0. 51单片机最小系统
我们先来初步了解一下它是什么样子的:
51单片机最小系统原理图
51单片机最小系统物理图
51单片机最小系统由单片机IC、电源、外部晶振电路、复位电路组成,缺一不可。
一、51单片机外部引脚介绍
51单片机的最小系统其实很简单。 下面依次介绍各引脚的功能。
电源引脚
VCC(VDD):40脚,电源端,连接+5V电源,用于给整个系统供电。
VSS(GND):20脚,接地端,连接+5V电源接地端。
外部晶振引脚
XTAL1(引脚19):片内振荡电路反向放大器输入。
XTAL2(引脚20):使用内部时钟时,可作为片内振荡电路的反相放大器输出。 当连接外部石英晶体和微调电容器时,产生原始振荡脉冲信号。
一般情况下,我们给15单片机连接一个12M晶振。 当然,我们也可以外接6MHz或11.0592MHz晶振,根据实际应用环境进行选择。
51单片机晶振引脚硬件连接图
控制信号引脚
RST:第9脚,复位信号输入端,高电平有效。 复位口的硬件方案有两种,一种是上电复位,一种是按键复位。 不同的场景有不同的选择。
上电复位硬件连接方法
按键复位硬件连接方法
复位操作可以完成单片机的初始化操作,也可以使单片机在死机状态下重新运行。 现在很多电子产品的机身上仍然保留着复位按钮,只是为了应对死机状态。
ALE/PROG:引脚30,地址锁存使能输出/编程脉冲输入。 正常情况下,该引脚会连续输出1/6振荡器频率的正脉冲信号。 当单片机需要访问外部存储器时,还作为控制信号锁存P0口的低8位地址。
EA/Vpp:引脚31,外部程序存储器地址使能输入/编程电压输入端。 当该引脚接高电平时,CPU仅访问芯片上的4KB ROM。 当地址超过4KB时,自动重定向到片外ROM中的程序。 连接低电平时,CPU仅访问片外ROM。 第二功能引脚Vpp作为8051编程时的编程电压输入端。
输入/输出引脚 P0、P1、P2、P3
4个8位并行输入/输出端口,共32个引脚,是51单片机的重要内部资源,作为通用输入/输出端口。
通用输入/输出端口
准双向口:启动时为高电平。
P0口(P0.0-P0.7):39-32脚,开漏准双向口,内部不带上拉电阻,处于高阻状态,不能正常输出高低电平,用作I时/O口需外接上拉电阻,一般为10K。
P0口上拉电阻解决方案
P1端口(P1.0-P1.7):引脚1-8:准双向端口,内部有上拉电阻。
P2 端口(P2.0-P2.7):引脚 21-28:与 P1 端口类似。
P3端口(P3.0-P3.7):引脚10-17:与P1端口类似,也具有第二功能。
P3口第二功能
2.仿真软件的使用和物理硬件的选择
了解微控制器不能仅仅通过阅读简介来完成。 需要实际操作。 如果有条件,可以选择单片机开发板进行实际动手操作。 如果我们有焊接和PCB设计的基础,我们就可以设计自己的微控制器开发板。 这不仅仅是学习单片机,更是学习整个硬件知识。 当然,作为初学者,一款模拟软件是必不可少的。 虽然不能代替实际的实验结果,但仍然可以作为入门的首选。
Proteus仿真软件,这个软件我就不详细介绍了。 它可以画原理图、画PCB、模拟单片机数字和模拟电气实验,可以实现从概念到产品的完整设计,但我不推荐。 用这个软件做PCB设计,有更好的软件可用。 稍后我也会讲解PCB绘图的相关知识,并向大家推荐几款优秀的软件。
proteus软件界面图
这个软件比较好用。 以后的单片机实验,我会先在Proteus上做一个仿真,然后通过实物展示给大家。
3、编程软件的选择
为了对微控制器进行编程,我们需要使用Keil uVision5。 这是一个付费软件。 我们绝对需要尊重知识产权。 我可以为您提供软件安装包。
Keil软件界面图
无需激活,该软件可以编译源文件在2KB以下的项目。 您可以先尝试一下,体验一下单片机编程的过程。
下一节,我将带大家正式进入单片机编程的学习,开始电子产品设计的第一步,从0到1。
如果您需要这两个软件,可以私信我,我可以提供软件和安装指导。