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51单片机最小系统讲解及应用_图文
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单片机引脚与端口操作 以前写过一篇也是关于单片机引脚的文章，写的非常简单，那时候的见解，今天再次看到单片机关于读引脚和端口的操作时突然又是非常的不解，上网搜资料很多也都是关于
单片机IO口结构的解释，经过一番辛苦的搜索终于是找到了关于端口和引脚的资料，下面是我自己从各个方面总理的。
首先对于单片机IO口一般有第二功能，因为P0口比较特别以P0口为例说明。
1. P0口置1是怎么回事，什么时候置1?
单片机P0口作为输入时需要先给锁存器置1，以关闭V2场效应管，不置1的话当锁存器的值为0时，V2导通接地使引脚的值为低，不能输入高电平。至于怎么给P0口置1，就是给P0寄存器置1.
2. P0口怎么要接上拉电阻?有什么用? 见P0口结构图可知，P0口作为通用IO口，即输入输出口时，需要把V1场效应管关闭，多功能开关连接到锁存器，高电平信号通过锁存器Q'端输出时为低电平，V2管截止，V1,V2都截止，输出既不是高电平又不是低电平，这就是漏极开路输出。为了能够输出高电平需要外接上拉电阻。
3. 读引脚和读端口有什么不一样?
读引脚是读P0口引脚上的电平信号，读端口是读锁存器中的值，即就是读P0口寄存器的值。作为输出时引脚和端口的值是一样的，但是作为输入时因为外设可以影响引脚的值，所以端口和引脚的值作为输入时可以不一样。
4. 什么时候读端口?什么时候读引脚?各自的指令是什么?
一般的教科书上都会强调：读端口的指令为端口内容取反这样的“读-修改-写”指令。而读引脚之前，先置1，然后用Mov A,Px之类的指令即可。 以下是从
web(http://www.dzsc.com/dzbbs/377.html )上搜集的资料：
“ 资料称: 这样的指令才有 Read-Modify-Write 功效
ANL (logical AND, e.G., ANL P1,A)
ORL (logical OR, e.g., ORL P2,A)
XRL (logical EX-OR, e.g., XRL P3,A)
JBC (jump if bit = 1 and clear bit, e.g., JBC P1.1, LABEL)
CPL (complement bit, e.g., CPL P3.0)
INC (increment, e.g., INC P2)
DEC (decrement, e.g., DEC P2)
DJNZ (decrement and jump if not zero, e.g., DJNZ P3, LABEL)
MOV PX.Y,C(move carry bit to bit Y of PORT X)
CLR PX.Y(clear bit Y of PORT X)
SETB PX.Y(set bit Y of PORT X)
有没有读端口的指令(而不修改端口)?
可以说，没有直接的读端口的指令。无论之前是否置1，以下指令
MOV 20H, P1
MOV R0, P1
MOV @R0, P1
读的都是引脚，尽管不一定读准确。
5. 端口的内容什么时候发生改变?当Px口作为输入，若外部引脚信号不断变化，读取引脚值之后， 端口内容是否变化?
某网友的看法与我不谋而合：“ 由于复位后各引脚寄存器的值是明确的，而以后各引脚的寄存器的值的改变不会因为芯片外面而,影响到引脚寄存嚣的值，引脚的寄存器的值只可能由程序来改变，所以就没有必要只读寄存器的值而不改变寄存器的内容了。 ”
参考引脚内部结构图可知，端口就是一个锁存器，纵使锁存器D口数据在变(内部数据线)，只要时钟触发端clk没有触发信号，锁存器中的内容永远都不会改变，也就是说，不管外部引脚信号如何变，也不管执行过多少次读引脚操作，端口锁存器中的内容是不会发生变化的。
那么，端口内容何时变化?答曰：只要执行过一次输出，端口内容必为输出值，因为端口就是输出的数据锁存器。
6. 端口上的内容亦即反映到引脚上来吗?
Px口如果作为输出口，由引脚内部结构可知，端口内容是直接反映到引脚上去的。这对于P1口更为直接。而其他口，由于有第二功能，是否作为I/O口受内部控制信号的控制
单片机晶振不起振故障分析 晶振对单片机的重要性不言而喻，简单地说，没有晶振，单片机就没办法工作。而我们也知道，单片机晶振不起振是常见现象，那么引起晶振不起振的原因究竟有哪些?如何排除晶振不起振故障?如何检测晶振是否正常?本文将一一解答。
遇到单片机晶振不起振是常见现象，那么引起晶振不起振的原因有哪些呢? (1)PCB板布线错误; (2)单片机质量有问题;
(3)晶振质量有问题;
(4)负载电容或匹配电容与晶振不匹配或者电容质量有问题;
(5)PCB板受潮，导致阻抗失配而不能起振;
(6)晶振电路的走线过长;
(7)晶振两脚之间有走线;
(8)外围电路的影响。
解决方案，建议按如下方法逐个排除故障： (1)排除电路错误的可能性，因此你可以用相应型号单片机的推荐电路进行比较。
(2)排除外围元件不良的可能性，因为外围零件无非为电阻，电容，你很容易鉴别是否为良品。
(3)排除晶振为停振品的可能性，因为你不会只试了一二个晶振。
(4)试着改换晶体两端的电容，也许晶振就能起振了，电容的大小请参考晶振的使用说明。
(5)在PCB布线时晶振电路的走线应尽量短且尽可能靠近IC，杜绝在晶振两脚间走线。
晶振是否正常的检测方法：
用示波器接晶振的任一引脚，示波器的接地引脚接线路板上的地，如果晶振正常则会显示正弦波(单片机内部将其变为方波)，正弦波的频率与晶振的标注的频率相差不大。51单片机最小系统
单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统. 对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路. 下面给出一个51单片机的最小系统电路图.
