单片机最小系统及外扩展

51单⽚机最⼩系统
电路原理图：
最⼩系统组成：
单⽚机、复位电路、晶振（时钟）电路、电源
最⼩系统所⽤到的引脚：
1、主电源引脚
VCC：电源输⼊，接5v电源，第40根引脚
GND：接地线，第20根引脚
2、外接晶振引脚（两根）⼀般晶振⽆⽅向
XTAL1：⽚内电路的晶振输⼊端
XTAL2：⽚内电路的晶振输出端
电容的作⽤：过滤掉晶振部分的⾼频信号，让晶振⼯作更加稳定
3、复位引脚
RST：复位引脚（⾼电平复位） T = RC
刚上电时，引脚为⾼电平（不少于两个时钟周期），单⽚机⾃动复位，从零开始执⾏程序。

1个状态周期 = 2 个震荡周期；1个机器周期= 6个状态周期；1-4个机器周期 = 1个指令周期 震荡周期 = 1/fosc = 1/12MHZ = 0.0833us
4、其它功能
EA：存储器选择引脚，接5v时选内部存储器，低电平选择外部存储器
MCS-51系列单⽚机⽚内RAM共有128字节，地址范围为00H~7FH
ROM 4K字节，地址范围0-0FFFH。

什么是单片机最小系统_单片机的最小系统简述单片机简介单片机是一种集成电路芯片。

它采用超大规模技术将具有数据处理能力的微处理器（CPU）、存储器（含程序存储器ROM和数据存储器RAM）、输入、输出接口电路（I/O接口）集成在同一块芯片上，构成一个即小巧又很完善的计算机硬件系统，在单片机程序的控制下能准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。

所以说，一片单片机芯片就具有了组成计算机的全部功能。

由此来看，单片机有着一般微处理器（CPU）芯片所不具备的功能，它可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，这是单片机最大的特征。

然而单片机又不同于单板机（一种将微处理器芯片、存储器芯片、输入输出接口芯片安装在同一块印制电路板上的微型计算机），单片机芯片在没有开发前，它只是具备功能极强的超大规模集成电路，如果对它进行应用开发，它便是一个小型的微型计算机控制系统，但它与单板机或个人电脑（PC机）有着本质的区别。

单片机的应用属于芯片级应用，需要用户（单片机学习者与使用者）了解单片机芯片的结构和指令系统以及其它集成电路应用技术和系统设计所需要的理论和技术，用这样特定的芯片设计应用程序，从而使该芯片具备特定的功能。

不同的单片机有着不同的硬件特征和软件特征，即它们的技术特征均不尽相同，硬件特征取决于单片机芯片的内部结构，用户要使用某种单片机，必须了解该型产品是否满足需要的功能和应用系统所要求的特性指标。

这里的技术特征包括功能特性、控制特性和电气特性等等，这些信息需要从生产厂商的技术手册中得到。

软件特征是指指令系统特性和开发支持环境，指令特性即我们熟悉的单片机的寻址方式，数据处理和逻辑处理方式，输入输出特性及对电源的要求等等。

开发支持的环境包括指令的兼容及可移植性，支持软件（包含可支持开发应用程序的软件资源）及硬件资源。

要利用某型号单片机开发自己的应用系统，掌握其结构特征和技术特征是必须的。

单片机控制系统能够取代以前利用复杂电子线路或数字电路构成的控制系统，可以以软件控制来实现，并能够实现智能化，现在单片机控制范畴无所不在，例如通信产品、家用电。

单片机最小系统STC89C52单片机简介概述STC89C5是51系列单片机的一个型号，它是STCME公司生产的。

STC89C5是一个低电压，高性能CMOS 位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash 只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM,器件采用STCMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的STC89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。

STC89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O ）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，STC89C52 可以按照常规方法进行编程，但不可以在线编程（S系列的才支持在线编程）。

其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。

STC89C52有PDIP、PQFP/TQF及PLCC 等三种封装形式，以适应不同产品的需求。

主要功能特性兼容MCS5指令系统8k可反复擦写（＞1000次）Flash ROM32 个双向I/O 口？ 256x8bit 内部RAM3个16位可编程定时/计数器中断？时钟频率0-24MHZ2个串行中断可编程UART串行通道2个外部中断源共8个中断源2个读写中断口线3级加密位低功耗空闲和掉电模式软件设置睡眠和唤醒功能8051单片机的引脚功能MCS-51系列单片机一般采用40个引脚，双 列直插式封装，用HMO 工艺制造，其外部 引脚排列如图所示。

