單片機系統結構圖

1. 51單片機最小系統原理圖

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、電源、晶振電路、復位電路。

1、單片機

89C51單片機一片

2、電源

5V直流電源1個

3、晶振電路

包括12MHz晶振1隻、30pF瓷片電容2隻

4、復位電路

10uF電解電容1隻，4k7電阻1隻。

電路如下：

向左轉|向右轉

註：上圖中/EA（31引腳）也可直接連接電源VCC，2k電阻可去除。

2. 什麼是單片機系統

最簡單的單片機系統是指單片機能正常工作所必須的外圍元件，主要由單片機、晶振電路和復位電路構成。而輸入、輸出部分則通過單片機的I/O口實現。一般地，單片機應用系統是指為實現特定的功能，由單片機、外圍介面電路及合適的軟體等構成的應用系統。

3. 51單片機最小系統原理圖

單片機的最小系統是由組成單片機系統必需的一些元件構成的，除了單片機之外，還需要包括電源供電電路、時鍾電路、復位電路。單片機最小系統電路（單片機電源和地沒有標出）如圖2-7所示。

圖2-7 單片機最小系統
下面著重介紹時鍾電路和復位電路。
1）時鍾電路
單片機工作時，從取指令到解碼再進行微操作，必須在時鍾信號控制下才能有序地進行，時鍾電路就是為單片機工作提供基本時鍾的。單片機的時鍾信號通常有兩種產生方式：內部時鍾方式和外部時鍾方式。
內部時鍾方式的原理電路如圖2-8所示。在單片機XTAL1和XTAL2引腳上跨接上一個晶振和兩個穩頻電容，可以與單片機片內的電路構成一個穩定的自激振盪器。晶振的取值范圍一般為0~24MHz，常用的晶振頻率有6MHz、12 MHz、11.0592 MHz、24 MHz等。一些新型的單片機還可以選擇更高的頻率。外接電容的作用是對振盪器進行頻率微調，使振盪信號頻率與晶振頻率一致，同時起到穩定頻率的作用，一般選用20~30pF的瓷片電容。
外部時鍾方式則是在單片機XTAL1引腳上外接一個穩定的時鍾信號源，它一般適用於多片單片機同時工作的情況，使用同一時鍾信號可以保證單片機的工作同步。
時序是單片機在執行指令時CPU發出的控制信號在時間上的先後順序。AT89C51單片機的時序概念有4個，可用定時單位來說明，包括振盪周期、時鍾周期、機器周期和指令周期。
振盪周期：是片內振盪電路或片外為單片機提供的脈沖信號的周期。時序中1個振盪周期定義為1個節拍，用P表示。
時鍾周期：振盪脈沖送入內部時鍾電路，由時鍾電路對其二分頻後輸出的時鍾脈沖周期稱為時鍾周期。時鍾周期為振盪周期的2倍。時序中1個時鍾周期定義為1個狀態，用S表示。每個狀態包括2個節拍，用P1、P2表示。
機器周期：機器周期是單片機完成一個基本操作所需要的時間。一條指令的執行需要一個或幾個機器周期。一個機器周期固定的由6個狀態S1~S6組成。
指令周期：執行一條指令所需要的時間稱為指令周期。一般用指令執行所需機器周期數表示。AT89C51單片機多數指令的執行需要1個或2個機器周期，只有乘除兩條指令的執行需要4個機器周期。
了解了以上幾個時序的概念後，我們就可以很快的計算出執行一條指令所需要的時間。例如：若單片機使用12MHz的晶振頻率，則振盪周期=1/（12MHz）=1/12us，時鍾周期=1/6us，機器周期=1us，執行一條單周期指令只需要1us，執行一條雙周期指令則需要2us。
2）復位電路
無論是在單片機剛開始接上電源時，還是運行過程中發生故障都需要復位。復位電路用於將單片機內部各電路的狀態恢復到一個確定的初始值，並從這個狀態開始工作。
單片機的復位條件：必須使其RST引腳上持續出現兩個（或以上）機器周期的高電平。
單片機的復位形式：上電復位、按鍵復位。上電復位和按鍵復位電路如下。

