单片机最小系统(详解)设计报告
1单片机最小系统硬件设计报告
单片机最小系统设计报告1．基本原理分析1.1单片机简介单片机又叫单片微型计算机，是采用超大规模集成电路技术把CPU、RAM、ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。
常见的单片机有很多型号，外观如下图所示。
图1 各种单片机的外观芯片的显微图如下所示。
我们不设计芯片，也不需要对芯片的内部结构作过多了解，为了理解单片机的工作原理，我们绘制单片机的内部方框图如下:图2 单片机的显微图图3 单片机的内部方框图教材上花费大量的篇幅去讲解单片机的结构和原理，其实太详细地学习冗长的工作原理也没有用，反而让同学们在花费长时间以后产生疲劳。
重要的是如何快速学会用单片机设计电子产品。
1.2单片机的特点单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点。
因此广泛地应用于家用电器、工农业自动化控制、导弹自动跟踪、电子仪表等领域。
1.3.单片机的广泛应用现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。
手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。
汽车上一般配备40多部单片机。
飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物、机器人、智能仪表、医疗器械等等，这些都离不开单片机。
举例如下：单片机在电子仪表中的应用。
结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、电流、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。
采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。
单片机在自动化控制中的应用。
用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统、通信系统、信号检测系统、无线感知系统、测控系统、机器人等应用控制系统。
单片机最小系统设计报告
基于AT89C51单片机的最小系统设计报告摘要：单片机最小系统基本电路由电源、复位及振荡电路组成。
此系统采用单片机AT89C51作为控制器，兼容RS232标准的芯片MAX232单电源电平转换芯片、D9插口实现串行输入；复位电路采用手动复位方式，简单方便；振荡电路采用单片机引脚XTAL1、XTAL2跨接石英晶体振荡器和30pf的微调电容，12MH晶振构成一个稳定的自激振荡器，使得单片机能够以此作为时钟控制信号。
同时，通过对I/O端口进行扩展，实现简单的蜂鸣器的驱动，跑马灯的驱动与显示、4×4矩阵式键盘功能。
AT89C51作为整个系统的控制部分，功能扩展电路的程序设计采用C语言在Keil的编辑器上编程实现。
经过反复调试和测试，系统基本达到设计目标，各项拓展功能均已实现。
关键词：单片机最小系统、系统功能扩展、ATC51、MAX2321.系统设计：1.1设计方案：在比较的基础上，选用ATC51单片机作为最小系统的控制器，设计电源电路、时钟电路、复位电路完成其基本功能。
串行通讯则采用为电脑的RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片和D9端口,实现系统数据下载；设计LED电路和蜂鸣器电路，实现简单扩展功能；为了进一步丰富其扩展功能，对最小系统进行P2、P0、P1口的I/O口的扩展。
1.2结构框架图：2.单元硬件电路设计2.1时钟电路AT89C51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器，它的输入端为芯片引脚XTAL1,输出端为引脚XTAL2。
这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，构成一个稳定的自激振荡器，如电路原理图所示在引脚XTAL1和XTAL2跨接晶振Y1和微调电容C1和C6。
电容一般选择30pf ，电容的大小会影响振荡器频率的高低，稳定性和速度。
晶振的频率选择12MHz 。
时钟电路2.2复位电路复位电路一般有两种方式，最简单的为上电自动复位。
由于只要给复位引脚RST加上大于2个机器周期的的高电平就能使单片机复位，因此在RST 端加上一个电容和电阻用来充放电就可实现，如图所示。
单片机最小系统设计报告
