单片机最小系统设计.ppt

贵州大学电子综合应用课程设计
单片机最小系统的应用设计
一、单片机最小系统
1、单片机最小系统设计
单片机里虽然集成了很多电路,但仍然不能独立运行,必须要外连一些电路,才能使单片机运行起来。这种能使单片机工作的最简电路,我们叫做单片机最小系统。
常见的单片机最小系统电路图如下所示:
图有40个引脚的就是AT89S52单片机,它的核心是MCS-51单片机,我们配套的电路板使用的是更为高端的STC89C52RC单片机,同样兼容MCS-51的指令集,并包含更丰富的存储器资源及片上外设资源。
如果有特殊的需求,也可以选择其他的单片机进行构成。
单片机的时钟电路如下图
晶振并不能独立的使用,必须配合合适的负载电容,否则会产生频率偏差,或者是使晶振不能工作。
负载电容的选择可以根据单片机的技术文档上的说明来选择。对于51单片机一般选择不大于40pF的瓷片电容。
51单片机的复位电路,如下图:下图是一个经典的双复位电路,即可实现上电自复位和手动复位。
复位引脚当有连续两个以上机器周期(2us以上)的高电平时,这个单片机就会复位。而我们的电路设计是,电容充电的瞬间,是导通,在这个瞬间,电流通过电容器,然后向电阻方向放电,此时,电容的“-”端就能有一个很高的电势,在高于3V的情况下,均可认为是高电平。而电容的充电是有时间的,当选择合适的电容,其充电时间会大于2us,这时,复位的条件就成立了。当然,我们为了能够更稳定的复位,我们常常会把单片机的复位引脚的高电平时间控制得更长一点,通常会达到ms级别,这时图中的电容容量为uF级别,电阻阻值为10K级别。
在单片机的引脚定义中,EA是访问外部存储器使能端,即当“EA”引脚为低电平时,就直接访问外部存储器。当EA引脚为高电平时,访问内部存储器,当要访问的存储器地址,超出内部存储器的地址范围时,自动会访问外部存储器相应的地址。
端。
我们现在使用的单片机,大部分是有内部存储器的,例如AT89S52、STC89C52RC均带有8KB的片内程序存储器。
为了不浪费这些存储空间,我们就将EA引脚直接接高电平,这样单片机会首先运行内部存储器的程序。
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,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,否则,该单片机没办法工作。
单片机的电源我们使用的51单片机需要在+5V的直流电的坏境下,才能够稳定的工作(并不是所有的单片机都是工作在+5V,,有的甚至更低)。而在直流电源中,一般会有正电源和地两根线。单片机的接+,而接地引脚为20引脚GND。
二、单片机系统的基本外设键盘电路
术语解释:前向通道后向通道
在单片机系统中,前向通道就是指信号的输入通道,例如人机接口的键盘、传感器信号输入、模数转换器等等;
后向通道指系统的输出信号通道,例如控制继电器的输出,LED的亮灭,液晶屏的显示、数码管的显示、电机的控制、数模转换器的输出等等;
前向通道以及后向通道是近年来电子技术界的专业名词,较早期的教材资料中也称输入、输出通道