本文介紹一款以AT89S52單片機為原型設計的最小系統(tǒng)實例，包括單片機引腳圖、晶振電路圖及復位電路圖等構建的51單片機最小系統(tǒng)圖，希望對各位電子初學者和發(fā)燒友提供一定的最小系統(tǒng)設計基礎知識起到了解和借鑒作用。

　　單片機最小系統(tǒng)指的是能讓單片機運行起來所需電子器件最少構建起來的電路系統(tǒng)。在本文的示例中，最小系統(tǒng)以AT89S52單片機為中心控制器，包括電源模塊和USB下載電路、晶振電路、復位電路。

　　一、51單片機最小系統(tǒng)及復位電路

　　如下圖1-1、1-2、1-3所示，為AT89S52單片機引腳圖及其晶振和復位電路。

　　1-1 AT89S52單片機引腳圖

　　AT89S52單片機是ATMEL公司生產(chǎn)的一款低功耗、高性能的CMOS 8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器，使用該公司高密度非易失性存儲器技術制造，與MCS-51單片機兼容(引腳和指令完全兼容)。

　　AT89S52具有一下標準功能：8K字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O接口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器,一個6向量2級中斷結構，全雙工串行口，片內晶振及時鐘電路，支持低功耗空閑和掉電模式。我個人認為，51單片機的一個優(yōu)點就是具有豐富的位操作指令。

　　1-2 單片機晶振電路圖

　　單片機晶振兩個電容的作用：這兩個電容叫晶振的負載電容，分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容，一般在幾十皮發(fā)。它會影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度，一般訂購晶振時候供貨方會問你負載電容是多少。 晶振的負載電容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd，Cg為分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容，Cic(集成電路內部電容)+△C(PCB上電容)經(jīng)驗值為3至5pf。

　　1-3 單片機復位電路圖

　　復位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時提供復位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復位信號。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)過一定的延時才撤銷復位信號，以防電源開關或電源插頭分-合過程中引起的抖動而影響復位。單片機復位電路參數(shù)的選定須在振蕩穩(wěn)定后保證復位高電平持續(xù)時間大于2個機器周期。

　　AT89S52單片機是整個開發(fā)板的控制中心，我們在選用電路時應該保證它的可靠性和抗干擾性。在選用具體電子器件的時候，應該確定它的各項參數(shù)，盡量使用參數(shù)相當?shù)钠骷?/p>

　　二、USB下載電路及電源模塊

　　如下圖2-2所示，為開發(fā)板的電源電路。開發(fā)板使用+5V穩(wěn)壓電源，可以使用插針供電，也可以使用電源插座。

　　圖2-2 開發(fā)板電源電路和USB下載電路

　　圖中IN4004為穩(wěn)壓二極管，最大反向電流為400V，電路中C7為整流電容，C6、C8為濾波電容，放光二極管是電源工作指示燈。對于發(fā)光二極管串聯(lián)電阻的選取，我們可以這樣計算:R=(VCC-Vd)/Id。其中Vd為發(fā)光二極管的壓降，Id為發(fā)光二極管正常發(fā)光時的額定電流。一般紅色發(fā)光二極管的壓降為2.0--2.2V，黃色發(fā)光二極管的壓降為1.8—2.0V，綠色發(fā)光二極管的壓降為3.0—3.2V，正常發(fā)光時的額定電流約為20mA。

　　我們使用與開發(fā)板配套的USB下載器下載，在線調試程序，方便筆記本用戶使用該開發(fā)板。其中，S17為多路選擇插針，通過短路冒端接左右兩個針，可以選擇是電源供電還是USB供電。