Qual é o sistema mínimo de microcomputador de chip único

Para o microcomputador de chip único da série 51, o sistema mínimo geralmente deve incluir: microcomputador de chip único, circuito oscilador de cristal e circuito de reinicialização. O seguinte é um diagrama de circuito mínimo do sistema de 51 microcomputadores de chip único.

Explicar

Circuito de reset: é composto de resistência em série do capacitor. De acordo com a figura e a propriedade de "a tensão do capacitor não pode mudar repentinamente", quando o sistema é ligado, o primeiro pino terá um nível alto, e a duração desse nível alto é determinada pelo valor RC do circuito. O microcomputador de chip único típico de 51 será reiniciado quando o nível alto do pino RST durar mais de dois ciclos de máquina. Portanto, a redefinição confiável pode ser garantida combinando adequadamente o valor de RC. Os livros didáticos gerais recomendam que C leve 10u er 8,2k. Claro, existem outros métodos. O princípio é fazer com que a combinação RC produza um alto nível de não menos que 2 ciclos de máquina no primeiro pino. Quanto a como calcular quantitativamente, você pode consultar livros relacionados à análise de circuitos.

Circuito oscilador de cristal: o oscilador de cristal típico é 11,0592Mhz (porque a taxa de transmissão de 9600 e a taxa de transmissão de 19200 podem ser obtidas com precisão, o que é usado para ocasiões com comunicação serial) / 12Mhz (para gerar intervalo de tempo de nível dos EUA preciso, o que é conveniente para temporização Operação)

Microcomputador de chip único: um AT89S51 / 52 ou outro microcomputador de chip único compatível com a série 51

Nota especial: para o pino 31 (EA/VPP), quando o nível alto está conectado, o MCU inicia a partir de 0000H da ROM interna após reset; Quando o nível baixo está conectado, o reset é executado diretamente do 0000H da ROM externa. Isso é fácil para os iniciantes ignorarem.

Circuito de reinicialização

O circuito de reinicialização do MCU é como a parte de reinicialização do computador. Quando o computador trava em uso, pressione o botão de reinicialização e o programa dentro do computador será executado do zero. O microcomputador de chip único é o mesmo. Quando o sistema de microcomputador de chip único estiver em execução e o programa voar devido à interferência ambiental, pressione o botão de reinicialização e o programa interno será executado automaticamente desde o início.

O circuito de reset do microcomputador de chip único é mostrado a seguir:

É introduzido no livro que 51 microcomputadores de chip único podem ser redefinidos apenas conectando um nível alto no pino 9 para 2us. Como esse processo é realizado?

No sistema de microcomputador de chip único, o sistema é reiniciado uma vez quando é ligado e iniciado. Quando a tecla é pressionada, o sistema reinicializa novamente. Se for pressionado novamente após a liberação, o sistema será reinicializado. Portanto, o reset pode ser controlado no sistema em funcionamento através da abertura e fechamento da chave.

Por que é redefinido ao iniciar

No diagrama do circuito, a capacitância é 10uF e a resistência é 10K. Portanto, de acordo com a fórmula, pode-se calcular que o tempo necessário para o capacitor carregar 0,7 vezes a tensão da fonte de alimentação (a fonte de alimentação do microcomputador de chip único é 5V, portanto, carregar 0,7 vezes é 3,5V) é 10K * 10uF = 0,1s.

Em outras palavras, dentro de 0,1 s de inicialização do computador, a tensão em ambas as extremidades do capacitor aumenta em 0 3,5 V. Neste momento, a tensão em ambas as extremidades do resistor de 10 K diminui de 5 1,5 V (a soma das tensões em todas as partes do circuito em série é a tensão total). Portanto, dentro de 0,1s, a tensão recebida pelo pino RST é 5V 1,5V. Em 51 microcomputadores de chip único com 5V funcionando normalmente, o sinal de tensão inferior a 1,5V é um sinal de baixo nível, enquanto o sinal de tensão maior que 1,5V é um sinal de alto nível. Portanto, o sistema MCU será redefinido automaticamente dentro de 0,1 s após a inicialização (o tempo do sinal de alto nível recebido pelo pino RST é de cerca de 0,1 s).

