51单片机_最小系统免费下载
2-51最小系统
主讲人：陈科
电子电气工程系
Contents
单片机电路-要点 1 2 3 4 51单片机的型号 51单片机的引脚 51单片机的最小系统 51单片机的常见外围电路
电子电气工程系
51单片机的型号
AT 89 S 51 24 P C
C:商业级 I:工业级 U:环保工业 P:DIP双列直插塑封 24:最高支持频率24MHz 51:标准型 2051/4051:无总线简化型 52:增强型
L415实验室的实验板
51系单片机标准内核MCS51
MCS51标准内核基本结构
电子电气工程系
51系单片机的引脚
P0/P1/P2/P3: 4个并行端口，每口8脚，可做IO接口，也可做第二功 能； IO功能： 输入输出引脚，用户灵活DIY 第二功能： P0：外部8位数据线D0-D7 P0+P2：外部16位地址线A0-A15（P0低P2高） P1：P1.5/P1.6/P1.7用于ISP在线编程（仅S系列） （MCS51内核 没有为P1定义功能，P1的具体功能和 生产厂家有关） P3：串口通讯/外存读写/中断/定时计数
AT89S51引脚
电子电气工程系
51系单片机的引脚
端口的几个操作注意点： 1.驱动能力不同，P0最强，每脚可以吸收电流方式带动8个TTL门电路，其余口每脚 只能带4个 2.P0口内部无上拉电阻，其余口有，电路设计时需要注意 P0口漏极开路，做IO输出时，需外加上拉电阻才会有高电平输出 3.P0在做数据线时才是真正的双向口 P0-P3在做输入接口时，需要先置1再读入（打开内部锁存器） 4.P0在第二功能下分时复用，电路上传输地址信号时需锁存。 5.P0+P2构成16位外部地址线A0-A15，可构建最大64K的外部存储器范围 （0x0000-0xffff） 6.P3的第二功能是： P3.0：串行通信输入 P3.1：串行通信输出 P3.2：外部中断0输入 P3.3：外部中断1输入 P3.4：定时/计数器0输入 P3.5：定时/计数器1输入 P3.6：外部存储器的写信号P3.7：外部存储器的读信号 7.P0~P3的复位值全是高电平，做控制输出时要考虑设计为低有效。
51单片机最小系统设计
51单片机最小系统设计单片机是一种集成电路，具备处理器、内存和输入输出设备等功能。
51单片机是一种常见的单片机，广泛应用于各种嵌入式系统中。
本文将介绍51单片机最小系统的设计过程。
一、概述51单片机最小系统由四个基本部分组成：单片机、晶振、复位电路和电源。
单片机是系统的核心，晶振提供时钟信号，复位电路保证系统的可靠复位，电源为系统提供电能。
二、单片机选型在进行最小系统设计前，需要选择合适的51单片机型号。
根据具体的应用需求和性能要求，选择合适的芯片型号。
常见的51单片机型号有AT89S52、STC89C52等。
三、晶振选型晶振的作用是产生稳定的时钟信号，为单片机提供时钟脉冲。
选择晶振时，应考虑系统所需的主频和稳定性要求。
常见的晶振频率有11.0592MHz、12MHz等。
四、复位电路设计复位电路用于保证系统在上电或其他异常情况下的可靠复位。
常见的复位电路设计包括电源复位电路和外部复位电路。
电源复位电路通过电源控制芯片实现，外部复位电路通常由稳压芯片和复位电路芯片组成。
五、电源设计为了保证单片机系统的正常运行，需要提供稳定的电源电压。
常见的电源设计方案有稳压电路和滤波电路。
稳压电路通过稳压芯片实现，滤波电路通过电容和电感组成。
六、最小系统连接在进行最小系统连接时，需要按照51单片机的管脚连接要求进行。
一般包括连接晶振、连接复位电路和连接电源等步骤。
在连接过程中，应注意线路的布局和连接的牢固性。
七、编程与调试当最小系统连接完成后，需要进行单片机的编程和调试。
编程可以通过编程器进行，调试可以通过示波器等工具进行。
在调试过程中，需要注意程序的正确性和系统的稳定性。
八、应用案例最小系统设计完成后，可以用于各种嵌入式系统。
例如，可以用于温度控制系统、电子秤系统、自动化设备等。
根据具体应用需求，可以进行系统功能的扩展和改进。
总结本文介绍了51单片机最小系统的设计过程。
通过正确选型、合理设计和精心调试，可以实现一个稳定可靠的最小系统。
51单片机最小系统板
