单片机最小系统模块设计教程.pdf

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1、4.2单片机最小系统模块4.2.1设计目的及任务单片机最小系统一般应该包括单片机、时钟电路、复位电路等几部分。设计目的：了解单片机最小系统的构成；理解构成单片机最小系统的各部分的作用；熟悉P0口的内部结构和实际应用中提高负载能力的方法。设计任务：用STC89C58RD+设计一个带复位电路和外部晶振的单片机最小系统。功能指标：晶振频率11.059MHz，使P0口具有较强的负载能力，且有地址所存功能。设计要求：所设计的单片机最小系统应满足EDP实验仪系统设计要求，并能与整个系统有效结合。以下是一个单片机最小

2、系统的设计范例及其相应电路的讲解，仅供参考。4.2.1单片机最小系统的组成所谓系统就是可以独立实现某些特定功能的一个产品。如果功能相对简单，使用的MCU的资源足够，那么一个MCU带一点非常少的辅助元件就可以实现一个最小系统。STC89C58RD+内部有32K的Flash程序存储器，有1280B的RAM，所以在最小系统中，只需加上时钟电路和复位电路就可以构成一个简单的系统。STC89C58RD+芯片内部有一个高增益反相放大器构成内部自激振荡电路，其输入端为芯片引脚XTAL1（19），其输出端为引脚XTAL

3、2（18）。STC89C58RD+的振荡电路有以下两种形式。1）、内部时钟方式在XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容，组成并联谐振电路，构成稳定的自激振荡器，如图4.3.1所示，晶体振荡器的振荡频率决定单片机的时钟频率。11图4.3.189C58RD+的内部时钟电路2）、外部时钟方式在由多片单片机组成的系统中，为了各单片机之间时钟信号的同步，应当引入惟一的公用外部脉冲信号作为各单片机的振荡脉冲。这时，外部的脉冲信号是经XTAL2引脚注入，如图4.2.2所示。89C58RD1XTAL2图4.

4、2.289C58RD+外部时钟方式常见的复位电路有下列三种形式，如图4.2.3所示。1）上电自动复位方式——是在单片机接通电源时，对电容充电来实现的。上电瞬间，RST端的电位与VCC相同。只要在RST端有足够长的时间保持阈值电压，单片机便可自动复位。2）按键电平复位方式——通过使RST端经电阻与VCC电源接通而实现。3）按键脉冲复位方式——利用微分电路产生的正脉冲实现复位。2(1)上电自动复位(2)按键电平复位(3)按键脉冲复位图4.2.3常见的复位电路4.2.3设计内容1、原理图及说明EDP试验仪单片

5、机最小系统模块电路原理图如图4.2.4所示，图中时钟电路采用内部时钟方式，晶振频率11.0592MHz；复位电路采用按键电平复位；74LS373是地址锁存器，用于在系统扩展时锁存外部设备的地址；排阻RX1是P0口的上拉电阻，用于提高P0口的负载能力。VCCRX1U21D02U174LS373D13139D0D032A0P10P00D0Q0D24238D1D145A1P11P01D1Q1D35337D2D276A2P12P02D2Q2D46436D3D389A3P13P03D3Q3D57535D4D413

6、12A4P14P04D4Q4D68634D5D51415A5P15P05D5Q5D79733D6D61716A6P16P06D6Q6832D7D71819A7P17P07D7Q710lk20VCC1321INT1P201222VCCINT0P21LEGNDOE23P22C1001524T1P2314251T0P241110803126P2533p3127VCCEA/VPP26Y128ALEP2711.0592X119X1C101X218X2RST910RXDRESETRXD33p11TXDTXDRD17

7、30ALEE1RDALE/PWR1629PSENWRPSENVCCR122uR21K200K1VCCVCCC1C2SW-PB0.1u0.1u图4.2.4STC89C58RD+的最小系统(STC89C58RD+电路相同)2、管脚定义EDP试验仪单片机最小系统模块接口定义如图4.2.5所示。3＋5V＋5V＋5V＋5VP1.0P1.1P0.0P0.1P1.2P1.3P0.2P1.3P1.4P1.5P0.4P0.5P1.6P1.7P0.6P0.7单片机最小系统模块RSTRXDA0A1TXDINT0A2EAINT

8、1T0ALET1WRP2.7P2.6RDP2.5P2.4P2.3P2.2P3.1P2.0GNDGNDGNDGND图4.2.5单片机最小系统模块接口定义3、调试步骤1）、按照印制电路板焊接最小单片机系统模块电路板，焊接完毕，对照原理图认真检查一遍然后开始测试；2）、打开实验仪主控开关，用万用表检测1、2、27、28引脚输入的＋5V电压是否正确，如果正常便可以检测最小单片机系统模块；3）、用示波器或频率计检测41引脚ALE是否以晶振1/6的固定