單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作_單片機(jī)最小系統(tǒng)原理電路圖_單片機(jī)最小系統(tǒng)組成包括什么?
為什么稱之為單片機(jī)最小系統(tǒng)呢？單片機(jī)最小系統(tǒng)，也叫做單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，是指用最少的原件組成單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)。單片機(jī)最小系統(tǒng)的三要素就是電源、晶振、復(fù)位電路，如圖1所示。
圖1 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路
備注：本教材中的大部分電路圖示例都節(jié)選自我們的KST-51開發(fā)板原理圖，但也有部分電路圖示例與KST-51開發(fā)板無關(guān)，而僅是用其來說明一些具體問題。讀者可自行對照KST-51開發(fā)板原理圖，以下不再做特殊說明。
1.電源
這個(gè)很好理解，電子設(shè)備都需要供電，就連我們的家用電器(手電筒^_^)也不例外。主流單片機(jī)的電源現(xiàn)在是5V和3.3V這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)然現(xiàn)在還有對電壓要求更低的單片機(jī)系統(tǒng)。
我們所學(xué)的STC89C52RC，它需要5V的供電系統(tǒng)，我們的開發(fā)板是使用USB口出來的5V直流電壓直接供電的。從圖2-1可以看到，供電電路在40腳和20腳的位置上，40腳接的是VCC，代表的是電源正極，20腳接的是GND，代表的是電源的負(fù)極。VCC和GND之間還有個(gè)電容，作用我們下節(jié)課介紹。
這個(gè)地方我們還要普及一個(gè)看原理圖的知識。電路原理圖是為了表達(dá)這個(gè)電路的工作原理而存在的，很多器件在繪制的時(shí)候更多考慮是方便分析原理，不是表達(dá)各個(gè)器件實(shí)際位置的。比如上邊的單片機(jī)引腳圖，引腳的位置我們是可以隨意放的，但是每個(gè)引腳上有一個(gè)引腳標(biāo)號（在表示芯片的方框的內(nèi)部），這個(gè)引腳標(biāo)號代表的才是單片機(jī)真正的引腳位置，如圖2所示。一般情況下，這種雙列直插的封裝的芯片，左上角是1腳，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)引腳號依次增加，一直到右上角是最大腳位，咱們現(xiàn)在選用的單片機(jī)一共40個(gè)引腳，因此右上角就是40。
圖2單片機(jī)封裝圖
2.晶振
晶振，又叫晶體振蕩器，從這個(gè)名字我們就可以看出來，它注定一生都要不停振動的。他起到的作用是為單片機(jī)系統(tǒng)提供基準(zhǔn)時(shí)鐘信號，類似于我們部隊(duì)訓(xùn)練時(shí)喊口令的人，單片機(jī)內(nèi)部所有的工作都是以這個(gè)時(shí)鐘信號為步調(diào)基準(zhǔn)來進(jìn)行工作的。STC89C52RC單片機(jī)的18腳和19腳是晶振的引腳，我們接了一個(gè)11.0592M的晶振（它每秒鐘震蕩11,059,200次），外加兩個(gè)20pF的電容，電容的作用是幫助晶振起振，并維持震蕩信號的穩(wěn)定。
3.復(fù)位電路
在圖1左側(cè)是一個(gè)復(fù)位電路，接到了單片機(jī)的9腳RST(Reset)復(fù)位引腳上，這個(gè)復(fù)位電路如何起到的作用我們后邊再講，現(xiàn)在著重講一下復(fù)位對單片機(jī)的作用。單片機(jī)復(fù)位一般是3種情況，上電復(fù)位、手動復(fù)位、程序自動復(fù)位。
我們假如我們的單片機(jī)程序有100行，當(dāng)某一次運(yùn)行到第50行的時(shí)候，突然停電了，這個(gè)時(shí)候單片機(jī)內(nèi)部有的區(qū)域數(shù)據(jù)會丟失掉，有的區(qū)域數(shù)據(jù)沒丟失，那么下次打開設(shè)備的時(shí)候，我們希望單片機(jī)能正常運(yùn)行。所以上電后，單片機(jī)要進(jìn)行一個(gè)內(nèi)部的初始化過程，這個(gè)過程就可以理解為上電復(fù)位，上電復(fù)位保證單片機(jī)每次都從一個(gè)固定的相同的狀態(tài)開始工作。這個(gè)過程跟我們打開電腦電源開電腦的過程是一致的。
當(dāng)我們的程序運(yùn)行，遭受到意外干擾而導(dǎo)致程序死機(jī)，或者程序跑飛的時(shí)候，我們就可以按下一個(gè)復(fù)位按鍵，讓程序重新初始化重新運(yùn)行，這個(gè)過程就叫做手動復(fù)位，最典型的就是我們電腦的重啟按鈕。
當(dāng)我們的程序死機(jī)或者跑飛的時(shí)候，我們的單片機(jī)往往有一套自動復(fù)位機(jī)制，比如看門狗，具體應(yīng)用以后再了解。在這種情況下，如果程序長時(shí)間失去響應(yīng)，單片機(jī)看門狗模塊會自動復(fù)位重啟單片機(jī)。還有一些情況是我們程序故意重啟復(fù)位單片機(jī)。
電源、晶振、復(fù)位構(gòu)成了單片機(jī)最小系統(tǒng)的三要素，也就是說，一個(gè)單片機(jī)具備了這三個(gè)條件，就可以運(yùn)行我們下載的程序了，其他的比如LED小燈、數(shù)碼管、液晶等設(shè)備都是屬于單片機(jī)的外設(shè)，我們最終完成我們想要的功能就是通過對單片機(jī)編程來控制這些外設(shè)實(shí)現(xiàn)的。
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2023-05-27
