在制作最小系統(tǒng)之前,我們先來(lái)了解一下,什么是單片機(jī)最小系統(tǒng). 我來(lái)打個(gè)比喻吧.
我們都知道,人的大腦是可以控制眼耳口鼻,手腳,全身等等,這 就說(shuō)明,大腦是我們?nèi)梭w的控制中心,人體能控制的地方,都是由大 腦管理的.
而單片機(jī)就像我們的大腦,作為一個(gè)控制中心,去控制我們想要控制
的東西.
為什么要控制呢?
好像一成不變枯燥的工作,如果是由人處理的話,做的時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn), 他會(huì)說(shuō)累,說(shuō)無(wú)聊,而單片機(jī)則不會(huì),只要你給它編寫好程序,它會(huì) 默默無(wú)聞地重復(fù)你想要的動(dòng)作,并且沒有一點(diǎn)怨言,工作效率比人手 還要高很多.
這個(gè)就是單片機(jī)迷人的一面.
那什么是單片機(jī)最小系統(tǒng)?
好像我們?nèi)祟愐粯,雖然大腦可以制作你的全身,但是需要運(yùn)行起人
體的話,你還需要食物,心臟,肝膽脾胃,等等人體器官,才能讓你 的身體運(yùn)行.
對(duì)開單片機(jī)來(lái)說(shuō)就是 最片機(jī)等于大腦. 最小系統(tǒng),就是幫助單片機(jī)大腦運(yùn)行的外圍電路.
那這個(gè)外圍電路有多少東西呢?
我們以 51 單片機(jī)為例,它共有 40 只腳,
我們先去除單片機(jī)的手腳,(意思是先別想控制別的東西,先把單片
機(jī)自己運(yùn)行起來(lái)先).
就像人體,先去除手腳,暫時(shí)別想用手腳去控制別的東西,先把人體 運(yùn)行運(yùn)來(lái)先.
從上面圖片可以看到,單片機(jī)的手腳共有四組(花括號(hào)括起來(lái)的部
分),首先是P0.0~P0.7,我們簡(jiǎn)稱 P0 口.
我們都知道,人類的一只手,有5只手指,那么單片機(jī)P0口也當(dāng)作 是一只手看待的話,那么 P0 口就會(huì)有8只手指了,剩下的 P1,P2, P3 也是一樣的原理,每只手有8只手指.
P0.0~P0.7=P0 口
P1.0~P1.7=P1 口
P2.0~P2.7=P2 口.
P3.0~P3.7=P3 口
我們現(xiàn)在先把這四組單片機(jī)的手腳先去除(就是先把32只手指先去 除)
那么只剩下四組單片機(jī)最小系統(tǒng)必需要有的外圍電路.
第一組,電源組:VCC 和VSS
單片機(jī)的 40 腳和 20 腳,如下圖紅色指針頭所示.
VCC 是接電源的正極(常接的是5V電源)
VSS 是接電源的負(fù)極(負(fù)極就是0V)
看下面電源圖片對(duì)比一下
我們常用的電池是 1.2V,那么單片機(jī)要5V 電源的話,我們需要4
塊 1.2V 的電池,才能供得起單片機(jī). 因?yàn)?1.2*4=4.8V,差 0.2V 沒影響的.

4 個(gè) 1.2V 的電池,串聯(lián)起來(lái),就得到5V的電池,這個(gè)原理,我們
初中的物理就學(xué)過(guò)啦. 串聯(lián),電壓是相加的. 并聯(lián),電壓是一樣的.

串聯(lián)與并聯(lián)的區(qū)別.
串聯(lián)是電池尾(負(fù)極)與電池首(正極)相接.(左上圖)
并聯(lián)是電池尾與電池尾相接,電池首與電池首相接.(右上圖)
解決了單片機(jī)的第一組,電源部分后,我們?cè)賮?lái)看看 第二組:晶振部分.

那晶振部分,對(duì)于人體是什么概念呢?
不知道你知不知道,人體血管的能量,是靠什么傳送運(yùn)輸?shù)哪兀繘]錯(cuò), 就是心臟.
人體的心臟就是一個(gè)勞碌命,自從出生那一刻,就需要不停的跳動(dòng),
才能使人的生命得以唯持.
