¿Cuál es el sistema mínimo de microcomputadora de un solo chip?

Para la microcomputadora de un solo chip de la serie 51, el sistema mínimo generalmente debe incluir: microcomputadora de un solo chip, circuito oscilador de cristal y circuito de reinicio. El siguiente es un diagrama de circuito de sistema mínimo de 51 microcomputadoras de un solo chip.

Explicar

Circuito de reinicio: está compuesto por una resistencia en serie de condensadores. De acuerdo con la figura y la propiedad de "el voltaje del capacitor no puede cambiar repentinamente", cuando el sistema está encendido, el primer pin tendrá un nivel alto y la duración de este nivel alto está determinada por el valor RC del circuito. La típica microcomputadora de un solo chip 51 se reiniciará cuando el nivel alto del pin RST dure más de dos ciclos de máquina. Por lo tanto, el restablecimiento confiable se puede garantizar combinando adecuadamente el valor de RC. Los libros de texto generales recomiendan que C tome 10u y r tome 8.2k. Por supuesto, hay otros métodos. El principio es hacer que la combinación RC produzca un alto nivel de no menos de 2 ciclos de máquina en el primer pin. En cuanto a cómo calcular cuantitativamente, puede consultar libros relacionados con el análisis de circuitos.

Circuito de oscilador de cristal: el oscilador de cristal típico es 11,0592 Mhz (porque se puede obtener con precisión una tasa de baudios de 9600 y una tasa de baudios de 19200, que se utiliza para ocasiones con comunicación en serie) / 12 Mhz (para generar un intervalo de tiempo de nivel de EE. UU. preciso, lo cual es conveniente para la sincronización operación)

Microcomputadora de un solo chip: una AT89S51 / 52 u otra microcomputadora de un solo chip compatible con la serie 51

Nota especial: para el pin 31 (EA/VPP), cuando el nivel alto está conectado, la MCU comienza desde 0000H de la ROM interna después del reinicio; Cuando se conecta el nivel bajo, el reinicio se ejecuta directamente desde el 0000H de la ROM externa. Esto es fácil de ignorar para los principiantes.

Restablecer circuito

El circuito de reinicio de MCU es como la parte de reinicio de la computadora. Cuando la computadora falla en uso, presione el botón de reinicio y el programa dentro de la computadora se ejecutará desde cero. El microordenador de un solo chip es el mismo. Cuando el sistema de microcomputadora de un solo chip está funcionando y el programa vuela debido a la interferencia ambiental, presione el botón de reinicio y el programa interno se ejecutará automáticamente desde el principio.

El circuito de reinicio de la microcomputadora de un solo chip se muestra a continuación:

En el libro se presenta que 51 microcomputadoras de un solo chip se pueden restablecer solo conectando un nivel alto en el pin 9 para 2us. ¿Cómo se realiza este proceso?

En el sistema de microordenador de un solo chip, el sistema se restablece una vez cuando se enciende y se inicia. Cuando se presiona la tecla, el sistema se reinicia nuevamente. Si se vuelve a pulsar después de soltarlo, el sistema se reiniciará. Por lo tanto, el reinicio se puede controlar en el sistema en funcionamiento a través de la apertura y el cierre de la llave.

¿Por qué se reinicia al iniciar?

En el diagrama del circuito, la capacitancia es 10uF y la resistencia es 10K. Por lo tanto, de acuerdo con la fórmula, se puede calcular que el tiempo requerido para que el capacitor se cargue 0,7 veces el voltaje de la fuente de alimentación (la fuente de alimentación de la microcomputadora de un solo chip es de 5 V, por lo que la carga de 0,7 veces es de 3,5 V) es 10K * 10uF = 0,1 s.

En otras palabras, dentro de los 0,1 s del inicio de la computadora, el voltaje en ambos extremos del capacitor aumenta a 0 3,5 V. En este momento, el voltaje en ambos extremos de la resistencia de 10K disminuye de 5 a 1,5 V (la suma de los voltajes en todas las partes del circuito en serie es el voltaje total). Por lo tanto, dentro de 0,1 s, el voltaje recibido por el pin RST es 5V 1,5V. En 51 microcomputadoras de un solo chip con 5 V que funcionan normalmente, la señal de voltaje inferior a 1,5 V es una señal de bajo nivel, mientras que la señal de voltaje superior a 1,5 V es una señal de alto nivel. Por lo tanto, el sistema MCU se restablecerá automáticamente dentro de 0,1 s después del inicio (el tiempo de la señal de alto nivel recibida por el pin RST es de aproximadamente 0,1 s).