Por que ele reinicia quando a tecla é pressionada

Depois que o MCU é iniciado por 0,1 s, a tensão em ambas as extremidades do capacitor C é continuamente carregada até 5 V. Neste momento, a tensão em ambas as extremidades do resistor de 10K está próxima de 0V e o RST está em nível baixo, então o sistema funciona normalmente. Quando a tecla é pressionada, o interruptor é ligado. Neste momento, um circuito é formado em ambas as extremidades do capacitor e o capacitor está em curto-circuito. Portanto, no processo de pressionar a tecla, o capacitor começa a liberar a carga antes de carregar. Com o tempo, a tensão do capacitor muda de 5V para 1,5V ou até menos em 0,1s. De acordo com a tensão do circuito em série é a soma de todas as partes, neste momento, a tensão em ambas as extremidades do resistor de 10K é de 3,5V ou até maior, então o pino RST recebe nível alto novamente. O sistema de microcomputador de chip único é redefinido automaticamente.

Resumo

1. O princípio do circuito de reset é que o primeiro pino do microcomputador de chip único recebe um sinal de nível acima de 2us. Contanto que o tempo de carga e descarga do capacitor seja maior que 2us, a reinicialização pode ser realizada, de modo que o valor da capacitância no circuito pode ser alterado.

2. Pressione a tecla para reinicializar o sistema, que é causado pelo capacitor em curto-circuito, liberando toda a energia elétrica e aumentando a tensão nas duas extremidades da resistência.

Introdução do circuito mínimo do sistema de 51 microcomputadores de chip único

1.51 a capacitância de polaridade C1 do circuito de reinicialização do sistema mínimo do microcomputador de chip único afeta diretamente o tempo de reinicialização do microcomputador de chip único. Geralmente, 10 30uf é usado. Quanto maior for a capacitância mínima do sistema de 51 microcomputadores de chip único, menor será o tempo de reinicialização necessário.

2.51 o oscilador de cristal mínimo do sistema Y1 do microcomputador de chip único também pode usar 6 mhz ou 11,0592 mhz. Em condições normais de trabalho, o oscilador de cristal com maior frequência pode ser usado. A frequência de oscilação do oscilador de cristal mínimo do sistema de 51 microcomputadores de chip único afeta diretamente a velocidade de processamento do microcomputador de chip único. Quanto maior a frequência, mais rápida a velocidade de processamento.

3.51 a capacitância mínima inicial do sistema C2 e C3 do microcomputador de chip único é geralmente 15 33pf, e quanto mais próxima a capacitância estiver do oscilador de cristal, melhor será o oscilador de cristal do microcomputador de chip único. A porta P0 é uma saída de drenagem aberta. Quando é usado como porta de saída, uma resistência à tração precisa ser adicionada e o valor da resistência é geralmente 10K.

Quando o modo temporizador é definido, a adição de 1 contador conta os ciclos internos da máquina (um ciclo da máquina é igual a 12 ciclos de oscilação, ou seja, a frequência de contagem é 1/12 da frequência de oscilação do cristal). O valor da contagem n multiplicado pelo ciclo da máquina tcy é o tempo de tempo t.

Quando configurado para o modo contador, o pulso de contagem de eventos externos é inserido no contador pelo pino t0 ou T1. Os níveis dos pinos t0 e T1 são amostrados durante s5p2 de cada ciclo da máquina. Quando uma entrada de alto nível é amostrada em um ciclo e um nível baixo é amostrado no próximo ciclo, o contador é incrementado em 1 e o valor de contagem atualizado é carregado no contador durante s3p1 do próximo ciclo de máquina. Como são necessários 2 ciclos de máquina para detectar uma borda descendente de 1 a 0, o nível amostrado é necessário para manter pelo menos um ciclo de máquina. Quando a frequência do oscilador de cristal for 12Mhz, a frequência máxima de contagem não deve exceder 1/2MHz, ou seja, o período de pulso de contagem deve ser maior que 2ms.