51单片机最小系统

电子电路 CAD期末设计 课 题：51 单片机开发系统版图设计 院 系：电子与信息工程 班 级： 通信 1211 学 号： 1220119127 姓 名： 2014 年 11 月 10 日 一、题目 1、期中以 MCU 为核心自行设计图；注：必须以 MCU 为核心。 2、指定设计图：51 单片机开发系统版图设计 二、设计要求 1、原理图设计需要采用“自上而下”或“自下而上”的层次式 设计方法，分层方式自己选定； 2、原理图模板必须包含有： 标题、学号、姓名、日期； 3、原理图编译必须没有错误或警告； 4、 PCB 版图设计采用双层板设计，板子大小为100mm*65mm， 板子四脚需要有四个安装孔。(内径3.5mm，外径4.0mm) 5、PCB 版图不能采用自动布局，必须手动布局； 6、自行设定PCB 的规则； 7、PCB 布线建议采用手工布线，允许采用自动布线后手工调 整，其中电源的线宽须设定为30mil; 8、PCB 板DRC 检测没有错误。 9、PCB 需要进行后处理，如泪滴、铺铜、调整文字标注、BOM 表输出、PDF 打印等等。 10、PCB 版图需添加自己的学号和英文名。 三、原理设计过程及文字说明 1、设计构思描述 1）单片机工作时，从取指令到译码再进行微操作，必须在时钟信号控制下才能 有序的进行，其为单片机工作提供基本时钟，单片机的时钟信号分为内部时钟 方式和外部时钟方式，而在此设计中，采用内部时钟方式在单片机XTAL1和 XTAL2引脚上跨接上一个晶振和两个稳频电容，与单片机内部电路构成一个稳定 的自激振荡器。 2）复位电路是次电路中必备的模块之一，用于将单片机内部各电路的状态恢复 到一个确定的初始值，并从此状态开始工作，原理是单片机RST引脚接收到2us 以上的电平信号，只要保证电容的充放电时间大于2us，即可实现复位，所以电 路中的电容值是可以改变的。 3）电源电路采用+5V供电电源，用以驱动单片机得以工作。 2、原理图母图设计 51单片机最小系统总图 3、各个层次子图设计 1）Main 采用自下而上的方式编辑原理图，实现层次式电路图的结构。 2）单片机与时钟电路 在单片机XTAL1和XTAL2引脚上跨接上一个晶振和两个稳频电容，与单片机内部 电路构成一个稳定的自激振荡器 3）测试及复位电路 复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合“电容电压不能突变“的性质,可以知 道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的 RC值来决定 4）51接口电路 I/O接口电路连接 5）电源电路 编译结果图： 完成电路原理图连接后对其进行编译生成pcb，编译中显示无错误，即only show errors为空。 四、PCB 版图设计及文字说明 1）PCB 布局后的板图及说明 电路经编译无误后生成pcb电路，并完成手动布局，使其尽可能的美观易懂。 2）PCB 布线后的板图 本次布线采用自动布线后手动修改。 后经泪滴放入焊盘对Top Layer和Bottom Layer进行敷铜。 3） DRC 截图生成 Design rule