单片机最小系统之-复位电路设计

51单片机最小系统复位电路
51单片机最小系统需要一个复位电路，以确保在上电时单片机
处于正确的状态。

复位电路可以使单片机在正常运行之前进行初始化。

这篇文章将介绍51单片机最小系统的复位电路。

复位电路通常由电容和电阻组成。

电容用于存储电荷，电阻用于限制电流。

当单片机上电时，复位电路会将电容充电，直到电压达到一定值，然后电路将引导单片机复位。

具体来说，在51单片机最小系统中，复位电路包括一个1K欧姆的电阻，一个10uF的电容和一个复位电路芯片。

电容和电阻在芯片
的两个引脚之间连接。

这些引脚连接到单片机的复位引脚。

当单片机上电时，电容会开始充电。

当电容电压达到芯片规定的复位电压时，芯片将输出一个低电平信号，使单片机复位。

复位完成后，单片机将开始初始化过程。

总之，51单片机最小系统的复位电路可以确保单片机在上电时
处于正确的状态。

这是一个非常重要的电路，如果没有它，单片机可能会处于不稳定或错误的状态。

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C51单片机最小系统的电路原理与制作——吴越1 C51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。

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）。

51单片机最小系统原理图51单片机最小系统原理图的功能详解单片机的最小系统是由组成单片机系统必需的一些元件构成的，除了单片机之外，还需要包括电源供电电路、时钟电路、复位电路。

单片机最小系统下面着重介绍时钟电路和复位电路。

1）时钟电路单片机工作时，从取指令到译码再进行微操作，必须在时钟信号控制下才能有序地进行，时钟电路就是为单片机工作提供基本时钟的。

单片机的时钟信号通常有两种产生方式：内部时钟方式和外部时钟方式。

内部时钟方式的原理电路如图所示。

在单片机XTAL1和XTAL2引脚上跨接上一个晶振和两个稳频电容，可以与单片机片内的电路构成一个稳定的自激振荡器。

晶振的取值范围一般为0~24MHz，常用的晶振频率有6MHz、12 MHz、11.0592 MHz、24 MHz等。

一些新型的单片机还可以选择更高的频率。

外接电容的作用是对振荡器进行频率微调，使振荡信号频率与晶振频率一致，同时起到稳定频率的作用，一般选用20~30pF的瓷片电容。

外部时钟方式则是在单片机XTAL1引脚上外接一个稳定的时钟信号源，它一般适用于多片单片机同时工作的情况，使用同一时钟信号可以保证单片机的工作同步。

时序是单片机在执行指令时CPU发出的控制信号在时间上的先后顺序。

AT89C51单片机的时序概念有4个，可用定时单位来说明，包括振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期。

振荡周期：是片内振荡电路或片外为单片机提供的脉冲信号的周期。

时序中1个振荡周期定义为1个节拍，用P表示。

时钟周期：振荡脉冲送入内部时钟电路，由时钟电路对其二分频后输出的时钟脉冲周期称为时钟周期。

时钟周期为振荡周期的2倍。

时序中1个时钟周期定义为1个状态，用S表示。

每个状态包括2个节拍，用P1、P2表示。

机器周期：机器周期是单片机完成一个基本操作所需要的时间。

一条指令的执行需要一个或几个机器周期。

一个机器周期固定的由6个状态S1~S6组成。

指令周期：执行一条指令所需要的时间称为指令周期。

单片机最小系统组成及电源/复位/振荡电路解析
单片机最小系统主要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分等部分组成。

最小系统原理图如图所示。

电源模块
对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源模块的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。

51单片机虽然使用时间最早、应用范围最广，但是在实际使用过程中，一个和典型的问题就是相比其他系列的单片机，51单片机更容易受到干扰而出现程序跑飞的现象，克服这种现象出现的一个重要手段就是为单片机系统配置一个稳定可靠的电源供电模块。

最小系统原理图
电源模块电路图
此最小系统中的电源供电模块的电源可以通过计算机的USB口供给，
也可使用外部稳定的5V电源供电模块供给。

电源电路中接入了电源指示LED，图中R11为LED的限流电阻。

S1为电源开关。

复位电路
单片机的置位和复位，都是为了把电路初始化到一个确定的状态，一般来说，单片机复位电路作用是把一个例如状态机初始化到空状态，而在单片机内部，复位的时候单片机是把一些寄存器以及存储设备装入厂商预设的一个值。

