MCS51单片机最小系统设计

合集下载

第4章MCS-51单片机系统功能扩展

74LS373结构示意图
74LS373的引脚
引脚说明如下: D7～D0: 8位数据输入端。 Q7～Q0: 8位数据输出端。 G:数据输入锁存控制端：当G为“1” 时，锁存器输出端与输入端数据相同；当G由“1” 变“0” 时，数据输入锁存器中。 OE#: 输出允许端。
P0口与地址锁存器74LS373的连接
4.1 系统扩展概述
4.1.1 最小应用系统
图4.1 MCS–51单片机最小化系统 (a) 8051/8751最小系统结构图；(b) 8031最小系统结构图
4.1.2 单片机系统扩展的内容与方法
1．单片机的三总线结构
图4.2 MCS–51单片机的三总线结构形式
(1)以P0口作为低8位地址/数据总线。 (2)以P2口的口线作高位地址线。 (3)控制信号线。 *使用ALE信号作为低8位地址的锁存控制信号。 *以PSEN#信号作为扩展程序存储器的读选通信号。 *以EA#信号作为内外程序存储器的选择控制信号。 *由RD#和WR#信号作为扩展数据存储器和I/O口的读选通、写选通信号。尽管MCS-51有4个并行I/O口，共32条口线，但由于系统扩展需要，真正作为数据I/O使用的，就剩下P1 口和P3口的部分口线。
锁存器8282 功能及内部结构与74LS373完全一样，只是其引脚的排列与74LS373不同，8282的引脚如下图。
4.2.2 74LS244和74LS245芯片
在单片机应用系统中, 扩展的三总线上挂接
很多负载, 如存储器、并行接口、A/D接口、显
示接口等, 但总线接口的负载能力有限, 因此常
3) 采用地址译码器的多片程序存储器的扩展
例3 要求用2764芯片扩展8031的片外程序存储器，分配的地址范围为0000H~3FFFH。

51单片机最小系统

51单⽚机最⼩系统
电路原理图：
最⼩系统组成：
单⽚机、复位电路、晶振（时钟）电路、电源
最⼩系统所⽤到的引脚：
1、主电源引脚
VCC：电源输⼊，接5v电源，第40根引脚
GND：接地线，第20根引脚
2、外接晶振引脚（两根）⼀般晶振⽆⽅向
XTAL1：⽚内电路的晶振输⼊端
XTAL2：⽚内电路的晶振输出端
电容的作⽤：过滤掉晶振部分的⾼频信号，让晶振⼯作更加稳定
3、复位引脚
RST：复位引脚（⾼电平复位） T = RC
刚上电时，引脚为⾼电平（不少于两个时钟周期），单⽚机⾃动复位，从零开始执⾏程序。

1个状态周期 = 2 个震荡周期；1个机器周期= 6个状态周期；1-4个机器周期 = 1个指令周期震荡周期 = 1/fosc = 1/12MHZ = 0.0833us
4、其它功能
EA：存储器选择引脚，接5v时选内部存储器，低电平选择外部存储器
MCS-51系列单⽚机⽚内RAM共有128字节，地址范围为00H~7FH
ROM 4K字节，地址范围0-0FFFH。

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-（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。

CAD 课程设计报告——51单片机最小系统的电路设计

CAD 课程设计报告摘要Introduction1.课题名称2. 单片机最小系统的组成原理及作用3. CAD的发展前途4. 设计要求5. 原理图6. CAD原理图7. PCB图8.总结参考文献摘要A VR单片机是1997年由A TMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精简指令集高速8位单片机。

A VR的单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。

A VR单片机主要特性：高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位 , 一直是衡量单片机性能的重要指标，也是单片机占领市场、赖以生存的必要条件。

A VR单片机硬件结构采取8位机与16位机的折中策略，即采用局部寄存器存堆和单体高速输入/输出的方案，提高了指令执行速度(1Mips/MHz)，增强了功能；同时又减少了对外设管理的开销，相对简化了硬件结构，降低了成本。

