在基础篇01中，我们完成了51单片机开发环境的搭建。 本节我们正式学习51单片机。 51单片机要想工作，仅仅依靠一颗芯片是肯定不行的。 必须与相应的外围电路相匹配。 我们将51单片机使用的最简单、最基本的电路统称为51单片机最小系统。
1、最小系统的组成
1、晶振电路
由于单片机的正常工作需要时钟，因此需要在其晶振引脚上连接外部晶振。 我们使用的STC89CXX微控制器的晶振引脚是引脚18和19）。 至于所需晶振的大小，取决于您所使用的微控制器。 由于我们使用的是51单片机，它的时钟频率可以运行在0-40MHZ。 一般情况下，我们建议选择12M（适合计算延迟时间）或11.0592M（适合串行通信）。 晶振电路如下图所示：
如果直接将此晶振接到单片机的晶振引脚上，会发现系统不稳定。 这是因为晶振在开始振荡的瞬间会产生一些电感。 为了消除该电感造成的干扰，可以分别连接晶振的两端。 添加电容器。 电容需要无极性，另一端需要接地。 电容值根据所选晶振的大小确定。 通常电容器可以在10-33PF的值范围内选择。 我们使用的是 33PF 电容器。 这样就构成了晶振电路。 只有保证晶振电路的稳定性，单片机才能继续工作。
2.复位电路
我们知道单片机引脚中有一个RST复位引脚，而STC89CXX单片机是高电平复位，所以我们只需要把这个引脚保持高电平一段时间即可。 通常有两种方式实现该功能，一种是通过按键手动复位，另一种是上电复位，即上电后自动复位。 手动复位由按钮和电容、电阻组成。 复位是利用按钮的开关功能来实现的。 按钮按下后，VCC直接进入单片机的RST引脚。 松开按钮后，VCC断开，RST被电阻拉至低电平。 这种组合和打开实现了手动复位。 自动复位主要利用RC充放电功能。 电源已打开。 由于电容接通并阻断，VCC直接进入RST，然后电容开始缓慢充电，直至充电完成。 此时RST被电阻拉低。 这将具有上电复位的效果。 这里我们使用手动重置。 除非系统崩溃，我们几乎从不重置它。 复位电路如下图所示：
51 单片机复位为高电平，即J32端会有黄色跳帽短接RST和HRST。 当按下RSTK1按钮时，VCC直接连接到RST复位引脚。 VCC为高电平，系统复位。 如果所使用的单片机需要低电平复位，请将J32端子的黄色跳线帽短接到RST和LRST。 此时按下按钮RSTK1，VCC输入到Q2三极管的基极，Q2截止，LRST为低电平复位。 。
3.电源电路
STC89CXX单片机的工作电压范围为3.3-5.5V，通常我们使用5V DC。 只需将电源连接到每个芯片的电源引脚即可。 开发板电源电路如下图所示：
JP4为Fire Ox接口，可接5V DC（电流2A以内）适配器，再通过3.3V稳压芯片转换为3.3V，最后接到J35端子。 J35用于切换系统电源。 对于51单片机，系统供电为5V，所以J35端子上的黄色跳线帽会短接到2、3脚，此时VIN为5V。 如果系统供电需要3.3V单片机，则需要将J35端短接到1和2，此时VIN为3.3V。 开发板还预留了P3和P4（5V/3V/GND）端子，可以方便地为外部模块连接电源。 开发板不仅可以使用Fire Bull接口供电，也可以使用USB口供电。 其电路为下载电路。
4. 下载电路
烧录到单片机中的程序是通过上位机（PC）和相应的软件由编译器生成的。
将xxx.HEX文件写入单片机串口。 我们知道，现在的笔记本电脑没有RS232接口，因此必须使用USB转TTL串口电平芯片来建立PC和单片机之间的数据传输路径。 通常采用CH340G或CH340C芯片来完成电平转换。 CH340G需要外接12M晶振，而CH340C有自己的内部晶振，所以不需要外接12M晶振。 开发板采用CH340C芯片。 开发板的下载电路如下图所示：
该电路是普中自主研发的一键自动下载电路，不需要冷启动。 主要依靠上位机软件（PZ-ISP）控制CH340芯片的RTS、DTR引脚输出，使MOS管Q3自动断电再上电，完成冷启动工作。
从上图可以看出，USB1接口是程序下载接口，D-和D+分别连接CH340芯片的D-和D+，然后将CH340芯片的串口TXD和RXD引脚连接到单片机的串口（P3.0，P3.1），这里不是直接连接单片机串口，而是通过J39和J44端子上的黄色跳线帽（TXD-U和TXD短接） ，RXD-U和RXD短路）。 这样既可以让开发板的USB接口下载程序，又可以防止单片机的串口受到CH340的干扰。 这样开发板也可以作为USB转TTL模块使用。 本设计还考虑了WIFI、蓝牙等模块与串口通信之间的干扰问题。 。
USB1接口不仅可以作为程序下载口，还可以作为串口通信口，因为它本身就实现了串口下载。 同时，它也可以作为电源端口。 可以看到USB1的1脚为5V供电引脚，因此开发板可以直接使用USB线供电。 如果提供的 USB 数据线有问题，您可以使用 Android 手机数据线。 接口都是兼容的。 当打开电源开关时，电源指示灯DP1会亮起，表明系统供电正常。
如果J39端子上的黄色跳帽接好（TXD-R与TXD短接，RXD-R与RXD短接），则使用RS232模块的DB9下载程序。 在这种情况下，需要 USB 转 RS232 电缆。
一端连接DB9接口，另一端连接电脑USB口。 注意RS232的DB9接口没有电源，所以下载程序前需要给开发板供电。
至此，我们就介绍完了51单片机的最小系统。 制作最小系统时，可以参考我们的电路，这样成功的概率会更高。
