单片机最小系统
单片机最小系统的概念
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。
什么是单片机最小系统_单片机的最小系统简述
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
什么是最小系统 什么是最小系统
单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是 指用最少的元件组成的单片机可以工作的系 统.
最小系统
单片机
晶振电路
复位电路
电源
晶振电路
• 单片机系统正常工作的保证，如果振荡器 不起振，系统将会不能工作；假如振荡器 运行不规律，系统执行程序的时候就会出 现时间上的误差，这在通信中会体现的很 明显：电路将无法通信。他是由一个晶振 和两个瓷片电容组成的，x1和x2分别接单 片机的x1和x2，晶振和瓷片电容是没有正 负的，注意两个瓷片电容相连的那端一定 要接地。
最小系统的应用
有了最小系统后，就能够自己做东西了， 可以利用P0,P1,P2,P3.等管脚对外围模块 进行控制，例如，液晶，数码管，键盘， 点击等等。
ห้องสมุดไป่ตู้
晶振
• 产生原始的时钟频率，放大或缩小后成为 总线频率。 • 机电器件，加电产生振动，加力产生电流。 • 性能稳定，热膨胀系数较小。
复位电路
• 给单片机一个复位信号（一个一定时间的 低电平）使程序从头开始执行；一般有两 种复位方式：上电复位，在系统一上电时 利用电容两端电压不能突变的原理给系统 一个短时的低电平；手动复位，通过按钮 接通低电平给系统复位，
单片机最小系统
单片机最小系统
单片机最小系统包含两部分：一是复位电路；二是晶振电路。
一、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。
二、晶振电路
单片机需要一定的运行速度，晶振电路就是提供单片机振荡频率从而来控制单片机的运行速度。
其电路图如图所示。
单片机最小系统
电路 244实现了输入数据的缓冲，273实现了输出数据的锁存。P2.0和WR接或门 后控制273输出，P2.0和RD接或门后控制244输入。 74LS244：8缓冲驱动器(三态输出)，低电平有效的使能端，当二者之一为高电 平时，输出为三态。 74LS273：8D锁存器，为低电平有效的清除端。当为0时，输出全为0且与其它 输入端无关；CP端是时钟信号，当CP由低电平向高电平跳变时刻，D端输入数 据传送到Q输出端。
单片机I/O接口扩展
I/O扩展接口的目的 扩展接口的目的 • 单片机与外设的速度匹配。 单片机与外设的速度匹配。 • 输出数据锁存（由于数据在数据总线上保留的时 输出数据锁存（ 间很短）。 间很短）。 • 输入数据三态缓冲（避免占用总线）。 输入数据三态缓冲（避免占用总线）。 I/O与片外 与片外RAM统一编址 与片外 统一编址 • 51单片机扩展I/O的时候，扩展的I/O口采用与片 外数据存储器统一编址。因此，扩展I/O的电路与 扩展存储器的电路与差别不大。而且对片外I/O口 的输入/输出指令就是访问片外RAM的指令。
片选端CE直接接地，也可以与P2口地址线的某位以线选法相连，也可以译码输 出
MCS-51单片机对外部存储器的扩展应考虑的问题： 单片机对外部存储器的扩展应考虑的问题： 单片机对外部存储器的扩展应考虑的问题 （1）选择合适类型的存储器芯片 只读存储器用于固化程序和常数。可分为掩膜ROM、可编程PROM、紫外线 可擦除EPROM和电可擦除E2PROM几种。若所设计的系统是小批量生产或开发 产品，则建议使用EPROM和E2PROM；若为成熟的大批量产品，则应采用 PROM或掩膜ROM 。 随机存取存储器常用来存取实时数据、变量和运算结果。可分为静态RAM （SRAM）和动态RAM（DRAM）两类。 此外，还可以选择OTP ROM、Flash存储器、FRAM、NVSRAM、用于多处 理机系统的DSRAM（双端口RAM）等。 （2）选择合适的存储容量 在MCS-51应用系统所需存储容量不变的前提下，若所选存储器本身存储容量 越大，则所用芯片数量就越少，所需的地址译码电路就越简单。 （3）合理分配存储器地址空间的分配 存储器的地址空间的分配必须满足存储器本身的存储容量，否则会造成存储 器硬件资源的浪费。 （4）合理选择地址译码方式 可根据实际应用系统的具体情况选择线选法、全地址译码法、部分地址译码 法等地址译码方式机有128或256字节的内部数据存储器，但是在实际 应用中这些数据存储器经常是不够，因此要扩展外部的数据存储器，扩展的最 大容量可以达到64K字节。在单片机应用系统中经常选用静态随机存储器 SRAM，也可以选用EEPROM或者FLASH存储器。常用的SRAM有：6116 （2K）、6264（8K）、62256（32K）等。 引脚功能如下： I/O0-I/O7： 数据线； A0-Ai（I=1-14）： 地址线； /OE： 输出允许； /CE： 片选端； /WE： 写允许； CS： 6264第二片选端高电平有效； VCC： 电源； GND： 接地线； NC： 未连接。