故A VR单片机在软/硬件开销、速度、性能和成本诸多方面取得了优化平衡，是高性价比的单片机。

本设计采用分层叠式结构，底层为单片机外围硬件功能扩展层，顶层为ATmega16单片机集中系统层。

这样有利于兼用A VR跟51系列单片机的开发设计。

关键词： A VR单片机；开发板；单片机实验板；A Tmega16单片机；IntroductionA VR Microcontroller ATMEL Corporation in 1997 developed by the enhanced built-in Flash of the RISC (Reduced Instruction Set CPU) high-speed 8-bit RISC microcontroller. AVR microcontr oller can be widely used in computer peripherals, industrial real-time control, instrumentation, co mmunications equipment, household appliances and other fields.A VR microcontroller main features: high reliability, strong function, high speed, low power consu mption and low cost, has been an important indicator to measure performance of SCM, SCM also dominate the market, a necessary condition for survival.A VR microcontroller hardware structure to take the 16-bit 8-bit machine and the machine's compr omise strategy, that is kept by the local register stack and single high-speed input / output options, improved instruction execution speed (1Mips/MHz), enhanced functionality; while reduce the cost of peripheral administration, the relative simplifies the hardware structure and reduce costs. There fore, A VR microcontroller in software / hardware cost, speed, performance and cost optimization h as made a lot of balance, which is cost-effective microcontroller.The design uses a sub-stack structure, the underlying hardware extensions for the microcontroll er peripheral layer, the top layer of centralized systems for the ATmega16 microcontroller. It is a g ood used along with the 51 series A VR microcontroller development and design.Keywords: AVR microcontroller; development board;MCU Board; ATmega16 microcontroller;一．课题名称:51单片机最小系统的电路设计二．单片机最小系统的组成原理及作用：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。

51单片机最小系统电路板的设计

51单片机最小系统电路板的设计51单片机是常用的单片机之一，它具有速度快、功能强大、成本低廉等优点，被广泛应用于各种电子设备中。

为了使51单片机能够正常工作，我们需要设计一个最小系统电路板，下面就是其设计内容。

1.硬件设计1.1 电源部分51单片机的供电电压范围为2.7V~5.5V，一般使用稳压电源供电，以保证稳定、可靠的工作。

电源电路主要由稳压电路和滤波电路组成。

稳压电路通常选择7805稳压器，它能将输入的直流电压稳定在5V，并且输出电路中需要连接两个电容，一个是输入电容，一个是输出电容，以保证电路的稳定性。

1.2 时钟部分51单片机需要工作时钟才能正常运行，因此时钟电路是最小系统电路板中最关键的部分。

时钟电路的主要功能是为51单片机提供稳定、准确的时钟信号。

时钟电路通常包括晶体振荡器、电容、电阻和二极管等元器件。

晶体振荡器的选用要注意其磁耦合系数和负载能力等特性。

1.3 外围设备接口部分最小系统电路板除了提供基本的电源管理和时钟信号外，还需要提供一些需要控制的外围设备接口。

比如串口、I2C总线、SPI总线等接口，其需要连接外部被控设备才能起到作用。

2.软件设计51单片机的软件设计主要分为两部分，一部分是编写应用程序，一部分是编写系统初始化代码。

其中，应用程序主要根据用户需求编写。

而系统初始化代码则包括单片机时钟频率的初始化、外设中断的初始化等操作，以保证整个系统的功能正常运行。

3.最小系统电路板的布线设计最小系统电路板的布线设计应考虑以下因素：3.1 信号布线应保持短路，以保证电路的稳定性和抗干扰性；3.2 信号箱与高压箱应分离布置，以避免高压箱的辐射干扰影响到信号箱；3.3 信号箱内应将尽可能多的元器件与信号线层级分开，以便进行布线。

4.最小系统电路板制作在制作最小系统电路板时，应注意以下问题：4.1 电源和时钟部件应位于板的边缘部分，以方便使用者连接电源和时钟信号；4.2 布线过程中，应采用放大路线等技术来针对电路的高频特性进行优化布线，以保证系统的信号完整性。

