MCS51单片机最小系统设计

MCS51单片机最小系统设计 单片机最小系统设计

一、任务与要求应用89C51(52)单片机设计并制作一个单片机最小 ( ) 应用 系统，达到如下基本要求： 系统，达到如下基本要求： 1、具有上电复位和手动复位功能。 、具有上电复位和手动复位功能。 2、使用单片机片内程序存储器。 、使用单片机片内程序存储器。 3、具有基本的人机交互接口。按键输入、LED显示功能 3、具有基本的人机交互接口。按键输入、LED显示功能。 显示功能。 4、具有一定的可扩展性，单片机I/O口可方便地与其他电路 、具有一定的可扩展性，单片机 口可方便地与其他电路 板连接。 板连接。

二、单片机最小系统设计1、最小系统概念 最小系统概念单片机最小系统,或者称为最小应用系统 是指用最少的元 单片机最小系统 或者称为最小应用系统,是指用最少的元 或者称为最小应用系统 件组成的单片机可以工作的系统. 件组成的单片机可以工作的系统 51系列单片机来说 最小系统一般应该包括:单片机 系列单片机来说,最小系统一般应该包括 单片机、 对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、 晶振电路、复位电路、按键输入、显示输出等。 晶振电路、复位电路、按键输入、显示输出等。

2、时钟和时钟电路 、通常外接 通常外接 一个晶振 两个电容XTAL1 外部时钟 XTAL1 XTAL2 XTAL2

也可以由 XTAL1 端接入外部时钟， 端接入外部时钟， 此时应将 XTAL2 接地： 接地：

15~45pf× 15~45pf×2 1~12MHz(MCS-51) 12MHz(MCS-51) 24MHz(Atmel-89C) 0~24MHz(Atmel-89C)

3、 复位和复位电路 、正脉冲有效，宽度> 个机器周期) RESET: 复位端 (正脉冲有效，宽度> 2个机器周期)+5V Vcc 10uF 10uF RST 10K GND 上电复位 手动&上电复位 手动 上电复位 10K GND 1K RST +5V Vcc

4、EA/Vpp:寻址外部ROM控制端/ 寻址外部ROM控制端/编程 ROM控制端 电源输入端。 电源输入端。 片内无ROM时必须接地 接地； 片内无ROM时必须接地； 片内有ROM时并应用时应当 片内有ROM时并应用时应当 时并应用时 接高电平； 接高电平； 对片内ROM编程时编程正电 对片内ROM编程时编程正电 ROM 源加到此端。 源加到此端。

三、基于ZLG7289按键显示电路设计 基于 按键显示电路设计ZLG7289B 是广州周立功单片机发展有限公司自 行设计的数码管显示驱动及键盘扫描管理芯片， 行设计的数码管显示驱动及键盘扫描管理芯片，可直 只独立LED),同时 LED), 接驱动8位共阴式数码管( 接驱动8位共阴式数码管(或64 只独立LED),同时 还可以扫描管理多达64只按键。 64只按键 还可以扫描管理多达64只按键。 内部含有显示译码器， ZLG7289B 内部含有显

示译码器，可直接接受 BCD码 16进制码 并同时具有2种译码方式。 进制码， BCD码或16进制码，并同时具有2种译码方式。 此外，还具有多种控制指令 如消隐﹑闪烁﹑ 多种控制指令， 此外，还具有多种控制指令，如消隐﹑闪烁﹑ 左移﹑右移﹑段寻址等。 左移﹑右移﹑段寻址等。 采用SPI串行总线与微控制器接口 SPI串行总线与微控制器接口， ZLG7289B 采用SPI串行总线与微控制器接口，仅 占用少数几根I/O 口线。 占用少数几根I/O 口线。