一、设计过程当拿到课程设计任务书后，握手先看了看了一下设计目的、内容、要求以及时间安排，然后再到图书馆和电子阅览室查了一些先关资料，为以后的设计任务做好准备。
因为在设计内容中需要在的单片机的P0口接8个上拉电阻，所以我查了一下P0口与其他的I/O有什么不同，经过查阅我知道了P0口不能输出高电平。
同时还要求我们在P2口加一个驱动芯片74LS245，所以我又查了一下74LS245的功能以及使用方法，通过查阅我知道了此芯片具有以下功能74LS245是在电路设计中经常用的芯片，用来驱动led或者其他的设备,他是8路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据。
74LS245还具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据。
当单片机的I\O口总线负载达到或超过I\O最大负载能力时，必须接入74LS245等总线驱动器。
当片选端/CE低电平有效时，DIR=“0”，信号由B 向 A 传输；（接收）DIR=“1”，信号由A 向B 传输；（发送）当/CE为高电平时，A、B均为高阻态。
通过这些功能和使用方法我知道了此芯片在电路中应该怎么接。
但是单片机在使用之前必须结晶振电路和复位电路，因为这些电路在平时上课经常练，所以就没什么疑问了。
通过以上了解的知识，就应该在大脑中有了一定的思路了，接下来的任务就是设计电路了。
1原理图的绘制（1）首先启动PROTEL 99 SE软件；（2）在File>New中新建一个名为课设的项目文件，并在项目文件中建立一个名为课设的原理图文件，然后再打开此文件，设置好图纸大小以及栅格尺寸；（3）在此界面下添加设计所需要的元器件，并且修改这些元器件的封装、大小以及类型。
（应为此软件中没有AT89C51单片机的元器件，所以需要自己制作）（4）然后把这些添加的元器件按照要求用导线连接起来，就完成了原理图的设计（如图所示）；（5）最后进行ERC电器规则检查，生成元器件清单、网络表等。
2、制作元器件的封装（1）首先在项目文件中建立一个元器件封装的库；（2）经过测量所使用的元器件以及所使用的试验设备制作合适的元器件封装，并保存在库中；3.、PCB图的绘制（1）首先在项目文件中建立一个名为课设的PCB图，并打开；（2）在禁止布线层圈出一个大小为65X65mm的框，并装在网络表，然后执行自动布局命令，将封装放在次框中；（3）运用自己所学的知识调整各元器件位置和距离，保证其走线和布局的最优；（4）位置调整完后设置布线规则，将其设置为单面板，普通线宽为20mil, 电源线宽30mil,地线宽40mil.,将线间距设置为20mil，并且设置了一些更为细节的东西。
单片机最小系统设计
单片机最小系统设计单片机最小系统是指由单片机与外围电路构成的最小功能完整的系统。
在单片机设计中，最小系统起到了连接单片机和外界外设的桥梁作用。
本文将从电源、晶振、复位电路以及外设接口等方面详细讨论单片机最小系统的设计。
一、电源设计在单片机系统中，合理的电源设计对于保证系统正常运行非常重要。
通常情况下，单片机系统需要提供稳定的电压供给，并且需要考虑到不同功耗的模块之间的电源隔离。
为了满足这些需求，可以使用稳压芯片对电源进行调整和稳定，同时添加滤波电容以保证电源的稳定性。
二、晶振电路设计单片机系统需要一个可靠的时钟源来提供精确的计时功能。
晶振电路是实现单片机时钟源的重要组成部分。
一般来说，晶振电路由晶体振荡器和负载电容构成。
在设计晶振电路时，需要注意选择合适的晶振频率以及相应的负载电容。
三、复位电路设计复位电路是单片机系统中不可或缺的一部分，它能够在系统上电或异常情况下将单片机恢复到初始状态。
常见的复位电路包括电源按键复位电路和复位电路。
在设计复位电路时，需要考虑到稳定的复位电平、合适的延时电路以及可靠的触发条件。
四、外设接口设计外设接口设计是单片机最小系统中的重要环节。
通过合适的外设接口设计，可以实现单片机与外界设备的连接和通信。
常见的外设接口包括串口、并口、I2C接口等。
在设计外设接口时，需要充分考虑接口的稳定性、兼容性以及通信速率的要求。
五、系统调试与测试在完成单片机最小系统的硬件设计后，需要进行系统的调试和测试。
通过合理的调试和测试措施，可以保证系统的稳定性和可靠性。
常见的调试工具包括示波器、逻辑分析仪等。
通过这些工具，可以对单片机系统进行信号捕获、时序分析等操作，以确保系统的正常运行。
六、总结单片机最小系统设计是单片机开发中的重要环节。
通过合理的电源设计、晶振电路设计、复位电路设计以及外设接口设计，可以实现单片机与外界设备的连接和通信。
在系统设计完成后，需要进行系统的调试和测试，以确保系统的稳定性和可靠性。
