单片机最小系统的介绍
昨天我们讲述了如何用单片机点亮一个LED灯,其实细心地朋友会发现,在昨天的电路图中其实有一部分会感到很陌生,我们来回顾一下,如下图。
电路图
左下角是不是有三个原件,这三个就是C1、C2、Y1,乍一看给人感觉好像没什么作用,实际上这三个不起眼的家伙却对单片机起着决定性作用,这就是今天要介绍的——51单片机最小系统。
那么什么是最小系统呢?最小系统就是使单片机工作的最低配置,有了最小系统可以外加许多模块,增强其功能,像上图加的一个LED就是对其功能的一个扩展。
在51单片机中最小系统包括复位电路、时钟系统、电源系统
复位电路
复位电路的作用就是让单片机从头开始运行,在C语言中体现在main函数开头的位置,起作用时让引脚9(RST引脚)出现两个机器周期以上的高电平。
时钟系统
时钟系统的作用是产生固定的频率信号,相当于人的心脏(可以想象其作用之大),它的原理就是形成一个振荡电路(振荡电路由电容C1、C2、晶振Y1(与上图X2为一种)组成),产生一个固定频率,使单片机能够工作,这就是开头所说起绝定性作用的原因。
电源电路比较简单,直接用5V电源把单片机的VCC接到电源正,GND接到电源负(这里不再展示原理图)。
在实际应用中,光有最小系统还不够,还会加一些指示灯,在P0口加上一个上拉电阻(约10K欧9脚排阻,由于P0口不能产生高电平,其他口则不用),如果我们需要把写好的程序下载到里面的话还需要一个下载器等等。
排阻
CH340下载器
最后来一张制作成功的图片
51最小系统
51的学起来还是比较简单的,ARM的最小系统就比51最小系统复杂好多倍,通常ARM最小系统是由SDRAM、Flash、调试接口、时钟、电源、复位等组成,每一部分也都比51要复杂,复杂度一增加相应的开发成本就会增加,在产品中如果对实时性要求不是特别高,考虑到成本原因,用51是比较好的选择,我也会坚持每天给大家介绍基于51的一些产品。
PS:基于昨天用单片机点亮一个LED那篇文章,有网友觉得点亮一个LED灯不过瘾,借鉴于此,明天为大家介绍一下使用LED比较多的爱心流水灯(30个灯),光立方(512个灯),为大家带来一个视觉盛宴。
宇凡微解析 单片机最小系统包含哪几部分?
在MCU行业工作的朋友经常会听说的一个名词叫做单片机最小系统,对于刚入行的单片机小白来说,也许对单片机最小系统并不怎么了解,单片机最小系统包含哪几个部分?本文将带大家一起来了解一下。
单片机最小系统
一、什么是单片机最小系统
单片机最小系统就是让单片机能够正常工作并发挥其功能时所必需的组成部分,是指用最少的元件组成的以单片机为核心元件的可以正常工作的具有特定功能的单片机系统,是单片机产品开发的核心电路。而且单片机最小系统是在以51单片机为基础上进行扩展,使其能更方便地运用于测试系统中。
二、单片机最小系统包含哪几个部分
单片机最小系统主要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分等组成,如果是一个可以工作的嵌入式最小系统其硬件还应该包括:嵌入式微处理器、存储器、与I/O接口。
1、电源供电模块
对于一个完整的电子设计来讲,首要问题就是为整个系统提供电源供电模块,电源模块的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。51单片机虽然使用时间最早、应用范围最广,但是在实际使用过程中,一个很典型的问题就是相比其他系列的单片机,51单片机更容易受到干扰而出现程序跑飞的现象,克服这种现象出现的一个重要手段就是为单片机系统配置一个稳定可靠的电源供电模块。
2、复位电路
单片机的置位和复位,都是为了把电路初始化到一个确定的状态,一般来说,单片机复位电路作用是把一个例如状态机初始化到空状态,而在单片机内部,复位的时候单片机是把一些寄存器以及存储设备装入厂商预设的一个值。单片机复位电路原理是在单片机的复位引脚RST上外接电阻和电容,实现上电复位。当复位电平持续两个机器周期以上时复位有效。复位电平的持续时间必须大于单片机的两个机器周期。具体数值可以由RC电路计算出时间常数。
3、振荡电路
单片机系统里都有晶振,在单片机系统里晶振作用非常大,全称叫晶体振荡器,他结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率,单片机晶振提供的时钟频率越高,那么单片机运行速度就越快,单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。高级晶振频率精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率,称为压控振荡器(VCO)。晶振是一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定,精确的单频振荡。
4、扩展部分
扩展部分主要包括一些电路,包括LED电路、蜂鸣器电路、系统的数码管电路和系统的键盘电路等等。这些电路正常运转才能维持系统的运行。当然不同的单片机最小系统,所拥有的电路都不一样,这些电路也是单片机最小系统不可或缺的部分。
以上就是单片机最小系统包含哪几个部分的全部内容介绍,如果单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,因此还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,才能更好的完善使用。如果您还有相关的疑问,可以留言咨询,宇凡微专注于单片机应用方案的开发,MCU功能定制开发,致力于打造全球电子产业链最完整的单片机方案!
引用:单片机最小系统包含哪几部分?-深圳宇凡微
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