電壓為各處之和，這個時候 10K 電阻兩端的電壓為 3.5V，甚至更大，所以 RST 引腳又接收到高電平。單片機系統自動復位。總結：1、復位電路的原理是單片機 RST 引腳接收到 2US 以上的電平信號，只要保證電容的充放電時間大于 2US，即可實現復位，所以電路中的電容值是可以改變的。2、按鍵按下系統復位，是電容處于一個短路電路中，電阻兩端的電壓增加引起的。了所有的電能，51 單片機最小系統電路介紹1.51 單片機最小系統復位電路的極性電容 C1 的大小直接影響單片機的復位時間，一般采用 1030uF，51 單片機最小系統容值越大需要的復位時間越短。2.51 單片機最小系統晶振 Y1 也可以

7、采用 6MHz 或者 11.0592MHz，在正常工作的情況下可以采用更高頻率的晶振，51 單片機最小系統晶振的振蕩頻率直接影響單片機的處理速度，頻率越大處理速度越快。3.51 單片機最小系統起振電容 C2、C3 一般采用 1533pF，并且電容離晶振越近越好，晶振離單片機越近越好 4.P0 口為開漏輸出，作為輸出口時需加上拉電阻，阻值一般為 10k。6.3 參考參考包括內核方面的講解，請參考文件夾內和PPT。設置為定時器模式時，加 1 計數器是對內部機器周期計數（1 個機器周期等于 12 個振蕩周期，即計數頻率為晶振頻率的 1/12）。計數值N 乘以機器周期 Tcy 就是定時時間t。設置為計數器模式時，外部事件計數脈沖由 T0 或T1 引腳輸入到計數器。在每個機器周期的S5P2 期間采樣T0、T1 引腳電平。當某周期采樣到一 輸入，而下一周期又采樣到一低電平時，則計數器加 1，更新的計數值在下一個機