51单片机生动形象最小系统原理与制作详解（超详细、新手向、初学者）

什么是单片机最小系统

在制作最小系统之前，我们先来了解一下，什么是单片机最小系统． 我来打个比喻吧．

我们都知道，人的大脑是可以控制眼耳口鼻，手脚，全身等等，这 就说明，大脑是我们人体的控制中心，人体能控制的地方，都是由大 脑管理的.

而单片机就像我们的大脑，作为一个控制中心，去控制我们想要控制的东西．
为什么要控制呢？
好像一成不变枯燥的工作，如果是由人处理的话，做的时间长一点， 他会说累，说无聊，而单片机则不会，只要你给它编写好程序，它会 默默无闻地重复你想要的动作，并且没有一点怨言，工作效率比人手 还要高很多．

这个就是单片机迷人的一面．

那什么是单片机最小系统？

好像我们人类一样，虽然大脑可以制作你的全身，但是需要运行起人

体的话，你还需要食物，心脏，肝胆脾胃，等等人体器官，才能让你 的身体运行．
对开单片机来说就是 最片机等于大脑． 最小系统，就是帮助单片机大脑运行的外围电路．
那这个外围电路有多少东西呢？
我们以 51 单片机为例，它共有 40 只脚，

我们先去除单片机的手脚，(意思是先别想控制别的东西，先把单片机自己运行起来先)．

就像人体，先去除手脚，暂时别想用手脚去控制别的东西，先把人体 运行运来先．

从上面图片可以看到，单片机的手脚共有四组(花括号括起来的部分)，首先是Ｐ0.0~P0.7，我们简称 P0 口．

我们都知道，人类的一只手，有５只手指，那么单片机Ｐ０口也当作 是一只手看待的话，那么 P0 口就会有８只手指了，剩下的 P1，P2， P3 也是一样的原理，每只手有８只手指．

Ｐ0.0~P0.7=P0 口
Ｐ1.0~P1.7=P1 口
Ｐ2.0~P2.7=P2 口．
Ｐ3.0~P3.7=P3 口

我们现在先把这四组单片机的手脚先去除(就是先把32只手指先去除)

那么只剩下四组单片机最小系统必需要有的外围电路．

第一组，电源组：VCC 和ＶSS（GND）

单片机的 40 脚和 20 脚，如下图红色指针头所示．

VCC 是接电源的正极(常接的是５Ｖ电源)

VSS 是接电源的负极(负极就是０Ｖ)

看下面电源图片对比一下

我们常用的电池是 1.2V，那么单片机要５V 电源的话，我们需要４块 1.2V 的电池，才能供得起单片机． 因为1.2*4=4.8V，差 0.2V 没影响的．

4 个 1.2V 的电池，串联起来，就得到５Ｖ的电池，这个原理，我们初中的物理就学过啦． 串联，电压是相加的． 并联，电压是一样的．

串联与并联的区别．

串联是电池尾(负极)与电池首(正极)相接．(左上图)
并联是电池尾与电池尾相接，电池首与电池首相接．(右上图)

解决了单片机的第一组，电源部分后，我们再来看看

第二组：晶振部分．

那晶振部分，对于人体是什么概念呢？

不知道你知不知道，人体血管的能量，是靠什么传送运输的呢？没错， 就是心脏．

人体的心脏就是一个劳碌命，自从出生那一刻，就需要不停的跳动，

才能使人的生命得以唯持．

单片机晶振部分也是同样的原理． 单片机一供上电的时候，晶振要不停地像人体心脏那样跳动，才能使

单片机内部的数据，进行传送，如下图所示．

这里比喻了，晶振作为一个载体(也可以说是运输工具)，把装在存储

器１的数据，传送到存储器２，这个就是晶振的原理．

那晶振部分包含哪些电路呢？

上面图片的电路中，GND 就是我们上面说的电池负极，而晶振部分电路包含有，一个 11.0592M 晶振，两个 22p 电容．
在这个电路中，晶振 Y1 与 18，19 脚并联，电容 C2 与 C3 一端分别接 单片机的 18，19 脚，另外一端共同接地(负极)．

实物如下图所示．

所以一个 11.0592M 晶振加２个 22p 电容，就可以构成单片机的心脏

了，而且这３个元件，是没有分正负的，你随便插上去都可以．

或许有朋友会问，这个参数是怎么算出来的，其实你算它也没有用， 因为这个单片机是人家公司生产的，你购买他的产品，他会直接给你 的，你无需刻意研究，你直接学会运用就可以了，以下有电路的也如 此类推．

