微控制器最小系統解析
電源
我們要使用 STC89C52RC 微控制器的時候，找到它的資料手冊第11頁，看第二項--工作電壓：5.5V ~ 3.4V（5V微控制器），這個地方就說明這個微控制器正常的工作電壓是個範圍值，只要電源VCC在5.5V ~ 3.4V 之間都可以正常工作，電壓超過5.5V是絕對不允許的，會燒壞微控制器，電壓如果低於3.4V，微控制器不會損壞，但是也不能正常工作。而在這個範圍內，最典型、最常用的電壓值就是5V，這就是後面括號裡“5V微控制器”這個名稱的由來。
我們獲取器件工作引數的一個最重要、也是最權威的途徑，就是查閱該器件的資料手冊
晶振
晶振通常分為無源晶振和有源晶振兩種型別，無源晶振一般稱之為 crystal（晶體）而有源晶振則叫做 oscillator（振盪器）
有源晶振是一個完整的諧振振盪器，它是利用石英晶體的壓電效應來起振，所以有源晶振需要供電，當我們把有源晶振電路做好後，不需要外接其他器件，只要給它供電，它就可以主動產生振盪頻率，並且可以提供高精度的頻率基準，訊號質量也比無源訊號要好。
無源晶振自身無法振盪起來，它需要晶片內部的振盪電路一起工作才能振盪，它允許不同的電壓，但是訊號質量和精度較有源晶振差一些。相對價格來說，無源晶振要比有源晶振價格便宜很多。無源晶振兩側通常會要求個電容，一般其容值都選在10pF~40pF之間，如果手冊中有具體電容大小的要求則根據要求來選電容，如果手冊沒有要求，我們用20pF就是比較好的選擇，這是一個長久以來的經驗值，具有及其普遍的適用性
有源晶振通常有4個引腳，VCC，GND，晶振輸出引腳和一個沒有用到的懸空引腳（有些晶振也把該引腳作為使能引腳）。無源晶振有2個或3個引腳，如果是3個引腳的話，中間引腳就是晶振的外殼，使用時要接到GND，兩側的引腳就是晶體的2個引出引腳了，這兩個引腳作用是等同的，就像是電阻的2個引腳一樣，沒有正負之分。對於無源晶振，用我們的微控制器上的兩個晶振引腳接上去即可，而有源晶振，只接到微控制器的晶振的輸入引腳上，輸出引腳上不需要接
復位電路
當這個電路處於穩壓狀態時，電容起到隔離直流的作用，隔離了+5V，而左側的復位按鍵是彈起狀態，下邊部分電路就沒有電壓差，所以按鍵和電容C11以下部分的電位都是和GND相等的，也就是0V。我們的微控制器是高電平復位，低電平正常工作，所以正常工作的電壓是0V
從沒有電到上電的瞬間，電容C11上方電壓是5V，下方是0V，電容C11需要充電，正離子從上往下充電，負離子從GND往上充電，這個時候電容對電路來說相當於一根導線，全部電壓去哪不加在了R31這個電阻上，那麼RST埠位置的電壓就是5V，隨著電容充電越來越多，即將充滿的時候，電流會越來越小，那RST埠的電壓值等於電流值乘以R31的阻值，也就會越來越小了，一直到電容完全充滿後，線路上不再有電流，這個時候RST和GND的電位就相等了也就是0V
從上電過程來看，加上此電路之後，微控制器系統上電後，RST引腳會先保持一小段時間的高電平而後變成低電平，這個過程就是上電覆位的過程。那這個“一小段時間”到底是多少才合適嘞？每種微控制器不完全一樣，51微控制器手冊裡寫的是持續時間不少於2個機器週期的時間。復位電壓值，每種微控制器不完全一樣，我們按照通常值0.7VCC作為復位電壓值，復位時間t=1.2RC，我們用的R是4700歐姆，C是0.0000001法，那麼計算出的 t 就是0.000564秒，即 564微妙，遠遠大雨2個機器週期（2us）在電路設計的時候一般留夠餘量
