1.什么是51单片机
51 内核单片机是 指兼容Intel 的8051指令系统的单片机统称;从诞生到现在的几十年时间,已成为一款经过市场考验、成熟的芯片产品。目前国内也众多51单片机厂家,且还有众多带51内核,用于各种不同场景的专用类单片机。
51单片机内部框架:
以下以STC89C52单片机为例,其内部总体结构其基本特性如下:
8位CPU、4-8k 字节 ROM、128 字节 RAM、21 个特殊功能寄存器32根I/0线、可寻址的 64 字节外部数据、程序存贮空间、2个 16 位定时器计数器中断结构:具有二个优先级、五个中断源、一个全双工串行口、位寻址(即可对寄存器进行位操作)功能,能按位进行逻辑运算的位处理器。
除 128 字节 RAM、4-8k 字节 ROM 和中断、串行口及定时器模块外,还有 4组I/0口 PO~P3,余下的就是CPU的全部组成。单片机各部分是通过内部的总线有机地连接起来的。
2.什么是51单片机最小系统
51单片机最小系统就是能让单片机正常工作的最小硬件电路,其主要包括51单片机芯片、晶振电路、复位电路及供电电路。
其中:
(1)RST引脚接复位电路;
(2)XTAL1、XTAL2接晶振电路;
(3)VCC、GND接+5V电源;
(4)EA引脚接+5V或者悬空(接+5V或悬空,单片机复位后从内部开始执行程序;接GND,从外部执行程序);ALE、PSEN引脚悬空即可。
(5)其他32个引脚为单片机的输入输出接口。
3.晶振电路
晶振电路是单片机的时钟源,为单片机提供执行程序的基准源,它的周期决定了单片机执行程序的速度。
晶振电路与单片机内部的反相放大器连接,构成一个具有特定频率的振荡器,为单片机提供稳定的高频振荡信号;对于采用12MHz的方案,如果晶振的负载电容为20pF的话,两颗外接电容C1和C2取值为27pF至33pF比较合适。
4.复位电路
单片机上电的时候需要一个复位信号,可使单片机内部寄存器、程序计数器等内部状态处于初始状态。然后单片机的PC计数器才可在最初始的状态下开始执行程序。
51单片机为高电平复位,其复位电路为RC电路,由一个电容和电阻串联而成;当系统上电时,电容开始充电,此时相当于电容短路,RST引脚为高电平状态,单片机进入复位状态。当电容充满电后,此时相当于电容开路,RST引脚为低电平状态。由此完成单片机的复位操作。
K1按键提供手动复位的功能,当按键按下RST引脚为高电平(电容放电),松开按键后,RST引脚为低电平(电容充电)。
5.电源接口
最后的电源为单片机最小系统提供+5V的电源,其P1为电源的接口,S1为自锁开关,可进行上电和断电操作。D1为电源指示灯,让用户在使用时确认系统是处于上电还是掉电的状态。
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