❶ 單片機的最小系統指的是什麼
單片機最小系統,也叫做單片機最小應用系統,是指用最少的原件組成單片機可以工作的系統。單片機最小系統的三要素就是電源、晶振、復位電路。
拓展知識:
復位電路,接到了單片機的 9 腳 RST(Reset)復位引腳上,這個復位電路如何起作用我們後邊再講,現在著重講一下復位對單片機的作用。單片機復位一般是 3種情況:上電復位、手動復位、程序自動復位。
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,這個時候單片機內部有的區域數據會丟失掉,有的區域數據可能還沒丟失。那麼下次打開設備的時候,我們希望單片機能正常運行,所以上電後,單片機要進行一個內部的初始化過程,這個過程就可以理解為上電復位,上電復位保證單片機每次都從一個固定的相同的狀態開始工作。這個過程跟我們打開電腦電源開電腦的過程是一致的。
❷ C51單片機最小系統由哪些部分組成
它一般由嵌入式微處理器、外圍硬體設備、嵌入式操作系統以及用
戶的應用程序等四個部分組成.
嵌入式系統是以應用為中心,以計算機技術為基礎,並且軟硬體可裁剪,適用於應用系統對功能、可靠性、成
本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬體設備、嵌入式操作系統以及用
戶的應用程序等四個部分組成,用於實現對其他設備的控制、監視或管理等功能。
嵌入式系統一般指非PC系統,它包括硬體和軟體兩部分。硬體包括處理器/微處理器、存儲器及外設器件和I
/O埠、圖形控制器等。軟體部分包括操作系統軟體(OS)(要求實時和多任務操作)和應用程序編程。有時設
計人員把這兩種軟體組合在一起。應用程序控制著系統的運作和行為;而操作系統控制著應用程序編程與硬體的交
互作用。
嵌入式系統的核心是嵌入式微處理器。嵌入式微處理器一般就具備以下4個特點:
1)對實時多任務有很強的支持能力,能完成多任務並且有較短的中斷響應時間,從而使內部的代碼和實時內
核心的執行時間減少到最低限度。
2)具有功能很強的存儲區保護功能。這是由於嵌入式系統的軟體結構已模塊化,而為了避免在軟體模塊之間
出現錯誤的交叉作用,需要設計強大的存儲區保護功能,同時也有利於軟體診斷。
3)可擴展的處理器結構,以能最迅速地開展出滿足應用的最高性能的嵌入式微處理器。
4)嵌入式微處理器必須功耗很低,尤其是用於攜帶型的無線及移動的計算和通信設備中靠電池供電的嵌入式
系統更是如此,如需要功耗只有mW甚至μW級
❸ MCS-51單片機最小系統包括那些部分
下面就圖2所示的單片機最小系統各部分電路進行詳細說明。
1.時鍾電路
在設計時鍾電路之前,讓我們先了解下51單片機上的時鍾管腳:
XTAL1(19腳):晶元內部振盪電路輸入端。
XTAL2(18腳):晶元內部振盪電路輸出端。
XTAL1和XTAL2是獨立的輸入和輸出反相放大器,它們可以被配置為使用石英晶振的片內振盪器,或者是器件直接由外部時鍾驅動。圖2中採用的是內時鍾模式,即採用利用晶元內部的振盪電路,在XTAL1、XTAL2的引腳上外接定時元件(一個石英晶體和兩個電容),內部振盪器便能產生自激振盪。一般來說晶振可以在1.2~12MHz之間任選,甚至可以達到24MHz或者更高,但是頻率越高功耗也就越大。在本實驗套件中採用的11.0592M的石英晶振。和晶振並聯的兩個電容的大小對振盪頻率有微小影響,可以起到頻率微調作用。當採用石英晶振時,電容可以在20~40pF之間選擇(本實驗套件使用30pF);當採用陶瓷諧振器件時,電容要適當地增大一些,在30~50pF之間。通常選取33pF的陶瓷電容就可以了。
另外值得一提的是如果讀者自己在設計單片機系統的印刷電路板(PCB)時,晶體和電容應盡可能與單片機晶元靠近,以減少引線的寄生電容,保證振盪器可靠工作。檢測晶振是否起振的方法可以用示波器可以觀察到XTAL2輸出的十分漂亮的正弦波,也可以使用萬用表測量(把擋位打到直流擋,這個時候測得的是有效值)XTAL2和地之間的電壓時,可以看到2V左右一點的電壓。
2.復位電路
在單片機系統中,復位電路是非常關鍵的,當程序跑飛(運行不正常)或死機(停止運行)時,就需要進行復位。
MCS-5l系列單片機的復位引腳RST(第9管腳)出現2個機器周期以上的高電平時,單片機就執行復位操作。如果RST持續為高電平,單片機就處於循環復位狀態。