单片机最小系统实验设计报告
单片机最小系统实验设计报告一、实验目的（1）熟悉单片机最小系统的组成，上机步骤及调试方法；（2）加深理解C51汇编语言逻辑结构，能够使用汇编进行简单的程序编写；（3）将课上学到的理论知识联系实际，完成简单的电子控制系统；二、实验所需仪器及设备三、实验线路及原理下图为实验板电路图：（1）硬件组成及原理硬件组成：89S52单片机、8D锁存器74LS573两片、16选1译码器74LS154、16位七段数码显示器、轻触开关；原理：采用扫描显示，利用人眼视觉暂留效应，产生稳定的数码显示效果。
基于上述基本原理，利用单片机的P0口作为七段数码显示器的段选控制，通过两片8D 锁存器74LS573将段选控制分配到两组总共16位七段数码显示器上；单片机的P1.0－P1.3作为16位七段数码显示器的位选，而如何用单片机的4个管脚控制两组总共16位的七段数码显示器呢？这里使用的是1片16选1的译码器74LS154。
（2）软件原理程序流程图：显示主循环个按键完成设置、加、在按键子程序中以及加减闪烁的值，数据缓FLASH修改显示缓冲 区闪烁位在显示子程序中，只需负责将显示缓冲区的数据取出来进行显示即可按键子程序说明：KEYIN: JNB SSET,KEYIN1 ;判断SET键是否按下ACALL DELAY1 ;延时去抖动JNB SSET,KEYIN1JB SSET,$ ;判断SET键是否松开INC FLASH ;SET键按下调整闪烁标志位MOV R7,FLASHCJNE R7,#17,KEYIN1;判断FLASH是否已经移出16位MOV FLASH,#0HKEYIN1: MOV TEMP1,R0JNB SSUB,KEYIN2;判断减键是否按下ACALL DELAY1;延时去抖动JNB SSUB,KEYIN2JB SSUB,$ ;判断减键是否松开MOV A,FLASHADD A,#60HMOV R0,ADEC @R0;减键按下修改数据缓冲区对应位的值CJNE @R0,#0FFH,KEYIN2MOV @R0,#0BHKEYIN2: JNB AADD,KEYIN3;判断加键是否按下ACALL DELAY1;延时去抖动JNB AADD,KEYIN3JB AADD,$ ;判断加键是否松开MOV A,FLASHADD A,#60HMOV R0,AINC @R0; 加键按下修改数据缓冲区对应位的值CJNE @R0,#0CH,KEYIN3MOV @R0,#0KEYIN3: MOV R0,TEMP1RET显示子程序：DISP: MOV A,@R0ACALL TAB;查表取得由第一片74LS573送出的段代码的值 ACALL SEGU9;调用第一片74LS573数据锁存子程序MOV A,@R1ACALL TAB1;查表取得由第二片74LS573送出的段代码的值 ACALL SEGU10;调用第二片74LS573数据锁存子程序INC R0;调整显缓指针INC R1;调整显缓指针ACALL SENDBIT;调用位选子程序点亮16位7段LED中的两位 ACALL DELAY;延时CJNE R0,#58H,DISP;判断是否已完成16位显示MOV R0,#50H;显缓指针付初值MOV R1,#58H;显缓指针付初值RET主程序：FLAG EQU 20HFG1 BIT FLAG.0FG2 BIT FLAG.1DATABUF1 EQU 60HDATABUF2 EQU 61HDATABUF3 EQU 62HDATABUF4 EQU 63HDATABUF5 EQU 64HDATABUF6 EQU 65HDATABUF7 EQU 66HDATABUF8 EQU 67HDATABUF9 EQU 68HDATABUF10 EQU 69HDATABUF11 EQU 6AHDATABUF12 EQU 6BHDATABUF13 EQU 6CHDATABUF14 EQU 6DHDATABUF15 EQU 6EHDATABUF16 EQU 6FHFLASH EQU 70H ;TEMP0 EQU 71HTEMP1 EQU 72HTEMP2 EQU 73HTEMP3 EQU 74HTEMP4 EQU 75HSSET BIT P3.0; SET键AADD BIT P1.7; 加键SSUB BIT P1.6; 减键ORG 0000HAJMP MAINORG 0030HMAIN: CLR CSETB FG1MOV R0,#50HMOV R1,#58HMOV TEMP0,#0MOV TEMP2,#40MOV FLASH,#16MOV DATABUF1,#2MOV DATABUF2,#0MOV DATABUF3,#0MOV DATABUF4,#5MOV DATABUF5,#0BHMOV