其中，各引脚的功能为: （a ） DIP 引脚图（b ） 逻辑符号8051单片机的引脚⑴主电源引脚Vcc （40脚）：接+ 5V 电源正端Vss （20脚）：接+ 5V 电源地端一般Vcc 和Vss 间应接高频去耦电容和低频 滤波电容。

⑵外接晶体或外部振荡器引脚F1.0 Vcc F1.1 FO.O Pl.2 PD.l Pl.3 P0.2 P] J P0.3 Pl.S P0.4 Pl.6 9051 PQ.5 Pl.7 P66 KST/V FD PCI] P3.0/RxD E£/T FF F3.1；TsD ALE/PROG P3.27IKT0 PSEW F3,3/IIII1 F2.7 F3.4/T0 F2.S P3.5u/Tl F2.5 P3.fi/TC P2.4 F3.7/RP F2.3 XIAL2 F2.2 STAL1 F2J Vss P2.0 XT2L1 XTAL2EA/Vpr PSEII — ALE/PROG * RST/VPD - 「 K K D -----* T K D — INTO —K) 8051 （地址/■数据总枝）口3 P3(I T1TO I1WED II] 40 237 6 36 357 34 3 33 11 13 28 14 27 15 16 17 24 19 23 22 19 20 21 _1 10 32 31 39 33 FD 口 P1口 门用P2 （地址 总线）XTAL1（ 19脚）：接外部晶振的一个引脚。

单片机最小系统1．绪论由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用，世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单片机，在单片机家族的众多成员中MCS-51系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比，迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场，成为国内单片机应用领域中的主流。

目前，可用于MCS-51系列单片机开发的硬件越来越多，与其配套的各类开发系统、各种软件也日趋完善，因此，可以极方便地利用现有资源，开发出用于不同目的的各类应用系统。

单片机最小系统是在以MCS-51单片机为基础上扩展，使其能更方便地运用于测试系统中，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被测试的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。

单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，称为在实时检测和自动控制领域中广泛应用的器件，在工业生产中称为必不可少的器件，尤其是在日常生活中发挥的作用也越来越大。

本课题设计主要在MCS-51单片机上扩展I/O口，扩展定时器定时范围，扩展键盘显示接口。

适合于我们学生用于单片机的学习掌握和一些各种科研立项等的需求。

因此，研究单片机最小系统有很大的实用意义。

2．单片机概述2.1 什么是单片机单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。

单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。

最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU 集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。

