大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。
本文内容以中心网站发布的“最小系统图片”为例进行讲解。
1、为什么要讲单片机最小系统
图1 (51芯片＋晶振＋复位)＝最小系统
因为单片机的应用领域极为广泛，以单片机为核心的电路千奇百怪，而
单片机最小系统是最基本的、也是小的不能再省略掉任何部分的系统了。尽管这样小了，但只要掌握它，就能设计出丰富多彩的电路来。
2、什么是单片机最小系统
很简单，单片机最小系统就是一块单片机芯片＋晶振电路＋复位电路，如图1所示：(注：早期的单片机最小系统由于单片机芯片内部没有rom，需外扩程序存储器，故还有地址锁存器74hc373和存储器62256，以及地址译码器74hc138等)。
3、实际的单片机最小系统电路
以上单片机电路当然可以工作了，只是用起来不太方便，缺乏输出指示电路和简单输入电路，所以，一般的单片机最小系统都再配置一些附属电路，如将单片机i/o引脚引出的插排(以备以后电路扩展之需)、发光、数码管、按键等电路，这样，该最小系统就“五脏具全”了，在它上面，可做不少的基本实验，以迅速提高编程能力，同时，它也是一个“工作母机”，为以后的电路扩展、开发等创造了条件。
4、单片机最小系统各电路简介
图2 51单片机i/o引脚引出插排和上拉电阻排
图2的j1为单片机p1口和p3口的引出插排，j2为单片机p0口和p2口的引出插排(j1和j2是以后用单片机控制其它电路时的必经之路，尤其是大赛时更离不开它)；rp0～rp3分别为4个口的上拉电阻排；jmp4为跳线插排，默认是1、2脚短接，程序从芯片内部的rom里读取，若以后外扩rom及想从外部的rom执行程序的话，就将短路帽短路2、3脚即可。p1和p3口接的16只发光二极管，除配合rp1和rp3起上拉作用外，还可做发光管实验(如流水灯实验)。
图3为最小系统的输出指示电路，主要由两部份组成：数码管显示电路和发光管显示电路，以后绝大部分实验的结果都将会由它们显示出来，供你判断正确与否。
图3 输出指示电路(数码管和发光二极管显示电路)
由图3可看出，该电路用到了单片机的p0口和p2口，p0口经芯片u4(74ls244)驱动后送发光管的阳极和数码管的段选口，jmp3跳线插排的默认位置是2、3脚短接，u4使能；若将1、2脚短接，则u4不使能；p2口通过8只pnp型与数码管的位选口相连，加大拉电流的能力(数码管是共阴极的，型号是tof－3461ah)；跳线jmp2可选择接地，1、2脚短接则将8只三极管的集电极接地，可做数码管实验，2、3脚短接则将发光管的阴极接地，可做发光管的实验。当然，若u4不使能，发光管和数码管都不会显示。
图4为按键输入电路，占用单片机的8根i/o线(p1.0～p1.3、p3.0～p3.3)，组成一个4×4的按键矩阵，为以后向单片机输入数据或命令提供了方便。大家也可看出，图3的输出指示电路和图4的按键输入电路都较为简单，这正是单片机的特点，和微型机丰富的输入输出器件形成对照。
大家在以后的学习中会体会到，通过对各位按键的不同定义、以及采用灵活的编程技术，可以向单片机输入多种多样的信息，实现人机对话。
图4 按键电路
为了以后学习简单按键输入技术以及外部中断扩展技术的方便，在本最小系统里另外设计了4个按键，如图5所示，若短路jmp1的1、2脚，可扩展外部中断；若断开1、2脚，可做简单按键输入的实验。
图5 简单按键输入及外部中断扩展
下边说一说本最小系统的电路，还是别具一格的，如图6所示。大家可看出，跳线排插jmp0是输入电源选择的必经之地，为方便大家做实验，当坐在计算机跟前时，可用usb连接线直接从取5v直流电，这时只需将短路帽短路2、3脚，这也是以后大家做实验时主要的取电方法；也可另外用大于5v、小于12v的交、直流电源从电源插座jz1输入电源，当然短路帽此时需短路1、2脚。
图6 电源电路
以上就是单片机实际的最小系统了，在这个最小系统上，单片机的学习可以起步，大家可以积累起丰富的编程经验，当你不满足这个最小系统时，恭喜你，你已经可以算初级工程师啦，当然，单片机这门课的考试，你已经不在话下了。剩下的事情就是用这套最小系统，开始考虑怎样开发各种各样的实用电路的问题。
也许同学们已经注意到，我们给大家提供的这套最小系统电路板里，还有一些电路没给大家介绍，如由芯片u3(max3232)构成的通讯电路，由芯片u4(pcf8563t)和u5(24lc00)构成的i2c串行通信电路等(如图7和图8所示)，这些严格说已不属于最小系统了，只是想尽可能多的把一些非常实用的电路放进来，方便大家的学习和实验。很遗憾，我们仍无法、也不允许把另外的许多电路容纳进来，如存储器电路、d/a、a/d转换电路、lcd液晶显示电路、led矩阵显示电路、直流电机电路、电路、看门狗电路等，好在我们实验室有专门的实验箱，等大家入门后，这些专门的实验可在实验箱里做。补充说一句，u3构成的通讯电路，除可以做单片机和pc机的通讯实验外，也是我们以后做实验下载程序到单片机的重要通道(除用烧片机下载程序外)。
图7 单片机串口通讯电路
图8 i2c及蜂鸣器电路
发布者：全栈程序员栈长，转载请注明出处：https://javaforall.cn/152225.html原文链接：https://javaforall.cn
