什么是51單片機(jī)最小系統(tǒng)

1.什么是51單片機(jī)

51 內(nèi)核單片機(jī)是 指兼容Intel 的8051指令系統(tǒng)的單片機(jī)統(tǒng)稱(chēng)；從誕生到現(xiàn)在的幾十年時(shí)間，已成為一款經(jīng)過(guò)市場(chǎng)考驗(yàn)、成熟的芯片產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)也眾多51單片機(jī)廠家，且還有眾多帶51內(nèi)核，用于各種不同場(chǎng)景的專(zhuān)用類(lèi)單片機(jī)。

51單片機(jī)內(nèi)部框架：

以下以STC89C52單片機(jī)為例，其內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)其基本特性如下:

8位CPU、4-8k 字節(jié) ROM、128 字節(jié) RAM、21 個(gè)特殊功能寄存器32根I/0線、可尋址的 64 字節(jié)外部數(shù)據(jù)、程序存貯空間、2個(gè) 16 位定時(shí)器計(jì)數(shù)器中斷結(jié)構(gòu):具有二個(gè)優(yōu)先級(jí)、五個(gè)中斷源、一個(gè)全雙工串行口、位尋址(即可對(duì)寄存器進(jìn)行位操作)功能，能按位進(jìn)行邏輯運(yùn)算的位處理器。

除 128 字節(jié) RAM、4-8k 字節(jié) ROM 和中斷、串行口及定時(shí)器模塊外，還有 4組I/0口 PO~P3，余下的就是CPU的全部組成。單片機(jī)各部分是通過(guò)內(nèi)部的總線有機(jī)地連接起來(lái)的。

2.什么是51單片機(jī)最小系統(tǒng)

51單片機(jī)最小系統(tǒng)就是能讓單片機(jī)正常工作的最小硬件電路，其主要包括51單片機(jī)芯片、晶振電路、復(fù)位電路及供電電路。

其中：

（1）RST引腳接復(fù)位電路；

（2）XTAL1、XTAL2接晶振電路；

（3）VCC、GND接+5V電源；

（4）EA引腳接+5V或者懸空（接+5V或懸空，單片機(jī)復(fù)位后從內(nèi)部開(kāi)始執(zhí)行程序；接GND，從外部執(zhí)行程序）；ALE、PSEN引腳懸空即可。

（5）其他32個(gè)引腳為單片機(jī)的輸入輸出接口。

3.晶振電路

晶振電路是單片機(jī)的時(shí)鐘源，為單片機(jī)提供執(zhí)行程序的基準(zhǔn)源，它的周期決定了單片機(jī)執(zhí)行程序的速度。

晶振電路與單片機(jī)內(nèi)部的反相放大器連接，構(gòu)成一個(gè)具有特定頻率的振蕩器，為單片機(jī)提供穩(wěn)定的高頻振蕩信號(hào)；對(duì)于采用12MHz的方案，如果晶振的負(fù)載電容為20pF的話，兩顆外接電容C1和C2取值為27pF至33pF比較合適。

4.復(fù)位電路

單片機(jī)上電的時(shí)候需要一個(gè)復(fù)位信號(hào)，可使單片機(jī)內(nèi)部寄存器、程序計(jì)數(shù)器等內(nèi)部狀態(tài)處于初始狀態(tài)。然后單片機(jī)的PC計(jì)數(shù)器才可在最初始的狀態(tài)下開(kāi)始執(zhí)行程序。

51單片機(jī)為高電平復(fù)位，其復(fù)位電路為RC電路，由一個(gè)電容和電阻串聯(lián)而成；當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)，電容開(kāi)始充電，此時(shí)相當(dāng)于電容短路，RST引腳為高電平狀態(tài)，單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。當(dāng)電容充滿(mǎn)電后，此時(shí)相當(dāng)于電容開(kāi)路，RST引腳為低電平狀態(tài)。由此完成單片機(jī)的復(fù)位操作。

K1按鍵提供手動(dòng)復(fù)位的功能，當(dāng)按鍵按下RST引腳為高電平（電容放電），松開(kāi)按鍵后，RST引腳為低電平（電容充電）。

5.電源接口

最后的電源為單片機(jī)最小系統(tǒng)提供+5V的電源，其P1為電源的接口，S1為自鎖開(kāi)關(guān)，可進(jìn)行上電和斷電操作。D1為電源指示燈，讓用戶(hù)在使用時(shí)確認(rèn)系統(tǒng)是處于上電還是掉電的狀態(tài)。