DATABUF6,#0MOV DATABUF7,#3MOV DATABUF8,#0BHMOV DATABUF9,#0MOV DATABUF10,#9MOV DATABUF11,#0BHMOV DATABUF12,#0MOV DATABUF13,#2MOV DATABUF14,#0BHMOV DATABUF15,#5MOV DATABUF16,#0 MAIN1: ACALL KEYINACALL GETDATAMOV A,FLASHCJNE A,#16,MAIN4AJMP MAIN3MAIN4: DJNZ TEMP2,MAIN2MOV TEMP2,#60CPL FG1MAIN2: JB FG1,MAIN3MOV A,FLASHADD A,#50HMOV R0,AMOV @R0,#0AHMOV R0,#50HMAIN3: ACALL DISPAJMP MAIN1GETDATA:MOV TEMP3,R0MOV TEMP4,R1MOV R0,#50H ;//显缓 MOV R1,#60H NEXT: MOV A,@R1MOV @R0,AINC R0INC R1CJNE R0,#60H,NEXTMOV R0,TEMP3MOV R1,TEMP4RETDISP: MOV A,@R0ACALL TABACALL SEGU9MOV A,@R1ACALL TAB1ACALL SEGU10INC R0INC R1ACALL SENDBITACALL DELAYCJNE R0,#58H,DISPMOV R0,#50HMOV R1,#58HRETKEYIN: JNB SSET,KEYIN1ACALL DELAY1JNB SSET,KEYIN1JB SSET,$INC FLASHMOV R7,FLASHCJNE R7,#17,KEYIN1MOV FLASH,#0HKEYIN1: MOV TEMP1,R0JNB SSUB,KEYIN2ACALL DELAY1JNB SSUB,KEYIN2JB SSUB,$MOV A,FLASHADD A,#60HMOV R0,ADEC @R0CJNE @R0,#0FFH,KEYIN2 MOV @R0,#0BHKEYIN2: JNB AADD,KEYIN3ACALL DELAY1JNB AADD,KEYIN3JB AADD,$MOV A,FLASHADD A,#60HMOV R0,AINC @R0CJNE @R0,#0CH,KEYIN3 MOV @R0,#0KEYIN3: MOV R0,TEMP1RETSENDBIT:MOV A,P1ANL A,#0F0HORL A,TEMP0INC TEMP0MOV P1,AMOV R2,TEMP0CJNE R2,#8H,SENDBIT1 MOV TEMP0,#0 SENDBIT1:RETSEGU9: CLR P1.4CLR P1.5MOV P2,ASETB P1.4MOV P1,#0AHRETSEGU10: CLR P1.4CLR P1.5MOV P2,ASETB P1.5MOV P1,#0AHRETTAB: ADD A,#1MOVC A,@A+PCRETDB 0C0H,0F9H,0A4HDB 0B0H,99H,92HDB 82H,0F8H,80HDB 90H,0FFH,0BFHTAB1: ADD A,#1MOVC A,@A+PCRETDB 03H,09FH,25HDB 0DH,99H,49HDB 41H,1FH,01HDB 09H,0FFH,0FDHDELAY1: MOV R7,#200TM2: MOV R6,#100TM1: DJNZ R6,TM1DJNZ R7,TM2RETDELAY: MOV R7,#4TMM2: MOV R6,#50TMM1: DJNZ R6,TM1DJNZ R7,TM2RETEND元件清单:C1:104C2:103C3:103C4:103C5:33pC6:33pC7:220u电解C8:103C9: 220u电解C10:103C11:4.7u电解D1--D8以及DP:LEDD9:1N4001Jmper:IDC-20Jpower:电源接插件Q1—Q9：9012R1—R16：75欧R17—R25：220欧R26—R30:1KRESET以及S1,S2,S3:轻触开关RP1—RP4:4XLED七段数码管RP5—RP6:10K排阻U1:89s52U2:74ls145U3:lm7805U9,U10:74ls573Y1:12M晶振。
单片机最小系统实验报告
单片机实验报告民生学院11级电子信息科学与技术最小系统：1、画实验原理图：2、焊接的实物图：3、流水灯程序，看能否运行4、在INT0、INT1装两个轻触按键，实现二进制加减程序：5、装LCD1602液晶并测试，装DS18B20并测试。
