51单片机 晶振与复位常用典型电路

单片机最小系统原理图及单片机电源模块复位振荡电路解析单片机最小系统原理图及单片机电源模块/复位/振荡电路解析2015-03-19 12:51:21 来源:diangon关键字：单片机最小系统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。

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。

单片机复位电路原理是在单片机的复位引脚RST上外接电阻和电容，实现上电复位。

当复位电平持续两个机器周期以上时复位有效。

复位电平的持续时间必须大于单片机的两个机器周期。

具体数值可以由RC电路计算出时间常数。

复位电路由按键复位和上电复位两部分组成。

(1)上电复位：STC89系列单片及为高电平复位，通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC，再连接一个电阻到GND，由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位，随后回归到低电平进入正常工作状态，这个电阻和电容的典型值为10K和10uF。

(2)按键复位：按键复位就是在复位电容上并联一个开关，当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平，而且由于电容的充电，会保持一段时间的高电平来使单片机复位。

单⽚机各种复位电路⼤全！复位电路由电容串联电阻构成,由图并结合'电容电压不能突变'的性质,可以知道,当系统⼀上电,RST脚将会出现⾼电平,并且,这个⾼电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单⽚机当RST脚的⾼电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位.⼀般教科书推荐C 取10u,R取8.2K.当然也有其他取法的,原则就是要让RC组合可以在RST脚上产⽣不少于2个机周期的⾼电平.⾄于如何具体定量计算,可以参考电路分析相关书籍. 晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,⽤于有串⼝通讯的场合)/12MHz(产⽣精确的uS级时歇,⽅便定时操作)常见的复位电路80C51单⽚机复位电路单⽚机的复位有上电复位和按钮⼿动复位两种。

如图2（a）所⽰为上电复位电路，图（b）所⽰为上电按键复位电路。

上电复位是利⽤电容充电来实现的，即上电瞬间RST端的电位与VCC相同，随着充电电流的减少，RST的电位逐渐下降。

图2（a）中的R是施密特触发器输⼊端的⼀个10KΩ下拉电阻，时间常数为10×10-6×10×103=100ms。

只要VCC的上升时间不超过1ms，振荡器建⽴时间不超过10ms，这个时间常数⾜以保证完成复位操作。

上电复位所需的最短时间是振荡周期建⽴时间加上2个机器周期时间，在这个时间内RST的电平应维持⾼于施密特触发器的下阈值。

上电按键复位2（b）所⽰。

当按下复位按键时，RST端产⽣⾼电平，使单⽚机复位。

复位后，其⽚内各寄存器状态见表，⽚内RAM内容不变。

c51单⽚机复位电路如S22复位键按下时：RST经1k电阻接VCC，获得10k电阻上所分得电压，形成⾼电平，进⼊“复位状态”当S22复位键断开时：RST经10k电阻接地，电流降为0，电阻上的电压也将为0，RST降为低电平，开始正常⼯作。

7种常见的51单片机时钟电路图01在MCS-51单片机片内有一个高增益的反相放大器，反相放大器的输入端为XTAL1，输出端为XTAL2，由该放大器构成的振荡电路和时钟电路一起构成了单片机的时钟方式。

根据硬件电路的不同，单片机的时钟连接方式可分为内部时钟方式和外部时钟方式，如下图所示。

时钟电路：(a)内部方式时钟电路，(b)外接时钟电路在内部方式时钟电路中，必须在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1.2MHz~12MHz之间。

对于外接时钟电路，要求XTAL1接地，XTAL2脚接外部时钟，对于外部时钟信号并无特殊要求，只要保证一定的脉冲宽度，时钟频率低于12MHz即可。

晶体振荡器的振荡信号从XTAL2端送入内部时钟电路，它将该振荡信号二分频，产生一个两相时钟信号P1和P2供单片机使用。

时钟信号的周期称为状态时间S，它是振荡周期的2倍，P1信号在每个状态的前半周期有效，在每个状态的后半周期P2信号有效。

CPU就是以两相时钟P1和P2为基本节拍协调单片机各部分有效工作的。

02MCS-51片内有一个高增益反相放大器，其输入端(XTAL1)和输出端(XTAL2)用于外接石英晶体和微调电容，构成振荡器，如图所示。

电容C2和C3对频率有微调作用，电容容量的选择范围一般为30pF士10pF。

振荡频率的选择范围为1.2～12MHz。

在使用外部时钟时，8051的XTAL2用来输入外时钟信号，而XTAL1则接地。

03上图为时钟电路的原理图。

分为最小单片机系统、单片机复位电路、按键电路、数码管位选电路、数码管段选电路、数码管显示电路、蜂鸣器电路、温度采集电路。

使用单片机的P2口进行数模的输出，P1^4、P1^5、P1^6与74HC138连接实现数码管位选，按键电路接入P1^0、P1^1、P1^2、P1^3四个I\O口，通过程序控制，扫描该四个引脚的信号实现时间的调节。

