第七章 第一节 单片机最小系统（课件） - 《单片机技术与应用》（第二版）

第七章 第一节 单片机最小系统 第二版 《单片机应用与技术》 教学目标 一 01 单片机最小系统 本节目标 了解单片机最小系统的内容。 知识目标 （1）了解单片机最小系统电路概述。 （2）掌握单片机最小系统电路应用。 教学重难点 二 教学重点：了解单片机最小系统电路概述 教学难点：掌握单片机最小系统电路应用 导入新课 三 导入： 与汽车都需要发动机和车轮等基本组成部件类似，单片机系统也有正常工作所必需的电路，这就是单片机 最小系统，其他功能都是在最小系统基础上完成的，故单片机最小系统是单片机复杂系统设计的基础。 新知讲授 四 一、单 片 机 最 小 系 统 电 路 1. 电源电路 单片机最小系统由电源电路、复位电路、时钟电路组成，如图7-1所示。由于8031 单片 机 无 片 内ROM, 因此8031单片机最小系统必须外接程序存储器 ROM。 新知讲授 四 一、单 片 机 最 小 系 统 电 路 1. 电源电路 MCS-51 系列单片机的工作电压根据封装和使用场合不同，电压有所不同，例如， DIP (双列直插式)封装的 一般为+5V, 有 些SMD (贴片)封装的为3 . 3V 新知讲授 四 一、单 片 机 最 小 系 统 电 路 1. 电源电路 最小系统电路中， Vcc(40 脚 ) 接 + 5V,GND(20 脚)接地，电源由外部提供，要 求直流电源稳定可靠。EA为 MCS-51 系列单片机内外程序存储器 ROM的控制引脚。当EA接 Vc (高电平“1”)时，选择内部 ROM;EA 接 GND (低电平“0”)时，选择外部 ROM。 新知讲授 四 一、单 片 机 最 小 系 统 电 路 2. 时钟电路 时钟电路有外部振荡和内部振荡两种，外部振荡需要单独提供时钟信号源(12MHz 或 6MHz) 接在单片机的XTAL1 或 者XTAL2 引脚。由于这种方式需要单独的信号源输送给单片 机，故一般不采用。大多数情况下采用内部振荡方式。 新知讲授 四 一、单 片 机 最 小 系 统 电 路 2. 时钟电路 单片机的18和19脚外 接石英振荡器(晶振) OSC, 外 接 2 只 3 0pF 的电容，即 OSC、C₂ 、C₃ 构成单片机的内部时钟 振荡电路。石英振荡器的频率一般选择在6MHz 或 者 1 2MHz, 频率越大单片机的运行速度越 快。外接电容C₂ 、C₃主要作用包括稳定振荡频率，加速晶振起振 新知讲授 四 一、单 片 机 最 小 系 统 电 路 3. 复位电路 复位电路是单片机系统不可缺少的电路。当出现非正常情况时，可以依靠复位电路来解决 。MCS-51 系列单片机复位引脚为9脚 (RST),R₂ 、C₁ 、R₃ 、S 四个元件构成复位电路， 复位电路可分为手动复位和上电复位两种，其中，上电复位也称自动复位。 复位的条件是：在复位引脚(9脚)保持2个机器周期以上 的高电平。 新知讲授 四 一、单 片 机 最 小 系 统 电 路 3. 复位电路 (1)上电复位工作原理 单片机通电时C₁ 、R₃ 构成上电复位电路，在通电瞬间 RST 引脚将获得高电平，随着电容 C₁ 的 充 电 ，RST 引脚电平逐渐下降，若晶振的频率为12MHz, 其机器周期为1μs,C₁ 电 容 量 为10μF,R₃ 电 阻 值 为 1kΩ, 则充电时间为10ms, 远远大于2个机器周期(2μs), 故 单 片 机 可以完成复位。 新知讲授 四 一、单 片 机 最 小 系 统 电 路 3. 复位电路 (2)手动复位原理 当单片机上电一段时间后，上电复位电路不再工作，如遇到死机等情况，就需要依靠手动 复位电路完成复位。手动复位电路元件由R₂ 、S 、R₃ 构成。当按下按钮S 时 ，R₂ 与 R₃ 构成串 联 电 路 ，R₃ 分压输出提供到RST 引脚(9脚),只要按钮S 闭合的时间大于2个机器周期就可 以完成复位(一般手按按钮的时间在10ms 以上，远大于2个机器周期)。 新知讲授 四 二、单片机最小系统电路应用 在单片机最小系统的基础上，设计LED 闪烁电路，如图7-1所示，并且编写程序完成闪 烁功能。 新知讲授 四 二、单片机最小系统电路应用 LED 负极接P2.0 引脚，正极通过电阻R₁ 接 + 5V 电源，当P2.0 引脚输出0时， LED 正 向偏置通电发光；当 P2.0 引脚输出1时，LED 反向偏置熄灭。LED 在亮与灭之间延时1s ( 由 延时子程序完成),重复运行实现闪烁功能。 新知讲授 四 二、单片机最小系统电路应用 运行结果： LED亮 1s, 灭 1s, 重复运行，如需要LED闪烁快些，修改延