2020年 05月 15日 星期五
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89C51单片机最小系统解析

来源:未知     作者:威廉希尔     发布时间:2020-05-15 11:28         

  电源电就是单片机的供电电,一般是3.3V或者5V,具体多少要参考各种型号的单片机的工作电压,通常情况下是5V,这里是指通常情况下。

  在接通电源瞬间,电容上的电压不能“跃变”,复位下拉电阻上的电压接近电源电压,即RST为高电平,在电容充电的过程中RST端电压逐渐下降,当RST端的电压小于某一数值后,CPU脱离复位状态,由于电容C1足够大,可以RST高电平有效时间大于24个振荡周期,CPU能够可靠复位。增加手动复位按键是为了避免死机时无法可靠复位。当复位按键按下后电容C1通过R5放电。当电容C1放电结束后,RST端的电位由R1与R2分压比决定。由于R11

  复位电是有电容与电阻构成,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的取值就可以可靠的复位。一般推荐C取10uF,R取4.7K。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个机器周期的高电平。

  手动复位:单片机复位电就好比电脑的重启部分,当电脑在使用中出现死机,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。如下图,手动复位RST的波形,时间为1.37S-1.09S=028S,满足高电平24个时钟周期的要求。

  在单片机系统中,系统上电启动的时候复位一次,当按键按下的时候系统再次复位,如果后再按下,系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。

  在电图中,电容的的大小是10uF,电阻的大小是4.7k。所以根据公式,可以算出电容充电到电源电压的0.7倍(单片机的电源是5V,所以充电到0.7倍即为3.5V),需要的时间是4.7K*10UF=0.047S。

  也就是说在电脑启动的0.047S内,电容两端的电压时在0~3.5V增加。这个时候4.7K电阻两端的电压为从5~1.5V减少(电各处电压之和为总电压)。所以在0.047S内,RST引脚所接收到的电压是5V~1.5V。在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号,而大于1.5V的电压信号为高电平信号。所以在开机0.047S内,单片机系统自动复位(RST引脚接收到的高电平信号时间为0.1S左右)。

  在单片机启动0.047S后,电容C两端的电压持续充电为5V,这是时候4.7K电阻两端的电压接近于0V,RST处于低电平所以系统正常工作。当按键按下的时候,开关导通,这个时候电容两端形成了一个回,电容被短,所以在按键按下的这个过程中,电容开始之前充的电量。随着时间的推移,电容的电压在0.047S内,从5V到变为了1.5V,甚至更小。根据电电压为各处之和,这个时候4.7K电阻两端的电压为3.5V,甚至更大,所以RST引脚又接收到高电平。单片机系统自动复位。

  a:复位电的原理是单片机RST引脚接收到2US以上的电平信号,只要电容的充放电时间大于2US,即可实现复位,所以电中的电容值是可以改变的。

  b:按键按下系统复位,是电容处于一个短电中,了所有的电能,电阻两端的电压增加引起的。

  一般选择12Mhz的晶振,方便使用定时器、计数器的功能。AT89C51中有高增益的反相放大器,它是是构成内部振荡器的主要单元,XTAL2和引脚XTAL1分别是该放大器的输出端和输入端。片外石英晶体或陶瓷谐振器和放大器共同构成自激振荡器,旁电容Cl、C2与外接石英晶体(或陶瓷谐振器)接在具有反馈功能的放大器中,构成了并联反馈振荡电。对外接旁电容Cl、C2即使没非常严厉的要求,但是电容容量的大小也会轻微影响振荡器频率的稳定性、振荡频率的幅值、起振的难易程序程度和温度稳定性等等。加入使用石英晶体,通常电容选择30pF10pF,而如果使用陶瓷谐振器,通常选择电容40pF10F。

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