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单片机硬件原理图

发布时间:2022-05-26 19:46:59

⑴ 设计并画出一个单片机应用系统的硬件原理图,要求如下:

89C51的结构与性能特点
89C51是MCS-51系列单片机的典型产品之一。其内部具有的硬件资源如图3所示。

①4 kB可编程的E2PROM。
②面向控制的8 b CPU。
③128 B内部RAM数据存贮器。
④32 b双向输入/输出线。
⑤1个全双工的串行口。
⑥2个16 b定时器/计数器。
⑦5个中断源,2个中断优先级。⑧时钟发生器。
⑨可以寻址64 kB的程序存贮器和64 kB的外部数据存贮器。
该键盘利用了89C51的片内E2PROM 作为程序存贮器,避免外扩存贮器占用单片机的输入/输出口资源;利用P3口的第二功能完成异步串行通讯功能;用一片ICL232CPE作为接口电平转换芯 片,便实现了键盘的全部硬件逻辑。硬件少,可靠性高。整个键盘采用+5 V直流电源;电路与键位阵列分离设计。本键盘还克服了以往键盘设计中键位少、不

⑵ 51单片机最小系统原理图,求通俗易懂的讲解

我是一名电子信息大专毕业的学生,下面51单片机最小系统的讲解,你参考一下

51单片机共有40只引脚.

下面这个就是最小系统原理图,就是靠这四个部分,这个单片机就可以运行起来了.

一,一讲解:

第一部分:电源组(上图标记为1的部分)

40脚接电源5V,20脚接电源负极,在单片机里面,负极也可以叫GND或者”地”,我们在单片机的应用中,习惯说负极为”地”,上面GND就是英文ground的缩写,翻译过来就是"地"的意思.

第二部分:晶振组(上图标记为2的部分)

11.0592M晶振Y1与单片机的18,19脚并联,因为这两只脚,就是晶振工作的引脚.
22p电容C2一端接18脚,一端接地.
22p电容C3一端接19脚,一端接地.

这两个电容,我们在10~30P之间选择都是可以的,主要作用是,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(上图标记为2的部分)

10u电容C1正极接电源5V,C1负极接单片机的复位脚,第9脚.
1K电阻R17一端接单片机的复位脚,第9脚,一端接地.
就是通过这个10u和1k,就可以让单片机一供电时,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(上图标记为4的部分)

这个脚是存储器使用选择脚,当这个脚接"地"时,那么告诉单片机选择外部存储器,当这个脚接"5V"时,说明单片机使用内部存储器.

因为选择外部存储器,太浪费单片机仅有的资源,所以这一脚永远接电源5V(如上图所示),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,就可以解决问题了.

详细看下面的帖子,单片机最小系统的通俗易懂讲解:

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⑶ 单片机最小系统原理描述,原理图,以及电路说明

51单片机最小系统电路介绍

1.51单片机最小系统复位电路的极性电容C1的大小直接影响单片机的复位时间,一般采用10~30uF,51单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短。

2.51单片机最小系统晶振Y1也可以采用6MHz或者11.0592MHz,在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振,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。

3.51单片机最小系统起振电容C2、C3一般采用15~33pF,并且电容离晶振越近越好,晶振离单片机越近越好4.P0口为开漏输出,作为输出口时需加上拉电阻,阻值一般为10k。

设置为定时器模式时,加1计数器是对内部机器周期计数(1个机器周期等于12个振荡周期,即计数频率为晶振频率的1/12)。计数值N乘以机器周期Tcy就是定时时间t。

设置为计数器模式时,外部事件计数脉冲由T0或T1引脚输入到计数器。在每个机器周期的S5P2期间采样T0、T1引脚电平。当某周期采样到一高电平输入,而下一周期又采样到一低电平时,则计数器加1,更新的计数值在下一个机器周期的S3P1期间装入计数器。由于检测一个从1到0的下降沿需要2个机器周期,因此要求被采样的电平至少要维持一个机器周期。当晶振频率为12MHz时,最高计数频率不超过1/2MHz,即计数脉冲的周期要大于2ms。

标识符号地址寄存器名称

P30B0HI/O口3寄存器

PCON87H电源控制及波特率选择寄存器

SCON98H串行口控制寄存器

SBUF99H串行数据缓冲寄存器

TCON88H定时控制寄存器

TMOD89H定时器方式选择寄存器

TL08AH定时器0低8位

TH08CH定时器0高8位

TL18BH定时器1低8位

TH18DH定时器1高8位

⑷ 51单片机复位电路原理图

51单片机复位51单片机的复位电路原理图很简单,只需要一个47k电阻,10uf电容,以及一个复位开关即可。电阻接在5v和复位引脚rst上,电容和开关接在rst和地之间。

⑸ 51单片机最小系统原理图

我是一名单片机工程师,下面的讲解你参考一下.

