《電子技術(shù)應(yīng)用》
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單片機(jī)最小系統(tǒng)組成及電源,、復(fù)位,、振蕩電路詳解
摘要:
Abstract:
Key words :
  單片機(jī)最小系統(tǒng)主要由電源,、復(fù)位、振蕩電路以及擴(kuò)展部分等部分組成,。最小系統(tǒng)原理圖如圖所示,。
  電源模塊
  對于一個(gè)完整的電子設(shè)計(jì)來講,首要問題就是為整個(gè)系統(tǒng)提供電源供電模塊,,電源模塊的穩(wěn)定可靠是系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的前提和基礎(chǔ),。51單片機(jī)雖然使用時(shí)間最早、應(yīng)用范圍最廣,,但是在實(shí)際使用過程中,,一個(gè)和典型的問題就是相比其他系列的單片機(jī),51單片機(jī)更容易受到干擾而出現(xiàn)程序跑飛的現(xiàn)象,,克服這種現(xiàn)象出現(xiàn)的一個(gè)重要手段就是為單片機(jī)系統(tǒng)配置一個(gè)穩(wěn)定可靠的電源供電模塊。
  最小系統(tǒng)原理圖
  電源模塊電路圖
  此最小系統(tǒng)中的電源供電模塊的電源可以通過計(jì)算機(jī)的USB口供給,,也可使用外部穩(wěn)定的5V電源供電模塊供給,。電源電路中接入了電源指示LED,圖中R11為LED的限流電阻,。S1為電源開關(guān),。
  復(fù)位電路
  單片機(jī)的置位和復(fù)位,都是為了把電路初始化到一個(gè)確定的狀態(tài),,一般來說,,單片機(jī)復(fù)位電路作用是把一個(gè)例如狀態(tài)機(jī)初始化到空狀態(tài),而在單片機(jī)內(nèi)部,,復(fù)位的時(shí)候單片機(jī)是把一些寄存器以及存儲設(shè)備裝入廠商預(yù)設(shè)的一個(gè)值,。
  復(fù)位電路圖
  單片機(jī)復(fù)位電路原理是在單片機(jī)的復(fù)位引腳RST上外接電阻和電容,實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位,。當(dāng)復(fù)位電平持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上時(shí)復(fù)位有效,。復(fù)位電平的持續(xù)時(shí)間必須大于單片機(jī)的兩個(gè)機(jī)器周期。具體數(shù)值可以由RC電路計(jì)算出時(shí)間常數(shù),。
  復(fù)位電路由按鍵復(fù)位和上電復(fù)位兩部分組成,。
  (1)上電復(fù)位:STC89系列單片及為高電平復(fù)位,通常在復(fù)位引腳RST上連接一個(gè)電容到VCC,,再連接一個(gè)電阻到GND,,由此形成一個(gè)RC充放電回路保證單片機(jī)在上電時(shí)RST腳上有足夠時(shí)間的高電平進(jìn)行復(fù)位,隨后回歸到低電平進(jìn)入正常工作狀態(tài),,這個(gè)電阻和電容的典型值為10K和10uF.
  (2)按鍵復(fù)位:按鍵復(fù)位就是在復(fù)位電容上并聯(lián)一個(gè)開關(guān),,當(dāng)開關(guān)按下時(shí)電容被放電、RST也被拉到高電平,,而且由于電容的充電,,會保持一段時(shí)間的高電平來使單片機(jī)復(fù)位。
  振蕩電路
  單片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振,在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振作用非常大,,全程叫晶體振蕩器,,他結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時(shí)鐘頻率,單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率越高,,那么單片機(jī)運(yùn)行速度就越快,,單片接的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率。
  在通常工作條件下,,普通的晶振頻率絕對精度可達(dá)百萬分之五十,。高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率,,稱為壓控振蕩器(VCO),。晶振用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作,以提供穩(wěn)定,,精確的單頻振蕩,。
  單片機(jī)晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振,,便于各部分保持同步,。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振,而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步,。
  晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用,,以提供系統(tǒng)所需的時(shí)鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時(shí)鐘信號,,可以用與同一個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供,。
  STC89C51使用11.0592MHz的晶體振蕩器作為振蕩源,由于單片機(jī)內(nèi)部帶有振蕩電路,,所以外部只要連接一個(gè)晶振和兩個(gè)電容即可,,電容容量一般在15pF至50pF之間。
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