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单片机图形化编程及应用:单片机最小系统

时间:2023-11-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:单片机最小系统,也叫做单片机最小应用系统,是指用最少的元件组成可以工作的单片机系统。换言之,所谓“单片机最小系统”,就是能够让单片机正常运行的最简单的电路。单片机最小系统一般包括电源、晶振、复位电路。如图6.1所示,为MSP430单片机的最小系统。电源、晶振、复位电路构成了单片机最小系统的三要素,也就是说,一个单片机具备了这三个条件,就可以运行程序了。图6.2单片机复位电路

单片机图形化编程及应用:单片机最小系统

单片机最小系统,也叫做单片机最小应用系统,是指用最少的元件组成可以工作的单片机系统。换言之,所谓“单片机最小系统”,就是能够让单片机正常运行的最简单的电路。单片机最小系统一般包括电源、晶振、复位电路。如图6.1所示,为MSP430单片机的最小系统。

电源(VCC/GND):为系统供电。目前,主流单片机的电源分为5 V和3.3 V两个标准,当然也有对电压要求更低的单片机系统,一般用在一些特定场合。MSP430单片机为1.8~3.6 V供电。

图6.1 MSP430单片机最小系统原理图

晶振(XIN/XOUT):又叫晶体振荡器,它的作用是为单片机系统提供基准时钟信号,类似于军队训练时喊口令的人,单片机内部所有的工作都是以这个时钟信号为步调基准来进行工作的。MSP430单片机具有内部时钟信号,因此不需要外接振荡电路

复位电路(RST):包括高电平复位和低电平复位。一般有3种方式:上电复位、手动复位、程序自动复位。

①上电复位:假如单片机程序有100行,某一次运行到第50行的时候,突然停电了,这个时候单片机内部有的区域数据会丢失,有的区域数据可能还没丢失,那么下次打开设备的时候,希望单片机能正常运行,所以上电或接通电源VCC后,单片机要进行一个内部初始化过程,这个过程就可以理解为上电复位。上电复位保证单片机每次都从一个固定的初始状态开始工作。这个过程跟我们打开电源启动计算机的过程是一样的。(www.xing528.com)

②手动复位:当程序运行时,如果遭受到意外干扰而导致程序死机,或者程序跑飞的时候,就可以按图6.2所示复位电路中的复位按键SW0,让程序重新进行初始化运行,这个过程就叫做手动复位,最典型的就是计算机的重启按钮

③程序自动复位:当程序死机或者跑飞的时候,单片机往往有一套自动复位机制,比如看门狗。“看门狗”来源于狗帮人看门场景,人需要在某一时间和地点给狗喂食,单片机看门狗技术采用在程序某个位置编写一段喂狗程序,如定时器初值重装载代码,只要每次喂狗时间间隔小于定时触发时长,程序将正常执行,否则定时触发会拉高/拉低复位RST端电平,引起程序复位。即如果程序长时间失去响应,单片机看门狗电路会启动自动复位,重启单片机。

电源、晶振、复位电路构成了单片机最小系统的三要素,也就是说,一个单片机具备了这三个条件,就可以运行程序了。而比如LED灯、数码管、液晶等设备,都属于单片机的外部设备,即外设。单片机系统设计就是通过对单片机编程,控制各种各样的外设,最终实现想要完成的任务和功能。

图6.2 单片机复位电路

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