51单片机最小系统板1.P0口已接上拉排阻，可以直接驱动外围设备；2.带8路LED流水灯，直观显示程序状态；3.引出1602和12864液晶接口，配置对比度调节电阻。
4.同时支持51和avr系列单片机。
5.配有2独立按键，可同时做外部中断0实验；6.板载HX1838红外接收头，方便做遥控。
基本功能说明：1、板载RS232电平转换芯片，方便单片机和电脑串口进行通讯。
2、8个LED灯，直观显示程序运行状态。
3、2个独立按键，可配置为中断模式和一般按键。
5、双复位电路，可插拔晶振，能同时使用51和avr系列单片机。
6、usb及外接电源双供电，带电源指示。
7、带10针ISP下载接口，方便AT89系列单片机下载程序。
8、板载红外接收管，配合程序遥控电视、风扇。
元件清单序号名称数量1 40脚活动IC座 12 DIP16针IC座 13 3.5MMDC座 14 10针简易牛角座 15 插入式USB公接头 16 HX1838红外接收头 17 DB9串口接头 18 MAX232通讯芯片 19 40针2.54间距排母 110 40针2.54间距单排针111 2针2.54间距排针 112 3针2.54间距排针113 4X2电源外接双排针 114 跳线帽 215 10K电位器 116 3MM发光二极管 117 3MM三色发光二极管 818 12M无源晶振 119 晶振圆孔插座 320 33PF瓷片电容 221 钽电容 422 10uF电解电容 123 2K直插电阻124 10K直插电阻325 1k欧直插电阻126 27欧直插电阻127 轻触按键 328 自锁电源开关 129 1K限流排阻130 10K上拉排阻 131 最小系统PCB板132 100UF电解电容。
51单片机最小系统-（最新版）
单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路.下面给出一个51单片机的最小系统电路图.说明复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的5 1单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位.一般教科书推荐 C 取10u,R取.当然也有其他取法的,原则就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平.至于如何具体定量计算,可以参考电路分析相关书籍.晶振电路:典型的晶振取(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作)单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行.这一点是初学者容易忽略的.复位电路：一、复位电路的用途单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。
单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。
单片机复位电路如下图：二、复位电路的工作原理在书本上有介绍，51单片机要复位只需要在第9引脚接个高电平持续2US就可以实现，那这个过程是如何实现的呢？在单片机系统中，系统上电启动的时候复位一次，当按键按下的时候系统再次复位，如果释放后再按下，系统还会复位。
所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。
开机的时候为什么为复位在电路图中，电容的的大小是10uF，电阻的大小是10k。
51单片机最小系统及元件和
一、焊接51单片机最小系统所需的相关元器件：
万用板：
51单片机：
11.0592MHz晶振：
30p陶瓷电容：
10uF电解电容：
电阻（10 K和1 四脚按键：
开关：
二、关于三个题目可能要用到的元器件：
1、花样灯
万用板（星火这边每组只提供一个），单片机最小系统（相关元器件及电路图见上），电阻，发光二极管，
2、简易门铃
万用板（星火这边每组只提供一个），单片机最小系统（相关元器件及电路图见上），三极管，电阻四脚按键
蜂鸣器：
3、数码管
