⑴ 設計並畫出一個單片機應用系統的硬體原理圖,要求如下:
89C51的結構與性能特點
89C51是MCS-51系列單片機的典型產品之一。其內部具有的硬體資源如圖3所示。
①4 kB可編程的E2PROM。
②面向控制的8 b CPU。
③128 B內部RAM數據存貯器。
④32 b雙向輸入/輸出線。
⑤1個全雙工的串列口。
⑥2個16 b定時器/計數器。
⑦5個中斷源,2個中斷優先順序。⑧時鍾發生器。
⑨可以定址64 kB的程序存貯器和64 kB的外部數據存貯器。
該鍵盤利用了89C51的片內E2PROM 作為程序存貯器,避免外擴存貯器佔用單片機的輸入/輸出口資源;利用P3口的第二功能完成非同步串列通訊功能;用一片ICL232CPE作為介面電平轉換芯 片,便實現了鍵盤的全部硬體邏輯。硬體少,可靠性高。整個鍵盤採用+5 V直流電源;電路與鍵位陣列分離設計。本鍵盤還克服了以往鍵盤設計中鍵位少、不
⑵ 51單片機最小系統原理圖,求通俗易懂的講解
我是一名電子信息大專畢業的學生,下面51單片機最小系統的講解,你參考一下
51單片機共有40隻引腳.
下面這個就是最小系統原理圖,就是靠這四個部分,這個單片機就可以運行起來了.
一,一講解:
第一部分:電源組(上圖標記為1的部分)
40腳接電源5V,20腳接電源負極,在單片機裡面,負極也可以叫GND或者」地」,我們在單片機的應用中,習慣說負極為」地」,上面GND就是英文ground的縮寫,翻譯過來就是"地"的意思.
第二部分:晶振組(上圖標記為2的部分)
11.0592M晶振Y1與單片機的18,19腳並聯,因為這兩只腳,就是晶振工作的引腳.
22p電容C2一端接18腳,一端接地.
22p電容C3一端接19腳,一端接地.
這兩個電容,我們在10~30P之間選擇都是可以的,主要作用是,過濾掉晶振部分的高頻信號,讓晶振工作的時候更加穩定.
第三部分:復位組(上圖標記為2的部分)
10u電容C1正極接電源5V,C1負極接單片機的復位腳,第9腳.
1K電阻R17一端接單片機的復位腳,第9腳,一端接地.
就是通過這個10u和1k,就可以讓單片機一供電時,單片機自動復位,從零開始執行程序,這個就是復位的概念.
第四部分:其它功能組(上圖標記為4的部分)
這個腳是存儲器使用選擇腳,當這個腳接"地"時,那麼告訴單片機選擇外部存儲器,當這個腳接"5V"時,說明單片機使用內部存儲器.
因為選擇外部存儲器,太浪費單片機僅有的資源,所以這一腳永遠接電源5V(如上圖所示),使用單片機的內部存儲器,如果內部存儲器不夠容量,最多選擇更高級容量的單片機型號,就可以解決問題了.
