2.4 MCS-51單片機(jī)的最小系統(tǒng)

MCS-51單片機(jī)硬件資源較為豐富，單個芯片配合一定的外圍電路就能構(gòu)成一個最小系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)簡單的應(yīng)用，圖2-10是MCS-51單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路圖。一般來說，單片機(jī)的最小系統(tǒng)包括電源部分（電源正、電源地）、晶振部分（11.0592MHz、12MHz、6MHz）、復(fù)位電路。將以上三個電路正確連接，單片機(jī)就能正常工作。EA有兩種接法，一是接高電平，此時單片機(jī)采用內(nèi)部程序存儲器，不使用外部程序存儲器，最小系統(tǒng)在啟動后執(zhí)行單片機(jī)內(nèi)部程序存儲器中的程序；另一種是接低電平，單片機(jī)采用外部程序存儲器，此時就不是一個最小系統(tǒng)，而是單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)了。

最小系統(tǒng)中主要電路構(gòu)成介紹如下。

（1）電源電路。引腳V_cc（引腳40）接+5V電源，引腳GND（引腳20）接地線。為提高電路的抗干擾能力，1個瓷片電容和1個電解電容通常被接在引腳V_cc和接地線之間。

（2）程序存儲器選擇電路。如前所述，Atmel公司生產(chǎn)的8051兼容芯片具有多種容量的內(nèi)部程序存儲器，因此在使用中不需要再擴(kuò)展外部程序存儲器，這樣在單片機(jī)應(yīng)用電路中，引腳EA（引腳31）接高電平，單片機(jī)在復(fù)位后從內(nèi)部ROM的0000H開始執(zhí)行程序。

（3）時鐘電路和時序。系統(tǒng)時鐘是一切微處理器、微控制器內(nèi)部電路工作的基礎(chǔ)。AT89C51芯片的時鐘頻率為2～24MHz。單片機(jī)內(nèi)部有1個可以構(gòu)成振蕩器的電路。在這個放大電路的引腳XTAL2和XTAL1接上晶體電容就可以構(gòu)成單片機(jī)的時鐘電路。常用時鐘電路有內(nèi)部時鐘方式和外部振時鐘方式。圖2-10中的時鐘電路由晶體Y₁和電容C₂與C₃組成。單片機(jī)的時鐘頻率取決于晶體Y₁的頻率。電容C₂與C₃的取值范圍為20～30pF。

（4）復(fù)位電路。對于AT89C51單片機(jī)，只要復(fù)位引腳RST保持24個時鐘周期的高電平，就可以完成復(fù)位。為了保證應(yīng)用系統(tǒng)可靠地復(fù)位，通常將復(fù)位電路中引腳RST保持10ms以上的高電平。

圖2-10 MCS-51單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路圖

最小系統(tǒng)是單片機(jī)能夠正常運(yùn)行程序的最低條件，在實(shí)際應(yīng)用中，通常需要進(jìn)行功能擴(kuò)展，擴(kuò)展電路在最小系統(tǒng)基礎(chǔ)上使用P0～P3端口的普通I/O功能或P3端口的特殊功能，只要電路設(shè)計(jì)和程序編寫正確，系統(tǒng)就能正常工作。