万用板（星火这边每组只提供一个），单片机最小系统（相关元器件及电路图见上），电阻，三极管，四脚按键
一个四位数码管：。
05 第五讲 51单片机最小系统--力天手把手教你学单片机之基础篇
手把手教你学51单片机——之MCS-51基础篇主讲: 尹延辉策划：张勇开发板：LT-Super51QQ群：31646346网址：E-Mail：litianmcu@litianmcu@基础篇第一讲——51单片机最小系统◆本讲内容提要●单片机技术简介●单片机应用实例●单片机的主要技术指标●常用单片机系列型号●51单片机相关知识●51单片机最小系统●51单片机的开发方法●习题温故知新——入门篇知识温习◆个人电脑使用入门●电脑在电子工程中的应用，包括其外部接口、开发工具简介等。
◆硬件技术基础知识●电路基础、模拟电路基础知识，元器件基本应用，微电子与PCB技术简介等。
◆数字电路基础知识●逻辑代数基础、基本门电路、数字芯片、可编程逻辑器件、英特尔总线时序等。
◆C语言基础知识●程序开发语言简介、由源代码到可执行代码的过程、C语言的基本结构与特点等。
——个人电脑使用入门(1)◆填空题●单片机/ARM/DSP的IDE开发软件主要集成了文本编辑、编译、链接三个主要功能，某些IDE软件还集成了下载功能。
●单片机常用的目标代码文件扩展名为bin、hex两种。
●可编程器件固化代码的三类工具：下载器、编程器，以及Jtag仿真器●两台电脑之间串口通讯应该用交叉(交叉，直连)线，电脑对与单片机之间串口通讯也应该交叉连接。
◆简答题●列举三种PCB设计软件✓答：AltiumDesigner、PowerPCB、Cadence●简述ISP下载器与Jtag仿真器的联系与区别✓答：相同点：都可以在目标板上固化代码不同点：Jtag可以完成仿真调试功能，而ISP只能简单的固化代码。
●比较并陈述PCI、USB2.0、串口这三种电脑接口的传输速度✓答：PCI速度最快(133MX8bpS)，USB2.0次之(480Mbps)，串口最慢<1MbpS——个人电脑使用入门(2) 实验题：在网上查找ByteBlaster的电路图——硬件技术基础知识◆填空题●硬件技术中三种基本的无源器件是电阻、电容、电感。
51单片机最小系统板
51单片机最小系统1.设计框图2.硬件电路设计3.元件清单共阴极数码管2只（分立）10UF电解电容2只（限压16V）30PF瓷片电容2只220欧的电阻9只4.7K的电阻1只1.2K的电阻1只4.7K的排阻1只12MHZ的晶振1只S8550三极管1只单排针2排自锁小按键1只蜂名器1只（长音）STC89C51单片机1片常开按钮开关1只（轻触开关）40引脚紧锁座或40引脚芯片插槽1只（前者方便单片机取下来的，但价格较贵；后者便宜，不便于拔插）发光二极管（5MM红色）10只电路板1张（单孔锡板，带九针串口座的焊盘）USB转串口线1根（笔记本电脑必买、台式电脑选买）USB头一个（如下一页实物图所示）双头USB线1根（两头都能插入USB 头里面）细导线2米（单芯、铁线）2CM铜柱8根（一头凸起，一头凹下）104瓷片电容5片MAX232芯片1片串口头1个（母头、9孔式）串口线1根（一端9孔、一端9针）****蓝色器件为台式电脑用****注意：有的元器件（如电阻、瓷片电容等）非常便宜，一般按10个为单位买，否则别人不卖。
必备工具：万用表、电烙铁、焊锡丝、松香、吸锡器、斜口钳、镊子相关软件：Protel 99 SE、Keil 3、单片机烧录软件4.下载电路STC89C521、电源：这当然是必不可少的了。
单片机使用的是5V电源，其中正极接40引脚，负极（地）接20引脚。
2、振荡电路：单片机是一种时序电路，必须提供脉冲信号才能正常工作，在单片机内部已集成了振荡器，使用晶体振荡器，接18、19脚。
只要买来晶振，电容，连上就可以了。
3、复位（RST,第9引脚）：至于复位是何含义及为何需要复位，在单片机功能中介绍。
4、EA（31引脚）：EA引脚接到正电源端。
至此，一个单片机就接好，通上电，单片机就开始工作了。
5、P1口发光管电路：P1.0-P1.7（第1－8引脚）连接到8个470欧电阻驱动8个发光管。
6、单片机引脚控制连接：两排单排插连接单片机40个引脚，方便以后扩展或测试各引脚。