復位操作通常有兩種基本形式:上電自動復位和開關復位。圖2中所示的復位電路就包括了這兩種復位方式。上電瞬間,電容兩端電壓不能突變,此時電容的負極和RESET相連,電壓全部加在了電阻上,RESET的輸入為高,晶元被復位。隨之+5V電源給電容充電,電阻上的電壓逐漸減小,最後約等於0,晶元正常工作。並聯在電容的兩端為復位按鍵,當復位按鍵沒有被按下的時候電路實現上電復位,在晶元正常工作後,通過按下按鍵使RST管腳出現高電平達到手動復位的效果。一般來說,只要RST管腳上保持10ms以上的高電平,就能使單片機有效的復位。圖中所示的復位電阻和電容為經典值,實際製作是可以用同一數量級的電阻和電容代替,讀者也可自行計算RC充電時間或在工作環境實際測量,以確保單片機的復位電路可靠。
3.EA/VPP(31腳)的功能和接法
51單片機的EA/VPP(31腳)是內部和外部程序存儲器的選擇管腳。當EA保持高電平時,單片機訪問內部程序存儲器;當EA保持低電平時,則不管是否有內部程序存儲器,只訪問外部存儲器。
對於現今的絕大部分單片機來說,其內部的程序存儲器(一般為flash)容量都很大,因此基本上不需要外接程序存儲器,而是直接使用內部的存儲器。
在本實驗套件中,EA管腳接到了VCC上,只使用內部的程序存儲器。這一點一定要注意,很多初學者常常將EA管腳懸空,從而導致程序執行不正常。
4.P0口外接上拉電阻
51單片機的P0埠為開漏輸出,內部無上拉電阻。所以在當做普通I/O輸出數據時,由於V2截止,輸出級是漏極開路電路,要使「1」信號(即高電平)正常輸出,必須外接上拉電阻。
另外,避免輸入時讀取數據出錯,也需外接上拉電阻。在這里簡要的說下其原因:在輸入狀態下,從鎖存器和從引腳上讀來的信號一般是一致的,但也有例外。例如,當從內部匯流排輸出低電平後,鎖存器Q=0,Q=1,場效應管V1開通,埠線呈低電平狀態。此時無論埠線上外接的信號是低電平還是高電平,從引腳讀入單片機的信號都是低電平,因而不能正確地讀入埠引腳上的信號。又如,當從內部匯流排輸出高電平後,鎖存器Q=1,Q=0,場效應管V1截止。如外接引腳信號為低電平,從引腳上讀入的信號就與從鎖存器讀入的信號不同。所以當P0口作為通用I/O介面輸入使用時,在輸入數據前,應先向P0口寫「1」,此時鎖存器的Q端為「0」,使輸出級的兩個場效應管V1、V2均截止,引腳處於懸浮狀態,才可作高阻輸入。
總結來說:為了能使P0口在輸出時能驅動NMOS電路和避免輸入時讀取數據出錯,需外接上拉電阻。在本實驗套件中採用的是外加一個10K排阻。此外,51單片機在對埠P0—P3的輸入操作上,為避免讀錯,應先向電路中的鎖存器寫入「1」,使場效應管截止,以避免鎖存器為「0」狀態時對引腳讀入的干擾。
5.LED驅動電路
細心的讀者可能已經發現,在最小系統中,發光二極體(LED)的接法是採取了電源接到二極體正極再經過1K電阻接到單片機I/O口上的(見圖4中的接法1)。為什麼這么接呢?首先我們要知道LED的發光工作條件,不同的LED其額定電壓和額定電流不同,一般而言,紅或綠顏色的LED的工作電壓為1.7V~2.4V,藍或白顏色的LED工作電壓為2.7~4.2V,直徑為3mmLED的工作電流2mA~10mA。在這里採用紅色的3mm的LED。其次,51單片機(如本實驗板中所使用的STC89C52單片機)的I/O口作為輸出口時,拉電流(向外輸出電流)的能力是μA級別,是不足以點亮一個發光二極體的。而灌電流(往內輸入電流)的方式可高達20mA,故採用灌電流的方式驅動發光二極體。當然,現今的一些增強型單片機,是採用拉電流輸出(接法2)的,只要單片機的輸出電流能力足夠強即可。另外,圖2中的電阻R1為1K阻值,是為了限制電流,讓發光二極體的工作電流限定在2mA~10mA。
❹ 51單片機最小系統有哪些部分組成
晶振,復位,存儲器EA非,電源
❺ 51單片機最小系統原理圖的功能詳解
單片機最小系統,或者稱為最小應用系統,是指用最少的元件組成的單片機可以工作的系統。
對51系列單片機來說,最小系統一般應該包括:單片機、晶振電路、復位電路。
51單片機最小系統原理圖:
51單片機最小系統電路介紹:
1. 51單片機最小系統復位電路的極性電容C1的大小直接影響單片機的復位時間,一般採用10~30uF,51單片機最小系統容值越大需要的復位時間越短。