圖2-9 單片機復位電路
上電復位電路中，利用電容充電來實現復位。在電源接通瞬間，RST引腳上的電位是高電平（Vcc），電源接通後對電容進行快速充電，隨著充電的進行，RST引腳上的電位也會逐漸下降為低電平。只要保證RST引腳上高電平出現的時間大於兩個機器周期，便可以實現正常復位。
按鍵復位電路中，當按鍵沒有按下時，電路同上電復位電路。如在單片機運行過程中，按下RESET鍵，已經充好電的電容會快速通過200Ω電阻的迴路放電，從而使得RST引腳上的電位快速變為高電平，此高電平會維持到按鍵釋放，從而滿足單片機復位的條件實現按鍵復位。
單片機復位後各特殊功能寄存器的復位值見表2-11。
表2-11 單片機特殊功能寄存器復位值
寄存器 復位值 寄存器 復位值 寄存器 復位值
PC 0000H SBUF 不確定 TMOD 00H
B 00H SCON 00H TCON 00H
ACC 00H TH1 00H PCON 0***0000B
PSW 00H TH0 00H DPTR 0000H
IP ***00000B TL1 00H SP 07H
IE 0**00000B TL0 00H P0~P3 FFH
註：*表示無關位。

4. 51單片機的結構組成

上圖就是我們要研究學習的對象，51單片機摧部結構圖了。大家看看上圖，中間的一條雙橫線就是51單片機的內部匯流排了。其它的部件都是通過內部的匯流排與CPU相聯接的，在第一節課時我們已跟大家講述過，8051單片機是匯流排結構的。下面我們就51單片機內部的單個部件與大家進行講解。
中央處理器（CPU）：
剛跟大家講過，需要提醒的是MCS-51的CPU能處理8位二進制數或代碼。CPU是單片機的主要核心部件，在CPU裡麵包含了運算器、控制器以及若干寄存器等部件給成。
內部數據存儲器（RAM）：
MCS-51單片機晶元共有256個RAM單元，其中後128單元被專用寄存器佔用（稍後我們詳解），能作為寄存器供用戶使用的只是前128單元，用於存放可讀寫的數據。因此通常所說的內部數據存儲器就是指前128單元，簡稱內部RAM。地址范圍為00H~FFH（256B）。是一個多用多功能數據存儲器，有數據存儲、通用工作寄存器、堆棧、位地址等空間。
內部程序存儲器（ROM）：
在前面也已講過，MCS-51內部有4KB/8KB位元組的ROM（51系列為4KB，51系列為8KB），用於存放程序、原始數據或表格。因此稱之為程序存儲器，簡稱內部RAM。地址范圍為0000H~FFFFH（64KB）。
定時器/計數器
51系列共有2個16位的定時器/計數器（52系列共有3個16位的定時器/計數器），以實現定時或計數功能，並以其定時或計數結果對計算機進行控制。定時時靠內部分頻時鍾頻率計數實現，做計數器時，對P3.4（T0）或P3.5（T1）埠的低電平脈沖計數。
並行I/O口
MCS-51共有4個8位的I/O口（P0、P1、P2、P3）以實現數據的輸入輸出。具體功能在後面章節中將會詳細論述。
串列口
MCS-51有一個可編程的全雙工的串列口，以實現單片機和其它設備之間的串列數據傳送。該串列口功能較強，既可作為全雙工非同步通信收發器使用，也可作為移位器使用。RXD（ P3.0）腳為接收埠，TXD（P3.1）腳為發送埠。
中斷控制系統
MCS-51單片機的中斷功能較強，以滿足不同控制應用的需要。51系列有5個中斷源（52系列有6個中斷源），即外中斷2個，定時中斷2個，串列中斷1個，全部中斷分為高級和低級共二個優先順序別，優先順序別的設置我們也將在後面進行詳細的講解。
定時與控制部件
MCS-51單片機內部有一個高增益的反相放大器，基輸入端為XTAL1輸出端為XTAL2。MCS-51晶元的內部有時鍾電路，但石英晶體和微調電容需外接。時鍾電路為單片機產生時鍾脈沖序列。

