1. 全是干货!!51单片机最小系统详解
单片机最小系统,或称为最小应用系统,是单片机可以运行所需的最少元件组成的系统。对于51系列单片机而言,通常包括单片机、晶振电路和复位电路。
复位电路通过电容串联电阻实现,当系统启动时,RST脚会出现高电平,持续时间由电路的RC值决定,确保在启动后复位。常见的做法是使用C10uF和R8.2K的组合,以获得至少两个机器周期的高电平,确保可靠复位。
晶振电路为系统提供时钟频率,典型频率包括11.0592MHz和12MHz,适用于串口通信或精确定时操作。
单片机选用AT89S51/52或其他51系列兼容型号。
注意:31脚(EA/Vpp)在接高电平时,单片机复位后从内部ROM的0000H开始执行;接低电平时,从外部ROM的0000H开始执行。初学者易忽略这一点。
复位电路原理:在系统启动时,复位电路提供高电平,保证单片机从头开始执行程序。按键操作可触发复位,通过改变电路状态,释放电容电能,使RST脚电平变化。
总结:复位电路依赖电容充放电时间实现复位,按键操作导致电路状态改变,释放电容电能引起电平变化。
51单片机最小系统电路介绍:
1. 电容C1的大小影响复位时间,推荐值为10~30uF。
2. 晶振Y1频率选择:6MHz或11.0592MHz,频率越高,处理速度越快。
3. C2、C3电容值为15~33pF,应靠近晶振以优化性能。
4. P0口为开漏输出,作为输出口时需加上拉电阻,阻值通常为10k。
5. 设置定时器或计数器模式时,计数值与定时时间的关系,取决于机器周期和振荡频率。
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2. 51单片机最小系统原理图
单片机的最小系统是由必要的组件组成的,这些组件除了单片机本身之外,还包括电源供电电路、时钟电路和复位电路。下面是关于单片机最小系统电路的描述,如图2-7所示,需要注意的是电源和地线并未在图中标出。
**单片机最小系统电路**
1. 时钟电路
单片机的工作需要在时钟信号的控制下进行,因此时钟电路为单片机提供基本时钟信号。单片机的时钟信号可以由内部时钟方式或外部时钟方式产生。
内部时钟方式通过在单片机的XTAL1和XTAL2引脚上连接晶振和稳频电容来实现,与片内电路共同构成稳定的自激振荡器。常用的晶振频率包括6MHz、12MHz、11.0592MHz和24MHz等,一些新型单片机还可以支持更高频率。外接电容有助于微调振荡器的频率,以确保振荡信号的频率与晶振频率一致,通常选择20~30pF的瓷片电容。
外部时钟方式则是在单片机的XTAL1引脚上外接一个稳定的时钟信号源,这种方式通常用于多片单片机同时工作,以确保工作同步。
2. 复位电路
单片机在启动或发生故障时需要复位,复位电路的作用是将单片机内部各电路的状态恢复到初始值。
单片机的复位条件是RST引脚上需要持续出现两个或更多机器周期的高电平。复位形式包括上电复位和按键复位。
上电复位电路利用电容充电来实现复位。在电源接通瞬间,RST引脚上的电位为高电平(Vcc),随着电容充电,RST引脚上的电位逐渐下降为低电平。只要保证高电平持续时间超过两个机器周期,就能实现正常复位。
按键复位电路在单片机运行过程中,如果按下RESET键,已充电的电容会通过200Ω电阻快速放电,使得RST引脚上的电位迅速变为高电平,直到按键释放,满足单片机复位的条件。
单片机复位后,各特殊功能寄存器的复位值如表2-11所示。
**单片机特殊功能寄存器复位值**
| 寄存器 | 复位值 | 寄存器 | 复位值 | 寄存器 | 复位值 |
|--------|--------|--------|--------|--------|--------|
| PC | 0000H | SBUF | 不确定 | 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 |
| **注:*表示无关位。** | | | | | |
以上内容是对单片机最小系统原理图及相关电路的描述,纠正了原文中的错误,并进行了语句的润色和时态的统一。