液晶、测温器：6用软件画PCB图实验指导书：一、名称：单片机最小系统二、功能：流水灯、加减程序、测温三、基本介绍：本单片机最小系统全手工焊制，总耗时五个小时，本组成员运用科学合理的布局，除能实现最基本的流水灯之外，还安装有温度传感器，时时刻刻监测你身边温度四、本产品售价$ 10,有意者联系马松松串口通信程序：ORG 0000HAJMP MAINORG 0023HAJMP RECEIVE ;跳转到接收中断入口ORG 0030HMAIN: MOV TMOD,#20H ;T1工作方式2MOV TH1,#0FDH ;波特率9600MOV SCON,#50H ;传口工作方式1，允许中断接受SETB EA ;打开总中断SETB ES ;打开串口中断SETB TR1 ;打开定时器1AJMP $RECEIVE:CLR RIMOV A,SBUF ;串口接收数据MOV R0,AMOV SBUF,A ;将接收的数据再传送给计算机JNB TI,$CLR TIMOV A,R0MOV DPTR,#TAB ;查表显示MOVC A,@A+DPTRMOV P2,#0FFHNOPMOV P2,#00H ;送LED显示MOV P0,ARETITAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H ;共阳字码表END。
单片机最小系统实验报告
单片机最小系统实验报告
实验目的：
本实验目的是探究微处理器系统最小化原理并实际运用该原理设计一个基于单片机主控的最小系统，用来分析各部件之间的作用以及学习计算机系统的操作。
实验设备：
1．单片机主芯片：亚宝半导体C02晶振
2．外部电路元器件：2个8位数据输入输出口，4个4位数据的输入输出口，4个开关，10K水银温度计，7个键盘，1个指示灯。
实验步骤：
1. 设计单片机最小系统电路：根据实验指导书绘制单片机最小系统电路图，接线涉及到的所有元器件，并标注出每个元器件的引脚号。
2. 编写相关的程序：根据实验的要求，编写相关的CH02语言程序来完成IO口的输入输出功能。
3. 上传程序：将编写的程序用串口烧录到单片机内存中
4. 测试程序：检查所有的管脚，检查程序的正确性，根据程序要求使用按键输入信号，测试输出结果。
实验结果：
在实验过程中，我发现单片机最小系统电路设计较为简单，只需要有基本的电路和编程知识，即可完成本次实验。
经过多次修改和测试，我可以得出程序正确运行的结论。
经过本次实验，我深刻理解了计算机系统的结构，学会了io口的编程，还认识了有关电子元器件的基本用途和功能，研究了系统的最小化原理，以及其背后的道理。
更重要的是，本次实验提高了我的动手能力和分析问题的能力。
单片机最小系统设计报告
单片机最小系统设计报告摘要: 基于AT89C51为核心制作的单片机最小系统, 含有单片机工作的最基本组成单元——电源电路、复位电路和振荡电路。
另外, 还有蜂鸣器电路、八段数码管显示电路、LED电路和RS232串口电路以及用于扩展功能的四排与I/O端口相连的插孔。
Abstract： Based on AT89C51 single chip for core making minimum system, with the most basic of single chip work component unit-the power circuit and reset circuit and oscillating circuit.In addition, there is a buzzer circuit.For the digital pipe display circuit, LED circuit and RS232 serial interface circuit and used to extend the function of the four rows and the I/O port connected jack.一、关键词: 单片机最小系统、AT89C51.八段数码管、蜂鸣器、MAX232CPE、LED二、设计目的：单片机作为控制系统中最常见的芯片, 所以学习并学会应用是我们学习自动化专业学生所应该具备的基本技能。
通过对单片机最小系统的研究, 掌握单片机个引脚的基本功能, 理解单片机工作过程及工作原理, 以及与各种外部器件的连接, 能够自己制作一个单片机最小系统的开发板并为其设置一个用于下载程序的串口对其进行下载程序并进行调试使我们所学知识与实践结合起来。
三、 方案设计1.设计方案思路要想让单片机正常工作则必需给单片机提供必要的外围电路, 电源电路为其提供能量, 振荡电路为其内部寄存器提供必要的时钟信号, 复位电路让单片机从初始状态工作, 这些都是单片机正常工作所必不可少的。
