[工學(xué)]第2章mcs-51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)-資料下載頁
2025-10-10 00:18本頁面
【正文】 。 常用的時鐘電路有兩種方式： 內(nèi)部時鐘 方式和 外部時鐘 方式 。 一、內(nèi)部時鐘方式 內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的 高增益反相放大器 ，其輸入端： XTAL1，輸出端： XTAL2。 ? C1和 C2典型值通常選擇為 30pF左右。 ? 晶體的振蕩頻率在 ～ 12MHz之間。 ? 某些高速單片機(jī)芯片的時鐘頻率已達(dá) 40MHz。 二、外部時鐘方式 常用于多片 MCS51 單片機(jī)同時工作。 三、時鐘信號的輸出 為應(yīng)用系統(tǒng)中的其它芯片提供時鐘，但需增加驅(qū)動能力。 機(jī)器周期、指令周期與指令時序 一、時鐘周期 單片機(jī)的 基本時間單位 。 若時鐘的晶體的振蕩頻率為 fosc，則時鐘周期Tosc=1/fosc。如 fosc=6MHz， Tosc=。 二、機(jī)器周期 CPU完成一個基本操作所需要的時間 。 執(zhí)行一條指令分為幾個機(jī)器周期 。 每個機(jī)器周期完成一個基本操作 。 MCS51單片機(jī)每 12個時鐘周期為一個機(jī)器周期 ， 一個機(jī)器周期又分為 6個狀態(tài) ： S1～ S6。 每個狀態(tài)又分為兩拍 ： P1和 P2。因此， 一個機(jī)器周期中的 12個時鐘周期表示為： S1P S1P S2P S2P … 、 S6P2。 三、指令周期 執(zhí)行一條指令時，可分為 取指令階段 和 指令執(zhí)行階段 。 ? 取指令階段 ， PC中地址送到程序存儲器，并從中取出需要執(zhí)行指令的操作碼和操作數(shù)。 ? 指令執(zhí)行階段 ，對指令操作碼進(jìn)行譯碼，以產(chǎn)生一系列控制信號完成指令的執(zhí)行。 ? ALE信號是為地址鎖存而定義的 ，以時鐘脈沖 1/6的頻率出現(xiàn)，在一個機(jī)器周期中， ALE信號兩次有效（注意，在執(zhí)行訪問外部數(shù)據(jù)存儲器的指令 temp=XBYTE[ADD]時，將會丟失一個 ALE脈沖） 8051 外接時鐘源 時鐘電路 ? 需外接晶振的頻率 ~12MHZ，C1和 C2取 30177。 10PF 8051 振蕩電路 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 fosc 一個狀態(tài)周期 一個機(jī)器周期 X2 ? CPU的時序（時鐘周期、 狀態(tài)周期、機(jī)器周期） 若外接晶振為 12MHz時，則單片機(jī)的四個周期的具體值為： ? 時鐘周期＝ 1/12MHz＝ 1/12μs＝ ? 狀態(tài)周期＝ 1/6μs＝ ? 機(jī)器周期＝ 1μs ? 指令周期＝ 1～ 4μs 可用于計算指令、程序的執(zhí)行時間，以及定時器的定時時間 復(fù)位操作和復(fù)位電路 復(fù)位操作 單片機(jī)的初始化操作，擺脫死鎖狀態(tài)。 ? 引腳 RST加上 大于 2個機(jī)器周期（即 24個時鐘振蕩周期）的高電平就可使 MCS51復(fù)位。 復(fù)位時， PC初始化為 0000H，使 MCS51單片機(jī)從 0000H單元開始執(zhí)行程序。 ? 除 PC之外，復(fù)位操作還對其它一些寄存器有影響，見 表 26(P34)。 SP=07H ， P0P3的引腳均為高電平 。 ? 在復(fù)位有效期間， ALE腳和 PSEN*腳均為高電平，內(nèi)部 RAM的狀態(tài)不受復(fù)位的影響。 MCS51單片機(jī)各寄存器的復(fù)位狀態(tài) 00H TCON 0000H PC 00H TMOD 0 0000B PCON 0 000000B IE 不定 SBUF 000000B IP 00H SCON 0FFH P0~P3 00H TH1 0000H DPTR 00H TL1 07H SP 00H TH0 00H PSW 00H TL0 00H ACC 復(fù)位狀態(tài) 寄存器 復(fù)位狀態(tài) 寄存器 復(fù)位電路 片內(nèi)復(fù)位結(jié)構(gòu)： 上電自動復(fù)位 和 按鈕復(fù)位 最簡單的上電自動復(fù)位電路 : 按鍵手動復(fù)位 ，有 電平方式 和 脈沖方式 兩種。 電平方式 脈沖方式 兩種實用的兼有上電復(fù)位與按鈕復(fù)位的電路。 圖 219中 （ b） 的電路能輸出高 、 低兩種電平的復(fù)位控制信號 ， 以適應(yīng)外圍 I/O接口芯片所要求的不同復(fù)位電平信號 。 74LS122為單穩(wěn)電路 ， 實驗表明 ， 電容 C的選擇約為 ?F較好 。
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