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。

26单片机的最小电路介绍

SO单片机开发指南之26

本文介绍单片机的最小电路及其电路扩展。

1、 单片机的最小电路

单片机的最小电路就是让单片机能工作的最基本的电路，包含最少的必要的基本元件。

一般一个单片机的最小电路需要包含下面几个部件：

->电源。单片机要工作，电源是必需的，单片机常见的电源是5V或者3.3V的直流电，一般需要在电源引脚处做滤波。

->晶振。晶振是单片机的时间基准，在指令执行和定时中都要使用到。不过有很多单片机集成了内部晶振，这个也不是必需。

->下载接口，可用于下载程序之用。一般是串口1作为程序下载接口，在烧录完程序之后也可以当作串口作通信口。

2、 一个最小电路及扩展的例子

某单片机的最小电路：

如图 1，（1）处是这款单片机的电源接口，并用两个电容做了滤波。

（2）处是晶振引脚，这款单片机内置晶振，所以没接。

（3）处是一个串口TTL转232的电路，可以用来下载程序，也可以用来作为通信口，这个也不是必需的。下载程序比较常用的是用USB转TTL线，这个只需要在电路板上预留排针（为RXD和RXD）。

一般，最小电路可以在单片机的手册里找到。

电路扩展：

电路扩展是在最小电路的基础上，为实现用户需求的功能而扩展的电路。

电路扩展有几个注意点：

->电路扩展一般是需要什么配什么，

->与外部设备之间最好信号隔离，常用继电器、光耦等进行隔离，

->扩展电路的电平需要与单片机匹配。

以上就是单片机最小电路和电路扩展方面的内容。本节完，精彩待续。

相关问答

单片机由中央处理器(含部分特殊功能寄存器)、内部RAM、程序存储器、各种外设(IO端口、定时器、串行接口、中断处理电路等等)及对应控制寄存器、时钟电路、复...

对于51单片机最小系统而言,目前主流型号的51单片机外部硬件只有电源电路,即根据单片机的型号向其提供3.3Ⅴ或5V电源。新型号的51单片机已经不再需要过去所必...

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、时钟电路、复位电路、...

1、单片机电源可以和负载电源共用,只要电压都是稳定的5V,都可以。但是如果单片机控制外设有的是24V电源,那毫无疑问是不能公用的。2、单片机供电,也就是给...

当在P1口接外电路的话,就一定要接,如果不接,很容易烧坏p1口内部的场效应管的,但是不用P1口的话,其他端口可以不接。排阻一般用4700欧就可以。在P1口接排阻是...

[最佳回答]用P1口控制8个LED灯就行,限流电阻用300欧即可,LED接成共阳极的,也就是正极接在一起,及然后接在正电源端!用P1口控制8个LED灯就行,限流电阻用300欧...

我是电子及工控技术,我来回答这个问题。作为单片机最小系统之一的复位电路在单片机中占有很重要的位置,今天我就和朋友们聊聊这方面的事。复位电路介绍一般来...

[最佳回答]1,systemcompositiondiagram2,the89C51pindiagram3andsingle-chipmicrocomputersmallestsystem...

AT89s51单片机要用并口下载程序吧有推荐的下载电路和下载程序有用(0)回复我建议你用STC系列的单片机,然后用MAX232,如果是笔记本的话下载个USB-...

我认为从事单片机的工程师们除了会写软件外,还要掌握一些基本的电子电路分析方法,举例说明如我们设计一个的洗衣机电路进行说明,由电源部分,单片机最小系统...