單片機最小系統(tǒng)設(shè)計制作_單片機最小系統(tǒng)原理電路圖_單片機最小系統(tǒng)組成包括什么?
為什么稱之為單片機最小系統(tǒng)呢？單片機最小系統(tǒng)，也叫做單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)，是指用最少的原件組成單片機可以工作的系統(tǒng)。單片機最小系統(tǒng)的三要素就是電源、晶振、復(fù)位電路，如圖1所示。
圖1 單片機最小系統(tǒng)電路
備注：本教材中的大部分電路圖示例都節(jié)選自我們的KST-51開發(fā)板原理圖，但也有部分電路圖示例與KST-51開發(fā)板無關(guān)，而僅是用其來說明一些具體問題。讀者可自行對照KST-51開發(fā)板原理圖，以下不再做特殊說明。
1.電源
這個很好理解，電子設(shè)備都需要供電，就連我們的家用電器(手電筒^_^)也不例外。主流單片機的電源現(xiàn)在是5V和3.3V這兩個標準，當然現(xiàn)在還有對電壓要求更低的單片機系統(tǒng)。
我們所學(xué)的STC89C52RC，它需要5V的供電系統(tǒng)，我們的開發(fā)板是使用USB口出來的5V直流電壓直接供電的。從圖2-1可以看到，供電電路在40腳和20腳的位置上，40腳接的是VCC，代表的是電源正極，20腳接的是GND，代表的是電源的負極。VCC和GND之間還有個電容，作用我們下節(jié)課介紹。
這個地方我們還要普及一個看原理圖的知識。電路原理圖是為了表達這個電路的工作原理而存在的，很多器件在繪制的時候更多考慮是方便分析原理，不是表達各個器件實際位置的。比如上邊的單片機引腳圖，引腳的位置我們是可以隨意放的，但是每個引腳上有一個引腳標號（在表示芯片的方框的內(nèi)部），這個引腳標號代表的才是單片機真正的引腳位置，如圖2所示。一般情況下，這種雙列直插的封裝的芯片，左上角是1腳，逆時針旋轉(zhuǎn)引腳號依次增加，一直到右上角是最大腳位，咱們現(xiàn)在選用的單片機一共40個引腳，因此右上角就是40。
圖2單片機封裝圖
2.晶振
晶振，又叫晶體振蕩器，從這個名字我們就可以看出來，它注定一生都要不停振動的。他起到的作用是為單片機系統(tǒng)提供基準時鐘信號，類似于我們部隊訓(xùn)練時喊口令的人，單片機內(nèi)部所有的工作都是以這個時鐘信號為步調(diào)基準來進行工作的。STC89C52RC單片機的18腳和19腳是晶振的引腳，我們接了一個11.0592M的晶振（它每秒鐘震蕩11,059,200次），外加兩個20pF的電容，電容的作用是幫助晶振起振，并維持震蕩信號的穩(wěn)定。
3.復(fù)位電路
在圖1左側(cè)是一個復(fù)位電路，接到了單片機的9腳RST(Reset)復(fù)位引腳上，這個復(fù)位電路如何起到的作用我們后邊再講，現(xiàn)在著重講一下復(fù)位對單片機的作用。單片機復(fù)位一般是3種情況，上電復(fù)位、手動復(fù)位、程序自動復(fù)位。
我們假如我們的單片機程序有100行，當某一次運行到第50行的時候，突然停電了，這個時候單片機內(nèi)部有的區(qū)域數(shù)據(jù)會丟失掉，有的區(qū)域數(shù)據(jù)沒丟失，那么下次打開設(shè)備的時候，我們希望單片機能正常運行。所以上電后，單片機要進行一個內(nèi)部的初始化過程，這個過程就可以理解為上電復(fù)位，上電復(fù)位保證單片機每次都從一個固定的相同的狀態(tài)開始工作。這個過程跟我們打開電腦電源開電腦的過程是一致的。
當我們的程序運行，遭受到意外干擾而導(dǎo)致程序死機，或者程序跑飛的時候，我們就可以按下一個復(fù)位按鍵，讓程序重新初始化重新運行，這個過程就叫做手動復(fù)位，最典型的就是我們電腦的重啟按鈕。
當我們的程序死機或者跑飛的時候，我們的單片機往往有一套自動復(fù)位機制，比如看門狗，具體應(yīng)用以后再了解。在這種情況下，如果程序長時間失去響應(yīng)，單片機看門狗模塊會自動復(fù)位重啟單片機。還有一些情況是我們程序故意重啟復(fù)位單片機。
電源、晶振、復(fù)位構(gòu)成了單片機最小系統(tǒng)的三要素，也就是說，一個單片機具備了這三個條件，就可以運行我們下載的程序了，其他的比如LED小燈、數(shù)碼管、液晶等設(shè)備都是屬于單片機的外設(shè)，我們最終完成我們想要的功能就是通過對單片機編程來控制這些外設(shè)實現(xiàn)的。
編輯：admin 最后修改時間：2023-05-27