单片机最小系统
单片机最小系统单片机最小系统是指以单片机为核心，配以必要的外围电路，实现一定功能的电路系统。
它通常包含单片机、电源、时钟电路、复位电路和程序存储器等部分。
下面将详细介绍单片机最小系统的构成和特点。
单片机：单片机是整个系统的核心，它负责数据处理和控制信号输出。
常用的单片机型号有AT89CPIC16F877A等。
电源：为单片机提供电能，一般采用直流电源，如5V、3V等。
时钟电路：为单片机提供时钟信号，常用的时钟芯片有0592MHz和4MHz等。
复位电路：当单片机出现程序跑飞或异常情况时，可以通过复位电路使单片机重新启动。
常用的复位芯片有MAX811等。
程序存储器：用于存储单片机程序，常用的存储器有EPROM、EEPROM 和Flash等。
结构简单：单片机最小系统以单片机为核心，配以外围电路，结构简单，易于实现。
功能灵活：通过编程，单片机可以实现各种不同的功能，如数据采集、控制输出、通信等。
可靠性高：由于单片机最小系统结构简单，所以其可靠性较高，适用于各种工业控制和智能家居等领域。
成本低廉：单片机最小系统的硬件成本较低，适用于各种低成本应用场景。
单片机最小系统是一种简单、灵活、可靠且低成本的电路系统，广泛应用于各种嵌入式系统开发中。
随着物联网、智能家居等领域的快速发展，单片机最小系统的应用前景也将更加广阔。
在嵌入式系统和智能硬件领域，单片机最小系统作为一种基本的控制器单元，具有广泛的应用价值。
本文将介绍单片机最小系统的设计与应用，包括系统设计、系统应用和系统优化等方面的内容。
单片机最小系统通常由微处理器（MCU）、电源电路、时钟电路和复位电路等组成。
在设计单片机最小系统时，需要根据具体的应用需求选择合适的微处理器，并搭建相应的电源电路、时钟电路和复位电路。
单片机最小系统的架构设计应考虑应用需求和系统可靠性。
一般而言，系统架构应包括以下几个部分：（1）微处理器：作为系统的核心，微处理器负责数据计算、处理和传输等任务。
001.51程序下载教程精简版
STC89C52单片机程序下载说明（精简版）本说明适用于L先森的设计（QQ：1301496482）。
单片机最小系统如图1所示，规定晶振部分为下（图中S），下载程序的插针依次为1.VCC 2.RXD 3.TXD 4.GDN图1 单片机最小系统下载工具为USB转TTL下载器，如图2所示，可以使用CH340、PL2303等，第一次安装到电脑端时，需要安装驱动，安装成功后，可在设备管理处查询是否安装成功，如果不成功需要重新安装。
查询结果如图3所示。
与单片机的连接方法为：VCC—>VCC，RXD—>TXD，TXD—>RXD，GND —>GND。
图2 CH340实物图3 CH340安装成功单片机的识别语言为HEX文件，使用KEIL软件可以生成一个机器码，通过厂家专用软件下载，（需要软件可以进群免费下载，群号：711496024，下载完成后请自行退群）。
软件如图4所示：图4 下载软件区域划分：1.程序下载选择区。
2.串口助手使用区，设计中无串口功能请忽视。
3.反馈，当下载成功后，显示成功。
下载步骤：1.选择单片机型号，这里选择使用的单片机型号，一般为STC89C52RC。
2.下载COM口，根据设备管理器提供的端口号设置。
3.选择要下载的文件，HEX格式。
4.点击下载，此时开始下载，成功后将在区域3处提示。
如果下载失败，可能出现如下原因：1.单片机与下载器线连接错误，常见为TXD与RXD没有交叉连接，单片机的TXD必须连接下载器的RXD。
2.安装驱动失败，驱动没有正确连接。
重新安装驱动，在设备管理处查询正常后重新选择COM。
3.反馈口提示连接超时，此时可能是部分下载器不兼容，解决办法是断开VCC，等待3S后再次连接，即可完成下载。
注：本文档所述已在WIN7/64系统上得到验证，其他系统可能出现不同的情况，可根据文档流程自行验证。
51单片机最小系统
51系列单片机最小系统设计与调试实验实验指导书目录一：实验目的 (1)二：原理 (1)三：实训任务. (2)四：最小系统的构成 (3)五：程序 (7)六：心得体会 (7)一：实验目的1. 了解单片机的基本工作原理2. 学习并掌握相关软件的使用方法(Protel、keil)2. 掌握单片机片内程序存储器下载方法3. 掌握单片机程序设计（汇编及C51）二：原理1、什么是单片机单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