按鍵復位（即手動復位）有2個過程，按下按鍵之前，RST的電壓是0V，當按下按鍵後電路道通，，同時電容也會在瞬間進行放電，RST電壓值變化為4700VCC/(4700+18)，會處於高電平復位狀態。當鬆開按鍵後就和上電類似了，先是電容充電，後電流逐漸減小直到RST電壓變成0V的過程。我們按下按鍵的時間通常都會有幾百毫秒，這個時間足夠復位了。按下按鍵的瞬間，電容兩端的5V電壓（注意不是電源的5V和GND）會被直接接通，此刻會有一個瞬間的大電流衝擊，會在區域性範圍內產生一個電磁干擾，為了抑制這個大電流所引起的干擾，在電容放電迴路中串入了一個18歐姆的電阻來限流
按鍵
獨立按鍵
常用的按鍵電路有兩種形式，獨立式按鍵和矩陣式按鍵，獨立式按鍵比較簡單，它們各自與獨立的輸入線相連線
4條輸入線接到微控制器的 IO 口上，當按鍵 K1 按下時，+5V透過電阻 R1 然後再透過按鍵 K1 最終進入 GND 形成一條通路，那麼這條線路的全部電壓都加到了 R1 這個電阻上，KeyIn1 這個引腳就是個低電平。當鬆開按鍵後，線路斷開，就不會有電流透過，那麼 KeyIn1 和 +5V 就是一個等電位，是一個高電平。因此可以透過 KeyIn1 這個 IO 口的高低電平來判斷是否有按鍵按下
我所使用的微控制器 IO 口內部，也有一個上拉電阻的存在。按鍵是接到了 P2 口上，P2 口上電預設是準雙向IO口
我們現在絕大多數微控制器的 IO 口都是使用 MOS 管而非三極體，但是在這裡的 MOS 管其原理和三極體是一樣的，因此用三極體的原理來代替 MOS 管來理解
上圖方框內的電路都是指微控制器內部部分，方框外的就是我們外接的上拉電阻和按鍵，當我們要讀取外部按鍵訊號的時候，微控制器必須先給該引腳寫“1”，也就是高電平，這樣子才能正確讀取到外部按鍵訊號，分析如下：
當內部輸出是高電平，經過一個反向器變成低電平，NPN三極體不會道通，那麼微控制器 IO 口從內部來看，由於上拉電阻 R 的存在，所以是一個高電平。當外部沒有按鍵按下將電平拉低的話，VCC也是+5V，它們之間雖然有2個電阻，但是沒有壓差，就不會有電流，線上所有的位置都是高電平，這個時候就可以正常讀取到按鍵的狀態了
當內部輸出是一個低電平，經過一個反向器變成高電平，NPN三極體導通，那麼微控制器內部的 IO 口就是個低電平，這個時候，外部雖然也有一個上拉電阻的存在，但是兩個電阻是並聯關係，不管按鍵是否按下，微控制器的 IO 口上輸入到微控制器內部的狀態都是低電平，就無法正常讀取到按鍵的狀態了
內部和外部，只要有一邊是低電位，那麼電流就會順流而下，由於只有上拉電阻，下邊沒有電阻分壓，直接接到GND上，所以不管另一邊是高還是低，那電平肯定是低電平了
具有上拉的準雙向 IO 口，如果要正常讀取外部訊號的狀態，必須首先保證自己內部輸出是1，如果內部輸出0，則無論外部訊號是1還是0，這個引腳讀進來的都是0
矩陣按鍵
在某一系統設計中，如果需要使用很多的按鍵時，做成獨立按鍵會大量佔用 IO 口，因此引入了矩陣按鍵的設計
上圖一共有4組按鍵，先看其中的一組，如下圖
如果 KeyOut1 輸出一個低電平，KeyOut1 就相當於是 GND ，此時就相當於是4個獨立按鍵了（前提是此時其他的 KeyOut 必須是高電平，只有這樣子才能保證與它們相連的按鍵不會對這一個電路產生干擾）