C51最小系统的电路原理

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C51单片机的入门与应用——吴越1C51单片机最小系统的电路原理与制作——吴越1C51单片机最小系统电路图及电路原理单片机最小系统,是指用最少的元件组成并可工作的单片机系统,相关的资料网上或书店都很多。图1为一个常见的单片机最小系统电路图。C51最小系统电路由复位电路、时钟电路组成。另外还需要DC+5V的电源最小系统才能工作。(1)复位电路:复位电路在单片机系统中很关键,当程序运行不正常或死机时,就需要进行复位,一般有两种复位方式。①上电复位:由电容C3和电阻R1串联组成,系统一通电,RST脚(9脚)为高电平,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定。典型的C51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位。一般C3取10μF、R1取10K。也有不同取值的,原则是RC组合要在RST脚上产生2个机器周期以上的高电平。②手动复位:由电阻R2和开关S组成,R2取值没有严格的要求,一般能把复位脚的电压下拉至0.5V以下即可,可以把R2理解为缓冲电阻或与C3、R1组成防抖动电路,也有不用R2的。单片机通电启动后,电容C3两端的电压持续充电约为5V,此时电阻R1两端的电压接近于0V,RST脚为低电平,系统进入正常工作状态。当按下开关S时,开关导通,电容被短路,电容释放之存储的电量。电容两端的电压从5V降到约等于0V,电阻R1两端的电压上升到约等于5V,RST脚为高电平,系统进入复位状态。(2)时钟电路:时钟电路由晶振CY和C1、C2组成,一般晶振的取值1.2MHz~24MHz。典型的晶振取11.0592MHz或12MHz,11.0592MHz适用于串口通讯,12MHz适用于定时控制,C1、C2一般取15pF~50pF。C51单片机的入门与应用——吴越2如果要自己设计单片机系统的PCB板,注意,C1、C2要紧靠晶振CY,并且晶振CY和C1、C2要紧靠C51芯片,以保证振荡器可靠的工作。系统通电后可以检测一下晶振是否起振。若起振,可以用示波器观察到XTAL2会输出很漂亮的正弦波波型,也可以用万用表测量(用直流档)XTAL2和地之间的电压,可以看到有2V左右的电压(有效电压值)。(3)EA/Vpp(31脚):EA/Vpp(31脚)是内部和外部存储器的选择脚。当EA/Vpp脚接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行,当EA/Vpp脚接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行。图1选择的是EA/Vpp脚接高电平,既选择内部存储器。(4)P0端口(引脚32~39):要将P0端口作为普通的I/O口,输入或输出数据时,需接上拉电阻,阻值一般为10k,图2为上拉电阻电路图。2C51单片机的引脚功能(1)基本工作条件引脚单片机基本工作条件引脚有电源引脚、复位引脚和时钟引脚,只有具备了基本工作条件,单片机才能工作。①电源引脚Vcc(引脚40):电源正极引脚,接入额定的工作电压。一般对于C51系列的单片机,工作电压为5V,上下偏差不要超过0.5V。Vss(引脚20):电源负极引脚,电源负极引脚接地。②复位引脚RST/VPD(引脚9):单片机接通电源后,为使其内部的电路能正常工作,需要复位电路为它提供复位信号,使其内部的电路进入初始状态,然后才开始工作。C51系列单片机采用高电平复位。该脚还具有掉电保持功能,为防止掉电使单片机内部的RAM数据丢失,可在该脚再接一个备用电源,掉电时由备用电源为该脚提供电源,可保持RAM中的数据不会丢失。③时钟引脚(XTAL2、XTAL1)XTAL1(引脚19)是振荡电路输入端,XTAL2(引脚18)是振荡电路反相输出端,同时也是外部时钟的输入端。单片机内部有大量的数字电路,这些数字电路工作时需要时钟信号进行控制,才能有次序地工作。(2)输入/输出引脚(I/O引脚)C51系列单片机有P0、P1、P2和P3四组I/O接口,每组接口又有8个引脚。C51单片机的入门与应用——吴越3这四组接口既可用作输入端口将外部信号输入单片机,也可用作输出端口将信号从单片机内输出。另外,这些接口还具有一些其他功能。①P0端口(引脚32~39)P0端口的功能有:输入8路信号,输出8路信号,用作8位数据总线,用作16位地址总线中的低8位地址总线。②P1端口(引脚1~8)P1端口的功能有:输入8路信号,输出8路信号。③P2端口(引脚21~28)P2端口的功能有:输入8路信号,输出8路信号,用作16位地址总线中的高8位地址总线。④P3端口(引脚10~17)P3端口的功能有:输入8路信号,输出8路信号。P3端口的8个引脚还具有其他功能,这里就不介绍了。(3)控制引脚①EA/VPP(引脚31)存储器使用控制输入端/编程电压输入端。当EA=1(高电平)时,单片机使用内部存储器,当EA=0(低电平)时,单片机使用外接存储器。②PSEN(引脚29)程序存储允许输出端,它是外部ROM读取控制端,当单片机要从外部ROM读取信息时,该端要输出一个低电平给外接ROM。③ALE/PROG(引脚30)低8位地址锁存允许信号输出端/编程脉冲输入端。在外接存储器时,该脚输出控制信号到单片机的外接锁存器,让锁存器将P0端口送来的8位地址信号锁存起来,当作低8位地址信号A0~A7(高8位地址A8~A15由P2端口送出),这样P0端口不用再输出8位地址信号,就可以空闲下来,用来传送8位数据信号。在单片机编程时,编程器由该脚将编程脉冲输入到单片机中。3STC89C52下载器连接电路图(全文完)

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