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解析單片機最小系統(tǒng)及相關(guān)電路

作者: 時間:2016-10-15 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

最小系統(tǒng)主要由電源、復(fù)位、振蕩電路以及擴展部分等部分組成。最小系統(tǒng)原理圖如圖4.1所示。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201610/307372.htm

最小系統(tǒng)電路原理圖

電源供電模塊

電源模塊電路圖

對于一個完整的電子設(shè)計來講,首要問題就是為整個系統(tǒng)提供電源供電模塊,電源模塊的穩(wěn)定可靠是系統(tǒng)平穩(wěn)運行的前提和基礎(chǔ)。51雖然使用時間最早、應(yīng)用范圍最廣,但是在實際使用過程中,一個和典型的問題就是相比其他系列的,51單片機更容易受到干擾而出現(xiàn)程序跑飛的現(xiàn)象,克服這種現(xiàn)象出現(xiàn)的一個重要手段就是為單片機系統(tǒng)配置一個穩(wěn)定可靠的電源供電模塊。

此最小系統(tǒng)中的電源供電模塊的電源可以通過計算機的USB口供給,也可使用外部穩(wěn)定的5V電源供電模塊供給。電源電路中接入了電源指示LED,圖中R11為LED的限流電阻。S1 為電源開關(guān)。復(fù)位電路

復(fù)位電路圖

單片機的置位和復(fù)位,都是為了把電路初始化到一個確定的狀態(tài),一般來說,單片機復(fù)位電路作用是把一個例如狀態(tài)機初始化到空狀態(tài),而在單片機內(nèi)部,復(fù)位的時候單片機是把一些寄存器以及存儲設(shè)備裝入廠商預(yù)設(shè)的一個值。單片機復(fù)位電路原理是在單片機的復(fù)位引腳RST上外接電阻和電容,實現(xiàn)上電復(fù)位。當(dāng)復(fù)位電平持續(xù)兩個機器周期以上時復(fù)位有效。復(fù)位電平的持續(xù)時間必須大于單片機的兩個機器周期。具體數(shù)值可以由RC電路計算出時間常數(shù)。

復(fù)位電路由按鍵復(fù)位和上電復(fù)位兩部分組成。

(1)上電復(fù)位:STC89系列單片及為高電平復(fù)位,通常在復(fù)位引腳RST上連接一個電容到VCC,再連接一個電阻到GND,由此形成一個RC充放電回路保證單片機在上電時RST腳上有足夠時間的高電平進行復(fù)位,隨后回歸到低電平進入正常工作狀態(tài),這個電阻和電容的典型值為10K和10uF。

(2)按鍵復(fù)位:按鍵復(fù)位就是在復(fù)位電容上并聯(lián)一個開關(guān),當(dāng)開關(guān)按下時電容被放電、RST也被拉到高電平,而且由于電容的充電,會保持一段時間的高電平來使單片機復(fù)位。

振蕩電路

振蕩電路圖

單片機系統(tǒng)里都有晶振,在單片機系統(tǒng)里晶振作用非常大,全程叫晶體振蕩器,他結(jié)合單片機內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機所需的時鐘頻率,單片機晶振提供的時鐘頻率越高,那么單片機運行速度就越快,單片接的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機晶振提供的時鐘頻率。

在通常工作條件下,普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十。高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率,稱為壓控振蕩器(VCO)。晶振用一種能把電能和機械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作,以提供穩(wěn)定,精確的單頻振蕩。

單片機晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振,便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振,而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。

晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用,以提供系統(tǒng)所需的時鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時鐘信號,可以用與同一個晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。

STC89C51使用11.0592MHz的晶體振蕩器作為振蕩源,由于單片機內(nèi)部帶有振蕩電路,所以外部只要連接一個晶振和兩個電容即可,電容容量一般在15pF至50pF之間。



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