51单片机最小应用系统[51单片机最小应用系统有哪几部分组成?]

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51单片机最小应用系统[51单片机最小应用系统有哪几部分组成?]

2023-04-02 23:01| 来源: 网络整理| 查看: 265

51单片机最小系统原理图?

单片机的最小系统是由组成单片机系统必需的一些元件构成的,除了单片机之外,还需要包括电源供电电路、时钟电路、复位电路。单片机最小系统电路(单片机电源和地没有标出)如图2-7所示。\x0d\x0a\x0d\x0a图2-7 单片机最小系统\x0d\x0a下面着重介绍时钟电路和复位电路。\x0d\x0a1)时钟电路\x0d\x0a单片机工作时,从取指令到译码再进行微操作,必须在时钟信号控制下才能有序地进行,时钟电路就是为单片机工作提供基本时钟的。单片机的时钟信号通常有两种产生方式:内部时钟方式和外部时钟方式。\x0d\x0a内部时钟方式的原理电路如图2-8所示。在单片机XTAL1和XTAL2引脚上跨接上一个晶振和两个稳频电容,可以与单片机片内的电路构成一个稳定的自激振荡器。晶振的取值范围一般为0~24MHz,常用的晶振频率有6MHz、12 MHz、11.0592 MHz、24 MHz等。一些新型的单片机还可以选择更高的频率。外接电容的作用是对振荡器进行频率微调,使振荡信号频率与晶振频率一致,同时起到稳定频率的作用,一般选用20~30pF的瓷片电容。\x0d\x0a外部时钟方式则是在单片机XTAL1引脚上外接一个稳定的时钟信号源,它一般适用于多片单片机同时工作的情况,使用同一时钟信号可以保证单片机的工作同步。\x0d\x0a时序是单片机在执行指令时CPU发出的控制信号在时间上的先后顺序。AT89C51单片机的时序概念有4个,可用定时单位来说明,包括振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期。\x0d\x0a振荡周期:是片内振荡电路或片外为单片机提供的脉冲信号的周期。时序中1个振荡周期定义为1个节拍,用P表示。\x0d\x0a时钟周期:振荡脉冲送入内部时钟电路,由时钟电路对其二分频后输出的时钟脉冲周期称为时钟周期。时钟周期为振荡周期的2倍。时序中1个时钟周期定义为1个状态,用S表示。每个状态包括2个节拍,用P1、P2表示。\x0d\x0a机器周期:机器周期是单片机完成一个基本操作所需要的时间。一条指令的执行需要一个或几个机器周期。一个机器周期固定的由6个状态S1~S6组成。\x0d\x0a指令周期:执行一条指令所需要的时间称为指令周期。一般用指令执行所需机器周期数表示。AT89C51单片机多数指令的执行需要1个或2个机器周期,只有乘除两条指令的执行需要4个机器周期。\x0d\x0a了解了以上几个时序的概念后,我们就可以很快的计算出执行一条指令所需要的时间。例如:若单片机使用12MHz的晶振频率,则振荡周期=1/(12MHz)=1/12us,时钟周期=1/6us,机器周期=1us,执行一条单周期指令只需要1us,执行一条双周期指令则需要2us。\x0d\x0a2)复位电路\x0d\x0a无论是在单片机刚开始接上电源时,还是运行过程中发生故障都需要复位。复位电路用于将单片机内部各电路的状态恢复到一个确定的初始值,并从这个状态开始工作。\x0d\x0a单片机的复位条件:必须使其RST引脚上持续出现两个(或以上)机器周期的高电平。\x0d\x0a单片机的复位形式:上电复位、按键复位。上电复位和按键复位电路如下。\x0d\x0a\x0d\x0a图2-9 单片机复位电路\x0d\x0a上电复位电路中,利用电容充电来实现复位。在电源接通瞬间,RST引脚上的电位是高电平(Vcc),电源接通后对电容进行快速充电,随着充电的进行,RST引脚上的电位也会逐渐下降为低电平。只要保证RST引脚上高电平出现的时间大于两个机器周期,便可以实现正常复位。\x0d\x0a按键复位电路中,当按键没有按下时,电路同上电复位电路。如在单片机运行过程中,按下RESET键,已经充好电的电容会快速通过200Ω电阻的回路放电,从而使得RST引脚上的电位快速变为高电平,此高电平会维持到按键释放,从而满足单片机复位的条件实现按键复位。\x0d\x0a单片机复位后各特殊功能寄存器的复位值见表2-11。\x0d\x0a表2-11 单片机特殊功能寄存器复位值\x0d\x0a寄存器复位值寄存器复位值寄存器复位值\x0d\x0aPC0000HSBUF不确定TMOD00H\x0d\x0aB00HSCON00HTCON00H\x0d\x0aACC00HTH100HPCON0***0000B\x0d\x0aPSW00HTH000HDPTR0000H\x0d\x0aIP***00000BTL100HSP07H\x0d\x0aIE0**00000BTL000HP0~P3FFH\x0d\x0a注:*表示无关位。

