什么是51單片機最小系統(tǒng)

1.什么是51單片機

51 內(nèi)核單片機是 指兼容Intel 的8051指令系統(tǒng)的單片機統(tǒng)稱；從誕生到現(xiàn)在的幾十年時間，已成為一款經(jīng)過市場考驗、成熟的芯片產(chǎn)品。目前國內(nèi)也眾多51單片機廠家，且還有眾多帶51內(nèi)核，用于各種不同場景的專用類單片機。

51單片機內(nèi)部框架：

以下以STC89C52單片機為例，其內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)其基本特性如下:

8位CPU、4-8k 字節(jié) ROM、128 字節(jié) RAM、21 個特殊功能寄存器32根I/0線、可尋址的 64 字節(jié)外部數(shù)據(jù)、程序存貯空間、2個 16 位定時器計數(shù)器中斷結(jié)構(gòu):具有二個優(yōu)先級、五個中斷源、一個全雙工串行口、位尋址(即可對寄存器進行位操作)功能，能按位進行邏輯運算的位處理器。

除 128 字節(jié) RAM、4-8k 字節(jié) ROM 和中斷、串行口及定時器模塊外，還有 4組I/0口 PO~P3，余下的就是CPU的全部組成。單片機各部分是通過內(nèi)部的總線有機地連接起來的。

2.什么是51單片機最小系統(tǒng)

51單片機最小系統(tǒng)就是能讓單片機正常工作的最小硬件電路，其主要包括51單片機芯片、晶振電路、復(fù)位電路及供電電路。

其中：

（1）RST引腳接復(fù)位電路；

（2）XTAL1、XTAL2接晶振電路；

（3）VCC、GND接+5V電源；

（4）EA引腳接+5V或者懸空（接+5V或懸空，單片機復(fù)位后從內(nèi)部開始執(zhí)行程序；接GND，從外部執(zhí)行程序）；ALE、PSEN引腳懸空即可。

（5）其他32個引腳為單片機的輸入輸出接口。

3.晶振電路

晶振電路是單片機的時鐘源，為單片機提供執(zhí)行程序的基準(zhǔn)源，它的周期決定了單片機執(zhí)行程序的速度。

晶振電路與單片機內(nèi)部的反相放大器連接，構(gòu)成一個具有特定頻率的振蕩器，為單片機提供穩(wěn)定的高頻振蕩信號；對于采用12MHz的方案，如果晶振的負載電容為20pF的話，兩顆外接電容C1和C2取值為27pF至33pF比較合適。

4.復(fù)位電路

單片機上電的時候需要一個復(fù)位信號，可使單片機內(nèi)部寄存器、程序計數(shù)器等內(nèi)部狀態(tài)處于初始狀態(tài)。然后單片機的PC計數(shù)器才可在最初始的狀態(tài)下開始執(zhí)行程序。

51單片機為高電平復(fù)位，其復(fù)位電路為RC電路，由一個電容和電阻串聯(lián)而成；當(dāng)系統(tǒng)上電時，電容開始充電，此時相當(dāng)于電容短路，RST引腳為高電平狀態(tài)，單片機進入復(fù)位狀態(tài)。當(dāng)電容充滿電后，此時相當(dāng)于電容開路，RST引腳為低電平狀態(tài)。由此完成單片機的復(fù)位操作。

K1按鍵提供手動復(fù)位的功能，當(dāng)按鍵按下RST引腳為高電平（電容放電），松開按鍵后，RST引腳為低電平（電容充電）。

5.電源接口

最后的電源為單片機最小系統(tǒng)提供+5V的電源，其P1為電源的接口，S1為自鎖開關(guān)，可進行上電和斷電操作。D1為電源指示燈，讓用戶在使用時確認(rèn)系統(tǒng)是處于上電還是掉電的狀態(tài)。