5. mcs-51單片機是由哪些部分組成的

mcs-51單片機按照功能劃分是由運算器，控制器，片內存儲器，4個並行i/o口，串列口，定時/計數器，中斷系統，振盪器等功能部件組成。

6. 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！

7. 單片機基本結構

單片機，全稱單片微型計算機，又稱微控制器，是把中央處理器、存儲器、定時/計數器、各種輸入輸出介面等都集成在一塊集成電路晶元上的微型計算機。 單片機的使用領域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統、家用電器等。

基本結構
1.運算器

運算器由運算部件——算術邏輯單元(Arithmetic&Logical Unit，簡稱ALU)、累加器和寄存器等幾部分組成。ALU的作用是把傳來的數據進行算術或邏輯運算，輸入來源為兩個8位數據，分別來自累加器和數據寄存器。ALU能完成對這兩個數據進行加、減、與、或、比較大小等操作，最後將結果存入累加器。例如，兩個數6和7相加，在相加之前，操作數6放在累加器中，7放在數據寄存器中，當執行加法指令時，ALU即把兩個數相加並把結果13存入累加器，取代累加器原來的內容6。

運算器有兩個功能：

(1) 執行各種算術運算。

(2) 執行各種邏輯運算，並進行邏輯測試，如零值測試或兩個值的比較。

運算器所執行全部操作都是由控制器發出的控制信號來指揮的，並且，一個算術操作產生一個運算結果，一個邏輯操作產生一個判決。

2.控制器

控制器由程序計數器、指令寄存器、指令解碼器、時序發生器和操作控制器等組成，是發布命令的「決策機構」，即協調和指揮整個微機系統的操作。其主要功能有：

(1) 從內存中取出一條指令，並指出下一條指令在內存中的位置。

(2) 對指令進行解碼和測試，並產生相應的操作控制信號，以便於執行規定的動作。

(3) 指揮並控制CPU、內存和輸入輸出設備之間數據流動的方向。

微處理器內通過內部匯流排把ALU、計數器、寄存器和控制部分互聯，並通過外部匯流排與外部的存儲器、輸入輸出介面電路聯接。外部匯流排又稱為系統匯流排，分為數據匯流排DB、地址匯流排AB和控制匯流排CB。通過輸入輸出介面電路，實現與各種外圍設備連接。

3.主要寄存器

(1)累加器A

圖1-2 單片機組成框圖

累加器A是微處理器中使用最頻繁的寄存器。在算術和邏輯運算時它有雙功能：運算前，用於保存一個操作數;運算後，用於保存所得的和、差或邏輯運算結果。

(2)數據寄存器DR

數據寄存器通過數據匯流排向存儲器和輸入/輸出設備送(寫)或取(讀)數據的暫存單元。它可以保存一條正在解碼的指令，也可以保存正在送往存儲器中存儲的一個數據位元組等等。

(3)指令寄存器IR和指令解碼器ID

指令包括操作碼和操作數。

指令寄存器是用來保存當前正在執行的一條指令。當執行一條指令時，先把它從內存中取到數據寄存器中，然後再傳送到指令寄存器。當系統執行給定的指令時，必須對操作碼進行解碼，以確定所要求的操作，指令解碼器就是負責這項工作的。其中，指令寄存器中操作碼欄位的輸出就是指令解碼器的輸入。

(4)程序計數器PC

PC用於確定下一條指令的地址，以保證程序能夠連續地執行下去，因此通常又被稱為指令地址計數器。在程序開始執行前必須將程序的第一條指令的內存單元地址(即程序的首地址)送入PC，使它總是指向下一條要執行指令的地址。

(5)地址寄存器AR

地址寄存器用於保存當前CPU所要訪問的內存單元或I/O設備的地址。由於內存與CPU之間存在著速度上的差異，所以必須使用地址寄存器來保持地址信息，直到內存讀/寫操作完成為止。

