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文章目录
- 前言
- 一、51单片机最小系统模块构成
- 二、电源电路
- 1.电源引脚
- 三、时钟电路
- 1.时钟引脚
- 2.晶振（时钟电路）
- 3.时钟电路小tips
- 四、复位电路
- 1. 按键复位
- 2. 上电复位
- 总结
前言
在学习51单片机的时候我们最先接触到的就是单片机最小系统，单片机最小系统又叫最小应用系统，顾名思义就是能够使单片机实现简单运行的最小元件的组合。
提示：以下将以51单片机最小系统为例进行介绍
一、51单片机最小系统模块构成
二、电源电路
一个系统的正常工作离不开电源，单片机常见的电源电压分为5V 和低功耗的3.3V。本文介绍的是STC89C51这款芯片，该芯片是在5V电压下正常工作。
1.电源引脚
VCC(VDD)：第40脚，电源端，接 5V电源，用于给整个系统供电。
VSS(GND)：第20脚，接地端，接GND端。
EA ：第31引脚，EA为片外程序存储器选用端，该引脚低电平时，选用片外程序存储器，高电平或悬空时选用片内程序存储器。
三、时钟电路
1.时钟引脚
XTAL1(Pin18)：片内振荡电路的输出端 XTAL2(Pin19)：片内振荡电路的输入端
2.晶振（时钟电路）
晶振通常分为无源晶振和有源晶振两种类型，无源晶振一般称之为 crystal（晶体），而有源晶振则叫做 oscillator（振荡器）。
我们现在常见的都是无源晶振，无源晶振价格低且没用特定的工作电压限制，但是无源晶振不能自己起振，需要借助外围电路的力量才能工作。而有源晶振是一个完整的谐振振荡器，不需要外接其他器件，只要给它供电即可。
3.时钟电路小tips
- 51单片机最小系统复位电路的极性电容C1 的大小直接影响单片机的复位时间，一般采用10~30uF，51单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短。
- 在硬件电路设计时，把电容离晶振越近的位置摆放越好且晶振离单片机越近越好。
四、复位电路
1. 按键复位
当单片机启动后，电容C3两端的电压持续充电为5V，这时R210k电阻两端电压为0V，RST处于低电平状态所以系统正常工作。当按键按下时，开关导通，这时电容两端形成回路，电容短路，开始释放电量，这时电压从5V降到1.5V甚至更少，此时10k电阻两端电压为3.5V甚至更大，所以RST引脚又接到高电平，单片机系统自动复位。 单片机中 默认5V为高电平即1 ，1.5V为低电平即0
2. 上电复位
如图所示，该电路是由一个10uf的极性电容和一个10k的电阻构成。 在单片机上电的瞬间，电容两端电压从0-3.5V不断增加，电阻两端电压从5V-1.5V不断减少，所以RST引脚所接收到的电压是5V-1.5V的过程，也就是从从高电平（1）到低电平（0）的过程所以单片机实现了自动复位。
在51单片机中，只需要给RST（9引脚）加上两个周期的高电平即可复位，当单片机上电那一刻起，默认复位一次。单片机复位相当于电脑的重启。
总结
51单片机最小系统大概就如上所诉，在硬件电路设计的时候只需要注意电阻电容选型和参数，以及摆放位置即可。作为一个系统，在PCB设计时，应摆放紧凑尤其是时钟电路，作为单片机的“心脏电路”。
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