最新3.1--单片机及其最小应用系统教学讲义PPT课件.ppt

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1、3.1--单片机及其最小应用系统一单片机最小系统的概述所谓单片机最小系统，是指用最少的元件能使单片机工作起来的一个最基本的组成电路。那么拿到一块单片机芯片，想要使用它，怎么办呢？首先要知道怎样连线。对51系列单片机来说，最小系统一般应该包括：CPU、8位三态D锁存器，ROM和RAM这三样。还要加上晶振电路、复位电路等。同时，单片机要正常运行，还必须具备电源正常、时钟正常、复位正常三个基本条件。。图3.1（a）单片机最小系统电路原理图单片机最小系统的设计单片机复位是使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。无论是在单

2、片机刚开始接上电源时，还是断电后或者发生故障后都要复位。所以，必须弄清楚MCS-51型单片机复位的条件、复位电路和复位后状态。单片机复位的条件是：必须使RST/VPD或RST引脚（9）加上持续二个机器周期（即24个振荡周期）的高电平。例如：若时钟频率为12MHZ，每机器周期为1us，则只需2us以上时间的高电平。在RST引脚出现高电平后的第二个机器周期执行复位。单片机常见的复位电路如图1.3.4（a）（b）所示。◇知识链接2.单片机的复位电路图1.3.4（a）为上电复位电路，它是利用电容充电来实现的。在接电瞬间，RST端的电位与VCC相同，随着充电电

3、流的减少，RST的电位逐渐下降。只要保证RST为高电平的时间大于2个机器周期，便能正常复位。图1.3.4（b）为按键复位电路。该电路除具有上电复位功能外，若要复位，只需按图1.3.4（b）中的RESET键，此时电源VCC经电阻R1、R2分压，在RST端产生一个复位高电平。◇知识链接2.单片机的复位电路单片机复位期间不产生ALE和信号，即ALE=1和=1。这表明单片机复位期间不会有任何取指操作。复位后，内部各专用寄存器状态如下：◇知识链接2.单片机的复位电路其中x表示无关位。请注意：（1）复位后PC值为0000H，表明复位后程序从0000H开始执行，这

4、一点在实训中已介绍。（2）SP值为07H，表明堆栈底部在07H。一般需重新设置SP值。（3）P0~P3口值为FFH。P0~P3口用作输入口时，必须先写入“1”。单片机在复位后，已使P0~P3口每一端线为“1”，为这些端线用作输入口做好了准备。2.单片机的复位电路任务4单片机应用系统的设计由此可见，单片机应用系统的设计人员必须从硬件和软件两个角度来深入了解单片机，并能够将二者有机结合起来，才能形成具有特定功能的应用系统或整机产品。通过单片机的I/O接口，在其周围可以设置很多的外围应用电路。下面我们以一些典型外围电路进行说明。8051最小应用系统返回本节

5、相关知识74LS373是一个8D三态锁存器当三态允许控制端OE为低电平时，Q0～Q7为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当OE为高电平时，Q0～Q7呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。。1.8位三态D锁存器74LS373的使用2.2764芯片的使用2764芯片是一块8KB的EPROM程序存储器，有28只引脚，分成地址线、数据线和控制线。3.最小系统的解释1）分时使用的方法（1）硬件连接（2）软件2）存储器容量的计算方法3）片选地址的计算相关知识二、单片机最小系统的应用1.简单控制部件简介1）继电器2）光耦3）指

6、示灯相关知识二、单片机最小系统的应用2.彩灯控制器的设计1)硬件设计2）彩灯控制器软件设计（1）延时程序（2）数据编码。（3）编程（4）调试程序1、实现显示输出的发光二极管电路8路发光二极管显示电路如图1.4.2所示，8个采用共阳极连接方式的发光二极管，每个发光二极管均接有限流电阻。只要将单片机最小系统中的任意一个I/O口与之相连接，就可以构成一个单片机最小应用系统电路。当单片机I/O口输出低电平时，发光二极管就亮；而输出高电平时，发光二极管就不亮；图1.4.28路发光二极管显示电路单片机应用系统的应用项目实践1.8只LED彩灯花样控制仿真2.LED

7、彩灯控制器硬件设计1）PCB制作（1）PCB制作厂家制作（2）用雕刻机制作（3）自己手工制作（4）用万能板制作2）电路调试单片机最小系统设计拓展知识1.元器件布局的一般方法和要求（1）元器件在PCB上的分布应尽量均匀，密度一致。（2）PCB上元器件的排列应整齐美观。（3）元器件安装的位置应避免互相影响。（4）变压器、扼流圈、大电容器、继电器等大而笨重的元器件可安装在主印制电路板之外的辅助底板上，利用附件将它们紧固，以利于加工和装配。单片机最小系统设计拓展知识2.布设导线的一般方法和要求（1）公共地线应尽可能布置在PCB的最边缘，便于PCB安装以及与地

8、相连。（2）为减小导线间的寄生耦合，布线时应按信号的顺序进行排列，尽可能将输入线和输出线的位置远离，最好采用