詳細看下面的帖子,單片機最小系統的通俗易懂講解:
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⑶ 單片機最小系統原理描述,原理圖,以及電路說明
51單片機最小系統電路介紹
1.51單片機最小系統復位電路的極性電容C1的大小直接影響單片機的復位時間,一般採用10~30uF,51單片機最小系統容值越大需要的復位時間越短。
2.51單片機最小系統晶振Y1也可以採用6MHz或者11.0592MHz,在正常工作的情況下可以採用更高頻率的晶振,51單片機最小系統晶振的振盪頻率直接影響單片機的處理速度,頻率越大處理速度越快。
3.51單片機最小系統起振電容C2、C3一般採用15~33pF,並且電容離晶振越近越好,晶振離單片機越近越好4.P0口為開漏輸出,作為輸出口時需加上拉電阻,阻值一般為10k。
設置為定時器模式時,加1計數器是對內部機器周期計數(1個機器周期等於12個振盪周期,即計數頻率為晶振頻率的1/12)。計數值N乘以機器周期Tcy就是定時時間t。
設置為計數器模式時,外部事件計數脈沖由T0或T1引腳輸入到計數器。在每個機器周期的S5P2期間采樣T0、T1引腳電平。當某周期采樣到一高電平輸入,而下一周期又采樣到一低電平時,則計數器加1,更新的計數值在下一個機器周期的S3P1期間裝入計數器。由於檢測一個從1到0的下降沿需要2個機器周期,因此要求被采樣的電平至少要維持一個機器周期。當晶振頻率為12MHz時,最高計數頻率不超過1/2MHz,即計數脈沖的周期要大於2ms。
標識符號地址寄存器名稱
P30B0HI/O口3寄存器
PCON87H電源控制及波特率選擇寄存器
SCON98H串列口控制寄存器
SBUF99H串列數據緩沖寄存器
TCON88H定時控制寄存器
TMOD89H定時器方式選擇寄存器
TL08AH定時器0低8位
TH08CH定時器0高8位
TL18BH定時器1低8位
TH18DH定時器1高8位
⑷ 51單片機復位電路原理圖
51單片機復位51單片機的復位電路原理圖很簡單,只需要一個47k電阻,10uf電容,以及一個復位開關即可。電阻接在5v和復位引腳rst上,電容和開關接在rst和地之間。
⑸ 51單片機最小系統原理圖
我是一名單片機工程師,下面的講解你參考一下.
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51單片機共有40隻引腳.下面這個就是最小系統原理圖,就是靠這四個部分,這個單片機就可以運行起來了.(看下面的數字標記,1234)
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這個腳是存儲器使用選擇腳,當這個腳接」地」時,那麼就是告訴單片機,選擇使用外部存儲器,當這個腳接」5V」時,說明單片機使用內部存儲器.
如果選擇外部的存儲器,太浪費單片機僅有的資源,所以這一腳永遠接電源5V(如上圖所示),使用單片機的內部存儲器.
5 如果內部存儲器不夠容量,最多選擇更高級的容量,就可以解決容量不夠的問題了,就是這么簡單
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一天入門51單片機:點我學習
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我是歲月哥,願你學習愉快!
⑹ 1.設計單片機最小系統(其具體到器件) 2.寫出硬體的工作原理 畫出軟體的流程圖
單片機最小系統,或者稱為最小應用系統,是指用最少的元件組成的單片機可以工作的系統.
對51系列單片機來說,最小系統一般應該包括:單片機、晶振電路、復位電路.
下面給出一個51單片機的最小系統電路圖.
說明
復位電路:由電容串聯電阻構成,由圖並結合"電容電壓不能突變"的性質,可以知道,當系統一上電,RST腳將會出現高電平,並且,這個高電平持續的時間由電路的RC值來決定.典型的51單片機當RST腳的高電平持續兩個機器周期以上就將復位,所以,適當組合RC的取值就可以保證可靠的復位.一般教科書推薦C取10u,R取8.2K.當然也有其他取法的,原則就是要讓RC組合可以在RST腳上產生不少於2個機周期的高電平.至於如何具體定量計算,可以參考電路分析相關書籍.
晶振電路:典型的晶振取11.0592MHz(因為可以准確地得到9600波特率和19200波特率,用於有串口通訊的場合)/12MHz(產生精確的uS級時歇,方便定時操作)
單片機:一片AT89S51/52或其他51系列兼容單片機
特別注意:對於31腳(EA/Vpp),當接高電平時,單片機在復位後從內部ROM的0000H開始執行;當接低電平時,復位後直接從外部ROM的0000H開始執行.這一點是初學者容易忽略的.
復位電路:
一、復位電路的用途
單片機復位電路就好比電腦的重啟部分,當電腦在使用中出現死機,按下重啟按鈕電腦內部的程序從頭開始執行。單片機也一樣,當單片機系統在運行中,受到環境干擾出現程序跑飛的時候,按下復位按鈕內部的程序自動從頭開始執行。
單片機復位電路如下圖:
二、復位電路的工作原理
在書本上有介紹,51單片機要復位只需要在第9引腳接個高電平持續2US就可以實現,那這個過程是如何實現的呢?
