单片机最小系统详解.doc

单片机最小系统详解我们已经大概知道了单片机是一个什么东西, 那么接下来我们就正式开始单片机的学习吧。单片机是一门实践性很强的课程, 假如单纯的去学习理论知识, 而不实践,是很难完全把握单片机的。单片机虽然是一个只能化的集成芯片,其本质上还是一个电子元件的。既然是电子元件,那么,就必须在一定的电路中才能运行起来, 才能实现它的功能。这就像电阻一样,如果把一个电阻独立的放着, 是没有任何意义的,只有将电阻接在电路中,才能实现它的功能,毕竟是分压,分流,还是限流,还得看详细电路。单片机里虽然集成了很多电路, 但仍旧不能独立运行, 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。图 2-1 中,有 40 个引脚的就是 AT89C5 1 单片机, 这是单片机家族众多型号中的一种, 为什么选择这个单片机来学习呢, 是因为这款单片机的核心是 MCS-51 单片机,而 MCS-51 单片机是一款非常经典的单片机, 简朴易学, 而且资料非常丰富。当然, 如果有特别的需求,也可以选择其他的单片机进行学习。闲话少说,现在我们就来分析图 2-1 所示电路( 由于原图已被屏蔽, 在此不显示,不过不影响阅读)。首先, 我们来看看单片机的时钟电路, 如上图用红圈包着的并且有晶振两字的部分。通过连接一个晶振和两个 30pF 的电容,构成了单片机的时钟电路。晶振是一种能够输出稳定的震荡周期的元件, 通过它, 单片机才能有了时间的概念。不过晶振并不能独立的使用, 必须配合合适的负载电容, 否则会产生错误,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。既然我们知道由晶振和晶振负载电容组成的时钟振荡电路,那么为什么要加这个电路呢? 我们来看一个例子: 一个人在某一时刻, 在正常情况下是只能做一件事请( 当然三心二意的不算), 可是一个人却不可能一整天就做一件事啊, 于是我们得把这一天需要做的事按照某一个时间顺序进行安排, 那么用什么东西来对时间进行划分呢?智慧的古代人在很早就是用了日晷来进行时间的标记, 通过日晷, 将一日划分成 12 个等分, 就是我们常说的时辰。有了, 时辰这个时间概念, 我们就可以方便的进行时间安排了单片机是一个智能设备, 能处理很多事情, 那么这些事情的安排, 又是怎样实现的呢? 为了给单片机一个“日晷”,我们使用了能够输出振荡时钟的晶振。通过晶振输出的时钟脉冲, 来安排单片机的工作。于是, 我们就能对单片机做一些安排, 第一个时钟脉冲出现, 单片机做什么, 第二个时钟脉冲出现, 单片机又做什么? ……第n 个时钟脉冲出现, 单片机又做什么……一直这样的安排下去, 我们就能通过使用单片机来实现我们想要做的事了,而我们这种安排从专业的角度上来讲就叫做编程。其次, 我们来看看, 51 单片机的复位电路, 它由一个 10uF 的电容和一个 的电阻组成。为什么要这样接线了,原因是这样的:在设计 51 单片机的时候,规定在 51 单片机的第 9 引脚为复位功能引脚。当在这个引脚有连续两个以上机器周期( 2us 以上)【注 2 】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