單片機(jī)晶振部分也是同樣的原理. 單片機(jī)一供上電的時(shí)候,晶振要不停地像人體心臟那樣跳動(dòng),才能使
單片機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù),進(jìn)行傳送,如下圖所示.
這里比喻了,晶振作為一個(gè)載體(也可以說(shuō)是運(yùn)輸工具),把裝在存儲(chǔ)
器1的數(shù)據(jù),傳送到存儲(chǔ)器2,這個(gè)就是晶振的原理.
那晶振部分包含哪些電路呢?
上面圖片的電路中,GND 就是我們上面說(shuō)的電池負(fù)極,而晶振部分
電路包含有,
一個(gè) 11.0592M 晶振,兩個(gè) 22p 電容.
在這個(gè)電路中,晶振 Y1 與 18,19 腳并聯(lián),電容 C2 與 C3 一端分別接 單片機(jī)的 18,19 腳,另外一端共同接地(負(fù)極).
實(shí)物如下圖所示.
所以一個(gè) 11.0592M 晶振加2個(gè) 22p 電容,就可以構(gòu)成單片機(jī)的心臟
了,而且這3個(gè)元件,是沒有分正負(fù)的,你隨便插上去都可以.
或許有朋友會(huì)問,這個(gè)參數(shù)是怎么算出來(lái)的,其實(shí)你算它也沒有用, 因?yàn)檫@個(gè)單片機(jī)是人家公司生產(chǎn)的,你購(gòu)買他的產(chǎn)品,他會(huì)直接給你 的,你無(wú)需刻意研究,你直接學(xué)會(huì)運(yùn)用就可以了,以下有電路的也如 此類推.
第三組:復(fù)位電路.
單片機(jī)第 9 腳,如下圖紅色指針頭所示.
復(fù)位是什么概念?
復(fù)位就是重新來(lái)過(guò).
對(duì)于人來(lái)說(shuō),比如學(xué)生,每天都是起床,早上上學(xué),吃午飯,晚上放
學(xué),吃晚飯,睡覺,第二天如此類推,這個(gè)就是每天重復(fù)的動(dòng)作.
對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō),也是同樣的原理. 比如你給單片機(jī)編寫一段程序:先點(diǎn)亮一盞燈,再點(diǎn)亮二盞燈,再點(diǎn)
亮三盞燈,然后停止點(diǎn)亮.
如果你把單片機(jī)復(fù)位了,它就會(huì)響亮你的命令,重新開始,先點(diǎn)亮一 盞燈,再點(diǎn)亮二盞燈,再點(diǎn)亮三盞燈,然后停止點(diǎn)亮.
簡(jiǎn)潔來(lái)說(shuō),一旦復(fù)位了,就是重新開始執(zhí)行程序.
那復(fù)位部分包含哪些電路呢?
上面圖片,5V就是我們電池的正極,GND 就是電池負(fù)極,而復(fù)位
部分電路包含有,
一個(gè)有極性的 10u 電容,一個(gè)1k 電阻.
在上面這個(gè)電路中,有極性 10u 電容 C1 的正極,接電源 5V(看上面 的小加號(hào),+就是代表正極),C1 另外一端負(fù)極接單片機(jī)的復(fù)位腳第 9腳.
還有一個(gè) R17 的 1K 電阻,一端接復(fù)位腳第9腳,一端接地(電池負(fù)極)
實(shí)物如下圖所示.
上面這個(gè) 10u 電容是有分正負(fù)的,你記住一個(gè)口訣就可以了:長(zhǎng)正
短負(fù)(長(zhǎng)的為正極,短的為負(fù)極)
而1k 電阻,沒分正負(fù),隨便接都可以的.
最后到了我們的尾聲了.
最后一組:其它功能組
單片機(jī)的 29,30,31 腳,如下圖紅色指針頭所示.
29 是 PSEN.
30 是 ALE/PROG
31 是 EA
對(duì)于應(yīng)用的時(shí)候,29 和 30 腳,我們是沒有用到的,我玩 51 單片機(jī) 那么多年,確實(shí)沒用過(guò)這兩只腳,所以在畫電路的時(shí)候呢,這兩只腳 在電路中是虛空狀態(tài)的,虛空的意思就是什么都沒連接,如下圖所示.
