一天入门51单片机

本套教程共3节课程，熟悉这3节课程的话，你已经入门51单片机了。

下面是内容正文

单片机学习的第一步，什么是单片机最小系统？

我来打个比喻吧．

我们都知道，人的大脑是可以控制眼耳口鼻，手脚，全身等等，这就说明，大脑是我们人体的控制中心，人体能控制的地方，都是由大脑管理的．

而单片机就像我们的大脑，作为一个控制中心，去控制我们想要控制的东西．

为什么要控制呢？

好像一成不变枯燥的工作，如果是人处理的话，做的时间长一点，他会说累，说无聊，而单片机则不会，只要你给它编写好程序，它会默默无闻地重复你想要的动作，并且没有一点怨言，工作效率比人手还要高很多．

这个就是单片机迷人的一面．

那什么是单片机最小系统呢？

好像我们人类一样，虽然大脑可以控制你的全身，但是需要运行起人体的话，你还需要食物，心脏，肝胆脾胃，等等人体器官，才能让你的身体运行．

对于单片机来说就是

单片机等于大脑。

最小系统，就是帮助单片机大脑运行的外围电路。

那这个外围电路有多少东西呢？

我们以51单片机为例，它共有40只脚（51和52是一样的，都是51内核，统称51单片机）

我们先去除单片机的手脚，(意思是先别想控制别的东西，先把单片机自己运行起来先)．

就像人体，先去除手脚，暂时别想用手脚去控制别的东西，先把人体运行运来先．

从上面图片可以看到，单片机的手脚共有四组(花括号括起来的部分)，

首先是Ｐ0.0~P0.7，我们简称P0口（上图右上角花括号部分）

我们都知道，人类的一只手，有５只手指

那么单片机Ｐ０口也当作是一只手看待的话，那么P0口就会有８只手指了(下图花括号部分，你可以认真观察一下)

剩下的P1，P2，P3也是一样的原理，每只手有８只手指．

Ｐ0.0~P0.7，我们叫P0口

剩下的称呼如此累推

Ｐ1.0~P1.7=P1口

Ｐ2.0~P2.7=P2口

Ｐ3.0~P3.7=P3口

我们现在先把这四组单片机的手脚先去除(就是先把３２只手指先去除)

那么只剩下四组单片机最小系统必需有的外围电路．

对应下面电路图的数字标记

我们一一来讲解一下

第一组，电源组：VCC和ＶSS

单片机的40脚和20脚，如下图红色指针头所示．

VCC是接电源的正极(常接的是５Ｖ电源)

VSS是接电源的负极(负极就是０Ｖ)

看下面电源图片对比一下

我们常用的电池是1.2V，那么单片机要５V电源的话，我们需要４块1.2V的电池，才能供得起单片机．

因为1.2*4=4.8V，差0.2V没影响的．

电池连接单片机如下图所以

4个1.2V的电池，串联起来，就得到５Ｖ的电池，这个原理，我们初中的物理就学过啦．

串联，电压是相加的．

并联，电压是一样的．

因为上面需要5V的电压，所以需要串联．

串联与并联的区别．

串联是电池尾(负极)与电池首(正极)相接．(左上图)

并联是电池尾与电池尾相接，电池首与电池首相接．(右上图)

解决了单片机的第一组，电源部分后，我们再来看看

第二组：晶振部分

单片机的18,19脚，如下图红色指针头所示．

那晶振部分，对于人体是什么概念呢？

不知道你知不知道，人体血管的能量，是靠什么传送运输的呢？没错，就是心脏．

人体的心脏就是一个劳碌命，自从出生那一刻，就需要不停的跳动，才能使人的生命得以唯持．

单片机晶振部分也是同样的原理．

单片机一供上电的时候，晶振要不停地像人体心脏那样跳动，才能使单片机内部的数据，进行传送，如下图所示．

这里比喻了，晶振作为一个载体(也可以说是运输工具)，把装在存储器１的数据，传送到存储器２，这个就是晶振的原理．

那晶振部分包含哪些电路呢？

上面图片的电路中，GND就是我们上面说的电池负极，而晶振部分电路包含有，

一个11.0592M晶振，两个22p电容．

在这个电路中，晶振Y1与18，19脚并联，电容C2与C3一端分别接单片机的18，19脚，另外一端共同接地(负极)．

实物如下图所示．

所以一个11.0592M晶振加２个22p电容，就可以构成单片机的心脏了，而且这３个元件，是没有分正负的，你随便插上去都可以．

或许有朋友会问，这个参数是怎么算出来的，其实你算它也没有用，因为这个单片机是人家公司生产的，你购买他的产品，他会直接给参数你的，你无需刻意研究，你直接学会运用就可以了，以下有电路的也如此类推．

第三组：复位电路

单片机第9脚，如下图红色指针头所示．

复位是什么概念？

复位就是重新来过．

对于人来说，比如学生，每天都是起床，早上上学，吃午饭，晚上放学，吃晚饭，睡觉，第二天如此类推，这个就是每天重复的动作．

对于单片机来说，也是同样的原理．

比如你给单片机编写一段程序：先点亮一盏灯，再点亮二盏灯，再点亮三盏灯，然后停止点亮．

如果你把单片机复位了，它就会响亮你的命令，重新开始，先点亮一盏灯，再点亮二盏灯，再点亮三盏灯，然后停止点亮．

简洁来说，一旦复位了，就是重新开始执行程序．

那复位部分包含哪些电路呢？

上面图片，５Ｖ就是我们电池的正极，GND就是电池负极，而复位部分电路包含有，

一个有极性的10u电容，一个１k电阻．
在上面这个电路中，有极性10u电容C1的正极，接电源5V(看上面的小加号，＋就是代表正极)，C1另外一端负极接单片机的复位脚第９脚．
还有一个R17的1K电阻，一端接复位脚第９脚，一端接地(电池负极)

