实验二、绘制《单片机最小系统》原理图

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

1.单片机最小系统的概念：

能使单片机正常工作的最小硬件单元电路，就叫单片机最小系统。

2.单片机最小系统的组成：

(1)复位电路：t=RC1(t≥10ms);

(2)时钟电路：C2=C3=(30±10)pF(一般是20~30pF);

(3)存储器访问路经控制：EA/VPP=+5V时，先内后外。

另外，一般还有单片机的ISP下载口也包含在单片机最小系统中。

3.51系列单片机的最小系统电路的原理图：

这学期开了一门新的课程，单片机。一门实用性很强的课程！而我们所学习的就是以Atemel公司出的8051为基础的结构及编程。在接触过程中，我们学到了8051的最小系统，通过该最小系统，我们可以用keil软件进行编程从而实现对一些外设的控制！比如一些简单的实验：闪烁灯、模拟开关灯等等！所以制作一个最小系统就显得很重要。

下面就介绍一下我所知道的一些简单的电路图：

1.电源电路：

我们知道单片机正常工作所需要的电压是+5V的电压，而我们不能直接得到，所以只能进行转换，用7805将+9V的电压转换成+5V的电压，焊接电路的时候注意C1,C2为极性电容，所以注意正负极。还有那个+9V的电源，本来是很方便的，往电路上焊一个接口，直接插上电源就OK了。但是考虑到经济问题，我给大家买的不是那种。用的时候把线前面的接头剪了，里面应该有4条线，2根是+9V的，另两根是+24V的，我们用+9V的线就行了！电源电路图如下：

2.单片机焊接电路：

这个电路较为简单，而且用得是上电复位电路，所用到的元器件也很少，但是要特别注意单片机的接口，尤其是I/O接口，因为我们要用它们输出或者是进行数据传输，所以最好是能多有几个接口，所以用到双排插针或者是单排插针，用排线连接它们和外设。

3.串口焊接，也就是下载线！

我们通过Keil软件编译一些程序，通过单片机实现一些功能，但是我们必须通过下载线将程序下载到单片机内部，也可以用烧写器，但是成本太高，而且利用率太低，所以我们选用下载线！本来是打算焊USB接口的，但是感觉难度很大，所以感觉还是用这个串口电路比较好，成功率较高！这个电路主要用到的就是74373锁存器。提醒大家，任何芯片工作都要接电源和接地，千万别忘了。我连一个抢答器电路的时候就是因为74LS175没有接地，花了一天的时间去检查电路。所以千万别忘了！

基于STC89C52单⽚机最⼩系统的设计

基于STC89C52单⽚机最⼩系统的设计1 设计内容及要求

设计题⽬：基于STC89C52单⽚机最⼩系统的设计及制作。

设计要求：输⼊信号为传感器、电压、电流、开关等形式，单⽚机型号可以⾃⼰选择（51,128,430等），输出控制信号为模拟电压或者数字信号，控制对象可以是电机（直流电机，步进电机）、开关、显⽰器等。（注：可以采⽤单⽚机、传感器电路模块以及集成电路芯⽚制作。）

使⽤器材：感光板及常⽤PCB制版器材、常⽤电⼦装配⼯具、万⽤表、⽰波器及电⼦元器件（详见附录）。2 STC89C52单⽚机

2.1 STC89C52单⽚机简介

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 单⽚机的特点

（1）⾼集成度，体积⼩，⾼可靠性

单⽚机将各功能部件集成在⼀块晶体芯⽚上，集成度很⾼，体积⾃然是最⼩的。芯⽚本⾝是按⼯业测控环境要求设计的，内部布线很短，其抗⼯业噪声性能优于⼀般通⽤的CPU。单⽚机程序指令，常数及表格等固体化在ROM中不易破坏，许多信号通道均在⼀个芯⽚内，故可靠性⾼。

（2）控制功能强

为了满⾜对控制对象的要求，单⽚机的指令系统均有极丰富的条件：分⽀转移能⼒、I/O⼝的逻辑操作机位处理能⼒，⾮常适⽤于专门的控制功能。

（3）低电压，低功耗，便于⽣产携带

为了便于⼴泛使⽤于便携式系统，许多单⽚机内的⼯作电压仅为 1.8V～3.6V，⼯作电流仅为数百微安。

（4）易扩展

⽚内具有计算机正常运⾏所需的部件。芯⽚外部有许多供扩展⽤的三总线及

实验二 单片机最小系统及流水灯电路

一、 实验目的

1．熟悉单片机实验电路板，通过测量单片机最小系统参数，掌握单片机系统工作条件。

2．测绘单片机流水灯电路，掌握51单片机汇编语言程序的编辑、调试、编译的一般过程和基本操作步骤。

3．掌握单片机程序烧录基本步骤和方法，掌握单片机系统的开发过程。

二．实验电路原理

单片机最小系统包括单片机（内部包含有程序存储器、随机存储器）、晶振电路、复位电路和电源电路，这是单片机工作的基本硬件要求。本实验通过单片机P0口控制8个LED，单片机P0口结构如图1所示，熟悉I/O口结构对硬件电路设计有非常重要的意义。

图1 单片机P0口结构

P0口内部没有上拉电阻，一般必须加上拉电阻。接发光二极管时，应该使用低电平点亮发光二极管（即采用灌电流），发光二极管和限流电阻起到上拉电阻的作用，在这种情况下，可以不接上拉电阻。实验电路如图所示。

图2 流水灯电路 单片机工作离不开软件，要根据硬件电路编制相匹配的软件，流水灯电路软件设计的流程图3所示：

图3 流水灯电路软件流程图

三、实验设备和软件

单片机实验开发板、计算机、Protues软件、万用表、示波器。

四、实验内容与步骤

1．单片机工作状态测试

（1）熟悉实验板电路布局，找出实验板电源电路的结构，晶振电路、复位电路的元器件位置，用万用表查找LED与单片机的连接。

（2）实验板加电开机，电源指示灯点亮，用万用表检测单片机Vcc（40脚）、RST（9脚）、晶振工作电源（18脚、19脚）电压。

（3）用示波器观察晶振引脚信号波形和幅度。

注意：在测量单片机引脚电压时要小心万用表和示波器的表笔不能将单片机引脚短路！

表1 单片机最小系统工作状态测试

序号 测试项目 测试点 电压值或信号幅度及波形