在單片機系統中,系統上電啟動的時候復位一次,當按鍵按下的時候系統再次復位,如果釋放後再按下,系統還會復位。所以可以通過按鍵的斷開和閉合在運行的系統中控制其復位。
開機的時候為什麼為復位
在電路圖中,電容的的大小是10uF,電阻的大小是10k。所以根據公式,可以算出電容充電到電源電壓的0.7倍(單片機的電源是5V,所以充電到0.7倍即為3.5V),需要的時間是10K*10UF=0.1S。
也就是說在電腦啟動的0.1S內,電容兩端的電壓時在0~3.5V增加。這個時候10K電阻兩端的電壓為從5~1.5V減少(串聯電路各處電壓之和為總電壓)。所以在0.1S內,RST引腳所接收到的電壓是5V~1.5V。在5V正常工作的51單片機中小於1.5V的電壓信號為低電平信號,而大於1.5V的電壓信號為高電平信號。所以在開機0.1S內,單片機系統自動復位(RST引腳接收到的高電平信號時間為0.1S左右)。
按鍵按下的時候為什麼會復位
在單片機啟動0.1S後,電容C兩端的電壓持續充電為5V,這是時候10K電阻兩端的電壓接近於0V,RST處於低電平所以系統正常工作。當按鍵按下的時候,開關導通,這個時候電容兩端形成了一個迴路,電容被短路,所以在按鍵按下的這個過程中,電容開始釋放之前充的電量。隨著時間的推移,電容的電壓在0.1S內,從5V釋放到變為了1.5V,甚至更小。根據串聯電路電壓為各處之和,這個時候10K電阻兩端的電壓為3.5V,甚至更大,所以RST引腳又接收到高電平。單片機系統自動復位。
總結:
1、復位電路的原理是單片機RST引腳接收到2US以上的電平信號,只要保證電容的充放電時間大於2US,即可實現復位,所以電路中的電容值是可以改變的。
2、按鍵按下系統復位,是電容處於一個短路電路中,釋放了所有的電能,電阻兩端的電壓增加引起的。
51單片機最小系統電路介紹
1.51單片機最小系統復位電路的極性電容C1的大小直接影響單片機的復位時間,一般採用10~30uF,51單片機最小系統容值越大需要的復位時間越短。
2.51單片機最小系統晶振Y1也可以採用6MHz或者11.0592MHz,在正常工作的情況下可以採用更高頻率的晶振,51單片機最小系統晶振的振盪頻率直接影響單片機的處理速度,頻率越大處理速度越快。
3.51單片機最小系統起振電容C2、C3一般採用15~33pF,並且電容離晶振越近越好,晶振離單片機越近越好4.P0口為開漏輸出,作為輸出口時需加上拉電阻,阻值一般為10k。
設置為定時器模式時,加1計數器是對內部機器周期計數(1個機器周期等於12個振盪周期,即計數頻率為晶振頻率的1/12)。計數值N乘以機器周期Tcy就是定時時間t。
設置為計數器模式時,外部事件計數脈沖由T0或T1引腳輸入到計數器。在每個機器周期的S5P2期間采樣T0、T1引腳電平。當某周期采樣到一高電平輸入,而下一周期又采樣到一低電平時,則計數器加1,更新的計數值在下一個機器周期的S3P1期間裝入計數器。由於檢測一個從1到0的下降沿需要2個機器周期,因此要求被采樣的電平至少要維持一個機器周期。當晶振頻率為12MHz時,最高計數頻率不超過1/2MHz,即計數脈沖的周期要大於2ms。
⑺ msp430f149單片機原理圖的含義
單片機(Single-Chip Microcomputer)是一種集成電路晶元,是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的微型計算機系統,在工業控制領域廣泛應用。從上世紀80年代,由當時的4位、8位單片機,發展到現在的300M的高速單片機。
中文名
單片機
外文名
Microcontrollers
類別
電路晶元
應用
工業生產、電子設備等
快速
導航
基本結構
硬體特徵
51單片機的結構與功能
應用
單片機技術的開發
單片機有效應用
故障的排除
簡介