实物如下图所示．

上面这个10u电容是有分正负的，你记住一个口诀就可以了：长正短负(长的为正极，短的为负极)

而１k电阻，没分正负，随便接都可以的．

因为单片机只需要高电平就可以复位，那么我在10u电容的旁边，并联多一个开关S31，就可以构成按钮复位了

上电复位与按钮复位总接线

按钮复位的用途：

当你单片机上电工作的时候，你觉得工作得不愉快，就可以按一下，让单片机重新开始执行，那么愉快感又回来了！

快乐就是这么简单

最后到了我们的尾声了．

最后一组：其它功能组

单片机的29，30，31脚，如下图红色指针头所示．

29是PSEN.

30是ALE/PROG

31是EA

对于应用的时候，29和30脚，我们是没有用到的，我玩51单片机那么多年，确实没用过这两只脚，所以在画电路的时候呢！

这两只脚在电路中是虚空状态的，虚空的意思就是什么都没连接，所以你连电路的时候，忽略这两只脚就可以了，如下图所示．

而31脚的EA则连接了电源5Ｖ，那为什么要连接５Ｖ呢？

在解答为什么要连接５Ｖ之前，我们先要了解单片机内部有什么东西．

像上面所说，单片机里面包含有内部存储器．

我们举两个单片机型号对比一下．
89C51和89C52

89C51单片机内部存储器有4K个，k就是千，4k就是4000个．

89C52有8K个．

如果我们的程序大于4K怎么办呢？

对于内部存储器只有4k大小的89C51来说，就需要扩展外部的存储器，才能装下我们多出４k部分的程序，那通过什么扩展呢？就是单片机的其中两只手，P0口和P2口，

当你知道有"内部存储器"和"外部存储器"概念的时候，那么EA的用途就来了．

我们来两种假设．
1 EA接电源负极

当程序大于4K的时候，就会通过单片机的两只手，自己调用外部存储器，进行存储．

2 EA接电源正极5V的时候

就只调用单片机的内部存储器，而不需调用外部存储器．

那我们使用的时候，为什么不常接电源负极，而接电源正极５Ｖ．使用单片机的内部存储器呢？

你可以想想，单片机才４只手，如果有２只手用在了存储器上面，还只有两只手去工作，这不是浪费资源吗？

那我们程序大于4K怎么办呢？

直接换成8K存储器的89C52不就行了吗，非常简单.

对于价格来说，差也差那几毛钱，对你经济不会有太大损失的．

如果程序大于8K的话，就选择89C54，这个单片机是16K大小的存储器的，等等如此类推．

你的程序有多大，你看人家的公司有哪些单片机可以运用的，直接购买就可以了．而不用去想扩展什么外部存储器，而浪费单片机稀缺的手．

所以画电路的时候，EA永远是接电源5V的，使用内部存储器。

那么最后，通过上面这么详细的知识讲解，再按照下面的电路图，你明白单片机最小系统的原理没呢？

单片机能运行必备的电路图

1 电源组：VCC和地

2 晶振组

3 复位组

4 存储器选择脚

我们来总结一下：

第一部分：电源组

40脚接电源VCC（VCC就是等于5V），20脚接电源负极，在单片机里面，负极也可以叫GND或者”地”，我们在单片机的应用中，习惯说负极为”地”

第二部分：晶振组

11.0592M晶振Y1与单片机的18，19脚并联．

22p电容C5一端接18脚，一端接地．

22p电容C6一端接19脚，一端接地．

第三部分：复位组

包含上电复位和按钮复位两种

上电复位：

10u电容C4正极接电源VCC，C4负极接单片机的复位脚，第9脚．

1K电阻R1一端接单片机的复位脚，第9脚，一端接地．

按钮复位：

10u电容旁边并联一个开关S31，就可以构成按钮复位了。

第四部分：其它功能组

存储器选择脚，31脚EA接电源VCC，说明永远只使用单片机的内部存储器．

上面实物图片中，左边红框是晶振部分，右边红框是复位部分，并且能标记到。

电源组和其它功能组是连接电源线的，所以看不到，就不标记了。

单片机最小系统的线路连接就是这样．弄好这些外围电路，这个单片机就可以运行了。

但是明白最小系统还不行，你还要学会使用它，才认为它对我们有用途．

继续我们的讲解。。。

现在我们倒过来，把单片机最小系统擦除

就剩下单片机的四只九阴白骨爪，去发挥单片机神奇的一面．

2 什么是位?

删除最小系统电路后，那么就只剩下单片机的四只手了．

比如一只手，Ｐ０，在上图的右上角那个，对于这个手名称，我们平时叫Ｐ０口，因为前面我们说过，单片机的一只手共有８只手指，

在命名字的时候，我们就是

P0.0

P0.1

P0.2

.

.

P0.7

这样

就是Ｐ0加一点，再到0~7，如下面图片所示．

其它的手如此类推．

P1口＝P1.0~P1.7

P2口＝P2.0~P2.7

P3口＝P3.0~P3.7

我们都知道，人类的两个手是一模一样的，那么你左手能做的东西，右手也大部分能做到．

那对于单片机的手，是不是只要明白一只手的原理，所以的手都已经懂了呢？

答案是对的．

我们拿Ｐ１口这个手来研究一下．

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