51单片机最小系统学习板的设计与制作

课程设计任务书（指导教师填写）课程设计名称电路板设计与制作学生姓名专业班级设计题目51单片机最小系统学习板的设计与制作一、课程设计的任务和目的任务:设计并制作51单片机最小系统电路板，包括电路原理图设计、版图规划与设计、系统单面电路板制作。

要求：1)电路原理图准确、版图结构清晰、布局合理。

2)使用插针型元件，成品PCB板面布局合理，密度适当；3)板上资源包括LED灯、数码管、蜂鸣器、按钮、串行通讯及USB接口；4)电路板面积适中便于携带，长度15cm，宽8.5cm。

目的：1)掌握并完成基本PCB板的设计与制作工艺；2)学习并掌握实现单片机应用系统的软硬件设计、调试、实现的技能；3)了解单片机最小系统的工作原理与系统开发方法，锻炼动手能力，为毕业设计做准备。

二、设计内容、技术条件和要求1.设计并制作具有实际功能的单片机最小系统：可选择实现的功能⑴.流水灯⑵.电子时钟⑶.数字温度计⑷.交通灯控制器；2.根据所选电路功能，画出电路框图和原理总图。

3.根据电路所需元件及周边设备规划和设计电路板版图，描画版图。

4.根据版图生成gerber工艺文件，进行电路板制作，包括刻板，钻孔，覆铜等。

5.撰写设计总结报告。

三、时间进度安排本课程设计共两周时间。

第一周：功能设计与理论学习周一上午：布置设计任务；提出课程设计的目的和要求；明确对撰写总结报告、手工绘制原理图和电路板版图的要求；安排答疑、实验室开放时间。

讲解印制电路板的制板流程，介绍PCB刻板机等制板设备的软硬件操作方法以及注意事项。

周一下午：讲解电路原理图与PCB版图设计方法。

周二至周五：学生查阅资料，确定设计题目；进行功能设计，在实验室完成电路原理图与PCB 版图的设计和绘制，导出电路总原理图及版图文件。

期间安排两次答疑，指导学生设计。

周五，交设计草图-原理图和版图供老师审阅。

第二周：电路板制作、撰写设计总结报告周一至周四：分组在电子系统加工及评测实验室(225)操作刻板工具和设备进行电路板成品的加工和制作，成品需通过老师验收。

本章导读本章首先介绍MCS51单片机最小应用系统与总线

2019/2/24
MCS-51单片机原理与应用
16
8.2.2 数据存储器的扩展
4
（3）29C010的数据线I/O0～I/O7与单片机的地址总线一一对应同名相连, WE 与 WR 相连。单片机 PSEN 和 RD 经过与门后与 29C010的 OE 相连,两个控制信号只要有一个有效,就可以对 29C010进行读出操作。这样的接法是把29C010芯片既看作是程序存储器,又看作是数据存储器。把29C010看作程序存储器是在PSEN 信号有效,即执行取指指令: MOVC A,@A+DPTR。把其看作数据存储器是在 RD 或 WR 信号有效,即执行读写指令: MOVX A,@DPTR ;读片外数据存储器 MOVX A,@Ri MOVX @DPTR,A ;写片外数据存储器 MOVX @Ri,A （4）29C010的地址范围如表8.3,其17条地址线A0～A16取值范围从全0到全1,就可得到其为寻址空间为00000H～1FFFFH。当
2019/2/24 MCS-51单片机原理与应用 7
8.1 最小应用系统与总线扩展
7
数据就被锁存在锁存器中,输入端数据变化不再影响Q 端输出。当三态门的输出允许端 OE 为低电平时,三态门处于导通状态,允许Q端输出;当 OE 为高电平时,三态门处于高阻隔离状态,不允许Q端输出。根据74LS373 的特性,把作为P0口地址锁存器的连接如图8.4（b）。若采用74LS273, 因其CLK端是上升沿锁存, 所以ALE 端输出锁存控制信号必须加一个反相器,如图8.4（c）。
2019/2/24 MCS-51单片机原理与应用 18
8.2.2 数据存储器的扩展
6
（1）两扩展芯片15条地址线A0～A14都与单片机的15条地址线一一对应同名相连,用于对存储器芯片片内单元的寻址。（2）两扩展芯片数据线I/O0～I/O7与单片机数据总线一一对应同名相连。单片机PSEN 与29C256的OE 相连,用于取指控制；单片机的 WR 与 RD 信号分别与62256的 OE 和WE 相连,用于数据的读写控制。