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51单片机共有40只引脚.下面这个就是最小系统原理图,就是靠这四个部分,这个单片机就可以运行起来了.(看下面的数字标记,1234)

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这个脚是存储器使用选择脚,当这个脚接”地”时,那么就是告诉单片机,选择使用外部存储器,当这个脚接”5V”时,说明单片机使用内部存储器.

如果选择外部的存储器,太浪费单片机仅有的资源,所以这一脚永远接电源5V(如上图所示),使用单片机的内部存储器.

5 如果内部存储器不够容量,最多选择更高级的容量,就可以解决容量不够的问题了,就是这么简单

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一天入门51单片机:点我学习

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我是岁月哥,愿你学习愉快!

⑹ 1.设计单片机最小系统(其具体到器件) 2.写出硬件的工作原理 画出软件的流程图

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、晶振电路、复位电路.

下面给出一个51单片机的最小系统电路图.

说明

复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位.一般教科书推荐C取10u,R取8.2K.当然也有其他取法的,原则就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平.至于如何具体定量计算,可以参考电路分析相关书籍.

晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作)

单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机

特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行.这一点是初学者容易忽略的.

复位电路:

一、复位电路的用途

单片机复位电路就好比电脑的重启部分,当电脑在使用中出现死机,按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样,当单片机系统在运行中,受到环境干扰出现程序跑飞的时候,按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。

单片机复位电路如下图:

二、复位电路的工作原理

在书本上有介绍,51单片机要复位只需要在第9引脚接个高电平持续2US就可以实现,那这个过程是如何实现的呢?

在单片机系统中,系统上电启动的时候复位一次,当按键按下的时候系统再次复位,如果释放后再按下,系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。

开机的时候为什么为复位

在电路图中,电容的的大小是10uF,电阻的大小是10k。所以根据公式,可以算出电容充电到电源电压的0.7倍(单片机的电源是5V,所以充电到0.7倍即为3.5V),需要的时间是10K*10UF=0.1S。

也就是说在电脑启动的0.1S内,电容两端的电压时在0~3.5V增加。这个时候10K电阻两端的电压为从5~1.5V减少(串联电路各处电压之和为总电压)。所以在0.1S内,RST引脚所接收到的电压是5V~1.5V。在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号,而大于1.5V的电压信号为高电平信号。所以在开机0.1S内,单片机系统自动复位(RST引脚接收到的高电平信号时间为0.1S左右)。

按键按下的时候为什么会复位

在单片机启动0.1S后,电容C两端的电压持续充电为5V,这是时候10K电阻两端的电压接近于0V,RST处于低电平所以系统正常工作。当按键按下的时候,开关导通,这个时候电容两端形成了一个回路,电容被短路,所以在按键按下的这个过程中,电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移,电容的电压在0.1S内,从5V释放到变为了1.5V,甚至更小。根据串联电路电压为各处之和,这个时候10K电阻两端的电压为3.5V,甚至更大,所以RST引脚又接收到高电平。单片机系统自动复位。

总结:

1、复位电路的原理是单片机RST引脚接收到2US以上的电平信号,只要保证电容的充放电时间大于2US,即可实现复位,所以电路中的电容值是可以改变的。

2、按键按下系统复位,是电容处于一个短路电路中,释放了所有的电能,电阻两端的电压增加引起的。

51单片机最小系统电路介绍

1.51单片机最小系统复位电路的极性电容C1的大小直接影响单片机的复位时间,一般采用10~30uF,51单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短。

2.51单片机最小系统晶振Y1也可以采用6MHz或者11.0592MHz,在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振,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。

3.51单片机最小系统起振电容C2、C3一般采用15~33pF,并且电容离晶振越近越好,晶振离单片机越近越好4.P0口为开漏输出,作为输出口时需加上拉电阻,阻值一般为10k。