而 31 腳的 EA 則連接了電源 5V,那為什么要連接5V呢?
在解答為什么要連接5V之前,我們先要了解單片機(jī)內(nèi)部有什么東西.
我們舉兩個(gè)單片機(jī)型號(hào)對(duì)比一下.
89C51 和 89C52
89C51 單片機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)器有 4K 個(gè),k 就是千,4k 就是 4000 個(gè).

如果我們的程序大于 4K 怎么辦呢?
對(duì)于內(nèi)部存儲(chǔ)器只有 4k 大小的 89C51 來(lái)說(shuō),就需要擴(kuò)展外部的存儲(chǔ) 器,才能裝下我們多出4k 部分的程序,那通過(guò)什么擴(kuò)展呢?就是單 片機(jī)的其中兩只手,P0 口和 P2 口,
當(dāng)你知道有"內(nèi)部存儲(chǔ)器"和"外部存儲(chǔ)器"概念的時(shí)候,那么 EA 的用
途就來(lái)了.
我們來(lái)兩種假設(shè).
1 EA 接電源負(fù)極,當(dāng)程序大于 4K 的時(shí)候,就會(huì)通過(guò)單片機(jī)的兩只手, 自己調(diào)用外部存儲(chǔ)器,進(jìn)行存儲(chǔ).
2 EA 接電源正極 5V 的時(shí)候,就只調(diào)用單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器,而不需 調(diào)用外部存儲(chǔ)器.
那我們使用的時(shí)候,為什么不常接電源負(fù)極,而接電源正極5V.使 用單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器呢?
你可以想想,單片機(jī)才4只手,有2只手已經(jīng)用在了存儲(chǔ)器上面,還 只有兩只手去工作,這不是浪費(fèi)資源嗎?
那我們程序大于 4K 怎么辦呢?
直接換成 8K 存儲(chǔ)器的 89C52 不就行了嗎,非常簡(jiǎn)單.
對(duì)于價(jià)格來(lái)說(shuō),差也差那幾毛錢,對(duì)你經(jīng)濟(jì)不會(huì)有太大損失的.
如果程序大于 8K 的話,就選擇 89C54,這個(gè)單片機(jī)是 16K 大小的
存儲(chǔ)器的,等等如此類推.
你的程序有多大,你看人家的公司有哪些單片機(jī)可以運(yùn)用的,直接購(gòu) 買就可以了.而不用去想擴(kuò)展什么外部存儲(chǔ)器,而浪費(fèi)單片機(jī)稀缺的 手.
所以做電路的時(shí)候,EA 永遠(yuǎn)是接電源 5V 的. 那么最后,通過(guò)上面這么詳細(xì)的知識(shí)講解,再按照下面的電路圖,你 會(huì)焊接自己的單片機(jī)最小系統(tǒng)沒呢?
我們來(lái)總結(jié)一下:
第一部分:電源組
40 腳接電源 5V,20 腳接電源負(fù)極,在單片機(jī)里面,負(fù)極也可以叫
GND 或者”地”,我們?cè)趩纹瑱C(jī)的應(yīng)用中,習(xí)慣說(shuō)負(fù)極為”地”的.
第二部分:晶振組
11.0592M 晶振 Y1 與單片機(jī)的 18,19 腳并聯(lián).
22p 電容 C2 一端接 18 腳,一端接地.
22p 電容 C3 一端接 19 腳,一端接地.
第三部分:復(fù)位組
10u 電容 C1 正極接電源 5V,C1 負(fù)極接單片機(jī)的復(fù)位腳,第 9 腳.
1K 電阻 R17 一端接單片機(jī)的復(fù)位腳,第 9 腳,一端接地.
第四部分:其它功能組
存儲(chǔ)器使用腳,31 腳 EA 接電源 5V,說(shuō)明永遠(yuǎn)只使用單片機(jī)的內(nèi)部 存儲(chǔ)器.
單片機(jī)最小系統(tǒng)就是這樣搭建的了.但是搭建了最小系統(tǒng)還不行,你 還要使用它,才認(rèn)為它對(duì)我們有用途.
我們先把單片機(jī)最小系統(tǒng)擦除
就剩下單片機(jī)的四只九陰白骨爪,去發(fā)揮單片機(jī)神奇的一面.
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