用专业语言讲，单片机就是在一块硅片上集成了微处理器、存储器及各种输入/输出接口的芯片。
2、最小系统的概念单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.对51系列单片机来说,单片机+晶振电路+复位电路,便组成了一个最小系统.但是一般我们在设计中总是喜欢把按键输入、显示输出AT89C51高性能8位单片机功能AT89C51提供以下标准功能：8K字节Falsh闪速存储器，256字节内部RAM，32个I/O口线，3个16位定时/计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内震荡器及时钟电路，同时A T89C51可降至0HZ的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，时/计数器，串行通信口及中断系统持续工作。
掉电方式保存RAM中的内容，但震荡器停止工作并禁止其他所有部件工作等加到上述电路中,成为小系统三：实训任务.1）认识MCS-51的ROM及片外RAM空间：认识51系列单片机的程序存储器（ROM）的空间范围；汇编指令编码在ROM中存储形式；掌握指令编码和指令编码所在地址的概念;了解51系列单片机的程序存储器（ROM）固定地址的用途。
51单片机最小系统制版(双面板)
PCB制版51单片机小系统制版2012112020411 吴振电子信息科学与技术物理与科学学院2015/5/3电工电子中心2015年6月绘制实验九51单片机小系统制板一、实验目的：1.熟悉protel DXP中，PCB环境中各种命令的使用。
2.熟悉元器件封装的建立。
3.熟悉双面板PCB的设计。
二、实验内容使用双面板完成sheet1.pdf 文件中电路的PCB设计。
要求:1.按mcu.xls的PCB封装。
2.地线的宽度不小于1.5mm，电源线不小于1mm，信号线不小于0.254mm。
3.尽可能缩小板子尺寸,板子尺寸不能超过100mm*100mm。
三、实验步骤1.打开dxp软件，新建PCB工程，点击File-Few-Project-PCB Project，工程新建完毕。
2.制版第一步，画原理图。
在新建的工程上右键，点击Add New to Project-Schematic，即可画原理图。
添加后别忘记保存。
添加原理图过程截图方法如下：3.画原理图，按照实验内容画出原理图。
画出的原理图即为上面所给的。
画完后也别忘记了保存，以免误操作退出后所画内容全部没了。
4.在画原理图时，因为有的原理图dxp库里没有，需要自己画。
画完后在Libraries里添加即可。
以单片机原理图为例，由于上次课已经画出，此次只需要导入使用即可。
添加方法如下图：如图中标示表示，先点击最右边的libraries，在弹出的界面上选择libraries，然后在右边弹出的界面上选择Add library，找到我们上次所画原理保存的路径找到文件选择即可。
5.修改封装：修改方法同上次实验一样，通过全局进行修改。
步骤如下：选中元件右击----Find Similar Objects‘在弹出的页面里Object Specific选项卡下的Description后选择same，Symbol Reference后选择same，Current Footprint后也选择same，点击OK：Altium会高亮显示所有符电阻，而其他的元件则是灰度显示，此时界面如上面左图所示，可以摁住Shift然后依次点击剩余的电阻，可以取消或者点亮电阻。
经典的51单片机最小系统电路原理图：国产STC系列（51内核）
什么是51单片机？1980年，Intel推出了首款单片机8051，之后又陆续推出了与8051指令完全相 同的8031、8032、8052等系列的单片机，初步形成了MCS-51系列。 1984年，Intel出售了51 核，此后，世界上出现了上千种51单片机，如爱特梅尔、飞利浦，华邦，还有国内的宏晶 （STC micro）等。51单片机泛指所有兼容 8051指令的单片机。