单片机复位电路设计一、概述影响单片机系统运行稳定性的因素可大体分为外因和内因两部分:1、外因射频干扰，它是以空间电磁场的形式传递在机器内部的导体<引线或零件引脚）感生出相应的干扰，可通过电磁屏蔽和合理的布线/器件布局衰减该类干扰；电源线或电源内部产生的干扰，它是通过电源线或电源内的部件耦合或直接传导，可通过电源滤波、隔离等措施来衰减该类干扰。

2、内因振荡源的稳定性，主要由起振时间频率稳定度和占空比稳定度决定。

起振时间可由电路参数整定稳定度受振荡器类型温度和电压等参数影响复位电路的可靠性。

二、复位电路的可靠性设计1、基本复位电路复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。

为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。

图1所示的RC复位电路可以实现上述基本功能，图3为其输入-输出特性。

但解决不了电源毛刺<A 点）和电源缓慢下降<电池电压不足）等问题而且调整 RC 常数改变延时会令驱动能力变差。

左边的电路为高电平复位有效右边为低电平 Sm为手动复位开关Ch可避免高频谐波对电路的干扰。

图1 RC复位电路图2所示的复位电路增加了二极管，在电源电压瞬间下降时使电容迅速放电，一定宽度的电源毛刺也可令系统可靠复位。

图3所示复位电路输入输出特性图的下半部分是其特性，可与上半部比较增加放电回路的效果图2 增加放电回路的RC复位电路使用比较电路，不但可以解决电源毛刺造成系统不稳定，而且电源缓慢下降也能可靠复位。

图4 是一个实例当 VCC x (R1/(R1+R2> > = 0.7V时，Q1截止使系统复位。

Q1的放大作用也能改善电路的负载特性，但跳变门槛电压 Vt 受 VCC 影响是该电路的突出缺点，使用稳压二极管可使 Vt 基本不受VCC影响。

见图5，当VCC低于Vt(Vz+0.7V>时电路令系统复位。

51单片机复位电路工作原理一、51单片机复位电路的基本原理单片机复位电路是用来控制单片机系统复位的，保证系统正确启动和运行的关键。

单片机复位电路主要由复位源、复位电路、复位延时电路和主控芯片的复位输入端组成。

单片机复位源主要有两种：外部复位源和内部复位源。

外部复位源一般是通过复位键或者外部电路来提供复位信号，内部复位源则是由单片机内部提供的复位信号。

复位电路主要是将复位信号从复位源传输到单片机复位输入端的电路。

它通常由放大器、振荡器和开关组成。

放大器用来将复位源产生的低电平信号放大成单片机规定的复位电平。

振荡器主要用来增加复位电路的稳定性，防止外界干扰对复位电路的影响。

开关用于选择外部复位源和内部复位源之间的切换。

复位延时电路主要是为了确保复位信号有效地传递给主控芯片，并延时一段时间，以便主控芯片能够正确地启动和初始化。

延时电路一般采用RC电路或者独立的计时器电路来实现。

在系统上电或者复位的时候，复位电路会将复位信号传输到主控芯片的复位输入端。

主控芯片接收到复位信号后，会执行相应的复位初始化操作，将内部寄存器和外设恢复到初始状态，并开始执行程序。

二、51单片机复位电路的工作过程1.外部复位源的工作过程：外部复位源通过复位键或者外部电路产生复位信号。

复位信号经过复位电路放大，并通过开关选择到达主控芯片的复位输入端。

主控芯片接收到复位信号后，执行复位初始化操作。

2.内部复位源的工作过程：内部复位源由主控芯片内部提供。

当主控芯片上电或者运行过程中出现异常情况时，内部复位源会产生复位信号。

复位信号经过复位电路放大，并通过开关选择到达主控芯片的复位输入端。

主控芯片接收到复位信号后，执行复位初始化操作。

3.复位延时电路的工作过程：复位延时电路主要是为了保证复位信号能够有效地传递给主控芯片，并延时一段时间，以便主控芯片能够正确地启动和初始化。

延时电路一般采用RC电路或者独立的计时器电路来实现。

延时时间一般为几毫秒到几十毫秒不等，具体的延时时间取决于单片机的工作频率和要求。

51单片机复位电路原理(一)51单片机复位电路引言在嵌入式系统中，单片机的复位电路是一个非常重要的组成部分。

复位电路的设计合理与否，直接影响到单片机系统的稳定性和可靠性。

本文将从浅入深，介绍51单片机复位电路的相关原理。

什么是复位电路？复位电路是一种用于将电子设备或系统恢复到初始状态的电路。

在51单片机中，复位电路用于将单片机的内部寄存器及外部电路置为初始状态，使单片机能够正常启动和运行。

复位信号的来源复位信号可以来自多个渠道，下面是一些常见的复位信号来源：•手动复位按钮：通过按下手动复位按钮，可以发送一个复位信号给单片机。

•电源上电：当单片机的电源被打开时，会产生一个电源上电复位信号。

•看门狗定时器：当单片机的工作出现故障或死锁情况时，看门狗定时器会产生一个复位信号，将单片机重置。

•外部硬件复位信号：通过外部电路产生的复位信号，可以实现特定的复位功能。

单片机的复位过程单片机的复位过程可以分为以下几个阶段：1.复位激活：当复位信号被触发时，单片机内部的复位电路被激活，开始进行复位操作。

2.执行复位操作：复位电路会清零单片机的内部寄存器、标志位，将CPU的PC指针设置为复位向量地址。

3.初始化阶段：单片机在复位后，会执行初始化程序，完成一些必要的设置和初始化操作。

4.正常运行：完成初始化后，单片机会进入正常的程序执行阶段。

51单片机的复位电路设计原则设计一个稳定可靠的51单片机复位电路，需要考虑以下几个关键原则：1.复位信号的稳定性：复位信号必须稳定持续一段时间，以确保单片机能够完全复位。

