51单片机最小系统复位电路
最小单片机系统
单片机基础及应用
电气教研室
MCS-51单片机最小应用系统
学习目标
• 1、了解单片机最小应用系统的组成； • 2、掌握单片机最小应用系统个单元电路的 工作原理； • 3、熟悉单片机最小应用系统电路的安装方 法。
工作任务
• 通过电路图解读单片机最小应用系统 及其安装方法。
电源按 钮
若晶振为6MHz，则机器周期为2μs，若晶振
为12MHz，则机器周期为1μs。
• 1个机器周期包括12个时钟周期，分6个状 态：S1～S6。每个状态又分两拍：P1和P2。 因此，一个机器周期中的12个时钟周期表 示为S1P1、S1P2、S2P1、S2P2、…、S6P2， 如图所示。
图
AT89S51的机器周期
P0口
P0口
晶振
89S52 ISP下 载口
电源组
P1口
P2口
复位 按键
单片机最小系统
复 位 电 路
单片机最小系统解读
•拿到一块芯片，想要使用它，首先必须要 知道怎样连线
1、 电源：这当然是必不可少的了。单片机使用的是 5V电源，其中正极接40引脚，负极（地）接20引脚。 2、 振蒎电路：单片机是一种时序电路，必须提供 脉冲信号才能正常工作，在单片机内部已集成了振 荡器，使用晶体振荡器，接18、19脚。只要买来晶 振，电容，连上就可以了，按图1接上即可。
单片机最小系统解读
3、 复位引脚：按图1中画法连好，至于复位是何 含义及为何需要复要复位，在单片机功能中介绍。
4、 EA引脚：EA引脚接到正电源端。 至此， 一个单片机就接好，通上电，单片机就开始工 作了。
单片机的复位电路
• 单片机的初始化操作，给复位脚RST 加上大于2个机器周期（即24个时钟振荡周 期）的高电平就使AT89S51复位。
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。
CAD 课程设计报告——51单片机最小系统的电路设计
CAD 课程设计报告摘要Introduction1.课题名称2. 单片机最小系统的组成原理及作用3. CAD的发展前途4. 设计要求5. 原理图6. CAD原理图7. PCB图8.总结参考文献摘要A VR单片机是1997年由A TMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精简指令集高速8位单片机。
A VR的单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。
A VR单片机主要特性：高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位 , 一直是衡量单片机性能的重要指标，也是单片机占领市场、赖以生存的必要条件。
A VR单片机硬件结构采取8位机与16位机的折中策略，即采用局部寄存器存堆和单体高速输入/输出的方案，提高了指令执行速度(1Mips/MHz)，增强了功能；同时又减少了对外设管理的开销，相对简化了硬件结构，降低了成本。
故A VR单片机在软/硬件开销、速度、性能和成本诸多方面取得了优化平衡，是高性价比的单片机。
本设计采用分层叠式结构，底层为单片机外围硬件功能扩展层，顶层为ATmega16单片机集中系统层。
这样有利于兼用A VR跟51系列单片机的开发设计。
关键词： A VR单片机；开发板；单片机实验板；A Tmega16单片机；IntroductionA VR Microcontroller ATMEL Corporation in 1997 developed by the enhanced built-in Flash of the RISC (Reduced Instruction Set CPU) high-speed 8-bit RISC microcontroller. AVR microcontr oller can be widely used in computer peripherals, industrial real-time control, instrumentation, co mmunications equipment, household appliances and other fields.A VR microcontroller main features: high reliability, strong function, high speed, low power consu mption and low cost, has been an important indicator to measure performance of SCM, SCM also dominate the market, a necessary condition for survival.A VR microcontroller hardware structure to take the 16-bit 8-bit machine and the machine's compr omise strategy, that is kept by the local register stack and single high-speed