【C51 ---- 单片机最小系统】

单片机最小系统

前言：
(1).我们已经认识了 51 单片机芯片，51 单片机要工作，光靠一个芯片肯定是不行的，它必须搭配相应的外围电路，我们把能使 51 单片机工作的最简单基础的电路统称为 51 单片机最小系统。
(2).单片机最小系统是指由最少部件组成的单片微型计算机可以工作的系统，单片机最小系统是由时钟电路、复位电路和连接到芯片外部的电源组成的基本应用系统

1、51单片机的最小系统构成

若要使系统正常运行，必须确保单片机的最小系统稳定工作。
51 单片机的最小系统由以下几部分组成：
（1）晶振电路：
晶振电路提供时钟给单片机工作，犹如人的心脏。
（2）复位电路：
复位电路提供系统复位操作，当系统出现运行不正常或者死机等情况时，可以通过复位按键重新启动系统。
（3）电源电路：
电源电路也是非常关键的一个部分，因为单片机对供电电压是有要求的，如果电压过大将烧坏芯片，如果电压过小系统将运行不了。
所以选择一个合适稳定的电源电路是非常关键的。

单片机最小系统特点:
系统资源完全开放，配合其它模块板或自行搭建用户电路可实现任意实验功能。
接口设计灵活，使用方便（适合创新实践活动）。

2、晶振电路简介

由于单片机正常工作需要一个时钟，因此就需要在其晶振引脚上外接晶振，至于需要多大晶振这就取决于你所使用的单片机，由于我使用的是普中 51 单片机开发板，其时钟频率可在0-40MHZ 上运行，一般情况下我们建议选择 12M（适合计算延时时间）或者是11.0592M（适合串口通信）。
若直接将此晶振接入单片机晶振引脚，会发现系统工作不稳定，这是因为晶振起振的一瞬间会产生一些电感，为了消除这个电感所带来的干扰，可以在此晶振两端分别加上一个电容，电容的选取需要无极性的，另一端需要共地。
根据选取的晶振大小决定电容值，通常电容可在 10-33PF 值范围内选取。我们使用的是 33PF 电容。这样一来就构成了晶振电路。只有保证晶振电路稳定，单片机才能继续工作。

开发板晶振电路如下所示：

3、复位电路简介

系统有可能会出现崩溃或者瘫痪状态。这就好比人会生病一样，人一生病就得看医生，服用医生开的药后重新获得正常状态。
那么单片机呢，它是如何获取重生的？
这就需要设计一个复位电路来实现此功能。我们知道单片机引脚当中就有一个 RST 复位引脚，而 STC89CXX 单片机又是高电平复位，所以只需要让这个引脚保持一段时间高电平就可以。

要实现此功能通常有两种方式：
a、一种是通过按键进行手动复位
b、另外一种是上电复位，即电源开启后自动复位。

手动复位：
是通过一个按键及电容电阻所组成，利用按键的开关功能实现复位，按键按下后 VCC 直接进入到单片机RST 引脚，松开后 VCC 断开，RST 被电阻拉为低电平。
这一合一开就实现了手动复位。

自动复位：
主要是利用 RC 充放电功能，电源已开启，由于电容隔直，VCC 直接进入 RST，然后电容开始慢慢充电，直到充电完成，此时 RST被电阻拉低。
这样就起到上电复位的效果。

积分型自动复位：
在上电后，电容的充电和反相门的作用会让RST保持一段的高电平。在单片机运行的时候，按复位键K，也>能够让RST持续一段时间的高电平，实现上电或开关复位的操作。

开发板复位电路如下图所示：

说明：当按下按键 RSTK1，VCC 直接连接到 RST 复位脚，VCC 是高电平所以系统复位.

4、电源电路简介

电源电路是指提供给用电设备电力供应的电源部分的电路设计，使用的电路形式和特点。既有交流电源也有直流电源。任何电子器件都需要有一个合适的电源进行供电，这就好比人要吃饭一样，没有电源，系统是不会工作的。STC89CXX 单片机的工作电压是 3.3-5.5V 范围，通常我们使用 5V 直流。

开发板电源电路如下图所示：

5、结束语

单片机最小系统是指由最少部件组成的单片微型计算机可以工作的系统，单片机最小系统是由时钟电路、复位电路和连接到芯片外部的电源组成的基本应用系统