虽然微控制器是一个功能强大的集成芯片，但它本质上是一个电子元件。 既然是电子元件，就必须在一定的电路中工作才能实现其功能。 这就像一个电阻器。 单独放置一个电阻是没有意义的。 只有将电阻连接到电路中才能实现其功能。 毕竟是分压、分流还是限流，还是要看细节。 电路。
虽然微控制器中集成了很多电路，但它仍然不能独立运行。 必须连接一些外部电路才能使单片机运行。 这种能够使单片机工作的最简单的电路称为单片机的最小系统。 图2-1中，有40个引脚的是AT89C51单片机。 这是微控制器系列的众多型号之一。 为什么选择这个单片机来研究？ 因为这款单片机的核心是MCS-51单片机，而MCS-51单片机是一款非常经典的单片机，简单易学，资料量也很大。 当然，如果您有特殊需求，也可以选择其他单片机进行学习。
话不多说，我们来分析一下图2-1所示的电路。
首先我们看一下单片机的时钟电路。 如上图所示，其周围有一个红色圆圈，并有“晶振”字样。 通过连接一个晶振和两个30pF的电容，就构成了单片机的时钟电路。 晶振是能够输出稳定振荡周期的元件。 通过它，单片机可以有时间的概念。
但晶振不能独立使用，必须搭配合适的负载电容，否则会出现误差或晶振无法工作。
负载电容的选择可以根据单片机技术文档中的说明进行选择。 对于51单片机，一般选用不大于40pF的陶瓷电容。 既然我们知道了由晶振和晶振负载电容组成的时钟振荡电路，那么为什么还要加上这个电路呢？
让我们看一个例子：
一般情况下，一个人在某个时刻只能做一件事（当然三心二意不算），但一个人不可能一整天都做一件事，所以我们不得不花这一天的需要的东西要做的事情都是按照一定的时间顺序排列的，那么用什么来划分时间呢？ 聪明的古人很早就用日晷来计时。 他们利用日晷将一天分为 12 等份，我们通常称之为小时。 有了时间概念，我们就可以轻松安排时间。 微控制器是一种可以处理很多事情的智能设备。 那么这些东西的安排是如何实现的呢？
为了给单片机一个“日晷”，我们使用了一个可以输出振荡时钟的晶体振荡器。 单片机的工作是通过晶振输出的时钟脉冲来安排的。 所以，我们可以对单片机进行一些安排。 当第一个时钟脉冲出现时，微控制器会做什么？ 当第二个时钟脉冲出现时，单片机做什么？ …第n个时钟脉冲出现，单片机做了什么…如果我们保持这样的安排，我们就可以利用单片机实现我们想要做的事情，我们的安排从专业的角度来说就叫编程。
其次我们看一下51单片机的复位电路，由10uF电容和4.7K电阻组成。 之所以这样接线的原因是这样的：设计51单片机时，规定51单片机的第9脚为复位功能脚。 当该引脚连续两个机器周期以上（超过2us）为高电平时[注2]，单片机将复位。 我们的电路设计是电容在充电的瞬间导通。 此时，电流通过电容器，然后沿电阻方向放电。 这时，电容器的“-”端就会有很高的电位。 在高电平3V的情况下，可以认为是高电平。 电容器的充电需要时间。 当选择合适的电容时，充电时间将大于2us。 此时，复位条件成立。 当然，为了实现更稳定的复位，我们常常将单片机的复位引脚的高电平时间控制得更长，通常达到ms级。
你可能会问，为什么要重置？
在回答你的问题之前，让我先问你几个问题。 如果我能解决这些问题，那么你也能找到答案。
问题1：当你想做一件事时，你想从哪里开始？ 是从原来的位置开始，中间阶段还是最后阶段。
问题2：当您的机器出现故障时，您希望它能恢复正常运行吗？
显然，当我们开始工作或者出现问题时，我们都希望回到最初的状态。
那么，我们的答案就清晰地写在纸上了。 复位的作用是使单片机的工作回到设定的初始工作状态并开始工作。
现在我们知道了复位和晶振电路，我们来看看单片机右侧的电路。 在该电路中，单片机的31脚EA连接到电源VCC端。
在单片机的引脚定义中，EA口是访问外部存储器的使能口。 因为“EA”两个字母后面加了一条横线，表示该引脚为低电平有效（在数字电路中常这样表示。如果字母上方没有横线，则表示该引脚为低电平有效）表示高电平有效，有横线表示低电平有效。）即“EA”脚为低电平时，直接访问。 外部存储器。
当EA引脚为高电平时，访问内部存储器。 当要访问的内存地址超出内部存储器的地址范围时，自动访问外部存储器对应的地址。
我们现在使用的单片机，我们正在研究的单片机是有内部存储器的，它的存储空间是4kb。 为了不浪费这个内存空间，我们直接将EA引脚连接到高电平，这样单片机就会先运行内部存储器。 程序。 然而，有一类微控制器有一个例外，那就是8031微控制器。 该微控制器也是基于8051微控制器的核心。 然而，在设计此类微控制器时，存储器并未集成到微控制器中。 需要外部存储器。 此时，必须将EA引脚接地，否则单片机将无法工作。
人们常说，在单片机系统中，单片机是整个系统最重要的部分，但我认为事实并非如此。 既然是一个系统，那么系统的各个部分都是统一的，不可分割的。 如果缺少任何一个部件，微控制器系统就无法正常工作。 就像人的身体一样，除了大脑以外，其他器官并不是不重要。 其实其他器官也很重要。
单片机是一种电子设备，所以它必须有电源才能工作。 否则的话，你再强大，也不过是“黑色百足怪”而已。
我们使用的51单片机需要在+5V直流环境下稳定工作（并不是所有单片机都工作在+5V，有的低压单片机工作电压为3.3V，有的甚至更低）。 在直流电源中，一般有两根线：电源正极和地线。 单片机的+5V引脚为40引脚VCC，接地引脚为20引脚GND。
为单片机供电的+5V直流电源必须非常稳定，否则可能会导致单片机频繁复位。 在微控制器的正常工作中必须避免这种情况，除非有特定需要或发生故障。
单片机时钟周期
几十年前，由于技术原因，微控制器的速度非常慢。 晶振的时钟脉冲相对于单片机来说太快了，不可能用一个脉冲来执行一条指令。 为了解决这个问题，我们伟大的工程师做了一点改进，设置为当出现几个脉冲时只执行一次指令。 这样，单片机的速度就可以根据时钟来工作。
这就像秒一样，对于普通人来说太详细了。 我们日常工作中很难做到精确到秒。 为了解决这个问题，出现了分钟和小时的时间概念。
在51单片机中，晶振输出的脉冲周期就是脉冲周期，12个脉冲周期就是机器周期。 单片机的最小工作时间就是机器周期。