input / output options, improved instruction execution speed (1Mips/MHz), enhanced functionality; while reduce the cost of peripheral administration, the relative simplifies the hardware structure and reduce costs. There fore, A VR microcontroller in software / hardware cost, speed, performance and cost optimization h as made a lot of balance, which is cost-effective microcontroller.The design uses a sub-stack structure, the underlying hardware extensions for the microcontroll er peripheral layer, the top layer of centralized systems for the ATmega16 microcontroller. It is a g ood used along with the 51 series A VR microcontroller development and design.Keywords: AVR microcontroller; development board;MCU Board; ATmega16 microcontroller;一．课题名称:51单片机最小系统的电路设计二．单片机最小系统的组成原理及作用：普遍来说，单片机又称单片微控制器，是在一块芯片中集成了CPU（中央处理器）、RAM（数据存储器）、ROM（程序存储器）、定时器/ 计数器和多种功能的I/O（输入/ 输出）接口等一台计算机所需要的基本功能部件，从而可以完成复杂的运算、逻辑控制、通信等功能。
51单片机最小系统设计与制作
51单片机最小系统设计与制作本设计是针对51单片机初学者设计出来的一款单片机学习平台，该制作将单片机40个引脚全部用排针引出，这样可以方便单片机初学者使用时根据自己的想法搭建硬件平台，能够充分培养单片机初学者的动手能力，该设计电源采用5v直流电源供电设计方框图如下下面就图2 所示的单片机最小系统各部分电路进行详细说明。
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（19 脚）：芯片内部振荡电路输入端。
XTAL2（18 脚）：芯片内部振荡电路输出端。
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 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。
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2 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。
单片机最小系统的电路
单片机最小系统的电路
单片机最小系统的电路通常包括以下几个部分：
1. 单片机芯片：选择所需的单片机芯片，可以是8位、16位
或32位单片机。
2. 晶体振荡器：为单片机提供时钟信号，通常使用晶振。
3. 电源电路：为单片机提供稳定的电源电压，一般使用稳压电路。
4. 复位电路：用于将单片机初始化到正确的状态，通常包括复位电路和复位按钮。
5. 编程接口：用于连接单片机与计算机进行程序下载和调试，通常使用串口、USB接口或者仿真下载器。
6. 外部扩展接口：根据实际需求添加外部设备接口，如LED、按键、LCD等。
以上是单片机最小系统的基本电路，根据具体需求可以在此基础上进行扩展和改进。
单片机的复位电路
单片机的复位复位是单片机的初始化操作，其主要功能是将程序计数器PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。
除了进入系统的正常初始化外，当程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，也须重新启动单片机，使其复位。
单片机复位后，除P3~P0的端口锁存器被设置成FFH、堆栈指针SP设置成07H 和串行口的SBUF无确定值外，其它各专用寄存器包括程序计数器PC均被设置成00H。
片内RAM不受复位的影响，上电后RAM中的内容是随机的。
单片机的复位操作有上电自动复位和手动按键复位两种方式。
上电自动复位操作要求接通电源后自动实现复位操作。
如图1-1所示。
图（a）所示为最简单的复位电路。
上电瞬间由于电容C上无储能，其端电压近似为零，RST获得高电平，随着电容器C的充电，RST引脚上的高电平将逐渐下降，当RST引脚上的电压小于某一数值后，单片机就脱离复位状态，进入正常工作模式。
只要高电平能保持复位所需要的时间（约两个机器周期），单片机就能实现复位。
