51单片机最小系统讲解及应用

51单片机最小系统

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51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8.2K.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11.0592MHz(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.

因此可以看出,其实要熟悉51单片机的40个引脚功能也很容易:

总共40个脚,电源用2个(Vcc和GND),晶振用2个,复位1个,EA/Vpp用1个,剩下还有34个.29脚PSEN,30脚ALE为外扩数据/程序存储器时才有特定用处,一般情况下不用考虑,这样,就只剩下32个引脚,对于初学者,这32个引脚就是要经常跟它们打交道的了.它们是:

P0端口P0.0~P0.7共8个

P1端口P1.0~P1.7共8个

P2端口P02.0~P2.7共8个

P3端口P3.0~P3.7共8个

使得单片机工作的最小电路

80C51为例

首先，我们在使用protel和proteus的软件画电路图时，你会发现原先40个引脚的芯片变成了38个引脚，那是因为它把第40和第20个引脚VCC和GND隐藏了，所以要是的单片机开始工作至少需要一个VCC(电源)和GND(接地)。

其次，学习过组成原理的同学或者说学习过计算机导论的同学一定知道，计算机的冯·诺依曼体系，什么是冯·诺依曼体系。简单的说就是程序(指令)存储，顺序执行，也就是说指令是一条一条执行的，即CPU从ROM(他可以称为程序存储器，但不准确)中取出指令然后再执行。取指令并执行有严格的先后顺序，那么就需要一个时钟来准确的使CPU稳定工作。

所以，第二个需要的就一个时钟电路。一个内部时钟电路是由两个电容(CAP)和一个石英晶振(Crystal)组成。CPU的时钟周期(震荡周期)由石英晶振决定(常用6MHZ或

12MHZ)，两个电容取10~30pF，并把他们接在XTAL1(输入)和XTAL2(输出)两端。

最后，因为单片机每次工作时，执行程序都是从0000H开始的，所以在进入系统时，必须对单片机复位，因此，我们还需要一个复位电路。复位电路的引脚为RST(9号引脚)。复位的条件是给RST引脚一个持续两个机器周期的高电平。一个机器周期是12个时钟周期，时钟周期就是上面说的震荡周期，计算方法是12*(1/fOSC)，其中fOSC是晶振频率。所以6MHZ时钟的持续时间为4us,12MHZ的持续时间是2us。复位电路分为三种，上电自动复位(用的最多)，按键复位(需要经常复位的电路)，专用复位。以上电自动复位的电路为例，他需要一个电容(电解电容CAP-elec)和一个下拉电阻(RES)(针对上下拉电阻解释下，上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平!电阻同时起限流作用!下拉同理!)，利用电容的两端电压不能突变的的性质使RST持续两个时钟周期的高电平。

至此，当你打开单片机时，机器就可以跑起来，达到了机器运行的最低条件，只不过现在机器里面还没有下载程序(可以通过串口RS-232下载)以及没有外围设备。

单片机复位电路简述

态开始工作，例如复位后PC=0000H，使单片机从第一个单元取指令。实无论是在单片机刚开始接上电源时，还是断电后或者发生故障后都要复位，所以我们必须弄清楚MCS-51型单片机复位的条件、复位电路和复位后状态。

掌握方法与技巧轻松学习51单片机

于Intel公司的MCS-51系列芯片，但目前不同生产厂商都以其兼容芯片为主，如Ateml公司的89C51/89S51系统，宏晶公司的STC89C52RC。本文所述的正是宏晶的STC89C52RC，该芯片烧写简单，只用通过宏晶的工具通过串口MAXRS232的TX、RX脚位就可以将程序烧录到芯片，是一个非常不错的嵌入式入门基础，教程多、51系列的学习板普遍就是采用STC89C52RC的芯片，可见其通用性很广，那怎样才能快速学习8051单片机呢。

学习51系列的CPU需要记忆脚位功能，我学习的时候得益于其简单的熟记方法，脚位的功能与位置掌握得很快，不用死记硬背，就可以轻松记住P0、P1、P2、P3的脚位，请看下图：

学习好脚位功能后，如果要启动单片机的电路还需要了解外围连接，这样才能为日后自己制作单片机控制电路打下基础。这是学习8051系统单片机所必须熟记的，以下是51

单片机的最小电路图，只要按照以下方面连接，就可以简单上电驱动单片机的运行，功能脚位的应用是在最小系统的基础上添加的。

学习单片机，你不能没有一本纸质的教程，到本地的书店挑选或便宜的可以到卓越、当当网掏一掏。有了教程能更好的指导如何系统地学习单片机，尤其是学习C语言版本的，《例说51单片机(C语言版)》邮电出版社的。即有单片机理论基础，又有C语言的学习，接触C语言也比较长的时间，之前是使用C++Builder进行Windows方面的开发，通过教程发觉Windows的C语言与单片机上的C语言不同在于脚位的定义上，这个是单片机C独有的。

教程有了，但是光有知识没有实践怎么能知道自己学得怎样，学是一回时，实践应用又是另外一回事。编程现在51系统的都是用Keil v3，最好是打上“过滤0xfd字符的bug”的修正程序，我曾经试过遇到因为这个字符出现显示结果不正确而浪费时间的经历，打上补丁可以减少我们在程序调试中遇到的奇怪现象。