單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的晶元,而是把一個計算機系統集成到一個晶元上。相當於一個微型的計算機,和計算機相比,單片機只缺少了I/O設備。概括的講:一塊晶元就成了一台計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。同時,學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇。
單片機的使用領域已十分廣泛,如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統、家用電器等。[1]
從二十世紀九十年代開始,單片機技術就已經發展起來,隨著時代的進步與科技的發展,目前該技術的實踐應用日漸成熟,單片機被廣泛應用於各個領域。現如今,人們越來越重視單片機在智能電子技術方面的開發和應用,單片機的發展進入到新的時期,無論是自動測量還是智能儀表的實踐,都能看到單片機技術的身影。當前工業發展進程中,電子行業屬於新興產業,工業生產中人們將電子信息技術成功運用,讓電子信息技術與單片機技術相融合,有效提高了單片機應用效果。作為計算機技術中的一個分支,單片機技術在電子產品領域的應用,豐富了電子產品的功能,也為智能化電子設備的開發和應用提供了新的出路,實現了智能化電子設備的創新與發展。[2]
單片機也被稱為單片微控器,屬於一種集成式電路晶元。在單片機中主要包含CPU、只讀存儲器ROM和隨機存儲器RAM等,多樣化數據採集與控制系統能夠讓單片機完成各項復雜的運算,無論是對運算符號進行控制,還是對系統下達運算指令都能通過單片機完成。 由此可見,單片機憑借著強大的數據處理技術和計算功能可以在智能電子設備中充分應用。簡單地說,單片機就是一塊晶元,這塊晶元組成了一個系統,通過集成電路技術的應用,將數據運算與處理能力集成到晶元中,實現對數據的高速化處理。[2]
基本結構
單片機的結構框圖如下圖所示:
單片機結構框圖
運算器
運算器由運算部件——算術邏輯單元(Arithmetic & Logical Unit,簡稱ALU)、累加器和寄存器等幾部分組成。ALU的作用是把傳來的數據進行算術或邏輯運算,輸入來源為兩個8位數據,分別來自累加器和數據寄存器。ALU能完成對這兩個數據進行加、減、與、或、比較大小等操作,最後將結果存入累加器。
運算器有兩個功能:
(1) 執行各種算術運算。
(2) 執行各種邏輯運算,並進行邏輯測試,如零值測試或兩個值的比較。
運算器所執行全部操作都是由控制器發出的控制信號來指揮的,並且,一個算術操作產生一個運算結果,一個邏輯操作產生一個判決。
⑻ 怎樣畫單片機硬體原理圖
首先你要具備單片機開發的一些基礎知識,了解器件的電氣特性,當然你了解了單片機還是不夠,還需要了解一些常用的外圍器件,怎麼對他們進行物理連接,怎麼寫代碼驅動這些控制器件。有了以上知識以後基本就可以畫原理圖了。
可以製作原理圖的軟體用普遍的是PROTEL,應該說個人製作必備,可以製作PCB。還有PADS CANDENCE等等,在公司裡面比較常見。PROTEL在公司一般很少見,高速信號就很少用它了!
最後畫PCB本來就是一個職業,如果你想成為一個LAYOUT公司向這個方向發展一下也可以,就是天天畫就會煩,工資待遇還可以。
⑼ 幫忙看一下這個簡單的單片機電路圖
你的原理圖沒有錯,有兩個可能的原因:
一個是單片機根本沒有工作,單片機工作時會從ALE腳周期性輸出波形,拿示波器一量便知.
二是是程序考慮的不夠周全,51內核上電之後,IO口輸出電平默認是高電平,但你用的是C語言編譯器,C編譯器在進入main函數之前會執行一個啟動文件,對一些數據初始化等等,這個時候可能對IO口電平進行改變.正確的做法是:先保證所用燈不會亮,再控制一個燈亮:
void main(void)
{
P1=0xFF;
//;此處最好稍作延時,等待IO口穩定(大概一兩個機器周期)
while(1)//加whil循環的原因:有些編譯器(如keil),會循環整個main函數,這樣
//會看不到燈亮,因為循環的太快,led燈來不及點亮
{
D1=0;
}
}