8086最小系统

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单片机最小系统一般有晶振电路、电源电路、复位电路以及调试电路组成
1.电源电路
主要有两部分组成:
可以使用普通的USB接口电路,5V电源输出
增加稳压输出的稳定性
。晶振电路用来给芯片提供时钟信号,原理图如下:
需要注意的是:
复位电路如下:
stm32有三种复位方式:电源复位、系统复位和后备域复位
电源复位时,当NRST引脚被拉低,产生外部复位,并产生复位脉冲,从而使系统复位。
主要用来滤除杂波,保持引脚电压的稳定。这些电容也尽量离芯片相关引脚近一点。分布在芯片四周即可。
启动方式 | BOOT0 | BOOT1 |
---|---|---|
从主闪存存储器启动 | 0 | x |
从系统存储器启动 | 1 | 0 |
从内置SRAM启动 | 1 | 1 |
楼主提供F103C8T6的原理图,各位可以参考图片版本
照着图片画一版,增强记忆
不提供PCB的原因是:大家使用的元器件库是不一样的,最好根据自己实验室现有器件规格来配置相应的元器件,并设计好PCB。
另外需要说明一点:下载时的积分我设置不了,这是系统自动设置的。虽然,我也想把积分调低一点。
好像能改。。。改成5积分了。
STM32最小系统硬件组成详解
0组成: 电源 复位 时钟 调试接口 启动
1、电源 : 一般3.3V LDO供电 加多个0.01uf去耦电容
2、复位:有三种复位方式:上电复位、手动复位、程序自动复位
通常低电平复位:(51单片机高电平复位,电容电阻位置调换)
上电复位,在上电瞬间,电容充电,RESET出现短暂的低电平,该低电平持续时间由电阻和电容共同决定,计算方式如下:t = 1.1RC(固定计算公式) 1.1*10K*0.1uF=1.1ms
需求的复位信号持续时间约在1ms左右。
手动复位:按键按下时,RESET和地导通,从而产生一个低电平,实现复位。
3、时钟 : 晶振+起振电容 +(反馈电阻MΩ级)
如使用内部时钟:
对于100脚或144脚的产品,OSC_IN应接地,OSC_OUT应悬空。
2)对于少于100脚的产品,有2种接法:
i)OSC_IN和OSC_OUT分别通过10K电阻接地。此方法可提高EMC性。
32.768KHZ:
可选择只接高速外部时钟8MHZ或 既多接一个32.768MHZ的外部低速时钟。
32.768KHZ时钟作用: 用于精准计时电路 万年历
通常会选择32.768KHz的晶振,原因在于32768=2^15,而嵌入式芯片分频设置寄存器通常是2的次幂的形式,这样经过15次分频后,就很容易的1HZ的频率。实现精准定时。用于精准计时电路 万年历
晶振:一般选择8MHZ 方便倍频
有源:更稳定 成本更高 需要接电源供电 不需要外围电路 3脚单线输出
无源:精度基本够 方便灵活 便宜 最大区别:是否需要单独供电 无源晶振需要外接起振电容:晶振的两侧有两个电容
OSC——OUT不接,悬空
有源晶振
作用:
1、使晶振两端的等效电容等于或接近于负载电容;
2、起到一定的滤波的作用,滤除晶振波形中的高频杂波;
该起振电容的大小一般选择10~40pF,当然根据不同的单片机使用手册可以具体查阅,如果手册上没有说明,一般选择20pF、30pF即可,这是个经验值。
调整电容可微调振荡频率:
一般情况下,增大电容会使振荡频率下降,而减小电容会使振荡频率升高,
反馈电阻: 1M 负反馈 同时也是限流
1、连接晶振的芯片端内部是一个线性运算放大器,将输入进行反向180度输出,晶振处的负载电容电阻组成的网络提供另外180度的相移; 整个环路的相移360度,满足振荡的相位条件,
2、 晶振输入输出连接的电阻作用是产生负反馈,保证放大器工作在高增益的线性区,一般在M欧级;
3、 限流的作用,防止反向器输出对晶振过驱动,损坏晶振,有的晶振不需要是因为把这个电阻已经集成到了晶振里面。
4、启动: 用户使用通常都设置成Boot0 Boot1均为0即均为低电平
M3核的器件有3种启动方式,M4的有4种。通过BOOT0,BOOT1的电平进行选择。
STM32三种启动模式对应的存储介质均是芯片内置的,它们是:
1)用户闪存 = 芯片内置的Flash。
2)SRAM = 芯片内置的RAM区,就是内存啦。
3)系统存储器 = 芯片内部一块特定的区域,芯片出厂时在这个区域预置了一段Bootloader,就是通常说的ISP程序。这个区域的内容在芯片出厂后没有人能够修改或擦除,即它是一个ROM区,它是使用USART1作为通信口。
M4在上述基础上又增加了可在FSMC的BANK1区域启动。
5、调试接口:STM32有两种调试接口,JTAG为5针, SWD为2线串行(一共四线)
此外还有采用USB进行程序烧写和数据输出:和电脑USB口连接也可以进行小负载驱动供电。
通常采用CH340G的芯片:实现USB转串口。
需要单独的振荡电路 12MHZ
使用该芯片将电脑的USB映射为串口使用, 注意电脑上应安装串口驱动程序,否则不能正常识别。
当烧写程序时,我们希望BOOT0=1,BOOT1=0。当烧写完成后我们希望BOOT0=0,BOOT1=0(这个模式BOOT1可以是0可以是1,这里我们让BOOT1拉低,即整个过程BOOT1都为L接地,简化电路设计)。
8086最小系统
8086最小系统
转载于:https://www.cnblogs.com/Howbin/p/11103832.html
单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.