2.复位电路的抗干扰能力：复位电路应具备一定的抗干扰能力，能够有效过滤噪声干扰信号。

3.复位电路的响应速度：复位电路应能够迅速响应并完成复位操作，以保证系统能够尽快恢复正常工作。

4.复位电路的可靠性：复位电路应经过充分的测试和验证，以确保其可靠性和正常工作。

复位电路设计实例下面是一个简单的51单片机复位电路设计实例：•使用一个稳压芯片产生5V电源供给单片机电路。

89C51复位电路原理
1．复位条件
89C51单片机复位需要一个长达24个时钟周期的高电平才能复位，复位的作用就是使程序的指针指向地址0，每个程序都是从地址0开始执行，所以复位的概念就是让程序从头开始执行。

2．复位电路原理图
3．原理说明
该复位电路具有上电复位的功能，此功能是由C1（极性电容）实现的。

当系统上电时C1有一个充电放电的过程，放电过程会产生一个高电平，放电的时间根据公式（t=RC开平方）计算。

R为电阻R2的阻值，C为极性电容C1的大小。

系统正常运行时，按下按键S1时，RST端的电平为VCC*10/11，也是一个高电平，此时芯片也会产生一个高电平复位信号。

4．关于时钟的概念
机器周期和指令周期的概念：
振荡周期: 也称时钟周期, 是指为单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的周期。

状态周期: 每个状态周期为时钟周期的 2 倍, 是振荡周期经二分频后得到的。

机器周期: 一个机器周期包含6 个状态周期S1~S6, 也就是12 个时钟周期。

在一个机器周期内, CPU可以完成一个独立的操作。

指令周期: 它是指CPU完成一条操作所需的全部时间。

每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成。

MCS - 51 系统中, 有单周期指令、双周期指令和四周期指令。

5．经验总结
不懂得东西还是很多啊，虎风真菜……。

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。

51单片机的复位电路51单片机作为一种常用的微控制器，其中的复位电路是其正常工作的基础之一。

接下来，我们将详细介绍51单片机的复位电路及其工作原理。

一、51单片机复位电路的原理在51单片机中，复位电路的作用是使芯片在上电时都处于同一初始状态，保证了程序的正确运行，并能有效避免误操作和死机等问题。

51单片机的复位电路是采用独立外部电路实现的，其原理如下：1.当芯片上电时，由于其内部时钟振荡器开始工作，信号从晶体振荡器输入到芯片内部后，芯片就可正常工作；2.同时，复位电路中的电源复位电路（Power-on Reset Circuit，简称POR）也开始工作，向芯片提供一个清晰、有效的初始状态，使其工作正常；3.此时，通过复位按键K1，可以用外部的复位电路将复位引脚（RST）拉低，从而使芯片重新进入复位状态。

复位输出为低电平时，复位电路开始工作；4.在收到外部复位信号后，芯片实现了从初始状态开始的重新启动过程，保证了程序的正常运行。

二、51单片机复位电路的实现51单片机的复位电路一般由以下几部分组成：1. 电源复位电路：由一个RC电路及比较器组成，控制芯片复位状态下的输出，使芯片实现初值清零；2. 手动复位电路：由复位开关K1和脉冲屏蔽电路组成，保证外部通过复位信号复位的控制；3. 自动复位电路：由TLV431稳压管、二极管等组成，用于在芯片使用过程中出现异常状态时自动将芯片复位；4. 复位延时电路：由一个大电容电路组成，可通过选择不同容值的电容器实现不同时间的复位延时；5. 防干扰电路：由专门的滤波电路组成，用于保证芯片在外部电磁干扰下能够稳定地工作。

三、如何设计一个51单片机复位电路在设计51单片机复位电路时，需要合理配置好各个组成部分。

具体步骤如下：1.选择合适的电源复位电路，根据不同需求选择适合的RC电路及比较器进行组合；2.设计手动复位电路，按照需要选用合适的电阻、电容、开关等元件进行联结，并配置脉冲屏蔽电路；3.设计自动复位电路，在满足自动复位功能的同时，保证其稳定性和有效性；4.选择合适的电容器作为复位延时电路，根据需求调整其容值以实现不同时间的复位延时；5.设计防干扰电路，采用合适的电磁滤波电路来保证芯片在复杂的电磁环境中能够稳定地工作。