[img]51单片机系列:单片机最小系统

单片机是一种集成电路芯片。在单片机程序的控制下能准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。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。下面给大家介绍51单片机最小系统,一起学习。

工具/材料

单片机

下图是最小系统原理图,就是靠这四个部分,单片机就可以运行起来了。第一部分电源组,习惯说负极为”地”,上面GND就是英文ground的缩写。第二部分晶振组,过滤掉晶振部分的高频信号,让晶振工作的时候更加稳定。

第三部分复位组,单片机自动复位,从零开始执行程序,这个就是复位的概念。第四部分其它功能组,使用单片机的内部存储器,如果内部存储器不够容量,最多选择更高级容量的单片机型号,就可以解决问题。

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。

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,一个和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。

此最小系统中的电源供电模块的电源可以通过计算机的USB口供给,也可使用外部稳定的5V电源供电模块供给。电源电路中接入了电源指示LED,图中R11为LED的限流电阻,S1 为电源开关。

复位电路由按键复位和上电复位两部分组成。

上电复位:STC89系列单片及为高电平复位,通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC,再连接一个电阻到GND,由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位,随后回归到低电平进入正常工作状态,这个电阻和电容的典型值为10K和10uF。

按键复位:按键复位就是在复位电容上并联一个开关,当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平,而且由于电容的充电,会保持一段时间的高电平来使单片机复位。

单片机系统里都有晶振,在单片机系统里晶振作用非常大,全程叫晶体振荡器,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。高级的精度更高。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)。晶振用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。

P0口外接上拉电阻。

51单片机的P0端口为开漏输出,内部无上拉电阻,如下图。所以在当做普通I/O输出数据时,由于V2截止,输出级是漏极开路电路,要使“1”信号(即高电平)正常输出,必须外接上拉电阻。

单片机的应用分类 通用型。

这是按单片机(Microcontrollers)适用范围来区分的。例如,80C51式通用型单片机,它不是为某种专门用途设计的;专用型单片机是针对一类产品甚至某一个产品设计生产的,例如为了满足电子体温计的要求,在片内集成ADC接口等功能的温度测量控制电路。

总线型。

这是按单片机(Microcontrollers)是否提供并行总线来区分的。总线型单片机普遍设置有并行地址总线、 数据总线、控制总线,这些引脚用以扩展并行外围器件都可通过串行口与单片机连接,另外,许多单片机已把所需要的外围器件及外设接口集成一片内,因此在许多情况下可以不要并行扩展总线,大大减省封装成本和芯片体积,这类单片机称为非总线型单片机。

控制型。

这是按照单片机(Microcontrollers)大致应用的领域进行区分的。一般而言,工控型寻址范围大,运算能力强;用于家电的单片机多为专用型,通常是小封装、低价格,外围器件和外设接口集成度高。 显然,上述分类并不是惟一的和严格的。例如,80C51类单片机既是通用型又是总线型,还可以作工控用。

51单片机最小系统板学习版干嘛的

用来学习51单片机得。51单片机是一类非常简单、在好多嵌入式领域广泛应用的控制器片子,通过最小系统板,你可以学习到它的程序烧写方法、引脚功能、练习基础的汇编能力或者是c语言能力。通过这些练习之后,就可以用51单片机作为主控来玩儿一些比较有意思的东西了,比如电子相册、温湿度控制系统等等

51单片机最小应用系统与总线扩展的区别

概念不同。根据查询相关资料显示,单片机最小系统是指能让单片机运行起来的最基本的外围电路,而总线扩展只是一个芯片,两者的概念是不一样的,不过都是单片机运行起来的必需品。

51单片机最小系统原理图

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、电源、晶振电路、复位电路。

1、单片机

89C51单片机一片

2、电源

5V直流电源1个

3、晶振电路

包括12MHz晶振1只、30pF瓷片电容2只

4、复位电路

10uF电解电容1只,4k7电阻1只。

电路如下:

向左转|向右转

注:上图中/EA(31引脚)也可直接连接电源VCC,2k电阻可去除。

51单片机最小系统:

1、时钟电路51 单片机上的时钟管脚:XTAL1(19 脚) :芯片内部振荡电路输入端。XTAL2(18 脚) :芯片内部振荡电路输出端。

2、复位电路在单片机系统中,复位电路是非常关键的,当程序跑飞(运行不正常)或死机(停止运行)时,就需要进行复位。MCS-5l 系列单片机的复位引脚RST( 第9 管脚) 出现2个机器周期以上的高电平时,单片机就执行复位操作。如果RST 持续为高电平,单片机就处于循环复位状态。

3、EA/VPP(31 脚) 的功能和接法51 单片机的EA/VPP(31 脚) 是内部和外部程序存储器的选择管脚。当EA 保持高电平时,单片机访问内部程序存储器;当EA 保持低电平时,则不管是否有内部程序存储器,只访问外部存储器。

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