單片機(jī)最小系統(tǒng)

奧科單片機(jī)

http://52作者：楊工航母I號(hào)視頻教學(xué)全集

電話(huà)箱：okmcu@QQ:航母I號(hào)系列學(xué)習(xí)群網(wǎng)站：網(wǎng)店：http://52公司：青島帕沃伸電子有限公司聯(lián)系方式單片機(jī)的最小系統(tǒng)1、電源電路2、復(fù)位電路3、晶振電路電源交流電源直流電源直流電源化學(xué)電源：干電池、蓄電池線性穩(wěn)壓電源：穩(wěn)壓芯片78XX和1117系列，紋波容易控制，設(shè)計(jì)難度低。開(kāi)關(guān)電源：高頻開(kāi)關(guān)，體積小，重量輕，穩(wěn)定可靠，但是紋波大，設(shè)計(jì)難度高。線性穩(wěn)壓電源第一步變壓整流A、交流變壓器降壓B、橋式整流C、濾波電路第二步線性穩(wěn)壓A、穩(wěn)壓芯片降壓B、電源濾波處理容抗Xc=1/(2πfC)電磁干擾(EMI)EMI(ElectroMagneticInterference)直譯是電磁干擾。這是合成詞，我們應(yīng)該分別考慮“電磁”和“干擾”?！案蓴_”，指設(shè)備受到干擾后性能降低以及對(duì)設(shè)備產(chǎn)生干擾的干擾源這二層意思。第一層意思如雷電使收音機(jī)產(chǎn)生雜音，摩托車(chē)在附近行駛后電視畫(huà)面出現(xiàn)雪花，拿起電話(huà)后聽(tīng)到無(wú)線電聲音等“電磁”。電荷如果靜止，稱(chēng)為靜電。當(dāng)不同的電位向一致移動(dòng)時(shí)，便發(fā)生了靜電放電，產(chǎn)生電流，電流周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)。如果電流的方向和大小持續(xù)不斷變化就產(chǎn)生了電磁波。電磁干擾：電磁波對(duì)系統(tǒng)的干擾。電磁干擾三大因素干擾源：電磁干擾源包括微處理器、微控制器、傳送器、靜電放電和瞬時(shí)功率執(zhí)行元件，如機(jī)電式繼電器、開(kāi)關(guān)電源、雷電等