1、引脚图

2、典型应用电路图

3、使用注意(1)数码管必须是共阴式的，不能直接使用共阳式的。 )数码管必须是共阴式的，不能直接使用共阳式的。 是限流电阻，典型值是270 。 (2)R9~R16 是限流电阻，典型值是 ) ~ 。 (3)为了使键盘扫描得以正常进行，下拉电阻 ~R8 )为了使键盘扫描得以正常进行，下拉电阻R1~ 和位选电阻R17~R24 是必须的。 它们之间还要遵从一 是必须的。 和位选电阻 ~ 定的比例关系，比值在5:1到 之间，典型值是10:1。 定的比例关系，比值在 到50:1 之间，典型值是 。 下拉电阻取值范围在10~ 下拉电阻取值范围在 ~100K ,位选电阻取值范围在 ， 1~10K 。 ~ 。 按列裁 (4)在多数应用当中可能用不到太多的按键，建议按列裁 )在多数应用当中可能用不到太多的按键，建议按列 减键盘， 减键盘，则相应列的位选电阻可以省略

SPI串行接口 4、SPI串行接口根线实现数据双向传输。 串行外围接口 Serial peripheral interface,3根线实现数据双向传输。 , 根线实现数据双向传输

(1)ZLG7289B 的SPI 串行接口信号 )

(2) SPI 总线时序图 )

纯指令时序图(单字节命令) 纯指令时序图(单字节命令)

带数据指令时序图(命令字在前，输入数据在后) 带数据指令时序图(命令字在前，输入数据在后)

读键盘指令时序图(命令字在前，键值在后) 读键盘指令时序图(命令字在前，键值在后)

只有当INT 引脚出现下跳沿时才允许去读取按 引脚出现下跳沿时才允许去读取按 下跳沿 键值，否则将得不到有意义的数据。 键值，否则将得不到有意义的数据。

C51驱动程序软件包 5、C51驱动程序软件包(1)软件包说明 )单片机C51 ZLG7289B 的80C51 单片机C51 驱动程序软件包由两个文 件组成：“ZLG7289.h”和“ZLG7289.c”。 件组成： ZLG7289.h 和 ZLG7289.c 。 头文件“ZLG7289.h”包括 包括ZLG7289B 头文件“ZLG7289.h 包括ZLG7289B 的I/O 接口定义和用 户指令集声明。 户指令集声明。 语言文件“ZLG7289.c”是这些指令的具体实现 是这些指令的具体实现。 C语言文件“ZLG7289.c 是这些指令的具体实现。

(2)软件包的具

体用法 )将文件“ 将文件“ZLG7289.c”和“ZLG7289.h”一起复制到您的工 和 一起复制到您的工 程文件夹下； 程文件夹下； 根据电路的实际情况，在文件“ 根据电路的实际情况，在文件“ZLG7289.h”中重新定义 中重新定义 I/O 接口； 接口； 把文件“ 添加进工程中， 把文件“ZLG7289.c”添加进工程中，在需要的地方包含 添加进工程中 头文件“ 头文件“ZLG7289.h”; ; 在main()函数的开始处应当调用一次初始化函数 函数的开始处应当调用一次初始化函数 ZLG7289_Init(); ; 以后在程序中可以直接使用ZLG7289B 的用户指令集了； 的用户指令集了； 以后在程序中可以直接使用 读取键值时使用函数ZLG7289_Key(),查询方式、中断方 读取键值时使用函数 ，查询方式、 式皆可。 式皆可。

(3)用户指令集汇总： )用户指令集汇总： 复位指令：ZLG7289_Reset(); 复位指令：ZLG7289_Reset(); 测试指令：ZLG7289_Test(); 测试指令：ZLG7289_Test(); 左移指令：ZLG7289_SHL(); 左移指令：ZLG7289_SHL(); 右移指令：ZLG7289_SHR(); 右移指令：ZLG7289_SHR(); 循环左移：ZLG7289_ROL(); 循环左移：ZLG7289_ROL(); 循环右移：ZLG7289_ROR(); 循环右移：ZLG7289_ROR(); 下载数据： dat); 下载数据：ZLG7289_Download(mod, x, dp, dat); 闪烁控制：ZLG7289_Flash(x); 闪烁控制：ZLG7289_Flash(x); 消隐控制：ZLG7289_Hide(x); 消隐控制：ZLG7289_Hide(x); 段点亮控制：ZLG7289_SegOn(seg); 段点亮控制：ZLG7289_SegOn(seg); 段关闭控制：ZLG7289_SegOff(seg); 段关闭控制：ZLG7289_SegOff(seg); 读键盘数据指令： ZLG7289_Key()。 读键盘数据指令：char ZLG7289_Key()。