51单片机最小系统原理图

51单片机最小系统原理图一、简介51单片机是指Intel公司推出的一种8位单片机，其核心是Intel 8051架构。

51单片机具有强大的功能和广泛的应用领域，在电子制作和嵌入式系统设计中被广泛采用。

本文将介绍51单片机最小系统的原理图及其组成。

二、51单片机最小系统原理图51单片机最小系统由4个基本模块组成：单片机芯片、时钟电路、复位电路和电源电路。

下面将详细介绍每个模块的原理图和功能。

1. 单片机芯片单片机芯片是51单片机系统的核心部件，一般选择的是AT89C51或AT89S52芯片。

其原理图基本包括芯片引脚和外围电路连接方式。

根据具体需求，连接的外围电路可以包括输入输出端口、定时器/计数器、串行通信接口等。

单片机芯片是整个系统的控制中心，它通过引脚与其他模块进行通信和控制。

2. 时钟电路时钟电路提供稳定的系统时钟，是单片机系统正常工作的基础。

常用的时钟源有晶体振荡器和时钟发生器。

晶体振荡器通过外接晶体元件提供稳定的时钟信号，时钟发生器则通过内部电路产生常用的时钟频率。

时钟信号的频率取决于具体需求，一般常用的频率为11.0592MHz。

3. 复位电路复位电路用于初始化单片机系统，保证其在上电或复位时工作正常。

复位电路一般由复位按钮、电容和电阻组成。

当系统上电或复位按钮按下时，复位电路将向单片机芯片发送一个复位信号，使其返回到初始状态，并重新启动。

4. 电源电路电源电路为单片机系统提供电能，保证其正常运行。

电源电路一般由电源适配器、电源滤波器、稳压电路和电源指示灯组成。

电源适配器将交流电转换为直流电，并经过滤波器进行滤波，稳压电路确保系统供电电压稳定。

电源指示灯用于显示电源状态，通常为红色表示供电正常。

三、总结51单片机最小系统原理图包括单片机芯片、时钟电路、复位电路和电源电路。

单片机芯片是控制中心，时钟电路提供稳定的时钟信号，复位电路用于系统初始化，电源电路为系统提供电能。

这些模块相互配合，保证了单片机系统的正常运行。

第8章作业-单片机原理与应用及C51程序设计(第4版)-谢维成-清华大学出版社

;查表取得段选码
3
MOV P0,A
;字段码从 P0 口输出
ACALL DL1
;调用 1ms 延时子程序
DEC R0
;指向缓冲区下一单元
MOV A,R3
;位选码送累加器 A
JNB ACC.0,LD1 ;判断 8 位是否显示完毕,显示完返回
RR A
;未显示完,把位选字变为下一位选字
MOV R3,A
;修改后的位选字送 R3
LOOP: MOV @R0,A
INC R0
INC A
DJNZ R2,LOOP
MOV TMOD , #10H
MOV TH1 , #(65536-20000)/256
MOV TL1 , #(65536-20000)%256
SETB EA
SETB ET1
SETB TR1
LOOP1作于方式 1 实现 20ms 周期性定时，20ms 定时到调用显示函数一遍，定时器方式控制字为 10H，系统时钟为 12MHz，初值为：65536-20000
;设 8 个数码管的从左到右显示缓冲区为片内 RAM 的 50H～57H 单元）
ORG 0000H LJMP MAIN
2
工作过程可分为两步：第一步是 CPU 首先检测键盘上是否有键按下；第二步是识别哪一个键按下。
(1) 检测键盘上是否有键按下的处理方法是：将列线送入全扫描字，读入行线的状态来判别。
(2) 识别键盘中哪一个键按下的处理方法是：将列线逐列置成低电平，检查行输入状态，称为逐列扫描。
10. 对于数码管动态显示，在很多实际的单片机应用系统中，为了实现较好的显示效果，通常是把动态显示过程用定时扫描方式来实现，处理思想如下：用定时器实现 20ms 周期性定时，定时时间到动态显示一遍。参照书上图 8.9 的电路和内容，把数码管显示改成定时扫描方式，用汇编语言编写相应程序。

