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单片机:单片机(Microcontrollers )是一种集成电路芯片，采用超大规模集成电路技术，实现有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、存储器是将计时器/计数器等功能(也可能包括显示驱动电路、脉冲宽度调制电路、模拟多路复用器、A/D转换器等电路)集成在一个硅片上而构成的小而完美的微型计算机系统，是工业控制领域
我先说明原理图和PCB。 原理稍后介绍。
原理图：（如有错误欢迎留言，
PCB:
3D效果图：
最小系统组成：
51单片机最小系统：单片机、复位电路、晶振(时钟)电路、电源
最小系统用到的引脚
1、主电源端子(2根) )。
VCC :连接电源输入、5V电源
GND :地线
2、外置水晶振动针(2根)
XTAL1:片上振荡电路输入端
XTAL2:片上振荡电路输出端
3、控制针(4根)。
RST/VPP :复位端子、端子上两个机械周期(使用11.0592Mhz的石英振动时，一个机械周期等于1us，一个机械周期等于12个时钟周期)的高电平复位单片机
电源：
电脑端输出232级，单片机为TTL级，需要USB转换模块对其进行转换
复位电路：分为高电平和低电平进行复位。 上电复位、按键复位、看门狗复位。
单片机的复位电路类似于电脑的重启部分，电脑在使用过程中死机，按下重启按钮，电脑内部的程序就会从头开始执行。 单片机也一样，单片机在单片机系统运行中，程序因环境干扰弹出时，按下复位按钮，内部程序会从头执行。
（包括上电复位和按键复位）
该电路处于稳定状态时，电容器起到切断直流的作用，切断5V。 另一方面，左侧的复位按钮为上电状态，下方部分的电路不产生电压差，因此按钮和电容器C11下方部分的电位全部与GND相同，即0V。 我们这台单片机是高电平复位，低电平正常工作，所以正常工作的电压是0伏，没问题。
试着分析一下从没有电到电源接通的瞬间。 电容器C11上方的电压为5V，下方的电压为0V。 根据我们在中学学到的知识，电容器C11进行充电，正离子从上向下充电，负电子从GND向上充电。 此时，电容器对电路来说相当于一根导线，所有的电压都加在R31电阻上。 RST端口位置的电压为5V。 电容器充电增加，充满电的时候，电流越来越小。 该RST端口的电压值等于电流乘以R31的电阻值，越来越小。 在电容器完全充满之前，线路中不再有电流流动。 此时，RST和GND的电位相等。 也就是说变成0伏。
从这个过程来看，我们加入这个电路，给单片机系统加电后，RST引脚会保持一段时间的高电平，然后变为低电平。 这个过程是接通电源进行复位的过程。 那么，这个“一点时间”到底有多合适呢？ 每一个单片机都不完全相同，51单片机手册中写着持续时间在两个以上的机器周期的时间。 每个单片机的复位电压值都不完全相同。 将通常值0.7VCC作为复位电压值。 复位时间的计算过程很复杂。 其中，时间t=1.2RC，r使用4700欧元，c使用0.0000001法。 计算t时，为0.000564秒，即564us，远远大于2个机器周期
按键复位，即手动复位有两个过程，按键前RST电压为0V，按键后电路开启，同时电容器也瞬间放电，RST电压值变化为4700VCC/(470018 )，哈哈松开键与上电复位类似。 首先电容器充电，然后电流逐渐减少，直到RST电压变为0V。 我们按按钮的时间通常有几百毫秒。 这个时间已经充分复位了。
按下按钮的瞬间，电容器两端的5V电压(注意不在电源的5V和GND之间)直接接通。 这一瞬间，瞬间的大电流流动，在局部范围内产生电磁干扰。 为了抑制这种大电流的干扰，这里在电容器放电电路中串上18欧元的电阻进行了电流限制。
晶振（时钟电路）：
振动通常分为无源晶体振子和有源晶体振子两种类型，无源晶体振子一般称为crystal (晶体)，有源晶体振子称为oscillator (晶体)振荡器。
有源晶振是一种完整的谐振振荡器，利用石英晶体的压电效应产生振动，有源晶振需要功率。 在制作有源石英振子电路后，不需要外置其他器件，只要供电就能够主动地产生振动频率，能够提供高精度的频率
基准，信号质量也比无源信号要好。无源晶振自身无法振荡起来，它需要芯片内部的振荡电路一起工作才能振荡，它允许不同的电压，但是信号质量和精度较有源晶振差一些。相对价格来说，无源晶振要比有源晶振价格便宜很多。无源晶振两侧通常都会有个电容，一般其容值都选在10pF~40pF 之间，我们用 20pF 就是比较好的选择，这是一个长久以来的经验值，具有极其普遍的适用性。
有源晶振通常有 4 个引脚，VCC，GND，晶振输出引脚和一个没有用到的悬空引脚（有些晶振也把该引脚作为使能引脚）。无源晶振有 2 个或 3 个引脚，如果是 3 个引脚的话，中间引脚接是晶振的外壳，使用时要接到 GND，两侧的引脚就是晶体的 2 个引出脚了，这两个引脚作用是等同的，就像是电阻的 2 个引脚一样，没有正负之分。对于无源晶振，用我们的单片机上的两个晶振引脚接上去即可，而有源晶振，只接到单片机的晶振的输入引脚上，输出引脚上不需要接，如图所示。
总结：
1. 51单片机最小系统复位电路的极性电容C1的大小直接影响单片机的复位时间，一般采用10~30uF，51单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短。
2. 51单片机最小系统晶振Y1也可以采用6MHz或者11.0592MHz典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振，51单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度，频率越大处理速度越快。
3. 51单片机最小系统起振电容C2、C3一般采用10~40pF，并且电容离晶振越近越好，晶振离单片机越近越好
4. P0口为开漏输出，作为输出口时需加上拉电阻，阻值一般为10k。
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