单片机最小系统定义及其组成部分
单片机最小系统定义及其组成部分单片机最小系统是指由单片机、外部晶体振荡器、复位电路和供电系统组成的一个基本的硬件电路。
它是单片机正常工作所必需的最基本的硬件环境，也是单片机应用开发的起点。
本文将对单片机最小系统的定义及其组成部分进行详细介绍。
一、单片机最小系统的定义单片机最小系统是指由单片机芯片、与之配套的外围器件及电路组成的一个基本硬件电路系统。
它是单片机正常工作所必需的最基本硬件环境。
单片机最小系统的设计合理与否，直接关系到单片机的正常工作以及应用的可靠性。
二、单片机最小系统的组成部分1.单片机芯片单片机芯片是单片机最基本的核心部件，其内部集成了中央处理器(CPU)、存储器(RAM和ROM)、输入输出口(IO口)、定时器/计数器、串行通信接口等功能模块。
根据具体的应用需求选择合适的单片机型号。
2.外部晶体振荡器外部晶体振荡器是单片机工作的时钟源，负责提供稳定的时钟信号，使单片机按照特定的频率工作。
一般情况下，选择常用的晶体振荡器频率，如11.0592MHz、12MHz等。
3.复位电路复位电路是为了保证单片机的正常启动而设计的。
当单片机上电或外部复位信号到来时，复位电路能够将单片机复位至初始状态。
复位电路通常由电容、电阻和稳压芯片等元件组成，能够提供稳定的复位脉冲。
4.供电系统供电系统是保证单片机供电的基本电路。
单片机通常需要提供3.3V 或5V的直流电源，供电系统需要具备稳压、滤波和过流保护等功能。
供电系统可以采用降压芯片、稳压模块或者电源管理芯片等进行设计搭建。
除了以上四个基本组成部分外，根据实际需求，单片机最小系统还可以包括外设电路、通信电路、显示电路等其他功能电路。
这些电路可根据具体需求进行选择和扩展，以满足应用的多样化需求。
总结单片机最小系统是单片机正常工作的基础，也是单片机应用开发的起点。
它由单片机芯片、外部晶体振荡器、复位电路和供电系统组成。
单片机最小系统的设计需要合理选择电路元件，确保单片机的正常工作和应用的可靠性。
单片机最小系统板的原理
单片机最小系统板的原理
单片机最小系统板的工作原理如下:
1. 核心部件是单片机芯片,内含CPU、存储器、输入输出接口等系统所需的基本单元。
2. 电源部分通常包含稳压器芯片、过滤电容,为单片机提供稳定的工作电压。
3. 时钟发生器提供时钟信号,使单片机能够按时序运行程序。
常用晶体或谐振腔体。
4. 复位电路在上电时产生一个复位脉冲,将单片机各部件置于初始状态。
5. 输入单元常用按键、轻触开关等,根据需要也可以使用传感器。
6. 输出单元有LED指示灯、蜂鸣器等,根据应用连接LCD、继电器等。
7. 编程接口用于烧录程序代码进单片机存储器中。
通常为ISP或UART接口。
8. 板载编程电路实现编程接口与单片机的连接。
9. 配合一些少量的焊盘、电阻、电容等基本电子元件,就构成了简单的单片机最
小系统。
10. 通过编写程序代码,可以实现单片机的各种控制功能。
简述单片机最小系统的组成部分
简述单片机最小系统的组成部分
首先，处理器是单片机最小系统的核心构成部分，也是执行控制任务的核心。
处理器可以识别和执行机器指令，它包括存储器、计算机和控制器等部分，把所有的数据进行处理，还可以控制外设的工作。
其次，存储器是单片机最小系统的重要组成部分。
它主要用来存储程序代码和数据，它包括位寄存器和存储器，它们之间通过地址线与数据线连接，可以进行快速的数据处理。
最后，外设是在计算机周围接口设备的总称，它是用于为计算机提供额外的处理服务的设备，包括中断控制器、A/D转换器、时钟模块等。
它们的作用是将外部的信号转换成数字信号，传送给处理器，或将处理器的数字信号转换成模拟信号，输出到外部。
单片机最小系统包括以上三个主要部分，它们之间共同协作，完成计算机控制任务。
它们之间要建立紧密的联系，保证处理器的正常工作，提高系统的计算性能和控制效率。
未来，随着单片机技术的发展，单片机最小系统的性能将得到极大的改善和发展。
单片机最小系统是一种具有非常复杂功能的精密机械系统，它的正确运行对于许多计算机系统至关重要。
它不仅可以满足用户在应用环境中对计算机特殊功能的要求，而且可以提供良好的可靠性和可维护性，大大降低应用成本。
因此，单片机最小系统已经被广泛应用于日常的控制应用中。