耦合路徑：導(dǎo)體，如果一條導(dǎo)線經(jīng)過(guò)一個(gè)充滿(mǎn)噪聲的環(huán)境，該導(dǎo)線會(huì)感應(yīng)環(huán)境噪聲，并且將它傳遞到電路的其余部分；共享負(fù)載，如果其中一個(gè)電路需要一個(gè)突發(fā)的較大電流，而兩個(gè)電路共享電源線，等效接入同一個(gè)電源內(nèi)阻，電流的不平衡會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)電路的電源電壓下降；另外，電磁波的輻射存在于每個(gè)電路中，這就形成了電路間的耦合。當(dāng)電流改變時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電磁波。這些電磁波能耦合到附近的導(dǎo)體中，并且干擾電路中的其他信號(hào)。接收器：所有的電子電路都可能受到電磁干擾。雖然一部分電磁干擾是以射頻輻射的方式被直接接受的，但大多數(shù)電磁干擾是通過(guò)瞬時(shí)傳導(dǎo)被接受的。在數(shù)字電路中，復(fù)位、中斷和控制信號(hào)等臨界信號(hào)最容易受到電磁干擾的影響。如何提高電子產(chǎn)品的EMI性能選用頻率低的微控制器減小信號(hào)傳輸中的畸變減小信號(hào)線間的交叉干擾減小來(lái)自電源的噪聲注意印刷線板與元器件的高頻特性元件布置要合理分區(qū)處理好接地線用好去耦電容降低EMI干擾常用做法(1)能用低速芯片就不用高速的，高速芯片用在關(guān)鍵地方。(2)可用串一個(gè)電阻的辦法，降低控制電路上下沿跳變速率。(3)盡量為繼電器等提供某種形式的阻尼，降低對(duì)系統(tǒng)的輻射干擾。(4)使用滿(mǎn)足系統(tǒng)要求的最低頻率時(shí)鐘。(5)時(shí)鐘產(chǎn)生器盡量靠近到用該時(shí)鐘的器件。石英晶體振蕩器外殼要盡量接地。(6)用地線將時(shí)鐘區(qū)圈起來(lái)，時(shí)鐘線盡量短且粗。(7)I/O驅(qū)動(dòng)電路盡量靠近印刷板邊，讓其盡快離開(kāi)印刷板。對(duì)進(jìn)入印制板的信號(hào)要加濾波，從高噪聲區(qū)來(lái)的信號(hào)也要加濾波，同時(shí)用串終端電阻的辦法，減小信號(hào)反射。(8)MCD無(wú)用端要接高，或接地，或定義成輸出端，集成電路上該接電源地的端都要接，不要懸空。(9)閑置不用的門(mén)電路輸入端不要懸空，閑置不用的運(yùn)放正輸入端接地，負(fù)輸入端接輸出端。(10)印制板盡量使用45折線而不用90折線布線以減小高頻信號(hào)對(duì)外的發(fā)射與耦合。(11)印制板按頻率和電流開(kāi)關(guān)特性分區(qū)，噪聲元件與非噪聲元件要距離再遠(yuǎn)一些。(12)單面板和雙面板用單點(diǎn)接電源和單點(diǎn)接地、電源線、地線盡量粗，經(jīng)濟(jì)是能承受的話(huà)用多層板以減小電源，地的容生電感。(13)時(shí)鐘、總線、片選信號(hào)要遠(yuǎn)離I/O線和接插件。(14)模擬電壓輸入線、參考電壓端要盡量遠(yuǎn)離數(shù)字電路信號(hào)線，特別是時(shí)鐘。(15)對(duì)A/D類(lèi)器件，數(shù)字部分與模擬部分信號(hào)不要交叉。(16)時(shí)鐘線垂直于I/O線比平行I/O線干擾小，時(shí)鐘元件引腳遠(yuǎn)離I/O電纜。(17)元件引腳盡量短，去耦電容引腳盡量短。(18)關(guān)鍵的線要盡量粗，并在兩邊加上保護(hù)地。高速線要短要直。(19)對(duì)噪聲敏感的線不要與大電流，高速開(kāi)關(guān)線平行。(20)石英晶體下面以及對(duì)噪聲敏感的器件下面不要走線。(21)弱信號(hào)電路，低頻電路周?chē)灰纬呻娏鳝h(huán)路。(22)任何信號(hào)都不要形成環(huán)路，如不可避免，讓環(huán)路區(qū)盡量小。(23)每個(gè)集成電路一個(gè)去耦電容。每個(gè)電解電容邊上都要加一個(gè)小的高頻旁路電容。(24)多芯片的蓄能電容，最好用鉭電容，不用電解電容復(fù)位電路為確保單片機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。由于單片機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，因此在電源上電時(shí)，只有當(dāng)VCC滿(mǎn)足單片機(jī)的需求，以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作的時(shí)候，復(fù)位信號(hào)才被撤除，微機(jī)電路開(kāi)始正常工作?；緩?fù)位電路復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷(xiāo)復(fù)位信號(hào)。為可靠起見(jiàn)，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷(xiāo)復(fù)位信號(hào)，以防電源開(kāi)關(guān)或電源插頭分-合過(guò)程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位電源監(jiān)控電路上電復(fù)位，保障上電時(shí)能正確地啟動(dòng)系；掉電復(fù)位，當(dāng)電源失效或電壓降到某一電壓值以下時(shí)，復(fù)位系統(tǒng)；

多功能電源監(jiān)控電路除上電復(fù)位和掉電復(fù)位外，很多監(jiān)控電路集成了系統(tǒng)所需的功能，如：

電源測(cè)控，供電電壓出現(xiàn)異常時(shí)提供預(yù)警指示或中斷請(qǐng)求信號(hào)，方便系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)異常處理；

數(shù)據(jù)保護(hù)，當(dāng)電源或系統(tǒng)工作異常時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的保護(hù)，如寫(xiě)保護(hù)、數(shù)據(jù)備份或切換后備電池；

看門(mén)狗定時(shí)器，當(dāng)系統(tǒng)程序“跑飛”或“死鎖”時(shí)，復(fù)位系統(tǒng)；

其它的功能，如溫度測(cè)控、短路測(cè)試等等。

晶振晶振有源晶振無(wú)源晶振無(wú)源晶振負(fù)載電容負(fù)載電容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+a式中Cd,Cg為分別接在晶振的兩個(gè)腳上和對(duì)地的電容,a的經(jīng)驗(yàn)值為6.5至13.5pf簡(jiǎn)化：C=Cd/2+10pf2X(C-13.5pf)<=Cd<=2X(C-6.5pf)最常見(jiàn)的負(fù)載電容取值C=20pf13pf<=Cd<=27pf電容的選取另外還要參考單片機(jī)的datasheet的要求進(jìn)行設(shè)定。航母一號(hào)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、電源處理2、復(fù)位電路3、晶振及匹配電容選取4、最小系統(tǒng)其他因素本講作業(yè)1、看完課程后，自己用筆畫(huà)一下草圖，從市電到5V直流電壓轉(zhuǎn)變的過(guò)程。(線性穩(wěn)壓)2、熟練背誦