设置为定时器模式时,加1计数器是对内部机器周期计数(1个机器周期等于12个振荡周期,即计数频率为晶振频率的1/12)。计数值N乘以机器周期Tcy就是定时时间t。

设置为计数器模式时,外部事件计数脉冲由T0或T1引脚输入到计数器。在每个机器周期的S5P2期间采样T0、T1引脚电平。当某周期采样到一高电平输入,而下一周期又采样到一低电平时,则计数器加1,更新的计数值在下一个机器周期的S3P1期间装入计数器。由于检测一个从1到0的下降沿需要2个机器周期,因此要求被采样的电平至少要维持一个机器周期。当晶振频率为12MHz时,最高计数频率不超过1/2MHz,即计数脉冲的周期要大于2ms。

⑺ msp430f149单片机原理图的含义

单片机(Single-Chip Microcomputer)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。

中文名
单片机
外文名
Microcontrollers
类别
电路芯片
应用
工业生产、电子设备等
快速
导航
基本结构

硬件特征

51单片机的结构与功能

应用

单片机技术的开发

单片机有效应用

故障的排除
简介
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。[1]
从二十世纪九十年代开始,单片机技术就已经发展起来,随着时代的进步与科技的发展,目前该技术的实践应用日渐成熟,单片机被广泛应用于各个领域。现如今,人们越来越重视单片机在智能电子技术方面的开发和应用,单片机的发展进入到新的时期,无论是自动测量还是智能仪表的实践,都能看到单片机技术的身影。当前工业发展进程中,电子行业属于新兴产业,工业生产中人们将电子信息技术成功运用,让电子信息技术与单片机技术相融合,有效提高了单片机应用效果。作为计算机技术中的一个分支,单片机技术在电子产品领域的应用,丰富了电子产品的功能,也为智能化电子设备的开发和应用提供了新的出路,实现了智能化电子设备的创新与发展。[2]
单片机也被称为单片微控器,属于一种集成式电路芯片。在单片机中主要包含CPU、只读存储器ROM和随机存储器RAM等,多样化数据采集与控制系统能够让单片机完成各项复杂的运算,无论是对运算符号进行控制,还是对系统下达运算指令都能通过单片机完成。 由此可见,单片机凭借着强大的数据处理技术和计算功能可以在智能电子设备中充分应用。简单地说,单片机就是一块芯片,这块芯片组成了一个系统,通过集成电路技术的应用,将数据运算与处理能力集成到芯片中,实现对数据的高速化处理。[2]
基本结构
单片机的结构框图如下图所示:

单片机结构框图
运算器
运算器由运算部件——算术逻辑单元(Arithmetic & Logical Unit,简称ALU)、累加器和寄存器等几部分组成。ALU的作用是把传来的数据进行算术或逻辑运算,输入来源为两个8位数据,分别来自累加器和数据寄存器。ALU能完成对这两个数据进行加、减、与、或、比较大小等操作,最后将结果存入累加器。
运算器有两个功能:
(1) 执行各种算术运算。
(2) 执行各种逻辑运算,并进行逻辑测试,如零值测试或两个值的比较。
运算器所执行全部操作都是由控制器发出的控制信号来指挥的,并且,一个算术操作产生一个运算结果,一个逻辑操作产生一个判决。

⑻ 怎样画单片机硬件原理图

首先你要具备单片机开发的一些基础知识,了解器件的电气特性,当然你了解了单片机还是不够,还需要了解一些常用的外围器件,怎么对他们进行物理连接,怎么写代码驱动这些控制器件。有了以上知识以后基本就可以画原理图了。

可以制作原理图的软件用普遍的是PROTEL,应该说个人制作必备,可以制作PCB。还有PADS CANDENCE等等,在公司里面比较常见。PROTEL在公司一般很少见,高速信号就很少用它了!

最后画PCB本来就是一个职业,如果你想成为一个LAYOUT公司向这个方向发展一下也可以,就是天天画就会烦,工资待遇还可以。

⑼ 帮忙看一下这个简单的单片机电路图

你的原理图没有错,有两个可能的原因:
一个是单片机根本没有工作,单片机工作时会从ALE脚周期性输出波形,拿示波器一量便知.

二是是程序考虑的不够周全,51内核上电之后,IO口输出电平默认是高电平,但你用的是C语言编译器,C编译器在进入main函数之前会执行一个启动文件,对一些数据初始化等等,这个时候可能对IO口电平进行改变.正确的做法是:先保证所用灯不会亮,再控制一个灯亮:
void main(void)
{
P1=0xFF;
//;此处最好稍作延时,等待IO口稳定(大概一两个机器周期)
while(1)//加whil循环的原因:有些编译器(如keil),会循环整个main函数,这样
//会看不到灯亮,因为循环的太快,led灯来不及点亮
{
D1=0;
}
}

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