有个问题，单片机的工作时钟从哪里来？之前8051那时候的单片机一般都需要外部晶振电路提 供工作时钟，然而现在单片机一般在芯片内部都集成了RC振荡电路，通过软件可以启用单片机 内部的RC振荡器脉冲作为单片机的内部工作时钟，这样不仅电路简单，而且还节省了产品的成 本。不过在一些精度要求比较高的应用场合，例如对外异步串口通讯、电子钟等，对时钟精度 要求比较高，这时候就必须用外部晶振电路了。
该单片机在VCC引脚上给它5V电，这就够了，不需要其它ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ加电路。
该单片机的程序下载是通过P3.0和P3.1两个引脚实现的，利用的是这两个引脚的串口功能。因 此这两个引脚在实际应用时一般用作串口功能，不做其它用途。当然，如果引脚数量比较紧 张，必须启用这两个引脚，也不是不可以，但尽量用作输入口。
图中框框部分是程序下载器电路，可以直接设计到产品电路板上，以后就可以直接用USB口下 载软件；也可以将其省略，只是在下载软件时必须通过一个下载器进行。实际上下载器内部电 路就是这个图框里面的电路。如果你把这个框框里面的电路做成电路板，就可以自己做一个程 序下载器。
结束语：单片机起源于51，世界上最经典的单片机非51莫属，至今我还有很多项目都是用51单 片机做的，除了成本考虑之外，现在很多芯片厂家已经在51内核基础上扩展了很多非常实用的 外设（例如LIN和CAN通讯模块，增强型PWM模块，电机控制和驱动模块等等），这用起来其 实很方便
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单片机是一门实践性较强的技术，很多初学者在学习单片机技术开发的时候往往一头雾水，不知何从下手。
为此，笔者结合自己使用单片机多年的经验，特意设计了单片机开发所需的Study-c 整机和硬件套件，并结合套件精心编写了单片机从入门到精通系列教程。
通过讲述单片机原理、电路设计、应用开发软件工具、编写实验实例让读者全面接触单片机技术。
教程编排上由浅入深，循序渐进，内容力求完整、实用、趣味并存，使读者在轻松愉快的学习过程中逐步提高单片机软硬件综合设计水平。
一、内容提要本讲主要向大家介绍51 系列单片机的最小系统的实现并通过编写程序来实现对单片机IO 口的输出控制。
以点亮外部连接的LED（发光二极管）为例，简要的介绍单片机的原理、最小系统的组成，并通过简单的C51 程序设计来讲述编译软件Keil的使用并下载Hex 文件烧写单片机。
二、原理简介在了解原理之前，首先让我们思考一个问题，什么是单片机，单片机有什么用？这是一个有意思的问题，因为任何人都不能给出一个被大家都认可的概念，那到底什么是单片机呢？普遍来说，单片机又称单片微控制器，是在一块芯片中集成了CPU（中央处理器）、RAM（数据存储器）、ROM（程序存储器）、定时器/ 计数器和多种功能的I/O（输入/ 输出）接口等一台计算机所需要的基本功能部件，从而可以完成复杂的运算、逻辑控制、通信等功能。
在这里，我们没必要去找到明确的概念来解析什么是单片机，特别在使用C 语言编写程序的时，不用太多的去了解单片机的内部结构以及运行原理等。
从应用的角度来说，通过从简单的程序入手，慢慢的熟悉然后逐步深入精通单片机。
在简单了解了什么是单片机之后，然后我们来构建单片机的最小系统，单片机的最小系统就是让单片机能正常工作并发挥其功能时所必须的组成部分，也可理解为是用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。
对51 系列单片机来说，最小系统一般应该包括：单片机、时钟电路、复位电路、输入/ 输出设备等（见图1）。
图1 单片机最小系统框图三、电路详解依据上文的内容，设计51 系列单片机最小系统见图2。
图2 51系列单片机最小系统下面就图2 所示的单片机最小系统各部分电路进行详细说明。
1. 时钟电路在设计时钟电路之前，让我们先了解下51 单片机上的时钟管脚：XTAL1（19 脚）：芯片内部振荡电路输入端。