用专业语言讲，单片机就是在一块硅片上集成了微处理器、存储器及各种输入/输出接口的芯片。

2.2 单片机的发展简史早期的单片机都是8位或4位的。

其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。

此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。

单片机最小系统单片机最小系统是指以单片机为核心，配以必要的外围电路，实现一定功能的电路系统。

它通常包含单片机、电源、时钟电路、复位电路和程序存储器等部分。

下面将详细介绍单片机最小系统的构成和特点。

单片机：单片机是整个系统的核心，它负责数据处理和控制信号输出。

常用的单片机型号有AT89CPIC16F877A等。

电源：为单片机提供电能，一般采用直流电源，如5V、3V等。

时钟电路：为单片机提供时钟信号，常用的时钟芯片有0592MHz和4MHz等。

复位电路：当单片机出现程序跑飞或异常情况时，可以通过复位电路使单片机重新启动。

常用的复位芯片有MAX811等。

程序存储器：用于存储单片机程序，常用的存储器有EPROM、EEPROM 和Flash等。

结构简单：单片机最小系统以单片机为核心，配以外围电路，结构简单，易于实现。

功能灵活：通过编程，单片机可以实现各种不同的功能，如数据采集、控制输出、通信等。

可靠性高：由于单片机最小系统结构简单，所以其可靠性较高，适用于各种工业控制和智能家居等领域。

成本低廉：单片机最小系统的硬件成本较低，适用于各种低成本应用场景。

单片机最小系统是一种简单、灵活、可靠且低成本的电路系统，广泛应用于各种嵌入式系统开发中。

随着物联网、智能家居等领域的快速发展，单片机最小系统的应用前景也将更加广阔。

在嵌入式系统和智能硬件领域，单片机最小系统作为一种基本的控制器单元，具有广泛的应用价值。

本文将介绍单片机最小系统的设计与应用，包括系统设计、系统应用和系统优化等方面的内容。

单片机最小系统通常由微处理器（MCU）、电源电路、时钟电路和复位电路等组成。

在设计单片机最小系统时，需要根据具体的应用需求选择合适的微处理器，并搭建相应的电源电路、时钟电路和复位电路。

单片机最小系统的架构设计应考虑应用需求和系统可靠性。

一般而言，系统架构应包括以下几个部分：（1）微处理器：作为系统的核心，微处理器负责数据计算、处理和传输等任务。

51单片机最小系统原理图51单片机是一种常用的微控制器，它具有体积小、功耗低、性能稳定等特点，因此在嵌入式系统中得到了广泛的应用。

而要搭建一个完整的嵌入式系统，首先需要设计并搭建一个最小系统，本文将介绍51单片机最小系统的原理图设计。

首先，我们需要明确51单片机最小系统的组成部分。

一个完整的最小系统包括51单片机、晶振、复位电路、电源电路、下载电路等几个基本部分。

其中，晶振是单片机工作的时钟信号源，复位电路用于单片机的复位控制，电源电路提供单片机所需的电源，下载电路用于单片机的程序下载。

其次，我们需要根据这几个基本部分设计出相应的原理图。

首先是晶振电路，一般使用的是12MHz的晶振，其原理图是将晶振的两端分别连接到单片机的晶振输入引脚和晶振输出引脚。

接下来是复位电路，复位电路一般由一个电阻和一个电容组成，其原理是通过电容的充放电来实现单片机的复位控制。

然后是电源电路，电源电路一般包括稳压电路和滤波电路，其原理是通过稳压电路将输入的电压稳定在单片机所需的工作电压范围内，并通过滤波电路去除电源中的杂波。

最后是下载电路，下载电路一般由一个串口电平转换芯片和一个串口接口组成，其原理是通过串口电平转换芯片将电脑串口的TTL电平转换成单片机所需的电平，并通过串口接口与单片机相连接。

