中职劳动版《单片机应用技术（C语言）》课题一 任务3 单片机最小系统设计课件

任务3 单片机最小系统设计 1．了解单片机最小系统各部分的组成及功能。 2．掌握单片机最小系统的设计与制作方法。 课题一 单片机应用基础 单片机是一种微控制器，而任何微控制器正常工作最基本的条件是要有正确的电源、时钟和复位电路（即最小系统），三者缺一不可。因此，在所有的单片机应用电路中，单片机必须满足以上三个条件才能正常运行工作。本任务就是要认识单片机最小系统的组成及各部分的作用，并最终完成单片机最小系统的设计与制作，这是每一位设计者必须掌握的最基本的硬件电路设计知识。 课题一 单片机应用基础 一、电源电路 —— 单片机的工作电压 单片机要想工作，首先要有为整个系统提供电源的供电模块。电源模块的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。 51系列单片机工作电源的电压一般为+4.5～+5.5 V，典型值为+5V，即将单片机的VCC脚接+5V电源，GND脚接地。 课题一 单片机应用基础 3 二、时钟电路 —— 单片机的“心脏” 即单片机内部的高增益反向放大器通过XTAL1、XTAL2引脚外接作为反馈元件的片外晶体振荡器（呈感性）与电容组成的并联谐振回路构成一个自激振荡器，向内部的时钟电路提供振荡时钟。 1．内部时钟方式 课题一 单片机应用基础 外部时钟方式常用于多片51单片机同时工作，以便于同步。它是将外部振荡脉冲信号通过CMOS门电路输入至XTAL1脚，XTAL2脚悬空，如下图所示。 时钟电路异常也会引起单片机CPU不工作，可通过测量ALE脚是否有六分频信号输出来判断振荡电路是否起振。 2．外部时钟方式 课题一 单片机应用基础 3．时序 51系列单片机的一个机器周期由12个振荡周期组成，分为6个状态，分别称为S1、S2、S3、S4、S5、S6，每个状态都包含P1和P2两相。 振荡周期、状态周期、机器周期和指令周期的关系如下： 课题一 单片机应用基础 ［例］AT89S51外接晶振频率为12 MHz，则4个时间周期的具体值为： 解：振荡周期 ＝ 1/12μs 状态周期 ＝ 2×振荡周期 ＝ 1/6μs 机器周期 ＝ 6×状态周期 ＝ 1μs 指令周期 ＝ （1～4）×机器周期 ＝ 1～ 4μs 课题一 单片机应用基础 三、复位电路——单片机恢复初始状态值 1．硬件复位 上电复位电路 上电与按键均有效的复位电路 课题一 单片机应用基础 2．软件复位 即看门狗复位，AT89S51内部自带看门狗定时器，由一个14位定时器及WDTRST（Watch Dog Time RST）寄存器构成。利用软件控制看门狗定时器，当系统进入死循环（程序跑飞）时，看门狗定时器自动复位，让系统恢复正常运作状态。 课题一 单片机应用基础 一、画出单片机最小系统电路原理图 课题一 单片机应用基础 步骤 说明 示范图片 1．材料准备 参照元器件清单表 二、备料 三、硬件电路焊接及调试过程 课题一 单片机应用基础 步骤 说明 示范图片 2．硬件焊接 [注：单片机的 /VPP端接电源，选内部存储器] 电路板元件布局图 电路板背面 / Vpp端 GND VCC(+5V) 课题一 单片机应用基础 步骤 说明 示范图片 3．通电调试 最小系统运行图 单击此处返回目录 课题一 单片机应用基础 $