51单片机最小系统电路图及实验

51单片机最小系统电路图及实验(含调试程序)--------------------------------------------------------------------------------51单片机最小系统电路图及实验一、任务开发单片机最小系统二、任务分析:该系统具有的功能:（1）具有2位LED数码管显示功能。

（2）具有八路发光二极管显示各种流水灯。

（3）可以完成各种奏乐,报警等发声音类实验。

（4）具有复位功能。

三、功能分析（1）两位LED数码管显示功能，我们可以利用单片机的P0口接两个数码管来现这个功能；（2）八路发光二极管显示可以利用P1口接八个发光二极管实现这个功能；（3）各种奏乐、报警等发声功能可以采用P2.0这个引脚接一蜂鸣器来实现。

（4）利用单片机的第9脚可以设计成复位系统，我们采用按键复位；利用单片机的18、19脚可以设计成时钟电路，我们利用单片机的内部振荡方式设计的。

四、设计框图五、最小系统电路图设计根据本系统的功能，和单片机的工作条件，我们设计出下面的电路图。

六、元器件件清单的确定：数码管：共阴极2只（分立）电解电容：10UF的一只30PF的电容2只220欧的电阻9只4.7K的电阻一只1.2K的电阻一只4.7K的排阻一只，12MHZ的晶振一只有源5V蜂名器一只AT89S51单片机一片常开按钮开关1只紧锁座一只（方便芯取下来的，绿色的）发光二极管（5MM红色）8只万能板电路版15*17CMS8550三极管一只4．5V电池盒一只，导线若干。

七、硬件电路的焊接按照原理图把上面的元件焊接好，详细步骤省略。

八、相关程序设计针对上面的电路原理图，设计出本系统的详细功能：（1）、第一个发光二极管点亮，同时数码管显示“1”。

（2）、第二个发光二极管点亮，同时数码管显示“2”。

（3）、依次类推到第八个发光二极管点亮，同时数码管显示“8”。

以上出现的是流水灯的效果（4）、所有的发光二极管灭了，同时数码管现实“0”。

(整理)单片机最小系统的设计与实现

电子产品设计制作与故障诊断学习情境3：单片机最小系统的设计与实现《电子产品设计制作与故障诊断》课程建设组2010年2月第一版学习情境3：单片机最小系统的设计与实现3.1学习目标：通过本次学习情境要求学会：(1)掌握51单片机最小系统电路的设计和制作；(2)熟悉Keil uVision2软件的使用，掌握51单片机c语言程序的编写和调试。

(3)熟悉Proteus软件的使用。

3.2任务分析任务名称：在独立电路板上设计制作单片机最小系统，满足：(1)在万用板上制作单片机最小系统，使该系统具有看门狗电路、I/O口扩展电路、总线扩展电路、程序下载接口、工作指示灯；(2)编写基本控制程序，下载调试，使该系统能够正常工作，并且容易更改该系统的控制程序。

任务背景：单片机最小系统是各种智能电子设备的控制中枢，稳定的最小系统是电子设备长期稳定运行的基础。

本次工作任务是为一小型温度测控系统设计制作单片机控制电路板。

任务要求：(1)合理选择单片机、晶振、看门狗、电阻、电容等芯片和原件；(2)完成全电路理论设计、计算机辅助分析与仿真、绘制电路图，自制电路板、焊接调试；(3)撰写设计报告、调试总结报告及使用说明书。