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摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。
本次课程设计包括STC89C51单片机最小系统（包括复位和时钟电路）还有蜂鸣器电路、LED电路和RS232串口电路以及用于扩展功能的四排与I/O端口相连的插孔。
利用Protel电路设计软件进行原理图设计，PCB布线，借此巩固单片机应用、模拟电路、数字电路课程及学会工程软件protel的使用。
关键词：最小系统，I/O端口，STC89C51, PCBAbstractRecent years, with the penetration of computers in the social sphere, SCM applications are constantly deepening, while driving traditional control detects the rapidly growing updated. In the real-time detection and automatic control of microcomputer application system, the microcontroller is often used as a core component, only the microcontroller knowledge is not enough, should be based on the specific hardware architecture, as well as application-specific software features object combine to make perfect .The curriculum includes the SCM STC89C51 minimum system (including reset and clock circuit) and the buzzer circuit, eight digital tube display circuit, RS232 serial port circuitry, and used to extend the functionality of the four rows with the I / O ports are connected jack. Protel circuit design software for the use of schematic design, PCB layout, thereby consolidating microcontroller applications, analog circuits, digital circuits courses and learn to use engineering software Protel.Keyword：minimum system,I/O Port, STC89C51, PCB1．单片机系统的结构1.1 单片机的内部结构 一个基本的MCS-51单片机通常包括：中央处理器、ROM 、RAM 、定时/计数器和I/O 口等各功能部件，各个功能由内部的总线连接起来，从而实现数据通信。
其内部框图如图1.1所示。
1.2 单片机最小系统结构图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1.2所示。
STC89C51 电源模块 复位电路 振荡电路 蜂鸣器电路 按键电路LED 显示电路RS232串口电路图1.1 MS51单片机结构图图1.2 单片机最小系统结构图2 单片机的引脚功能常见的51单片机中一般采用双列直插（DIP）封装，共40个引脚。
图3.2为引脚排列图。
其中的40个引脚大致可以分为4类：电源、时钟、控制和I/O 引脚。
STC89C51图2.1 STC89C51引脚排列图2.1. 时钟电路在设计时钟电路之前，让我们先了解下51 单片机上的时钟管脚：XTAL1 和XTAL2 是独立的输入和输出反相放大器，它们可以被配置为使用石英晶振的片内振荡器，或者是器件直接由外部时钟驱动。
图2.1 中采用的是内时钟模式，即采用利用芯片内部的振荡电路，在XTAL1、XTAL2 的引脚上外接定时元件（一个石英晶体和两个电容），内部振荡器便能产生自激振荡。
一般来说晶振可以在1.2 ～12MHz 之间任选，甚至可以达到24MHz 或者更高，但是频率越高功耗也就越大。