XTAL2（18 脚）：芯片内部振荡电路输出端。
XTAL1 和XTAL2 是独立的输入和输出反相放大器，它们可以被配置为使用石英晶振的片内振荡器，或者是器件直接由外部时钟驱动。
图2 中采用的是内时钟模式，即采用利用芯片内部的振荡电路，在XTAL1、XTAL2 的引脚上外接定时元件（一个石英晶体和两个电容），内部振荡器便能产生自激振荡。
一般来说晶振可以在1.2 ～12MHz 之间任选，甚至可以达到24MHz 或者更高，但是频率越高功耗也就越大。
在本实验套件中采用的11.0592M 的石英晶振。
和晶振并联的两个电容的大小对振荡频率有微小影响，可以起到频率微调作用。
当采用石英晶振时，电容可以在20 ～40pF 之间选择（本实验套件使用30pF）；当采用陶瓷谐振器件时，电容要适当地增大一些，在30 ～50pF 之间。
通常选取33pF 的陶瓷电容就可以了。
另外值得一提的是如果读者自己在设计单片机系统的印刷电路板（PCB）时，晶体和电容应尽可能与单片机芯片靠近，以减少引线的寄生电容，保证振荡器可靠工作。
检测晶振是否起振的方法可以用示波器可以观察到XTAL2 输出的十分漂亮的正弦波，也可以使用万用表测量（把挡位打到直流挡，这个时候测得的是有效值）XTAL2 和地之间的电压时，可以看到2V 左右一点的电压。
2. 复位电路在单片机系统中，复位电路是非常关键的，当程序跑飞（运行不正常）或死机（停止运行）时，就需要进行复位。
MCS-5l 系列单片机的复位引脚RST（第9 管脚）出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作。
如果RST 持续为高电平，单片机就处于循环复位状态。
复位操作通常有两种基本形式：上电自动复位和开关复位。
图2 中所示的复位电路就包括了这两种复位方式。
上电瞬间，电容两端电压不能突变，此时电容的负极和RESET 相连，电压全部加在了电阻上，RESET 的输入为高，芯片被复位。
随之+5V电源给电容充电，电阻上的电压逐渐减小，最后约等于0，芯片正常工作。
并联在电容的两端为复位按键，当复位按键没有被按下的时候电路实现上电复位，在芯片正常工作后，通过按下按键使RST管脚出现高电平达到手动复位的效果。
一般来说，只要RST 管脚上保持10ms 以上的高电平，就能使单片机有效的复位。
图中所示的复位电阻和电容为经典值，实际制作是可以用同一数量级的电阻和电容代替，读者也可自行计算RC 充电时间或在工作环境实际测量，以确保单片机的复位电路可靠。
3. EA/VPP（31 脚）的功能和接法51 单片机的EA/VPP（31 脚）是内部和外部程序存储器的选择管脚。
当EA 保持高电平时，单片机访问内部程序存储器；当EA 保持低电平时，则不管是否有内部程序存储器，只访问外部存储器。
对于现今的绝大部分单片机来说，其内部的程序存储器（一般为flash）容量都很大，因此基本上不需要外接程序存储器，而是直接使用内部的存储器。
在本实验套件中，EA 管脚接到了VCC 上，只使用内部的程序存储器。
这一点一定要注意，很多初学者常常将EA 管脚悬空，从而导致程序执行不正常。
4. P0 口外接上拉电阻51 单片机的P0 端口为开漏输出，内部无上拉电阻（见图3）。
所以在当做普通I/O 输出数据时，由于V2 截止，输出级是漏极开路电路，要使“1”信号（即高电平）正常输出，必须外接上拉电阻。
图3 P0端口的1位结构另外，避免输入时读取数据出错，也需外接上拉电阻。
在这里简要的说下其原因：在输入状态下，从锁存器和从引脚上读来的信号一般是一致的，但也有例外。
例如，当从内部总线输出低电平后，锁存器Q ＝0，Q ＝ 1，场效应管V1 开通，端口线呈低电平状态。
此时无论端口线上外接的信号是低电平还是高电平，从引脚读入单片机的信号都是低电平，因而不能正确地读入端口引脚上的信号。
又如，当从内部总线输出高电平后，锁存器Q ＝1, Q ＝0,场效应管V1 截止。
如外接引脚信号为低电平，从引脚上读入的信号就与从锁存器读入的信号不同。
所以当P0 口作为通用I/O 接口输入使用时，在输入数据前，应先向P0 口写“1”，此时锁存器的Q 端为“0”，使输出级的两个场效应管V1、V2 均截止，引脚处于悬浮状态，才可作高阻输入。
