51单片机最小系统由以下几个部分组成:
1. 电源部分:51单片机的电源通常使用+5V的稳压器,通过电阻和电容的组合来产生稳定的电源。在实际应用中,可以使用外部电源或者电池供电。
2. 晶振部分:为了给单片机提供时钟信号,需要使用一个晶体振荡器。晶体振荡器通常使用石英晶体或者陶瓷谐振器,其频率可以通过调整电阻值来改变。
3. 复位电路:复位电路的作用是当单片机启动时,能够将单片机的寄存器恢复到初始状态。复位电路通常使用一个上拉电阻和一个下拉电阻来实现。当单片机启动时,上拉电阻会断开,下拉电阻会导通,从而使单片机的复位端(RESET)引脚被拉低,实现复位功能。
4. 单片机本身:51单片机是一种8位微控制器,具有丰富的I/O端口、定时器、计数器等硬件资源。单片机的主要功能是通过指令集来控制硬件设备,实现各种复杂的任务。
5. 程序存储器:51单片机的程序存储器通常是FLASH存储器,用于存储程序代码。FLASH存储器具有非易失性、掉电后数据不丢失的特点,非常适合用于嵌入式系统。
6. 数据存储器:51单片机的数据存储器通常是RAM,用于存储临时数据。RAM具有易失性,断电后数据会丢失。
7. 输入/输出接口:51单片机的输入/输出接口包括一些GPIO(General Purpose Input/Output)引脚,用于连接外部设备,如LED灯、按钮、传感器等。这些引脚可以配置为输入或输出模式,通过编程来控制设备的开关状态。
8. 串行通信接口:51单片机的串行通信接口包括UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)引脚,用于与其他设备进行串行通信。UART引脚可以配置为TX(发送)、RX(接收)和CTS(握手)模式,通过编程来控制数据的发送和接收。
9. 中断管理单元:51单片机的中断管理单元负责处理外部中断信号。当外部事件发生时,中断信号会被送入中断向量表,然后跳转到相应的中断服务子程序进行处理。这样可以避免主程序在等待中断服务子程序执行的过程中出现阻塞现象。
10. 其他辅助电路:除了上述主要组成部分外,51单片机最小系统还需要一些辅助电路,如晶振驱动电路、复位电路、电源滤波电路等,以确保系统的稳定运行。