基于C8O51F32O单片机的最小系统设计
单片机最小系统，是指用最少的元件组成的可以工作的单片机系统。为了方便设计者自行开发和应用，文章设计了基于一个通用的单片机的最小系统。该系统以C8051F320为主控芯片，设计了电源电路、复位电路、时钟电路、存储器扩展电路、串口通信电路和液晶显示电路，并介绍了各部分的功能。实验证明改最小系统原理正确，工作可靠。可用于科研、电子电路设计等领域。
单片机(MCU)是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I／O口和中断系统、定时器／计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。随着计算机技术的高速发展，单片机以其自身的特点，己广泛应用于工业控制、家用电器、智能仪器、电子玩具市场。
本文的最小系统以C8051F320为主控芯片，C8051F320／1系列器件使用SiliconLabs的专利CIP-51微控制器内核。CIP-51内核具有标准8052的所有外设部件，包括4个16位计数器／定时器、一个具有增强波特率配置的全双工UART、一个增强型SPI端口、2304字节内部RAM、128字节特殊功能寄存器(SFR)地址空间及25／21个I／O引脚。C8051F320片内调试电路提供全速、非侵入式的在系统调试；支持断点、单步、观察／修改存储器和寄存器，比使用仿真芯片、目标仿真头和仿真插座的仿真系统有更优越的性能。
系统中所有的芯片都是用的3V的电压，选用的芯片是TPS78930，这是一种低压差稳压器，与传统的低压差稳压器相比，具有超低的静态电流。输入电压为4～10V，输出电压3V。输出电流为100mA。在电源模块中通过4个电容进行电源稳压滤波，为系统提供稳定的电源。另外，我们的系统中带可充电的锂电池，充电芯片采用MAX1501，其输入电压为4．5～6．5V，输出为4．2V电压。电网电压经5V的适配器可以只给电池充电，也可以只给系统供电，或一边给电池充电，一边给系统供电。给电池充电过程中，充电指示灯RLED亮，电池充满后，满电指示灯亮。在电池给系统供电过程中，电池电压经过两个100k的电阻分压后接到单片机的P15口，检测到电池电压低时，电压低的指示灯亮。电源电路如图2所示。
系统的复位模式有三种：上电复位、用户按键复位和软件复位。电路如图3所示，该复位电路的工作原理如下：在系统上电时，通过电阻R1向电容C1、C2充电，当C1、C2两端的电压未达到高电平的门限电压时，REST端输出为低电平，系统处于复位状态；当C1、C2两端的电压达到高电平的门限电压时，REST端输出为高电平，系统进入正常工作状态。当用户按下按钮S时，C1、C2两端的电荷被泄放掉，REST端输出为低电平，系统进入复位状态。软件可以通过向寄存RSTSRC中的PINRSF位写“1”来强制产生一次上电复位。当发生掉电或因电源波动导致VDD降到VRST以下时，电源监视器将／RST引脚驱动为低电平并使CIP-51保持复位状态。当VDD又回到高于VRST的电平时，CIP-51将退出复位状态。在选择VDD监视器作为复位源之前，必须使能VDD监视器。
