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51单片机最小系统详解

发布时间:2017-03-16 来源: 浏览: 关键词: 最小系统
首先,我们上图,图片由STC89C51芯片手册截取:
 
由此,我们得出最小系统的基本组成:电源、复位电路、晶振。下面我们就这三要素分别进行分析:
1、电源电路
作为电子产品需要工作,当然电源必不可少。这里我们所说的电源包含VCC与GND。要想让单片机电路稳定的工作,我们必须提供一个稳定的电源。如果电源电压范围不满足,也不行,比如你的单片机是5V电压,你用12V电源供电肯定不行,这样会造成器件损坏,如果你用3.3V的电源,这时候也许单片机也会工作不正常。通常单片机的电源电压不是一个指定值,而是一个电压范围,如图:
 ,此图来自单片机手册的单片机简介部分,可以看出对于89C51这个系列的单片机,他又分5V与3V两种类别,对于5V的单片机,他的电源电压正常范围是5.5V~3.3V,只要电源供电满足这个范围,单片机就可以可靠工作。
2、复位电路
从上图可以看到,图中在单片机复位IO口上连接了一个电阻和电容,这样的电路属于RC电路,用于给单片机做上电复位所用,所谓的上电复位,就是指在上电瞬间,对单片机进行复位,而后单片机出于正常的工作条件。由单片机手册可知,  ,只需要将RST复位管脚置为高电平一定时间(非常短),即可完成单片机复位。借此我们对上面的RC电路再进行分析,上电瞬间由于电容具备两端电压不能突变的特点,电容靠近电源端电压为5V,下端也是接近5V,因此,上电复位管脚先是高电平,然后过一小段时间,电容逐渐完成充电(充电时间由RC电路可以计算),复位管脚电压逐渐降低,最终变为0电平(由电容的阻直流特性决定,复位脚通过电阻连接到地),从而单片机完成复位进行正常工作状态。对于按键复位等情况就更为简单,只需要将复位脚通过按键连通置电源,即可完成复位。
3、晶振
这里所说的晶振,全称叫做石英晶体振荡器。单片机需要晶振的原因,是需要借助它与内部震荡电路一起工作,为单片机工作提供时钟。后面有的单片机已经将震荡电路集成到内部,可不需要外部晶振。除了晶振之外,还有两个负载电容,通常这两个电容值一样,不宜相差太大,否则将造成晶振不起振。电容的范围也有所限制,通常芯片手册最小系统页都有说明。如果还想进一步了解这一块震荡电路的工作原理,可以从“ 高频电子线路->LC正弦波振荡器->电容三点式振荡电路“入手查询资料进行深入了解。
到此,我们就对单片机最小系统进行了完整分析!
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