單片機(jī)最小系統(tǒng)，或者稱為最小應(yīng)用系統(tǒng)，是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)。

對(duì)51系列單片機(jī)來說，單片機(jī)+晶振電路+復(fù)位電路，便組成了一個(gè)最小系統(tǒng)。但是一般我們?cè)谠O(shè)計(jì)中總是喜歡把按鍵輸入、顯示輸出等加到上述電路中，成為小系統(tǒng)。

單片機(jī)主要擅長系統(tǒng)控制，而不適合做復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，在設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)時(shí)通常選用AT89C5l、AT89C52、AT89S51、AT89S52（S系列芯片支持ISP功能）等型號(hào)的8位DIP-40封裝的單片機(jī)作為MCU，一個(gè)典型的單片機(jī)最小系統(tǒng)一般由時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、鍵盤電路、顯示電路等部分組成，有時(shí)也外擴(kuò)有片外RAM和ROM以及外部擴(kuò)展接口等電路。圖1為單片機(jī)最小系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

1、系統(tǒng)時(shí)鐘電路

單片機(jī)內(nèi)部具有一個(gè)高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器。通常在引腳XTALl和XTAL2跨接石英晶體和兩個(gè)補(bǔ)償電容構(gòu)成自激振蕩器，系統(tǒng)時(shí)鐘電路結(jié)構(gòu)如圖2所示，可以根據(jù)情況選擇6MHz、8MHz或12MHz等頻率的石英晶體，補(bǔ)償電容通常選擇20-30pF左右的瓷片電容。

2、復(fù)位電路

單片機(jī)小系統(tǒng)采用上電自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)按鍵復(fù)位兩種方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)位操作。上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。手動(dòng)復(fù)位要求在電源接通的條件下，在單片機(jī)運(yùn)行期間，用按鈕開關(guān)操作使單片機(jī)復(fù)位。復(fù)位電路結(jié)構(gòu)如圖3所示。上電自動(dòng)復(fù)位通過電容C3充電來實(shí)現(xiàn)。手動(dòng)按鍵復(fù)位是通過按鍵將電阻R2與VCC接通來實(shí)現(xiàn)。

3、鍵盤電路

系統(tǒng)利用P1口的P1.0-P1.3設(shè)置了4個(gè)獨(dú)立按鍵S2～S5，如圖4所示，當(dāng)鍵按下時(shí)，P1口相應(yīng)的引腳置為低電平，且與此鍵相連的發(fā)光二極管點(diǎn)亮。此外，通過8279鍵盤顯示控制芯片還可以擴(kuò)展編碼鍵盤和顯示，圖5為利用8279擴(kuò)展的一個(gè)2×8=16鍵編碼鍵盤及 8個(gè)LED的電路。