2. 51單片機最小系統晶振Y1也可以採用6MHz或者11.0592MHz,在正常工作的情況下可以採用更高頻率的晶振,51單片機最小系統晶振的振盪頻率直接影響單片機的處理速度,頻率越大處理速度越快。
3. 51單片機最小系統起振電容C2、C3一般採用15~33pF,並且電容離晶振越近越好,晶振離單片機越近越好4.P0口為開漏輸出,作為輸出口時需加上拉電阻,阻值一般為10k。
設置為定時器模式時,加1計數器是對內部機器周期計數(1個機器周期等於12個振盪周期,即計數頻率為晶振頻率的1/12)。計數值N乘以機器周期Tcy就是定時時間t。
❻ 51單片機最小系統由什麼組成,求大神講解
我是一名單片機工程師,下面51單片機最小系統的講解,你參考一下
51單片機共有40隻引腳.
下面這個就是最小系統原理圖,就是靠這四個部分,這個單片機就可以運行起來了.
這個腳是存儲器使用選擇腳,當這個腳接"地"時,那麼就是告訴單片機,選擇使用外部存儲器,當這個腳接"5V"時,說明單片機使用內部存儲器.
因為如果選擇外部的存儲器,太浪費單片機僅有的資源,所以這一腳永遠接電源5V(如上圖所示),使用單片機的內部存儲器.
5 如果內部存儲器不夠容量,最多選擇更高級容量,同類型的單片機型號,就可以解決問題了,就是這么簡單,對於最小系統的細節,一言二句說不了太多東西,更多詳細的最小系統製作知識,可以網路一下「一凡單片機」,這個裡面講解比較全面,並且還有相應的單片機程序。
6 以上就是個人分享的51單片機最小系統原理圖和講解,希望能幫到你,並且通過積累單片機知識,再擴展其它實驗,尋找更多的單片機樂趣,喜歡的朋友請採納和點贊,謝謝!
❼ 51單片機最小系統具備哪幾個電路每個電路作用
你好,很高興回答你的問題:
51單片機最小系統包括以下幾個電路:
1、電源電路:為系統提供所需要的電源能量;
2、晶振電路:為系統的工作提供時鍾節拍,也就是時鍾周期,像人的心臟一樣。
3、復位電路:復位系統。
注意:如果是一個更加完整的最小系統,應該再加上下載電路,為系統提供下載程序的介面。
希望能夠幫助到你。
❽ 89C51單片機的最小系統的構成
單片機89C51單片機一片。
電源5V直流電源1個。
晶振電路包括12MHz晶振1隻、30pF瓷片電容2隻。
復位電路10uF電解電容1隻,4k7電阻1隻。
89C51是一種帶4K位元組閃爍可編程可擦除只讀存儲器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低電壓、高性能CMOS8位微處理器,俗稱單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除1000次。
該器件採用ATMEL高密度非易失存儲器製造技術製造,與工業標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由於將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個晶元中,ATMEL的89C51是一種高效微控制器,89C2051是它的一種精簡版本。89C單片機為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案。
❾ 51單片機最小系統原理圖
我是一名單片機工程師,下面的講解你參考一下.
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51單片機共有40隻引腳.下面這個就是最小系統原理圖,就是靠這四個部分,這個單片機就可以運行起來了.(看下面的數字標記,1234)
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這個腳是存儲器使用選擇腳,當這個腳接」地」時,那麼就是告訴單片機,選擇使用外部存儲器,當這個腳接」5V」時,說明單片機使用內部存儲器.
如果選擇外部的存儲器,太浪費單片機僅有的資源,所以這一腳永遠接電源5V(如上圖所示),使用單片機的內部存儲器.
5 如果內部存儲器不夠容量,最多選擇更高級的容量,就可以解決容量不夠的問題了,就是這么簡單
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一天入門51單片機:點我學習
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我是歲月哥,願你學習愉快!