工作任务所需要的设备、工具和材料：具有232串行口的计算机、双踪示波器、5V直流电源、万用表（模拟或数字）、电烙铁、导线，自制电路板的各种工具一套及元器件若干。

3.3任务知识点3.3.1单片机最小系统的组成单片机最小系统的方框图*电源、复位电路和晶振电路是单片机工作起来必须的条件。

*下载程序电路是用计算机将单片机程序固化到单片机程序存储器的电路。

*LED指示灯电路是用来做固化程序的控制对象，验证程序是否正确运行的标志。

*I/O口电路和总线驱动电路是用来扩展单片机的控制对象的接口电路。

3.3.2单片机的引脚单片机作为一个微型计算机系统，内部是一个集接收信号、信号处理、发送信号、定时及计数等多种功能于一体的超大规模集成电路。

MCS--51单片机最小系统设计

MCS-51单片机最小系统设计目录第一部分课程设计任务书 (1)一、课程设计题目 (1)二、课程设计时间 (1)三、课程设计提交方式 (1)四、设计要求 (1)第二部分课程设计报告 (2)一、单片机发展简史 (2)二、MCS-51单片机系统简介 (3)三、设计思路 (3)四、硬件设计电路 (3)五、软件设计流程 (5)六、程序源代码 (6)七、结束语 (7)八、参考文献 (8)第一部分课程设计任务书一、课程设计题目MCS-51单片机最小系统设计二、课程设计时间一周三、课程设计提交方式提交打印课程设计报告四、设计要求设计一个模拟现实的交通灯系统，0~15秒东西红灯亮，南北绿灯亮，15~20秒东西红灯亮，南北黄灯亮，20~35秒东西绿灯亮，南北红灯亮，35~40秒东西黄灯亮，南北红灯亮，同时设立双位数码管表示倒计时时间，并实现循环。

第二部分课程设计报告一、单片机发展概况1946年2月15日，第一台电子数字计算机问世，这标志着计算机时代的到来。

匈牙利籍数学家冯·诺依曼在方案的设计上做出了重要的贡献。

1946年6月，他又提出了“程序存储”和“二进制运算”的思想，进一步构建了计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成这一计算机的经典结构。

在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。

单片机技术发展过程可分为三个主要阶段：单芯片微机形成阶段1976年，Intel公司推出了MCS-48系列单片机。

8位CPU、1K字节ROM、64字节RAM、27根I/O线和1个8位定时/计数器。

特点是：存储器容量较小，寻址范围小（不大于4K），无串行接口，指令系统功能不强。

性能完善提高阶段1980年，Intel公司推出了MCS-51系列单片机：8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。

寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。

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。

单片机最小系统的设计

LED发三、单片机系统的基本外设 LED发光二极管
如上图，与电阻串联，如上图，将LED与电阻串联，即构成最简单的与电阻串联即构成最简单的LED指示指示电路。其中R14、R15称作限流电阻，避免过强的电流称作限流电阻，电路。其中、称作限流电阻损坏LED内部损坏内部PN结。结内部
该电路是将单片机的31引脚该电路是将单片机的引脚EA 引脚上接到电源VCC端。上接到电源端
我们现在使用的单片机，我们现在使用的单片机，大部分是有内部存储器的，例如AT89S52、储器的，例如AT89S52、STC89C52RC 均带有8KB的片内程序存储器。均带有8KB的片内程序存储器。的片内程序存储器为了不浪费这些存储空间，我们就将EA引脚为了不浪费这些存储空间，我们就将EA引脚直接接高电平，直接接高电平，这样单片机会首先运行内部存储器的程序。存储器的程序。 8031单片机该单片机也是基于8051 单片机，对8031单片机，该单片机也是基于8051 单片机内核的，不过，在设计这种单片机时，单片机内核的，不过，在设计这种单片机时，是没有将存储器集成在单片机里边的，是没有将存储器集成在单片机里边的，需要外置存储器，这时，这必须将EA引脚接地，外置存储器，这时，这必须将EA引脚接地，引脚接地否则，该单片机没办法工作。否则，该单片机没办法工作。
在单片机的引脚定义中，在单片机的引脚定义中， EA是访问外部存储器使能端，是访问外部存储器使能端，是访问外部存储器使能端即当“ 引脚为低电平时，即当“EA”引脚为低电平时，引脚为低电平时就直接访问外部存储器。当就直接访问外部存储器。 EA引脚为高电平时，访问内引脚为高电平时，引脚为高电平时部存储器，部存储器，当要访问的存储器地址，器地址，超出内部存储器的地址范围时，地址范围时，自动会访问外部存储器相应的地址。