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目录摘要 (I)Abstract (II)1.任务要求及说明 (1)2. 硬件电路原理与设计 (3)2.1硬件电路原理 (3)2.1.1最小系统 (3)2.2数码管显示电路 (6)图4 数码管显示电路图 (6)2.3串口通信电路 (7)2.4矩阵键盘电路 (8)3 软件设计 (9)3.1软件介绍 (9)3.1.1程序编写软件Keil (9)3.1.2仿真软件Proteus (9)3.2软件设计 (9)3.2.1 数码管显示设计 (10)3.2.2串行通信接收程序 (10)4. 仿真与调试 (12)4.1数据输入与显示仿真结果 (12)4.2数字移位和串口仿真结果 (13)5. 小结与体会 (14)6.参考文献 (15)附录1：C语言源程序 (16)附录2：元件清单 (27)附录3：实物图 (28)摘要单片机最小系统，无论对单片机初学人员还是开发人员都具有十分重要的意义，可以利用最小系统进行编程实现工业控制。
单片机最小系统电路板在单片机开发市场和大学生电子设计方面十分流行。
本次课程设计包括STC89S52电路及供电系统、4×4矩阵键盘、独立6个8段LED数码管显示电路以及DS18B20温度传感器。
利用相关Keil软件编程以及Proteus借此巩固单片机应用、模拟电路、数字电路课程及学会各种工程软件的使用。
关键字：单片机最小系统矩阵键盘 Protues keilAbstractMCU minimum system,regardless of the singlechip novice staff or staff development，who can use minimum system program for industrial control，has very important sense.MCU minimum system board in the MCU develop market and college students electronic design is very popular. The curriculum design, including STC89S52MCU minimum system ( including a reset and clock circuit and power supply system ),4 x4 matrix keyboard, the independent 6 LED digital tube display circuit and a DS18B20 temperature sensor. Using circuit design software schematic design, using Keil software and Protues software simulation, we consolidate the MCU application, analog circuit, digital circuit course and learn all kinds of engineering software use.Key Words：MCU minimum system matrix keyboard Keil Protues1.任务要求及说明（1）键盘一个4X4的矩阵键盘，其中，10个按键是0~9数字键；另外6个是功能键，用于功能选择和控制，如“数据输入”、“数据显示”、“串行通信”功能选择键，以及“回车”、“清除”、控制键。
（2）显示电路由6个7段LED数码管组成的显示电路。
（3）串口串行通信利用51的串口实现串行通信接口电路。
完成ISP下载电路的设计、焊接完成系统软件的设计，包括程序结构设计、流程图绘制、程序设计，实现如下功能（1）功能选择通过功能选择键，使得单片机处于不同的工作状态并通过LED显示相应的内容；可选择的功能包括：数据输入；数据显示；串口通信（2）数据输入通过功能选择键选择“数据输入”后，可分次输入10个4位十进制数据，并将输入的数据保存在内部RAM中。
数据输入要求：1）第一步输入序号0~9，表明输入的是第几个4位十进制数据；2）第二步按下回车键，完成序号输入；3）第三步输入最多4位的十进制数据；4）第四步按下回车键，完成数据输入；5）重复第一步，开始新数据的输入；6）输入数据的显示格式是：最左边是序号，然后是空格，之后是从右到左的最多4位十进制数；7）若在输入过程中（第一步或第三步）出现错误，按“清除”键，重新从第一步开始输入数据。
或者，自己设计10个十进制数的输入及显示方式。
（3）数据显示通过功能选择键选择“数据显示”后，可显示之前输入的10个4位十进制数据中的任一个，要求：1）第一步输入序号0~9，表明显示的是第几个4位十进制数据；2）第二步显示相应的数据；3）重复第一步、第二步，显示其他的数据；4）数据的显示格式是：最左边是序号，然后是空格，之后是要显示的数据，从右到左最多4位十进制数。
或者，自己设计数据的显示方式。
（4）数据通信将两个单片机最小系统通过串口连接起来，其中一个作为主系统，另一个作为辅系统。
