單片機課程設計考試常考：畫出 51 單片機最小系統電路圖，包含晶振、復位電路、EA 腳接法。本文提供標準答案與各元件功能解析。
最小系統四大核心模組
圖示：標準 51 單片機最小系統原理圖
| 模組 | 元件 | 關鍵參數 | 功能說明 |
|---|
| 電源 | VCC/GND、去耦電容 | 5V ±10%，100μF+0.1μF 並聯 | 提供穩定供電，抑制高頻雜訊 |
| 時鐘 | 石英晶振 + 兩電容 | 11.0592MHz / 12MHz，30pF | 提供系統節拍，決定指令週期（12T/1T） |
| 復位 | 電阻+電容（或專用復位IC） | 10kΩ + 10μF，高電平有效 ≥ 2機器週期 | 上電/手動復位，使 PC=0000H 從頭執行 |
| EA腳 | 接 VCC（高電平） | 內部程式記憶體模式 | EA=1 使用片內 ROM；EA=0 使用外部 ROM |
電路連接細節
- 晶振：X1 (Pin 18)、X2 (Pin 19) 接晶振兩腳，各接一個 30pF 電容接地。（若用陶瓷振盪器則接法不同）
- 復位：RST (Pin 9) 接 10kΩ 電阻接地，10μF 電容接 VCC。上電時電容充電使 RST 保持高電平一段時間，滿足復位脈寬要求。並聯一按鍵 (K1) 接 VCC 可手動復位。
- EA (Pin 31)：直接 VCC。因程式燒錄在片內 FLASH，無外部程式存儲器。
- PSEN, ALE：最小系統懸空（無外部存儲器存取）。
- 電源去耦：VCC/GND 根部並聯 100μF 電解電容 + 0.1μF 陶瓷電容，盡貼近晶片腳位。
常見錯誤扣分點
- 晶振電容漏畫、或電容值錯誤（如 10pF、100pF）。
- 復位電路極性反接（電容接地、電阻接 VCC）→ 復位失效。
- EA 腳接地 → 系統嘗試從外部 ROM 取指，跑飛。
- 缺少去耦電容 → 抗干擾能力差，實機不穩定。
- 未標示腳位編號（P1.0~P3.7、RST、EA、XTAL1/2 等）。
延伸：擴展外設接法
- LED：P1.0 接電阻(1kΩ)接 LED 接地，低電平點亮（共陽極）。
- 按鍵：P3.2 (INT0) 接按鍵接地，內部上拉或外接 10kΩ 上拉。
- UART：P3.0 (RXD)、P3.1 (TXD) 接 MAX232/CH340。
- LCD1602：P2 口做資料，P3.5~P3.7 做 RS/RW/E。
考試應試口訣
「電源晶振復位EA，去耦電容不能少；EA接高內部跑，復位高電平要夠；晶振兩邊三十皮，復位一零一零微；畫圖腳位全標清，考試拿分沒煩惱。」
熟記此圖與口訣，單片機最小系統設計題穩拿滿分。
