51單片機系列：單片機最小系統

單片機是一種集成電路芯片。在單片機程序的控制下能準確、迅速、高效地完成程序設計者事先規定的任務。單片機最小系統，或者稱爲最小應用系統，是指用最少的元件組成的單片機可以工作的系統。下面給大家介紹51單片機最小系統，一起學習。

工具/材料

單片機

操作方法

下圖是最小系統原理圖，就是靠這四個部分，單片機就可以執行起來了。第一部分電源組，習慣說負極爲”地”，上面GND就是英文ground的縮寫。第二部分晶振組，過濾掉晶振部分的高頻信號，讓晶振工作的時候更加穩定。

第三部分復位組，單片機自動復位，從零開始執行程序，這個就是復位的概念。第四部分其它功能組，使用單片機的內部存儲器，如果內部存儲器不夠容量，最多選擇更進階容量的單片機型號，就可以解決問題。

51單片機最小系統晶振的振盪頻率直接影響單片機的處理速度，頻率越大處理速度越快。

對於一個完整的電子設計來講，首要問題就是爲整個系統提供電源供電模組，電源模組的穩定可靠是系統平穩執行的前提和基礎。51單片機雖然使用時間最早、應用範圍最廣，但是在實際使用過程中，一個和典型的問題就是相比其他系列的單片機，51單片機更容易受到干擾而出現程序跑飛的現象，克服這種現象出現的一個重要手段就是爲單片機系統配置一個穩定可靠的電源供電模組。
此最小系統中的電源供電模組的電源可以透過計算機的USB口供給，也可使用外部穩定的5V電源供電模組供給。電源電路中接入了電源指示LED，圖中R11爲LED的限流電阻，S1 爲電源開關。

復位電路由按鍵復位和上電覆位兩部分組成。
上電覆位：STC89系列單片及爲高電平復位，通常在復位引腳RST上連接一個電容到VCC，再連接一個電阻到GND，由此形成一個RC充放電迴路保證單片機在上電時RST腳上有足夠時間的高電平進行復位，隨後迴歸到低電平進入正常工作狀態，這個電阻和電容的典型值爲10K和10uF。
按鍵復位：按鍵復位就是在復位電容上並聯一個開關，當開關按下時電容被放電、RST也被拉到高電平，而且由於電容的充電，會保持一段時間的高電平來使單片機復位。

單片機系統裏都有晶振，在單片機系統裏晶振作用非常大，全程叫晶體振盪器，他結合單片機內部電路產生單片機所需的時鐘頻率，單片機晶振提供的時鐘頻率越高，那麼單片機執行速度就越快，單片接的一切指令的執行都是建立在單片機晶振提供的時鐘頻率。
在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十。進階的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定範圍內調整頻率，稱爲壓控振盪器（VCO）。晶振用一種能把電能和機械能相互轉化的晶體在共振的狀態下工作，以提供穩定，精確的單頻振盪。

P0口外接上拉電阻。
51單片機的P0端口爲開漏輸出，內部無上拉電阻，如下圖。所以在當做普通I/O輸出數據時，由於V2截止，輸出級是漏極開路電路，要使“1”信號（即高電平）正常輸出，必須外接上拉電阻。

單片機的應用分類

通用型。
這是按單片機（Microcontrollers）適用範圍來區分的。例如，80C51式通用型單片機，它不是爲某種專門用途設計的；專用型單片機是針對一類產品甚至某一個產品設計生產的，例如爲了滿足電子體溫計的要求，在片內集成ADC接口等功能的溫度測量控制電路。

總線型。
這是按單片機（Microcontrollers）是否提供並行總線來區分的。總線型單片機普遍設定有並行地址總線、 數據總線、控制總線，這些引腳用以擴展並行外圍器件都可透過串行口與單片機連接，另外，許多單片機已把所需要的外圍器件及外設接口集成一片內，因此在許多情況下可以不要並行擴展總線，大大減省封裝成本和芯片體積，這類單片機稱爲非總線型單片機。

控制型。
這是按照單片機（Microcontrollers）大致應用的領域進行區分的。一般而言，工控型尋址範圍大，運算能力強；用於家電的單片機多爲專用型，通常是小封裝、低價格，外圍器件和外設接口集成度高。 顯然，上述分類並不是惟一的和嚴格的。例如，80C51類單片機既是通用型又是總線型，還可以作工控用。