总结来说：为了能使P0 口在输出时能驱动NMOS 电路和避免输入时读取数据出错，需外接上拉电阻。
在本实验套件中采用的是外加一个10K 排阻。
此外，51 单片机在对端口P0—P3 的输入操作上，为避免读错，应先向电路中的锁存器写入“1”，使场效应管截止，以避免锁存器为“0”状态时对引脚读入的干扰。
5. LED 驱动电路细心的读者可能已经发现，在最小系统中，发光二极管（LED）的接法是采取了电源接到二极管正极再经过1K 电阻接到单片机I/O 口上的（见图4 中的接法1）。
为什么这么接呢？首先我们要知道LED 的发光工作条件，不同的LED 其额定电压和额定电流不同，一般而言，红或绿颜色的LED 的工作电压为1.7V~2.4V，蓝或白颜色的LED 工作电压为2.7~4.2V，直径为3mm LED 的工作电流2mA~10mA。
在这里采用红色的3mm 的LED。
其次，51 单片机（如本实验板中所使用的STC89C52单片机）的I/O 口作为输出口时，拉电流（向外输出电流）的能力是μA 级别，是不足以点亮一个发光二极管的。
而灌电流（往内输入电流）的方式可高达20mA，故采用灌电流的方式驱动发光二极管。
当然，现今的一些增强型单片机，是采用拉电流输出（接法2）的，只要单片机的输出电流能力足够强即可。
另外，图4 中的电阻为1K 阻值，是为了限制电流，让发光二极管的工作电流限定在2mA~10mA。
图4 LED的接法四、程序设计在单片机编程语言上，有C 语言和汇编两种选择。
本系列教程采用C 语言编写程序，在此对Ｃ语言和汇编语言在进行单片机开发时进行下简单比较，汇编语言面向硬件，要求对硬件的特性如寄存器之类的比较熟悉，执行效率高，但可读性和移植性差，不同的单片机之间的程序不能通用，例如学会了51 单片机的汇编指令，却没法用到AVR 单片机上。
Ｃ语言面向过程，可读性和移植性很好，效率要比汇编低一些。
对于刚接触单片机的人来说，学习这两种语言是一样的，但在以后的开发效率上，C 语言的优势就体现出来了，其可以几乎完全不改动的情况下移植，大大提高了开发速度。
控制发光二极管D1 闪烁的C 语言源程序：1. 程序详细说明（1）头文件包含。
程序接下来调用的P0_0 就是该头文件中定义好的一个寄存器地址。
在对单片机内部的寄存器操作之前，应申明其来处，有兴趣的读者可以看看AT89X52.h 文件中的内容。
（2）宏定义led, 便于直观理解也便于程序修改，将P0_0 口命名为led, 这样在程序中就可以用led 代替P0_0 口进行操作。
（3）延时函数声明。
函数在调用之前必须进行声明，由于函数定义放在主函数之后，所以在主函数之前对延时函数进行了声明。
（4）主函数入口。
主函数不传递参数也不返回值。
（5）死循环。
（6）输出高电平，led 不亮。
（7）延时一段时间，以便人眼能够直观看到。
（8）输出低电平，led 点亮。
（9）延时一段时间。
（10）延时函数定义。
（11）for 语句循环延时。
2. 程序流程图与实验现象程序流程如图5 所示。
经编译软件（keil）编译，生成单片机烧写文件，然后就可下载到单片机内部运行了，硬件电路板如图6 所示，本实验板上用的是STC89C52RC，可以用通过板载USB 转串口烧写程序。
故将USB 线（本实验套件中有）连接电脑和实验板。
供电电源可以从USB 取，也可以从外部电源取电。
冷启动，即先点击下载，然后再上电。
下载程序到单片机内运行后，可以看到实验板上P0_0 口外接的LED 灯（D1）一亮一灭的闪烁。
图5 程序流程图图6 硬件电路板图五、总结本讲主要介绍了51 单片机最小系统的设计以及编写第一个简单的程序。
从过该实验，可以掌握单片机的开发流程，从而快速入门。
在该讲中应该注意几个问题：1. 本讲座中采用C 语言编写程序，因为C 语言的可读性和可移植性强。
若读者没有学过C 语言，则应去了解和掌握相应的C 语言知识。
C 语言易学易用，相信很快就能熟练。
2. 程序编译软件采用的是Keil。
限于篇幅的原因，在这里就不对其进行讲述，如果读者有对其不明白的地方，可以到本刊论坛的单片机版面，作者制作了一个详细的Keil 入门教程。