单片机最小单元是什么？单片机最小系统的作用是什么？

单片机最小单元是什么?能使单片机正常工作的最小硬件单元电路，就叫单片机最小系统。

单片机最小系统的作用是什么?

1、电源电路：作为电子器件，单片机当然少不了电源供电，它一般使用5V电源，我们可以从大家所熟悉的USB接口获取5V电源。在图中，每个VCC符号都是共同连接在5V电源正极的;而所有的GND符号连接在一起，共同接到电源负极。图中之所以没有把它们连接到一起，而是使用多个VCC和GND符号，是为了让电路图看起来更清晰简洁(VCC = Volt Current Condenser，表示供电电压;GND = Ground，接地的意思，可以简单理解为连接到电源负极，并且我们以GND作为参考电压，GND的电压值始终为0V)。

特别注意：一定不要把单片机接到过高的电压上，或者将电源正负极接反，很可能烧坏单片机，甚至发生爆炸。如果单片机是插在芯片插座上的，由于VCC和GND刚好在对称的位置，插反了刚好会出现电源接反的情况，一定要注意避免。

这里补充一点，如果需要知道一种芯片使用的电源电压，通常可以查官方给出的芯片手册，后面会对芯片手册进行介绍。

2、时钟电路：连接在引脚XTAL1、XTAL2和GND间的电路是时钟电路(XTAL = External Crystal Oscillator，表示外接晶振)。前面的电源比较好理解，但是什么是时钟电路呢?它有什么用处呢?时钟电路就像是人的心脏一样，每时每刻不断跳动着，对于单片机来说是至关重要的。如同心脏给我们的身体不断运输血液和氧气，让身体各种器官正常工作，而时钟电路则是单片机内部各部分电路正常工作的驱动力。

时钟电路由晶振和电容器组成。晶振是一种由石英制造的电子元件，在通电时，其表面会产生特定频率的振荡，最后通过电路可以输出一个频率很稳定的时钟信号，驱动单片机工作。我们人的心脏每分钟跳动几十到上百次，而对于单片机来说，这实在太慢了。图中的晶振频率是 12MHz(1MHz=1，000，000Hz)，正常工作起来，每秒钟振荡12，000，000次!实际上，时钟电路的晶振并非必须是12M，也可以是其他的，但是要注意STC89C51这款单片机最高工作频率不能超过80M(这个同样可以通过芯片手册查找)。实际上我们使用更多的是11.0592M的晶振，为什么是这样奇怪的频率呢?后面讲到串口的时候相信读者就能明白了。

时钟电路还用到C2和C3两个电容，如果不了解电容，可以找找常用电子元器件介绍的相关资料，这里不做介绍。这两个电容通常用瓷片电容，容量一般取30pF即可。

顺便说一下，如果自己设计时钟电路，晶振和单片机之间的连线不要过长，这样可能会导致电路不能正常工作(不能起振)。

时钟每产生一次振荡的时间，叫做一个时钟周期;对于我们用的这款51单片机，每12个时钟周期，单片机执行一步操作，称为一个机器周期(STC也推出了 1T单片机，每1个时钟周期就执行一步操作)。如果是12M晶振，时钟周期就是1/12 us，机器周期刚好是1 us。

3、复位电路：图中连接到RST引脚的那部分电路就是复位电路，由电阻和电容组成。复位电路的作用，就是在刚通电的时候给单片机发出一个信号(对于51单片机，是连续至少两个机器周期的高电平)，告诉单片机现在可以开始工作了。于是单片机就从初始状态开始，不厌其烦的执行特定的程序，直到断电，或者出现特殊情况导致程序终止。一般情况下，单片机正常工作时是不应该出现程序执行终止的情况的，有关这个问题，后文讲单片机程序特点时会说明。

复位电路的原理，是上电时通过电阻给电容充电，让电容连接到RST管脚的电压，从5V变为0V，也就是高电平变为低电平。电阻和电容的取值，按照图中给出的参考值即可，如果对模拟电路有了解，也可以自行计算确定其取值。

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