单片机及其最小应用系统PPT教案学习.pptx

会计学
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单片机及其最小应用系统
一 单片机最小系统的概述
所谓单片机最小系统，是指用最少的元件能使单片机工作起来的一个最基本的组成电路。
那么拿到一块单片机芯片，想要使用它，怎么办呢？
首先要知道怎样连线。对51系列单片机来说，最小系统一般应该包括：CPU、8位三态D锁存器，ROM和RAM 这三样。还要加上晶振电路、复位电路等。同时，单片机要正常运行，还必须具备电源正常、时钟正常、复位正常三个基本条件。
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（a）单片机最小系统电路原理图
单片机最小系统的设计
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时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号，而时序所研究的是指令执行中各地信号之间的相互关系。单片机本身就如一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工作。
（1）时钟信号的产生
在MCS-51芯片内部有一个高增益相反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，其输出端为引脚XTAL2 。而在芯片的外部，XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容，从而构成一个稳定的自激振荡器，这就是单片机的时钟电路，。
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1．单片机的时钟电路
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时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后，才成为单片机的时钟脉冲信号。请读者特别注意时钟脉冲与振荡脉冲之间的二分频关系，否则会造成概念上的错误。
一般电容C1和C2取30pF左右，～12 MHZ 。晶体振荡频率高, 则系统的时钟频率也高, 单片机运行速度也就快。MCS-51在通常应用情况下，使用振荡频率为的6MHZ或12MHZ。
1．单片机的时钟电路
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（2）引入外部脉冲信号
在由多片单片机组成的系统中，为了各单片机之间时钟信号的同步，应当引入唯一的公用外部脉冲信号作为各单片机的振荡脉冲。这时外部的脉冲信号是经XTAL2引脚注入，。
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1．单片机的时钟电路
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单片机复位是使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。无论是在单片机刚开始接上电源时，还是断电后或者发生故障后都要复位。所以，必须弄清楚MCS-51型单片机复位的条件、复位电路和复位后状态。
单片机复位的条件是：必须使RST/VPD 或RST引脚（9）加上持续二个机器周期（即24个振荡周期）的高电平。例如：若时钟频率为12MHZ，每机器周期为1us，则只需2us以上时间的高电平。在RST引脚出现高电平后的第二个机器周期执行复位。（a）（b）所示。
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2. 单片机的复位电路
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（a）为上电复位电路，它是利用电容充电来实现的。在接电瞬间，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。只要保证RST为高电平的时间大于2个机器周期，便能正常复位。
（b）为按键复位电路。该电路除具有上电复位功能外，若要复位，（b）中的RESET键，此时电源VCC经电阻R1、R2分压，在RST端产生一个复位高电平。
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2. 单片机的复位电路
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单片机复位期间不产生ALE和信号，即ALE=1和=1。这表明单片机复位期间不会有任何取指操作。复位后，内部各专用寄存器状态如下：
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2. 单片机的复位电路
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其中x表示无关位。请注意：
（1）复位后PC值为0000H，表明复位后程序从0000H开始执行，这一点在实训中已介绍。
（2）SP值为07H，表明堆栈底部在07H。一般需重新设置SP值。
（3）P0~P3 口值为FFH。P0~P3口用作输入口时，必须先写入“1”。单片机在复位后，已使P0~P3口每一端线为“1”，为这些端线用作输入口做好了准备。
2. 单片机的复位电路
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