¿Por qué se reinicia cuando se presiona la tecla?

Después de que la MCU se inicia durante 0,1 s, el voltaje en ambos extremos del capacitor C se carga continuamente a 5 V. En este momento, el voltaje en ambos extremos de la resistencia de 10K está cerca de 0V y el RST está en un nivel bajo, por lo que el sistema funciona normalmente. Cuando se presiona la tecla, el interruptor se enciende. En este momento, se forma un circuito en ambos extremos del capacitor y el capacitor se cortocircuita. Por lo tanto, en el proceso de presionar la tecla, el capacitor comienza a liberar la carga antes de cargar. Con el tiempo, el voltaje del capacitor cambia de 5 V a 1,5 V o incluso menos en 0,1 s. De acuerdo con el voltaje del circuito en serie es la suma de todas las partes, en este momento, el voltaje en ambos extremos de la resistencia de 10K es de 3,5 V o incluso mayor, por lo que el pin RST recibe un nivel alto nuevamente. El sistema de microcomputadora de un solo chip se reinicia automáticamente.

Resumen

1. El principio del circuito de reinicio es que el primer pin de la microcomputadora de un solo chip recibe una señal de nivel superior a 2us. Siempre que el tiempo de carga y descarga del capacitor sea superior a 2us, se puede realizar el reinicio, por lo que se puede cambiar el valor de capacitancia en el circuito.

2. Presione la tecla para restablecer el sistema, que es causado por el condensador en un circuito de cortocircuito, liberando toda la energía eléctrica y aumentando el voltaje en ambos extremos de la resistencia.

Introducción del circuito de sistema mínimo de 51 microcomputadoras de un solo chip

1.51 la capacitancia de polaridad C1 del circuito de reinicio mínimo del sistema de la microcomputadora de un solo chip afecta directamente el tiempo de reinicio de la microcomputadora de un solo chip. Generalmente, se utilizan 10 30uf. Cuanto mayor sea la capacitancia mínima del sistema de 51 microcomputadoras de un solo chip, menor será el tiempo de reinicio requerido.

2.51 el oscilador de cristal de sistema mínimo Y1 de microcomputadora de un solo chip también puede usar 6 mhz o 11.0592 Mhz. En condiciones normales de trabajo, se puede utilizar el oscilador de cristal con mayor frecuencia. La frecuencia de oscilación del oscilador de cristal del sistema mínimo de 51 microcomputadoras de un solo chip afecta directamente la velocidad de procesamiento de la microcomputadora de un solo chip. Cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será la velocidad de procesamiento.

3.51 la capacitancia mínima de arranque del sistema C2 y C3 de la microcomputadora de un solo chip es generalmente 15 33pf, y cuanto más cerca esté la capacitancia del oscilador de cristal, mejor será el oscilador de cristal para la microcomputadora de un solo chip. El puerto P0 es una salida de drenaje abierto. Cuando se usa como puerto de salida, se debe agregar una resistencia de tracción y el valor de la resistencia es generalmente de 10K.

Cuando se establece el modo de temporizador, agregar 1 contador cuenta los ciclos internos de la máquina (un ciclo de la máquina es igual a 12 ciclos de oscilación, es decir, la frecuencia de conteo es 1/12 de la frecuencia de oscilación del cristal). El valor de conteo n multiplicado por el ciclo de máquina tcy es el tiempo de temporización t.

Cuando se configura en modo contador, el pulso de conteo de eventos externos se ingresa al contador mediante el pin t0 o T1. Los niveles de los pines t0 y T1 se muestrean durante s5p2 de cada ciclo de la máquina. Cuando se muestrea una entrada de nivel alto en un ciclo y se muestrea un nivel bajo en el ciclo siguiente, el contador se incrementa en 1 y el valor de conteo actualizado se carga en el contador durante s3p1 del siguiente ciclo de la máquina. Dado que se necesitan 2 ciclos de máquina para detectar un flanco descendente de 1 a 0, se requiere el nivel muestreado para mantener al menos un ciclo de máquina. Cuando la frecuencia del oscilador de cristal es de 12Mhz, la frecuencia máxima de conteo no debe exceder 1/2MHz, es decir, el período del pulso de conteo debe ser mayor a 2ms.