相比于图（a），图（b）所示的电路只是增加了外接二极管VD和电阻R。
其优越性在于停电后，二极管VD给电容C提供了快速放电通路，保证再上电时RST 为高电平，从而保证单片机可靠复位。
正常工作时，二极管反偏，对电路没影响。
断电后，VCC 逐渐下降，当VCC=0时，电容C通过VD迅速放电，恢复到无电量的初始状态，为下次上电复位做好准备。
V D(a) (b)图1-1 上电自动复位电路手动按键复位要求在电源接通的条件下，用按钮开关操作使单片机复位，如图1-2所示。
其工作原理为：复位键按下后，电容C通过R2放电，放电结束后，RST引脚的电位由R1和R2 分压决定，由于R2<<R1，因此，RST引脚为高电平，单片机进入复位状态，松开按键后，电容充电，RST上的电位降低，经过一定的延时，单片机就脱离复位状态，进入正常工作模式。
R2的作用在于限流，避免按键按下的瞬间电容C放电产生火花，保护按键的触点。
第b11章 51单片机最小系统
3. 复位引脚
《单片机技术基础教程与实践》
复位引脚用于连接复位电路，对单片机进行复位。对于这类引脚，应该注意：
（1）复位电平 （2）是否为双向引脚，输入功能时外电路复位单片机；输出功能时，由单片机内部 的异常情况复位单片机自身和外围电路。
（3）是否具有I/O功能
（4）是否具有其他功能 4. 通信有关的引脚 常见的通信引脚为： 异步串行口UART或称为串行通信口（SCI），接收引脚是RXD、发送引脚是TXD。 串行外围接口SPI（Serial Peripheral Interface），主机发送从机接收引脚是MOSI、主 机接收从机发送引脚是MISO和时钟SCK。 串行扩展总线IIC（Inter IC Bus）接口，IIC串行数据输入输出引脚SDA，IIC串行时钟 输入/输出引脚SCL 控制总线CAN（Controller Area Networks）接口，CAN发送引脚CANTX，CAN接收引 脚CANRX 通用串行总线USB（Universal Serial Bus）接口，USB总线数据端引脚是D+，D－。
《单片机技术基础教程与实践》
有的单片机内部没有上电或掉电复位电路，为保证可靠复位，需要外接专用复 位芯片。专用复位芯片一般具有上电、掉电时输出复位信号的功能。
作者：夏路易
电子工业出版社所有
如下是几个单片机的复位源情况。
《单片机技术基础教程与实践》
（1）89S51
外部复位： 当RST引脚为高电平、并持续2个机器周期，引起单片机复位。 看门狗复位：看门狗定时器溢出，产生复位，同时复位引脚将被拉高98个 时钟周期 （2）ADuC814 上电复位：电源电压VDD在1~2.45V时，保持复位，当电源电压VDD高于 2.45V后，延迟128ms后复位结束，在128ms时间内，电源电压VDD必须达 到2.7V； 掉电复位： 在掉电时，在电源电压VDD在2.45V~1V之间处于复位状态， 返回并超过2.45V后，延迟128ms后复位结束。 外部复位：在振荡器正常工作情况下，外部复位引脚加高电平时引起单片 机复位。 看门狗复位：看门狗定时器溢出时，复位单片机。
单片机复位电路
就是一条引导指令，将其插入到程序中，一旦程序跑飞，就强行将 乱飞的程序引向一个指定的地址，在那里有一段专门对程序出错进行处 理的程序。
谢谢
指令冗余：
为了使“乱飞”程序迅速纳入正轨，应该多用单字节指令，并在 关 键地方插入一些空操作指令NOP或将有效单字节指令重写，这就叫做指 令冗余。例如要在某个输出口上输出一个高电平去驱动一个外部器件， 如果只送一次“1”，那么，当干扰来临时，这个“1”就有可能变成“0” 了。正确的处理方式是，定期刷新这个“1”。那么，即使偶然受了干扰， 它也能恢复回来。
硬件看门狗是利用了一个定时器，来监控主程序的运行，也
就是说在主程序的运行过程中，我们要在定时时间到之前对定时 器进行复位如果出现死循环，或者说PC指针不能回来。那么定 时时间到后就会使单片机复位。常用的WDT芯片如 MAX813 ,5045, IMP 813等,价格4~10元不等.。软件看门狗技术
程序跑飞：
系统受到某种干扰后,程序计数器的值偏离了给定的唯一变化历 程,导致程序运行偏离正常的运行路径。
程序需要：
3、复位的作用
启动时复位，使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初始状态 开始工作；
当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为了摆脱困境， 也须按复位键重新启动；
其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程 序；
复位操作还对其他一些寄存器有影响
4、怎样实现复位
在51单片机中，当RST引脚为高电平并且保持至少两个机器周 期以上就能实现复位。
5、复位电路的内部结构
在RST端出现高电平后的第 二个周期，执行内部复位以 后每个周期执行一次直至 RST端变为低电平。
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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。