顯然，當CPU向存儲器存數據、CPU從內存取數據和CPU從內存讀出指令時，都要用到地址寄存器和數據寄存器。同樣，如果把外圍設備的地址作為內存地址單元來看的話，那麼當CPU和外圍設備交換信息時，也需要用到地址寄存器和數據寄存器。

8. 單片機最小系統原理圖解析 看完新手也能自己動手製作

單片機最小系統就是能夠運行的最少元件組合，雖然這樣過的單片機看起來非常簡單，但實際操作並沒有那麼容易，特別是對於一些新手來說，沒有手把手來教，確實還是有點小為難，不過沒關系，這里提供單片機最小系統原理圖，讓你理解每一個步驟，就可以自己動手操作了。
一、單片機最小系統的特點
單片機最小系統是用最少的元件組成的單片機可以工作的系統，最大的特點局勢系統資源完全開放，能夠配合其他模塊板或自行搭建用戶電路可實現任意實驗功能。單片機最小系統的借口設計靈活，使用起來就會非常方便，所以適合創新實踐活動，下面來看看單片機最小系統原理圖。
二、單片機最小系統原理圖解析
上圖就是單片機最小系統原理圖，對於一個完整的電子設計，首先就要搞定供電模塊，電源模塊的穩定可靠是系統平穩運行的前提和基礎，51單片機雖然應用范圍最廣，但實際上還有個弊端，那就是容易受到干擾而出現程序跑飛的現象，克服這個現象的重要手段就是為單片機最小系統配置一個穩定而可靠的電源供電模塊。

單片機最小系統的電源供電模塊可以通過計算機的USB介面供給，也可以用外部穩定的5V電源，電源電路中接入電源指示LED。圖中R11為LED的限流電阻。S1 為電源開關。 上一頁 0 /3 下一頁

9. MC908GP32單片機的內部結構簡圖

單片機(以下簡稱GP32單片機)的三種封裝形式只是引腳數量和形式有所區別，其它方面是一致的。圖中I/O口是按 44引腳的GP32給出的，對於42引腳的GP32單片機則沒有PTC5、PTC6兩個引腳，對於40引腳的GP32單片機則沒有PTC5、PTC6及 PTD6/T2CH0、PTD7/T2CH1四個引腳。
從內部結構簡圖可以看出，GP32內部有祥搏擾以下主謹旦要部分：CPU08、存儲器、定時器介面模塊、定時基模塊、看門狗模塊、通用I/O介面、串列通信介面 SCI、串列外設介面SPI、斷點模塊、A/D轉銀襲換模塊、鍵盤中斷模塊、時鍾發生模塊及鎖相環電路、低電壓禁止模塊、復位與中斷模塊、監控模塊MON和系統設置模塊。

10. MCS-51單片機內部結構由哪幾部分組成

單片機與微型計算機都是由CPU、存儲器和輸入/輸出介面等組成的。

單片機（Single-Chip Microcomputer）是一種集成電路晶元，是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能。

集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的微型計算機系統，在工業控制領域廣泛應用。從上世紀80年代，由當時的4位、8位單片機，發展到現在的300M的高速單片機。

特點：

單片機的特點可歸納為以下幾個方 面：集成度高；存儲容量大；外部擴展能力強；控制功能強。

1、從內部的硬體到軟體有一套完整的按位操作系統，稱作位處理器，處理對象不是字或位元組而是位。不但能對片內某些特殊功能寄存器的某位進行處理，如傳送、置位、清零、測試等，還能進行位的邏輯運算，其功能十分完備，使用起來得心應手。

2、同時在片內RAM區間還特別開辟了一個雙重功能的地址區間，使用極為靈活，這一功能無疑給使用者提供了極大地方便。

3、乘法和除法指令，這給編程也帶來了便利。很多的八位單片機都不具備乘法功能，作乘法時還得編上一段子程序調用，十分不便。