全是干货！！单片机最小系统详解

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,最小系统一般应该包括: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:由电容串联电阻构成,由图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平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.一般教科书推荐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个机周期的高电平.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(产生精确的uS级时歇,方便定时操作)

单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机

特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,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.

一、复位电路

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：

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引脚接个高电平持续2US就可以实现，那这个过程是如何实现的呢?

在单片机系统中，系统上电启动的时候复位一次，当按键按下的时候系统再次复位，如果释放后再按下，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0~3.5V增加。这个时候10K电阻两端的电压为从5~1.5V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5V~1.5V。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的电压信号为高电平信号。所以在开机0.1S内，单片机系统自动复位(RST引脚接收到的高电平信号时间为0.1S左右)。

按键按下的时候为什么会复位

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，电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移，电容的电压在0.1S内，从5V释放到变为了1.5V，甚至更小。根据串联电路电压为各处之和，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。

二、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，释放了所有的电能，电阻两端的电压增加引起的。

三、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10~30uF，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15~33pF，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。

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。当某周期采样到一高电平输入，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器周期的S3P1期间装入计数器。由于检测一个从1到0的下降沿需要2个机器周期，因此要求被采样的电平至少要维持一个机器周期。当晶振频率为12MHz时，最高计数频率不超过1/2MHz，即计数脉冲的周期要大于2 ms。

经典的51单片机最小系统电路原理图：国产STC系列（51内核）

什么是51单片机？1980年，Intel推出了首款单片机8051，之后又陆续推出了与8051指令完全相同的8031、8032、8052等系列的单片机，初步形成了MCS-51系列。 1984年，Intel出售了51核，此后，世界上出现了上千种51单片机，如爱特梅尔、飞利浦，华邦，还有国内的宏晶（STC micro）等。51单片机泛指所有兼容 8051指令的单片机。

51单片机过时没？还远远没有，51单片机在已经诞生将近40年后仍然具有强大的生命力，国内国外都还在大量生产以51为内核的单片机，这其中就有国内的宏晶（STC）。这类单片机不仅价格十分便宜，而且性能不差，常规的应用场合都没问题，据说某军事大国把STC单片机都用到了无人机上。

言归正卷，本文给大家呈献的是STC单片机的最小系统原理图：

该单片机在VCC引脚上给它5V电，这就够了，不需要其它附加电路。

该单片机的程序下载是通过P3.0和P3.1两个引脚实现的，利用的是这两个引脚的串口功能。因此这两个引脚在实际应用时一般用作串口功能，不做其它用途。当然，如果引脚数量比较紧张，必须启用这两个引脚，也不是不可以，但尽量用作输入口。

图中框框部分是程序下载器电路，可以直接设计到产品电路板上，以后就可以直接用USB口下载软件；也可以将其省略，只是在下载软件时必须通过一个下载器进行。实际上下载器内部电路就是这个图框里面的电路。如果你把这个框框里面的电路做成电路板，就可以自己做一个程序下载器。

有个问题，单片机的工作时钟从哪里来？之前8051那时候的单片机一般都需要外部晶振电路提供工作时钟，然而现在单片机一般在芯片内部都集成了RC振荡电路，通过软件可以启用单片机内部的RC振荡器脉冲作为单片机的内部工作时钟，这样不仅电路简单，而且还节省了产品的成本。不过在一些精度要求比较高的应用场合，例如对外异步串口通讯、电子钟等，对时钟精度要求比较高，这时候就必须用外部晶振电路了。

结束语：单片机起源于51，世界上最经典的单片机非51莫属，至今我还有很多项目都是用51单片机做的，除了成本考虑之外，现在很多芯片厂家已经在51内核基础上扩展了很多非常实用的外设（例如LIN和CAN通讯模块，增强型PWM模块，电机控制和驱动模块等等），这用起来其实很方便

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4条回答:【推荐答案】你好!那就重点检查串口部分,把原理图发一下看看

[回答]1.能看懂电路图。2.认识并知道芯片和电子元件的引脚及功能。3.可以熟练的使用电烙铁、松香助焊剂。强烈推荐你去找深圳品阔信息技术有限公司,这家...

3、电源是否正负极接反(容易烧坏单片机);4、EA端是否接高电平(VCC);最好用万用表测一下需要焊接的每一个引脚,对照电路图,你一定可以查出问题,积累重要的经验...

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