51单片机最小系统原理图

51单片机最小系统原理图51单片机是一种常用的微控制器，它具有体积小、功耗低、性能稳定等特点，因此在嵌入式系统中得到了广泛的应用。

而要搭建一个完整的嵌入式系统，首先需要设计并搭建一个最小系统，本文将介绍51单片机最小系统的原理图设计。

首先，我们需要明确51单片机最小系统的组成部分。

一个完整的最小系统包括51单片机、晶振、复位电路、电源电路、下载电路等几个基本部分。

其中，晶振是单片机工作的时钟信号源，复位电路用于单片机的复位控制，电源电路提供单片机所需的电源，下载电路用于单片机的程序下载。

其次，我们需要根据这几个基本部分设计出相应的原理图。

首先是晶振电路，一般使用的是12MHz的晶振，其原理图是将晶振的两端分别连接到单片机的晶振输入引脚和晶振输出引脚。

接下来是复位电路，复位电路一般由一个电阻和一个电容组成，其原理是通过电容的充放电来实现单片机的复位控制。

然后是电源电路，电源电路一般包括稳压电路和滤波电路，其原理是通过稳压电路将输入的电压稳定在单片机所需的工作电压范围内，并通过滤波电路去除电源中的杂波。

最后是下载电路，下载电路一般由一个串口电平转换芯片和一个串口接口组成，其原理是通过串口电平转换芯片将电脑串口的TTL电平转换成单片机所需的电平，并通过串口接口与单片机相连接。

最后，我们需要将这几个部分的原理图进行整合，设计出完整的51单片机最小系统原理图。

在设计原理图时，需要注意各个部分之间的连接关系，以及引脚的连接方式。

同时，还需要考虑到原理图的布局和美观性，尽量使得原理图清晰易懂，方便后续的调试和维护工作。

总的来说，设计51单片机最小系统原理图是搭建一个完整嵌入式系统的第一步，它直接关系到后续系统的稳定性和可靠性。

因此，在设计原理图时需要认真对待，确保各个部分的连接正确，电路设计合理，从而为后续的系统开发奠定良好的基础。

希望本文的介绍能够对大家有所帮助，谢谢阅读。

51单片机最小系统电路图

51单片机最小系统电路图
--------------------------------------------------------------------------------
51单片机最小系统电路图（包括电源供电电路与I/O 扩展及选通电路）
本设计使用的最小系统板是以80C52 单片机为内核，并且具有良好的扩展性。

CPU 外接11.0592MHz 的晶振，主要由74LS373 锁存电路、74LS138 译码电路以及按键、显示器件、ICL7135 及其外围典型电路组成，并用8255 外扩了I/O 接口。

最小系统电路如图1所示。

本电路需外接一个AC220/9V 的变压器，变压器的二次侧通过整流滤波后输入CW7805便可得到+5V 电压，此电压做最小系统的电源。

系统中通过8255外扩了PA、PB、PC共24个I/O口，以便作为系统的输入输出通道。

用74LS138的输出作为各个芯片的译码选择端，除最小系统中使用的Y0～Y3外，还有Y4～Y7可供其它扩展使用。

图最小系统电路图
本文来自: 原文网址：/mcu/51mcu/0084195.html。

经典的51单片机最小系统电路原理图：国产STC系列（51内核）

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