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.下面给出一个51单片机的最小系统电路图.
说明
复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位.一般教科书推荐C 取10u,R取8.2K.当然也有其他取法的,原则就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平.至于如何具体定量计算,可以参考电路分析相关书籍.
晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作)
单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机
特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行.这一点是初学者容易忽略的.
复位电路:
一、复位电路的用途
单片机复位电路就好比电脑的重启部分,当电脑在使用中出现死机,按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样,当单片机系统在运行中,受到环境干扰出现程序跑飞的时候,按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。
单片机复位电路如下图:
二、复位电路的工作原理
在书本上有介绍,51单片机要复位只需要在第9引脚接个高电平持续2US就可以实现,那这个过程是如何实现的呢?
在单片机系统中,系统上电启动的时候复位一次,当按键按下的时候系统再次复位,如果释放后再按下,系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。
开机的时候为什么为复位
在电路图中,电容的的大小是10uF,电阻的大小是10k。所以根据公式,可以算出电容充电到电源电压的0.7倍(单片机的电源是5V,所以充电到0.7倍即为3.5V),需要的时间是10K*10UF=0.1S。
也就是说在电脑启动的0.1S内,电容两端的电压时在0~3.5V增加。这个时候10K电阻两端的电压为从5~1.5V减少(串联电路各处电压之和为总电压)。所以在0.1S内,RST引脚所接收到的电压是5V~1.5V。在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号,而大于1.5V的电压信号为高电平信号。所以在开机0.1S内,单片机系统自动复位(RST引脚接收到的高电平信号时间为0.1S左右)。
按键按下的时候为什么会复位
在单片机启动0.1S后,电容C两端的电压持续充电为5V,这是时候10K电阻两端的电压接近于0V,RST处于低电平所以系统正常工作。当按键按下的时候,开关导通,这个时候电容两端形成了一个回路,电容被短路,所以在按键按下的这个过程中,电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移,电容的电压在0.1S内,从5V释放到变为了1.5V,甚至更小。根据串联电路电压为各处之和,这个时候10K电阻两端的电压为3.5V,甚至更大,所以RST引脚又接收到高电平。单片机系统自动复位。
总结:
1、复位电路的原理是单片机RST引脚接收到2US以上的电平信号,只要保证电容的充放电时间大于2US,即可实现复位,所以电路中的电容值是可以改变的。
2、按键按下系统复位,是电容处于一个短路电路中,释放了所有的电能,电阻两端的电压增加引起的。
51单片机最小系统电路介绍
1.51单片机最小系统复位电路的极性电容C1的大小直接影响单片机的复位时间,一般采用10~30uF,51单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短。
2.51单片机最小系统晶振Y1也可以采用6MHz或者11.0592MHz,在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振,51单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度,频率越大处理速度越快。
3.51单片机最小系统起振电容C2、C3一般采用15~33pF,并且电容离晶振越近越好,晶振离单片机越近越好4.P0口为开漏输出,作为输出口时需加上拉电阻,阻值一般为10k。
设置为定时器模式时,加1计数器是对内部机器周期计数(1个机器周期等于12个振荡周期,即计数频率为晶振频率的1/12)。计数值N乘以机器周期Tcy就是定时时间t。
设置为计数器模式时,外部事件计数脉冲由T0或T1引脚输入到计数器。在每个机器周期的S5P2期间采样T0、T1引脚电平。当某周期采样到一高电平输入,而下一周期又采样到一低电平时,则计数器加1,更新的计数值在下一个机器周期的S3P1期间装入计数器。由于检测一个从1到0的下降沿需要2个机器周期,因此要求被采样的电平至少要维持一个机器周期。当晶振频率为12MHz时,最高计数频率不超过1/2MHz,即计数脉冲的周期要大于2 ms。