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17:11:38来源: 21ic 关键字：&&&&
单片机,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、.下面给出一个的最小系统电路图.
复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位.一般教科书推荐C取10u,R取8.2K.当然也有其他取法的,原则就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平.至于如何具体定量计算,可以参考电路分析相关书籍.
晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作)
单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机
特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行.这一点是初学者容易忽略的.
复位电路：
一、复位电路的用途
单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。
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编辑：什么鱼
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51系列单片机最小系统原理图和程序
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你可能喜欢单片机最小系统的组成详解（电源、晶振、复位电路）
单片机最小系统，也叫做单片机最小应用系统，是指用最少的原件组成单片机可以工作的系统。单片机最小系统的三要素就是电源、晶振、复位电路，如图 2-1 所示。
图 2-1 单片机最小系统电路
这张最小系统的电路图节选自我们的 KST-51 开发板原理图，下面我们就照这张电路图来具体分析最小系统的三要素。
1) 电源这个很好理解，电子设备都需要供电，就连我们的家用电器（手电筒^_^）也不例外。目前主流单片机的电源分为 5V 和 3.3V 这两个标准，当然现在还有对电压要求更低的单片机系统，一般多用在一些特定场合，在学习中我们不做过多的关注。
我们所选用的 STC89C52，它需要 5V 的供电系统，我们的开发板是使用 USB 口输出的5V 直流直接供电的。从图 2-1 可以看到，供电电路在 40 脚和 20 脚的位置上，40 脚接的是+5V，通常也称为 VCC 或 VDD，代表的是电源正极，20 脚接的是 GND，代表的是电源的负极。+5V 和 GND 之间还有个电容，作用我们下节课介绍。
这个地方我们还要普及一个看原理图的知识。电路原理图是为了表达这个电路的工作原理而存在的，很多器件在绘制的时候更多考虑的是方便原理分析，而不是表达各个器件实际位置。比如原理图中的单片机引脚图，引脚的位置我们是可以随意放的，但是每个引脚上有一个数字标号，这个数字标号代表的才是单片机真正的引脚位置。一般情况下，这种双列直插封装的芯片，左上角是 1 脚，逆时针旋转引脚号依次增加，一直到右上角是最大脚位，我们现在选用的单片机一共是 40 个引脚，因此右上角就是 40（在表示芯片的方框的内部），如图 2-2 所示，大家要分清原理图引脚标号和实际引脚位置的区别。
图 2-2 单片机封装图
2) 晶振晶振，又叫晶体振荡器，从这个名字我们就可以看出来，它注定一生都要不停振荡的。
他起到的作用是为单片机系统提供基准时钟信号，类似于我们部队训练时喊口令的人，单片机内部所有的工作都是以这个时钟信号为步调基准来进行工作的。STC89C52 单片机的 18 脚和 19 脚是晶振引脚，我们接了一个 11.0592M 的晶振（它每秒钟振荡 11,059,200 次），外加两个 20pF 的电容，电容的作用是帮助晶振起振，并维持振荡信号的稳定。
3) 复位电路在图 2-1 左侧是一个复位电路，接到了单片机的 9 脚 RST(Reset)复位引脚上，这个复位电路如何起作用我们后边再讲，现在着重讲一下复位对单片机的作用。单片机复位一般是 3种情况：上电复位、手动复位、程序自动复位。
假如我们的单片机程序有 100 行，当某一次运行到第 50 行的时候，突然停电了，这个时候单片机内部有的区域数据会丢失掉，有的区域数据可能还没丢失。那么下次打开设备的时候，我们希望单片机能正常运行，所以上电后，单片机要进行一个内部的初始化过程，这个过程就可以理解为上电复位，上电复位保证单片机每次都从一个固定的相同的状态开始工作。这个过程跟我们打开电脑电源开电脑的过程是一致的。
当我们的程序运行时，如果遭受到意外干扰而导致程序死机，或者程序跑飞的时候，我们就可以按下一个复位按键，让程序重新初始化重新运行，这个过程就叫做手动复位，最典型的就是我们电脑的重启按钮。
当程序死机或者跑飞的时候，我们的单片机往往有一套自动复位机制，比如看门狗，具体应用以后再了解。在这种情况下，如果程序长时间失去响应，单片机看门狗模块会自动复位重启单片机。还有一些情况是我们程序故意重启复位单片机。
电源、晶振、复位构成了单片机最小系统的三要素，也就是说，一个单片机具备了这三个条件，就可以运行我们下载的程序了，其他的比如 LED 小灯、数码管、液晶等设备都是属于单片机的外部设备，即外设。最终完成我们想要的功能就是通过对单片机编程来控制各种各样的外设实现的。
原文标题：单片机最小系统的组成图解
文章出处：【微信号：changxuemcu，微信公众号：畅学单片机】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。
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