在本实验套件中采用的11.0592M 的石英晶振。
和晶振并联的两个电容的大小对振荡频率有微小影响，可以起到频率微调作用。
当采用石英晶振时，电容可以在20 ～40pF 之间选择（本实验套件使用30pF）；当采用陶瓷谐振器件时，电容要适当地增大一些，在30 ～50pF 之间。
通常选取33pF 的陶瓷电容就可以了。
另外值得一提的是如果读者自己在设计单片机系统的印刷电路板（PCB）时，晶体和电容应尽可能与单片机芯片靠近，以减少引线的寄生电容，保证振荡器可靠工作。
检测晶振是否起振的方法可以用示波器可以观察到XTAL2 输出的十分漂亮的正弦波，也可以使用万用表测量（把挡位打到直流挡，这个时候测得的是有效值）XTAL2 和地之间的电压时，可以看到2V 左右一点的电压。
2.2. 复位电路在单片机系统中，复位电路是非常关键的，当程序跑飞（运行不正常）或死机（停止运行）时，就需要进行复位。
MCS-5l 系列单片机的复位引脚RST（第9 管脚）出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作。
如果RST 持续为高电平，单片机就处于循环复位状态。
复位操作通常有两种基本形式：上电自动复位和开关复位。
图中所示的复位电路就包括了这两种复位方式。
上电瞬间，电容两端电压不能突变，此时电容的负极和RESET 相连，电压全部加在了电阻上，RESET 的输入为高，芯片被复位。
随之+5V电源给电容充电，电阻上的电压逐渐减小，最后约等于0，芯片正常工作。
并联在电容的两端为复位按键，当复位按键没有被按下的时候电路实现上电复位，在芯片正常工作后，通过按下按键使RST管脚出现高电平达到手动复位的效果。
一般来说，只要RST 管脚上保持10ms 以上的高电平，就能使单片机有效的复位。
图中所示的复位电阻和电容为经典值，实际制作是可以用同一数量级的电阻和电容代替，读者也可自行计算RC 充电时间或在工作环境实际测量，以确保单片机的复位电路可靠。
2.3. EA/VPP（31 脚）的功能和接法51 单片机的EA/VPP（31 脚）是内部和外部程序存储器的选择管脚。
当EA 保持高电平时，单片机访问内部程序存储器；当EA 保持低电平时，则不管是否有内部程序存储器，只访问外部存储器。
对于现今的绝大部分单片机来说，其内部的程序存储器（一般为flash）容量都很大，因此基本上不需要外接程序存储器，而是直接使用内部的存储器。
在本实验套件中，EA 管脚接到了VCC 上，只使用内部的程序存储器。
这一点一定要注意，很多初学者常常将EA 管脚悬空，从而导致程序执行不正常。
2.4. P0 口外接上拉电阻51 单片机的P0 端口为开漏输出，内部无上拉电阻（见图3）。
所以在当做普通I/O 输出数据时，由于V2 截止，输出级是漏极开路电路，要使“1”信号（即高电平）正常输出，必须外接上拉电阻。
另外，避免输入时读取数据出错，也需外接上拉电阻。
在这里简要的说下其原因：在输入状态下，从锁存器和从引脚上读来的信号一般是一致的，但也有例外。
例如，当从内部总线输出低电平后，锁存器Q ＝0，Q ＝1，场效应管V1 开通，端口线呈低电平状态。
此时无论端口线上外接的信号是低电平还是高电平，从引脚读入单片机的信号都是低电平，因而不能正确地读入端口引脚上的信号。
又如，当从内部总线输出高电平后，锁存器Q ＝1, Q ＝0,场效应管V1 截止。
如外接引脚信号为低电平，从引脚上读入的信号就与从锁存器读入的信号不同。
所以当P0 口作为通用I/O 接口输入使用时，在输入数据前，应先向P0 口写“1”，此时锁存器的Q 端为“0”，使输出级的两个场效应管V1、V2 均截止，引脚处于悬浮状态，才可作高阻输入。
总结来说：为了能使P0 口在输出时能驱动NMOS 电路和避免输入时读取数据出错，需外接上拉电阻。
在本实验套件中采用的是外加一个10K 排阻。
此外，51 单片机在对端口P0—P3 的输入操作上，为避免读错，应先向电路中的锁存器写入“1”，使场效应管截止，以避免锁存器为“0”状态时对引脚读入的干扰。
3．单片机最小系统3.1.1 电源供电模块图3.1.1 电源USB供电模块电路图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。
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R3为LED的限流电阻。
K2 为电源开关。
3.1.2 复位电路图3.1.2 复位电路图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。