单片机复位电路工作原理
单片机是一种集成了微处理器、存储器和输入输出功能的微型计算机系统，广
泛应用于各种电子设备中。

在单片机系统中，复位电路是非常重要的一部分，它能够确保单片机在启动时处于一个可靠的状态，从而保证系统的稳定性和可靠性。

复位电路的作用是在单片机系统上电或者复位时，将单片机的内部状态清零，
使其处于一个确定的初始状态，以便系统能够正常工作。

在单片机复位电路中，通常包括复位按钮、复位电路和复位控制器三个部分。

首先，复位按钮是用户手动按下的按钮，当按下复位按钮时，会引起复位电路
的动作，从而实现对单片机系统的复位。

复位按钮通常连接在单片机系统的外部，用户可以通过按下按钮来实现对系统的复位操作。

其次，复位电路是实现复位功能的关键部分，它通常由复位芯片和相关的电路
组成。

复位芯片是一种专门用于生成复位信号的集成电路，它能够监测单片机系统的电源状态和复位按钮的状态，并在需要时产生复位信号，从而实现对单片机系统的复位操作。

最后，复位控制器是单片机内部的一个模块，它接收来自复位电路的复位信号，并对单片机的内部状态进行清零操作，以确保系统处于一个可靠的初始状态。

复位控制器通常包括复位向量和复位延时两个部分，复位向量用于指示系统复位时的初始状态，而复位延时则用于确保系统在复位后能够稳定运行。

总的来说，单片机复位电路通过复位按钮、复位电路和复位控制器三个部分共
同工作，能够确保单片机系统在启动时处于一个可靠的状态，从而保证系统的稳定性和可靠性。

在实际的单片机系统设计中，合理设计和实现复位电路是非常重要的，它能够有效地提高系统的可靠性和稳定性，从而确保系统能够正常工作。

电子教材-时钟电路
——组建单片机最小系统
复位就是使中央处理器(CPU)以及其他功能部件都恢复到一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。

单片机在开机时或在工作中因干扰而使程序失控或工作中程序处于某种死循环状态等情况下都需要复位。

单片机的复位靠外部电路实现，信号由RST (RESET、9引脚)引脚输入，高电平有效，在振荡器工作时，只要保持RST引脚高电平两个机器周期，单片机即复位。

复位后，程序计数器PC的内容为0000H，即复位后将从程序存储器的0000H 单元读取第一条指令码。

其他特殊功能寄存器的复位状态见表1 。

表1 复位后各寄存器的状态
和时钟电路一样，复位电路也是单片机系统的正常运行必须的外部电路。

复位电路一般采用上电复位电路，如图1a所示，其工作原理是：系统通电瞬间，电容相当于短路，RST 引脚为高电平，然后电源通过电阻对电容充电，RST端电压下降到一定程度，即为低电平，单片机开始正常工作。

复位电路还可以选择上电和按键均有效的复位，如图1b所示。

其上电复位与前述相同，在单片机运行期间，手动复位时，单击复位按钮，电容C迅速放电，RST 端出现高电平，使单片机复位；复位按钮松开后，电容C通过R1和内部下拉电阻充电，逐渐使RST端恢复为低电平。

51单片机最小系统复位电路
51单片机是一款广泛应用的单片机，它的复位电路十分重要。

本文将介绍51单片机最小系统的复位电路设计。

复位电路的作用是在单片机启动时对其进行初始化，确保其能够正常工作。

51单片机的复位电路主要包括复位电源、复位电路元件和复位控制器三部分。

首先是复位电源，它是复位电路的基础。

复位电源可以是单独的电源，也可以是单片机电源的一部分。

在一般情况下，复位电源应该保证在单片机电源上电之前就能够正常工作。

如果复位电源是单片机电源的一部分，那么它的电源电压应该低于单片机的最小工作电压，以保证单片机能够正常工作。

接下来是复位电路元件，它是复位电路的核心。

复位电路元件主要包括电容器和电阻器两种。

其中，电容器用来储存电荷，电阻器用来限制电流。

在51单片机最小系统的复位电路中，电容器的电容量应该在1uf左右，电阻器的阻值应该在10k左右。

最后是复位控制器，它是复位电路的决策者。

复位控制器主要有两种类型，一种是基于电路的复位控制器，另一种是基于软件的复位控制器。

在51单片机最小系统的复位电路中，我们可以使用基于电路的复位控制器来实现复位功能。

综上所述，51单片机最小系统的复位电路设计需要注意复位电源、复位电路元件和复位控制器三个方面。

只有这三个方面都得到了充分的考虑和设计，才能保证51单片机最小系统的复位电路能够正
常工作。

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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。