1.3 单片机的最小系统电路

单片机的正常工作，离不开工作电源、振荡电路和复位电路三个基本条件。能让单片机运行起来的最小硬件连接就是单片机的最小系统电路，如图1-4所示。

图1-4　单片机最小系统电路

1.3.1 单片机的工作电源

51单片机的40脚接5V电源，20脚接地，为单片机提供工作电源，由于目前的单片机均内含程序存储器，因此，在使用时，一般需要将31脚接电源（高电平）。

1.3.2 单片机的复位电路

复位是单片机的初始化操作，其主要功能是把程序存储器初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，也需按复位键以重新启动。

51单片机的RST引脚是复位信号的输入端，复位信号是高电平有效，其有效时间应持续24个振荡脉冲周期（即2个机器周期）以上。通常为了保证应用系统可靠地复位，复位电路应使引脚RST脚保持10ms以上的高电平。只要引脚RST保持高电平，单片机就循环复位。当引脚RST从高电平变为低电平时，单片机退出复位状态，从程序存储器的0000H地址开始执行用户程序。

复位操作有上电自动复位和按键手动复位两种方式。

上电复位的过程是在加电时，复位电路通过电容加给RST端一个短暂的高电平信号，此高电平信号随着VCC对电容的充电过程而逐渐回落，即RST端的高电平持续时间取决于电容的充电时间。

手动复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平。一般采用的办法是在RST端和正电源VCC之间接一个按钮，当按下按钮时，则VCC的+5V电平就会直接加到RST端。即使按下按钮的动作较快，也会使按钮保持接通达数十毫秒，保证能满足复位的时间要求。

1.3.3 单片机的时钟电路

时钟电路用于产生时钟信号，单片机本身是一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，单片机应设有时钟电路。

在单片机芯片内部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2，在芯片的外部通过这两个引脚跨接晶体振荡器和微调电容，形成反馈电路，就构成了一个稳定的自激振荡器，如图1-5所示。

图1-5　单片机的振荡电路

电路中对电容C1和C2的要求不是很严格，如使用高质的晶振，则不管频率多少，C1、C2一般都选择30pF。对于AT89S51/52单片机，晶体的振荡频率范围是0～33MHz，晶体振荡频率越高，则系统的时钟频率越高，单片机运行速度也越快。