最小系统 实验报告

最小系统实验报告

班级：信息101 成员：徐超 邢娜

实验日期 2013 04 10 交报告日期 2013 05 03

1.最小系统元器件

器件 单片机 晶振 晶振电容 复位电容 复位电阻 电源指示灯电路电阻 电源指示灯电路电容 发光二极管 型号/数量 AT89S52 11.0592Mhz 33PF：2只 22uF 10K，1K（可选） < 1K即可 电容104 2只

2.原理图

3.注意事项

a) 焊板子最好一开始就焊电源，确定电源正常，再焊晶振，最后再把其它

东西焊好。

b) 焊晶振时要注意：一定要尽量保证晶振焊脚与18、19脚的焊脚是最短，

对称的，晶振焊脚与33pF的电容也要求最短和对称。因为在AT89S52最小系统搭建中，最关键的就是确保晶振能起振。 c) 板子建好后，通电，电源指示灯会亮。

4.成品照片

5.制作中遇到的问题及解决

老师刚布置任务时，我们对单片机的认识还不是很清楚，虽然老师发来的资料上有相关的电路图，但我们还是有点一头雾水。在经过与同学的讨论后，具体的思路也比较清晰。为了尽快完成实验，我们在安排好实验室后的第二天就来到了实验室，因为当时只有三组同学去做实验，可以在一起讨论的人员比较有限，这也是我们遇到的困难之一。

在安排器件的摆放时，我们也讨论了一会。无论是把板子安排成左正右负，还是左负右正，板子上都要安排多条导线。我们为了简洁明了的安排器件，把作为流水灯的发光二级管安排在了板子的左边，顺势将板子的左边作为了正极，使板子上的导线尽可能的少，所以我们的成品比其他人的看起来干净简单。

因为老师事前发的晶振电容不符合要求，所以我们就想向实验室的老师要两

个电容，但实验室的老师说现在的晶振不用电容也可以，就没有给我们。我们一开始也就没有链接晶振电容，所以我们第一次验收时板子是有问题的。之后向老师要了电容，因为实验室已经关了，我们又找了好几个同学才借到工具，连接好后，板子能够正常运行了。晶振电容的作用我们会在下面阐明。

6.分析讨论

1）晶振电路中的电容的作用。

这两个电容叫晶振的负载电容，分别接在晶振的两个脚上和对地的电容，

一般在几十皮发。它会影响到晶振的谐振频率和输出幅度。

晶振的负载电容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C

Cd、Cg为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容

Cic（集成电路内部电容）+△C（PCB上电容）经验值为3至5pf

各种逻辑芯片的晶振引脚可以等效为电容三点式振荡器。晶振引脚的内

部通常是一个反相器, 或者是奇数个反相器串联。在晶振输出引脚 XO 和晶振输入引脚 XI 之间用一个电阻连接, 对于 CMOS 芯片通常是数 M 到数十M 欧之间。很多芯片的引脚内部已经包含了这个电阻, 引脚外部就不用接了。这个电阻是为了使反相器在振荡初始时处与线性状态, 反相器就如同一个有很大增益的放大器, 以便于起振。 石英晶体也连接在晶振引脚的输入和输出之间, 等效为一个并联谐振回路, 振荡频率应该是石英晶体的并联谐振频率。 晶体旁边的两个电容接地, 实际上就是电容三点式电路的分压电容, 接地点就是分压点。 以接地点即分压点为参考点, 振荡引脚的输入和输出是反相的, 但从并联谐振回路即石英晶体两端来看, 形成一个正反馈以保证电路持续振荡。 在芯片设计时, 这两个电容就已经形成了, 一般是两个的容量相等, 容量大小依工艺和版图而不同, 但终归是比较小, 不一定适合很宽的频率范围。 外接时大约是数 PF 到数十 PF, 依频率和石英晶体的特性而定。

需要注意的是: 这两个电容串联的值是并联在谐振回路上的, 会影响振荡频率。 当两个电容量相等时, 反馈系数是 0.5, 一般是可以满足振荡条件的, 但如果不易起振或振荡不稳定可以减小输入端对地电容量, 而增加输出端的值以提高反馈量。

2）两个电容是否需要？去掉它们会出现什么问题？

这两个电容是需要的。如果没这两个电容的话，振荡部分会因为没有回路而停振。电路不能正常工作了。