第三组：复位电路．

单片机第 9 脚，如下图红色指针头所示．

复位是什么概念？

复位就是重新来过．

对于人来说，比如学生，每天都是起床，早上上学，吃午饭，晚上放

学，吃晚饭，睡觉，第二天如此类推，这个就是每天重复的动作．

对于单片机来说，也是同样的原理． 比如你给单片机编写一段程序：先点亮一盏灯，再点亮二盏灯，再点

亮三盏灯，然后停止点亮．

如果你把单片机复位了，它就会响亮你的命令，重新开始，先点亮一 盏灯，再点亮二盏灯，再点亮三盏灯，然后停止点亮．

简洁来说，一旦复位了，就是重新开始执行程序．

那复位部分包含哪些电路呢？

上面图片，５Ｖ就是我们电池的正极，GND 就是电池负极，而复位

部分电路包含有，

一个有极性的 10u 电容，一个１k 电阻．

在上面这个电路中，有极性 10u 电容 C1 的正极，接电源 5V(看上面 的小加号，＋就是代表正极)，C1 另外一端负极接单片机的复位脚第

９脚．

还有一个 R17 的 1K 电阻，一端接复位脚第９脚，一端接地(电池负极)

实物如下图所示．

上面这个 10u 电容是有分正负的，你记住一个口诀就可以了：长正

短负(长的为正极，短的为负极)

而１k 电阻，没分正负，随便接都可以的．

最后到了我们的尾声了．

最后一组：其它功能组

单片机的 29，30，31 脚，如下图红色指针头所示．

29 是 PSEN.

30 是 ALE/PROG

31 是 EA

对于应用的时候，29 和 30 脚，我们是没有用到的，我玩 51 单片机
那么多年，确实没用过这两只脚，所以在画电路的时候呢，这两只脚 在电路中是虚空状态的，虚空的意思就是什么都没连接，如下图所示．

而 31 脚的 EA 则连接了电源 5Ｖ，那为什么要连接５Ｖ呢？

在解答为什么要连接５Ｖ之前，我们先要了解单片机内部有什么东西．

我们举两个单片机型号对比一下．

89C51 和 89C52

89C51 单片机内部存储器有 4K 个，k 就是千，4k 就是 4000 个．

如果我们的程序大于 4K 怎么办呢？

对于内部存储器只有 4k 大小的 89C51 来说，就需要扩展外部的存储 器，才能装下我们多出４k 部分的程序，那通过什么扩展呢？就是单 片机的其中两只手，P0 口和 P2 口，

当你知道有"内部存储器"和"外部存储器"概念的时候，那么 EA 的用

途就来了．

我们来两种假设．

1 EA 接电源负极，当程序大于 4K 的时候，就会通过单片机的两只手， 自己调用外部存储器，进行存储．

2 EA 接电源正极 5V 的时候，就只调用单片机的内部存储器，而不需 调用外部存储器．

那我们使用的时候，为什么不常接电源负极，而接电源正极５Ｖ．使 用单片机的内部存储器呢？

你可以想想，单片机才４只手，有２只手已经用在了存储器上面，还 只有两只手去工作，这不是浪费资源吗？

那我们程序大于 4K 怎么办呢？

直接换成 8K 存储器的 89C52 不就行了吗，非常简单.

对于价格来说，差也差那几毛钱，对你经济不会有太大损失的．

如果程序大于 8K 的话，就选择 89C54，这个单片机是 16K 大小的

存储器的，等等如此类推．

你的程序有多大，你看人家的公司有哪些单片机可以运用的，直接购 买就可以了．而不用去想扩展什么外部存储器，而浪费单片机稀缺的 手．

所以做电路的时候，EA 永远是接电源 5V 的． 那么最后，通过上面这么详细的知识讲解，再按照下面的电路图，你
会焊接自己的单片机最小系统没呢？

我们来总结一下：

第一部分：电源组

40 脚接电源 5V，20 脚接电源负极，在单片机里面，负极也可以叫
GND 或者”地”，我们在单片机的应用中，习惯说负极为”地”的．

第二部分：晶振组

11.0592M 晶振 Y1 与单片机的 18，19 脚并联．

22p 电容 C2 一端接 18 脚，一端接地．
22p 电容 C3 一端接 19 脚，一端接地．

第三部分：复位组

10u 电容 C1 正极接电源 5V，C1 负极接单片机的复位脚，第 9 脚．
1K 电阻 R17 一端接单片机的复位脚，第 9 脚，一端接地．

第四部分：其它功能组

存储器使用脚，31 脚 EA 接电源 5V，说明永远只使用单片机的内部 存储器．
单片机最小系统就是这样搭建的了．但是搭建了最小系统还不行，你 还要使用它，才认为它对我们有用途．

我们先把单片机最小系统擦除

就剩下单片机的四只九阴白骨爪，去发挥单片机神奇的一面！