單片機(jī)最小系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2011/10/8 15:19:10 訪問次數(shù):2338
在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中單片機(jī)的主要功能是負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的控制，不承擔(dān)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理任務(wù)，因此在設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)時(shí)通常選用AT89C51、AT89C52、AT89S51、AT89S52 (S系列芯片支持ISP功能)等型號(hào)的8位單片機(jī)作為MCU。
一個(gè)典型的單片機(jī)最小系統(tǒng)一般由時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、片外RAM、片外ROM、按鍵、數(shù)碼管、液晶顯示器、外部擴(kuò)展接口等部分組成，圖5.4、圖5.5分別給出了單片機(jī)最小系統(tǒng)的原理框圖、原理圖。
(1)時(shí)鐘源電路 S0253B
單片機(jī)內(nèi)部具有一個(gè)高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器。通常在引腳XTALI和XTAL2跨接石英晶體和兩個(gè)補(bǔ)償電容構(gòu)成自激振蕩器，如圖5.5中Yl、C5、C6。可以根據(jù)情況選擇6MHz、12MHz或24MHz等頻率的石英晶體，補(bǔ)償電容通常選擇30pF左右的瓷片電容。
(2)復(fù)位電路
單片機(jī)最小系統(tǒng)采用上電自動(dòng)復(fù)位和復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作行期間，用按鈕開關(guān)操作使單片機(jī)復(fù)位。容C4充電來實(shí)現(xiàn)。手動(dòng)按鍵復(fù)位通過按止反向放電。
(3)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器
系統(tǒng)板擴(kuò)展了一片32KB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器62256，如圖5.5所示。數(shù)據(jù)線DO～D7直接與單片機(jī)的數(shù)據(jù)地址復(fù)用口PO相連，地址的低8位AO～A7則由U15鎖存器74LS373獲得，地址的高7位則直接與單片機(jī)的P20～P26相連。片選信號(hào)則由地址線A15（P27引腳）獲得，低電平有效。這樣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器占用了系統(tǒng)從OXOOOOH～OX7FFFH的XDATA空間。
(4)并行鍵盤/LED顯示
系統(tǒng)板設(shè)置了8個(gè)并行鍵盤S1～S4、S6～S9，6個(gè)共陽極LED數(shù)碼管LED1～LED6。其電路原理圖如圖5.6所示。
在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中單片機(jī)的主要功能是負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的控制，不承擔(dān)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理任務(wù)，因此在設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)時(shí)通常選用AT89C51、AT89C52、AT89S51、AT89S52 (S系列芯片支持ISP功能)等型號(hào)的8位單片機(jī)作為MCU。
一個(gè)典型的單片機(jī)最小系統(tǒng)一般由時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、片外RAM、片外ROM、按鍵、數(shù)碼管、液晶顯示器、外部擴(kuò)展接口等部分組成，圖5.4、圖5.5分別給出了單片機(jī)最小系統(tǒng)的原理框圖、原理圖。
(1)時(shí)鐘源電路 S0253B
單片機(jī)內(nèi)部具有一個(gè)高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器。通常在引腳XTALI和XTAL2跨接石英晶體和兩個(gè)補(bǔ)償電容構(gòu)成自激振蕩器，如圖5.5中Yl、C5、C6�？梢愿鶕�(jù)情況選擇6MHz、12MHz或24MHz等頻率的石英晶體，補(bǔ)償電容通常選擇30pF左右的瓷片電容。
(2)復(fù)位電路
單片機(jī)最小系統(tǒng)采用上電自動(dòng)復(fù)位和復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作行期間，用按鈕開關(guān)操作使單片機(jī)復(fù)位。容C4充電來實(shí)現(xiàn)。手動(dòng)按鍵復(fù)位通過按止反向放電。
(3)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器
系統(tǒng)板擴(kuò)展了一片32KB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器62256，如圖5.5所示。數(shù)據(jù)線DO～D7直接與單片機(jī)的數(shù)據(jù)地址復(fù)用口PO相連，地址的低8位AO～A7則由U15鎖存器74LS373獲得，地址的高7位則直接與單片機(jī)的P20～P26相連。片選信號(hào)則由地址線A15（P27引腳）獲得，低電平有效。這樣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器占用了系統(tǒng)從OXOOOOH～OX7FFFH的XDATA空間。
(4)并行鍵盤/LED顯示
系統(tǒng)板設(shè)置了8個(gè)并行鍵盤S1～S4、S6～S9，6個(gè)共陽極LED數(shù)碼管LED1～LED6。其電路原理圖如圖5.6所示。
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- 相關(guān)IC型號(hào)
- S0253B
- 暫無最新型號(hào)
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