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單片機屬于單片微控制器，是將中央處理器CPU、只讀存儲器ROM、隨機存儲器RAM、I/O口、定時器/計時器、中斷系統(tǒng)、PWM脈寬調(diào)制、A/D轉(zhuǎn)換等模塊電路集成到一塊芯片上形成一個微小而完善的微型計算機系統(tǒng)。

要使單片機能夠正常工作，一般指的是單片機最小系統(tǒng)，下面說說最小系統(tǒng)里一般具有的電路：

（1）電源是必須的首要條件，處理器必須供電才有可能正常工作。單片機的電源一般為5V或3.3V，目前低功耗的單片機大多數(shù)為3.3V供電。

【資料圖】

（2）其次是時鐘（晶振），時鐘相當(dāng)于單片機運行的“心臟”，沒有時鐘單片機根本無法運行。但是目前很多單片機有內(nèi)部時鐘（將晶振集成于單片機內(nèi)部），所有不需要外部晶振電路單片機仍然能夠正常工作。

（3）再次就是下載電路，為單片機提供程序加載。單片機內(nèi)部必須具有相應(yīng)的程序才能夠正常工作（運行）。下載電路接口一般有SW接口、ISP接口和JTAG接口，最常見的是JTAG接口。

（4）還有就是復(fù)位電路，復(fù)位電路不是單片機能夠運行的必須條件，沒有復(fù)位電路單片機也能夠正常運行。復(fù)位電路的作用是啟動復(fù)位時，單片機能夠重新開始運行。

（5）看門狗電路，看門狗電路也不是單片機運行的必須條件，這里指的是硬件看門狗，當(dāng)程序跑飛時能夠通過硬件看門狗進行復(fù)位，使程序重新以起點開始運行。

（6）電源管理電路，也不是單片機能夠運行的必須條件，當(dāng)電源不穩(wěn)定，電壓偏高或偏低時，電源管理電路輸出復(fù)位信號，能夠?qū)纹瑱C復(fù)位。

總結(jié)：根據(jù)以上的描述分析，單片機能夠正常工作的必須條件有：電源、下載電路（單片機內(nèi)部具有相應(yīng)的程序）。晶振電路不是必須的，因為很多單片機內(nèi)部已經(jīng)集成時鐘信號。雖然復(fù)位電路、看門狗電路、電源管理電路不是單片機運行的必須條件，但是在設(shè)計硬件電路時為了提高單片機系統(tǒng)運行的可靠性，最好加上。

硬件電路設(shè)計需要掌握很多技巧，很多時候并不是電路越簡單、元器件越少越好，需要綜合考慮電路的功能及可靠性。就比如單片機系統(tǒng)的硬件看門狗電路，很多初學(xué)設(shè)計者并沒有增加這項功能，但是作為專業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計，此項功能一般是不可缺少的，它能夠更有效的提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。當(dāng)程序突然跑飛時，能夠通過硬件看門狗電路對單片機系統(tǒng)進行自動復(fù)位，使程序能夠重新開始運行。若沒有硬件看門狗電路，系統(tǒng)就會一直處于崩潰狀態(tài)了，直到人工手動復(fù)位或者重新上電才會恢復(fù)正常。

審核編輯：湯梓紅