最后，我们需要将这几个部分的原理图进行整合，设计出完整的51单片机最小系统原理图。

在设计原理图时，需要注意各个部分之间的连接关系，以及引脚的连接方式。

同时，还需要考虑到原理图的布局和美观性，尽量使得原理图清晰易懂，方便后续的调试和维护工作。

总的来说，设计51单片机最小系统原理图是搭建一个完整嵌入式系统的第一步，它直接关系到后续系统的稳定性和可靠性。

因此，在设计原理图时需要认真对待，确保各个部分的连接正确，电路设计合理，从而为后续的系统开发奠定良好的基础。

希望本文的介绍能够对大家有所帮助，谢谢阅读。

单片机最小系统的设计
单片机最小系统是指由单片机芯片、电源、复位电路、时钟电路和最小外围电路组成的基本系统。

它是单片机应用的基础,是进行单片机学习和开发的起点。

设计单片机最小系统需要考虑以下几个方面: 1. 选择合适的单片机芯片
根据应用需求选择合适的单片机型号,考虑存储空间、/接口数量、功耗等因素。

常用的单片机芯片有51系列、系列、 -系列等。

2. 设计电源电路
为单片机提供稳定的工作电压,通常使用线性稳压器或开关电源模块。

需要注意电源滤波、防反接等设计。

3. 设计复位电路
复位电路用于在上电或异常情况下将单片机重新复位,常用电阻-电容复位电路或监视电路。

4. 设计时钟电路
为单片机提供稳定的时钟信号,可使用外部晶振电路或内部振荡器。

晶振电路需要根据单片机要求选择合适的晶振频率。

5. 设计最小外围电路
根据应用需求设计最小外围电路,如显示电路、按键输入电路、串行通信电路等。

6. 设计程序下载电路
为了将程序下载到单片机,需要设计相应的下载电路,如下载电路或下载电路。

7. 设计布局
将上述电路合理布局在印制电路板上,注意走线布局、元器件摆放、电磁兼容性等因素。

设计单片机最小系统需要掌握单片机原理、电路设计和布局知识。

通过搭建最小系统,可以熟悉单片机的工作原理和编程方法,为后续的应用开发奠定基础。

单片机最小系统的电路单片机最小系统的电路，是指搭建一个可以正常工作的单片机系统所需的最基本的电路。

单片机最小系统电路包括单片机芯片、时钟电路、复位电路、电源电路和外部扩展电路等主要部分。

本文将详细介绍单片机最小系统电路的各个组成部分及其功能。

一、单片机芯片单片机芯片是整个最小系统的核心部分，它是一种集成了微处理器核心、存储器、输入输出端口和各种外设接口的集成电路芯片。

单片机芯片具有处理数据和控制外部设备的功能，是控制系统的核心部件。

二、时钟电路时钟电路是单片机最小系统的基础，它提供时钟信号给单片机芯片，使芯片能按照一定的时间序列工作。

时钟信号决定了单片机内部各个模块的工作节奏和时序。

在最小系统中，常使用晶振和电容电阻网络来实现时钟电路。

三、复位电路复位电路是为了使单片机在上电或者其他异常情况下能够回到初始状态，从而保证系统的稳定性和可靠性。

复位电路一般由复位电路芯片和复位电路电源组成，复位电路芯片接收到复位信号后，将单片机芯片恢复到初始状态。

四、电源电路电源电路是为单片机提供工作电压和电流的电路，它能够保证单片机正常工作所需的电源稳定性和可靠性。

电源电路通常由电源适配器、稳压电路和电源滤波电路组成，能够将输入电压稳定为单片机所需的工作电压。

五、外部扩展电路外部扩展电路是指将单片机与其他外部设备连接的电路，如显示器、键盘、传感器等。

外部扩展电路可以通过单片机的输入输出端口与单片机芯片进行通信，实现与外部设备的数据交互。

在单片机最小系统电路中，这些组成部分相互配合，共同完成单片机的工作。

单片机芯片作为核心，接收来自时钟电路的时钟信号，根据时钟信号的节奏进行数据处理和控制操作。

复位电路能够将系统恢复到初始状态，保证系统的可靠性。

电源电路提供工作电压和电流，保证单片机正常工作。

外部扩展电路则为单片机提供了与外部设备的连接通路，实现与外部设备的数据交互。

总结起来，单片机最小系统电路是搭建一个可以正常工作的单片机系统所需的最基本的电路。

第2章单片机的最小系统及其外围电路
2.1最小系统
单片机最小系统只要接上晶体振荡器和复位电路就可以构成一个完整的最小应用系统。

该电路可提供P1口、P3口作为用户的输入、输出口（I/O）。

2.1.1时钟电路
在XTAL1和XTAL2引脚两端跨接石英晶体振荡器和两个微调电容构成振荡电路，通常C1和C2一般取30pF，晶振的频率取值在1.2-33MHZ。

对于外接时钟电路，要求XTAL1接地，XTAL2接外部时钟。

2.1.2复位电路
单片机的复位电路如1.6.2节各图。

在RST输入端出现高电平时实现复位和初始化。

下图复位电路选用按键电平复位。

2.2 外围电路
2.2.1电源电路
用一个9V的变压器，在用一个电桥降交流9V整为直流，再加几个滤波电容和一个7805、一个7905出来后的电源就是所要的正负5V，电路还是比较简单的如下图所示：
2.2.2单片机USB接口电路
下为应用USB接口芯片CH375与单片机连接图
CH375具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，可以方便地挂接到单片机/DSP/MCU等控制器的系统总线上。

第3章单片机的应用软件
3.1编程软件
3.1.1Keil C51 软件
可用汇编语言和C语言编写单片机程序
3.1.2 8051汇编语言软件
3.2安装USB_Driver 驱动程序3.3安装烧录程序。

stc89c52单片机的最小系统工作原理stc89c52单片机是一种常见的单片机芯片，广泛应用于各种电子设备和嵌入式系统中。

它具有成本低、性能稳定、易于编程等优点，在电子行业中得到了广泛的应用。

stc89c52单片机的最小系统是指将其与外围电路连接起来，使其能够正常工作的最基本的电路配置。

最小系统主要由晶振电路、电源电路、复位电路、编程电路和I/O口电路组成。

晶振电路是stc89c52单片机最小系统中非常重要的部分，它提供了时钟信号，使单片机能够按照一定的时间间隔执行指令。

stc89c52单片机通常采用12MHz晶振，通过晶振电路将晶振与单片机相连接，使其能够工作在所需的频率下。

电源电路是为stc89c52单片机提供工作电压的部分，它通常由稳压电路和滤波电路组成。

稳压电路可以将电源电压稳定在单片机所需的工作电压范围内，以保证单片机正常工作。

滤波电路则可以滤除电源中的噪声和干扰信号，保证单片机的工作稳定性。

复位电路是stc89c52单片机最小系统中的另一个重要部分，它可以在单片机上电或复位时将其复位到初始状态。

复位电路通常由复位电阻和电容组成，当单片机上电或复位时，复位电路会将单片机复位到初始状态，使其能够按照程序的要求重新开始执行。

编程电路是stc89c52单片机最小系统中负责编程和调试的部分，它通常由编程接口和下载线组成。

通过编程电路，我们可以将编写好的程序下载到单片机中，并可以通过调试工具对单片机进行调试和测试。

I/O口电路是stc89c52单片机最小系统中与外部设备进行数据交换的部分，它通常由输入电路和输出电路组成。

输入电路可以将外部设备的信号输入到单片机中，输出电路则可以将单片机中的信号输出到外部设备中。

通过将上述各个部分连接起来，就可以构成stc89c52单片机的最小系统。

在最小系统中，晶振电路提供时钟信号，电源电路提供工作电压，复位电路提供复位功能，编程电路提供编程和调试功能，而I/O口电路则与外部设备进行数据交换。