当通过功能选择键选择“串行通信”后，当在主系统上按下数字键后主系统的LED按从左向右移东的方式显示按键输入的数字，同时辅系统的LED上显示与主系统同样的内容。
（5）利用仿真软件完成系统仿真工作（6）在单片机最小系统硬件上实现任务3中规定的功能2.硬件电路原理与设计2.1硬件电路原理2.1.1最小系统单片机最小系统包括振荡器电路，复位电路，单片机EA端接高电平（Vcc），P0口需要接上拉电阻（10K）。
振荡器电路选用12MHz晶振，两个30pf电容，振荡器电路接单片机XTAL1和XTAL2引脚。
单片机最小系统原理图如下。
图1 单片机最小系统1、MCU控制器简介STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，2个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。
另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
最高运作频率35MHz，6T/12T可选。
2.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。
电路图如图2所示图2 按键复位电路3.振荡电路单片机系统里都有晶振，在单片机系统里晶振作用非常大，全称叫晶体振荡器，它结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率，单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。
在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。
高级的精度更高。
有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为压控振荡器（VCO）。
晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定，精确的单频振荡。
单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。
通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。
有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。
晶振通常与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。
如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。
STC89C51使用11.0592MHz的晶体振荡器作为振荡源，由于单片机内部带有振荡电路，所以外部只要连接一个晶振和两个电容即可，电容容量一般在15pF至50pF之间。
其电路原理图如3所示。
图3 晶体振荡电路2.2数码管显示电路LED数码管显示是利用半导体发光制成条形的发光二极管，封装在一起组成数字或其他符号形状。
数码管根据公共端不同，分为共阴极和共阳极两种形式。
根据设计需要，本次选用共阴极数码管。
由于一个数码管不能实现多位数显示，同时从节省I/O端口考虑，结合数电知识，利用两片74HC573扩展单片机的IO口，两片74HC573的输出分别接6位7段共阴数码管的段选端和公共端。
74HC573是8数据锁存器。
主要用于数码管、按键等等的控制，其输出受输出允许端OE 和锁存允许端LE的控制，当LE为高时锁存器输出为高阻态，当OE为低，LE也为低时，输入端的信号输出到输出端。
图4 数码管显示电路图2.3串口通信电路串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议（不要与通用串行总线Universal Serial Bus或者USB混淆）。
大多数计算机包含两个基于RS232的串口。
串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。
同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。
串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。
尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。
它很简单并且能够实现远距离通信。
比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总常不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。
典型地，串口用于ASCII码字符的传输。
通信使用3根线完成：地线、发送、接收。