1. 全是干貨!!51單片機最小系統詳解
單片機最小系統,或稱為最小應用系統,是單片機可以運行所需的最少元件組成的系統。對於51系列單片機而言,通常包括單片機、晶振電路和復位電路。
復位電路通過電容串聯電阻實現,當系統啟動時,RST腳會出現高電平,持續時間由電路的RC值決定,確保在啟動後復位。常見的做法是使用C10uF和R8.2K的組合,以獲得至少兩個機器周期的高電平,確保可靠復位。
晶振電路為系統提供時鍾頻率,典型頻率包括11.0592MHz和12MHz,適用於串口通信或精確定時操作。
單片機選用AT89S51/52或其他51系列兼容型號。
注意:31腳(EA/Vpp)在接高電平時,單片機復位後從內部ROM的0000H開始執行;接低電平時,從外部ROM的0000H開始執行。初學者易忽略這一點。
復位電路原理:在系統啟動時,復位電路提供高電平,保證單片機從頭開始執行程序。按鍵操作可觸發復位,通過改變電路狀態,釋放電容電能,使RST腳電平變化。
總結:復位電路依賴電容充放電時間實現復位,按鍵操作導致電路狀態改變,釋放電容電能引起電平變化。
51單片機最小系統電路介紹:
1. 電容C1的大小影響復位時間,推薦值為10~30uF。
2. 晶振Y1頻率選擇:6MHz或11.0592MHz,頻率越高,處理速度越快。
3. C2、C3電容值為15~33pF,應靠近晶振以優化性能。
4. P0口為開漏輸出,作為輸出口時需加上拉電阻,阻值通常為10k。
5. 設置定時器或計數器模式時,計數值與定時時間的關系,取決於機器周期和振盪頻率。
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2. 51單片機最小系統原理圖
單片機的最小系統是由必要的組件組成的,這些組件除了單片機本身之外,還包括電源供電電路、時鍾電路和復位電路。下面是關於單片機最小系統電路的描述,如圖2-7所示,需要注意的是電源和地線並未在圖中標出。
**單片機最小系統電路**
1. 時鍾電路
單片機的工作需要在時鍾信號的控制下進行,因此時鍾電路為單片機提供基本時鍾信號。單片機的時鍾信號可以由內部時鍾方式或外部時鍾方式產生。
內部時鍾方式通過在單片機的XTAL1和XTAL2引腳上連接晶振和穩頻電容來實現,與片內電路共同構成穩定的自激振盪器。常用的晶振頻率包括6MHz、12MHz、11.0592MHz和24MHz等,一些新型單片機還可以支持更高頻率。外接電容有助於微調振盪器的頻率,以確保振盪信號的頻率與晶振頻率一致,通常選擇20~30pF的瓷片電容。
外部時鍾方式則是在單片機的XTAL1引腳上外接一個穩定的時鍾信號源,這種方式通常用於多片單片機同時工作,以確保工作同步。
2. 復位電路
單片機在啟動或發生故障時需要復位,復位電路的作用是將單片機內部各電路的狀態恢復到初始值。
單片機的復位條件是RST引腳上需要持續出現兩個或更多機器周期的高電平。復位形式包括上電復位和按鍵復位。
上電復位電路利用電容充電來實現復位。在電源接通瞬間,RST引腳上的電位為高電平(Vcc),隨著電容充電,RST引腳上的電位逐漸下降為低電平。只要保證高電平持續時間超過兩個機器周期,就能實現正常復位。
按鍵復位電路在單片機運行過程中,如果按下RESET鍵,已充電的電容會通過200Ω電阻快速放電,使得RST引腳上的電位迅速變為高電平,直到按鍵釋放,滿足單片機復位的條件。
單片機復位後,各特殊功能寄存器的復位值如表2-11所示。
**單片機特殊功能寄存器復位值**
| 寄存器 | 復位值 | 寄存器 | 復位值 | 寄存器 | 復位值 |
|--------|--------|--------|--------|--------|--------|
| PC | 0000H | SBUF | 不確定 | TMOD | 00H |
| B | 00H | SCON | 00H | TCON | 00H |
| ACC | 00H | TH1 | 00H | PCON | 0***0000B |
| PSW | 00H | TH0 | 00H | DPTR | 0000H |
| IP | ***00000B | TL1 | 00H | SP | 07H |
| IE | 0**00000B | TL0 | 00H | P0~P3 | FFH |
| **註:*表示無關位。** | | | | | |
以上內容是對單片機最小系統原理圖及相關電路的描述,糾正了原文中的錯誤,並進行了語句的潤色和時態的統一。