北京高教学会实验室工作研究会年学术研讨会论文集单片机最小系统的教学研究刘凤然,!北方工业大学机电工程学院北京∀#∀∃摘要%以单片机最小系统为主线阐述单片机工作原理,开发过程和单片机应用的方法,解决单片机最小系统的有关理论和实践相结合的问题。关键词%单片机&最小系统∋()∗+,−(./0/12.345,−(./6173/843(93:2)3(,−∋345;/9.3<=32:,2,><)(/:一?≅8Α/45:14,,!≅47(3()(,−=12.34/:+14∗Β;//(:3/Β4534//:345Χ,−(.9.341843Δ/:73(+,−0//.4,;,5+6/3Ε345;!刃#∀∃人Φ7(:知比%0.37<1</:/Γ<;13477,>/(./,Η14∗<:12(32/,4(./Φ173/)43(/3:2)3(,−Ι∀∋345;/9.3<,=3/:,/,><)(/,:/Γ<14∗345,4(./Η,:ϑ<:34/3<;/(./∗/Δ/;,Κ>/4(<:,2/77Λ4∗11Κ<;3/1(3,4Η1+1Φ,)(∋345;/9.3<=3/:,2,><)(/:ΜΝ灼瓜旧川Μ%∋345;/9.3<=3/:,2,><)(/:%(./Φ173/)43(/3:2)3(经过多年的单片机教学,我们发现,很多学生学完了单片机,在实验箱上做了许多实验,但还是不知道单片机是如何工作的,单片机最小系统接线图也画不出来,这表明我们的理论教学和实践。还是没有真正地结合起来要解决这个问题,我们认为,可以从单片机最小系统入手,在讲完单片机结构后,边讲边让学生制作单片机最小系统及应用系统,在单片机的开发过程中,来理解单片机。的工作原理,解决单片机的有关问题,是一种行之有效的方法通过单片机最小系统的制作,了解最小系统的基本组成部分及功能,,、,。ΟΙ∀单片机工作的基本电路除单片机本身还必须外接复位电路振荡电路如图∀所示作者简介%刘凤然!∀ΠΙΘ一∃,女,河北省任丘人,本科,高级实验师,研究方向%单片机及嵌入式系统的应用。实验教学‘5,川们取广%口&%尸门门‘(一、飞二∋’附甩肋刚阴四叫阶陇柳叻恻州,5∃)&−∃叭’0踩∀)∗万,,日声声刀苗,+∀%乏二%叭’&咖尸∃/,)‘五二〕岌〕〔二−)减一,江牙薄雄一亡∃(.∃门’助,聋乃&飞二「一,】声‘】#丁而’声−甲%飞二匕1二∃,∋了夕切∃们20+犷∀下七二下,3声声‘】−】”∗犷二二−1二」4匕#,闪州”,∀∀∀、恤习兀了二辰娜侧!#∃一遂图%单片机最小系统图(单片机控制彩灯系统通过焊接单片机的基本电路,了解了单片机最小系统的组成后,进一步理解各个部分的工作原。理,%%振荡电路。单片机是一种时序电路,即单片机是在一定的时序控制下工作的,所以必须提供工作时钟时,,,钟是时序的基础单片机本身就如同一个复杂的同步时序电路为了保证同步工作方式的实现电。路就要在唯一的时钟信号控制下按时序进行工作,那么单片机内部的时钟是如何产生的呢6在789一:%单片机的内部有一个高增益的反相放大器,,其输入端为%;引脚<=.∃脚输出端为%>脚?<=.≅我们只要在外部接上两个电容和一个晶振就能构。,。成一个稳定的自激振荡器晶振的大小决定单片机执行指令的速度一般为2一%(7例如使用%(7晶振,振荡周期是%Α%(微秒,一个机器周期就应该等于%(Β&Α%(微秒,也就是%微秒,那么一条双周。期指令的指令周期就是(微秒电容的大小影响着振荡器振荡的稳定性和起振的快速性,通常选择。,,%Χ一)3Δ的瓷片电容或校正电容另外在设计电路时晶振和电容应尽可能的靠近芯片以减少Δ8Ε。板的分布电容,保证振荡器工作的稳定性,提高系统的抗干扰能力,%(复位电路与复位方式,单片机为什么要复位6大家知道单片机执行程序时总是从地址Φ33Γ开始的,所以在进入系,。统时必须对8ΔΗ进行复位也叫初始化另外由于程序运行中的错误或操作失误使系统处于死锁状。态时,为了摆脱这种状态也需要进行复位,就象电脑死机了要重新启动一样单片机复位后内部系。统的状态如表%所示,单片机复位的方法其实很简单只要在Ι9<引脚;脚上加一个持续时间为(ϑ个振荡周期即两个。、。机器周期的高电平就可以了复位操作有上电自动复位按键复位和外部脉冲复位)种方法图%。中采用的是上电自动复位和按键复位。上电自动复位是通过外部复位电路的电容8)充电来实现的当电源刚接通时电容Κ)对下拉电,,,阻Ι≅开始充电由于电容两边的电压不能突