[計算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)]單片機(jī)-資料下載頁
2025-01-19 07:45本頁面
【正文】 器電路構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器 ， 8 0 C 5 1C 1C 2X T A L 1X T A L 2內(nèi) 部 時 鐘8 0 5 1X T A L 1X T A L 2外 部 時 鐘V S S8 0 C 5 1X T A L 1X T A L 2外 部 時 鐘V S S( a ) ( b ) ( c )V C C 單片機(jī)的 CPU時序 ?MCS51包括 4個定時單位 ， 它們分別是：振蕩周期（ 節(jié)拍 ） 、 時鐘周期 （ 狀態(tài)周期 ） 、 機(jī)器周期和指令周期 。 單片機(jī)兩種常用晶振的 4個周期信號的對比見表 27所示 。 晶振 振蕩周期 時鐘周期 機(jī)器周期 指令周期 6M 1/6 μ s 1/3 μ s 2 μ s 2 ～ 8 μ s 12M 1/12 μ s 1/6 μ s 1 μ s 1 ～ 4 μ s ? ?振蕩周期也叫節(jié)拍 ， 用 P表示 ， 振蕩周期是指為單片機(jī)提供定時信號的振蕩源的周期 。 是時序中最小的時間單位 。 例如：若某單片機(jī)時鐘頻率為 2MHz， 則它的振蕩周期應(yīng)為 s。 ? ?時鐘周期又叫做狀態(tài)周期 ， 用 S表示 。 是振蕩周期的二倍 ， 其前半周期對應(yīng)的節(jié)拍叫 P1拍 ， 后半周期對應(yīng)的節(jié)拍叫 P2。 P1節(jié)拍通常完成算術(shù) 、 邏輯運(yùn)算 ， P2節(jié)拍通常完成傳送指令 。 ? ?機(jī)器周期是實現(xiàn)特定功能所需的時間周期 ， 通常有若干時鐘周期構(gòu)成 。 MCS51的一個機(jī)器周期是固定不變的 ， 寬度均由 6個狀態(tài)周期 （ 12個振蕩周期 ） 組成 ， 并依次表示為 S1～ S6， 分別記作 S1P S1P2～S6P S6P2。 ? ?指令周期是最大的時序定時單位 ， 指令周期是指執(zhí)行一條指令需要的時間 。 通常 MCS51的指令周期可以包含有 1～ 4個機(jī)器周期 。 MCS51的幾種典型的指令時序如圖 215所示 ， 每個機(jī)器周期內(nèi)地址鎖存信號（ ALE） 產(chǎn)生兩次有效信號 ， 分別出現(xiàn)在 S1P S2P1期間與 S4P S5P1期間 。 指令時序 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2S1 S2 S3 S4 S5 S6S1 S2 S3 S4 S5 S6S1 S2 S3 S4 S5 S6S1 S2 S3 S4 S5 S6S1 S2 S3 S4 S5 S6S1 S2 S3 S4 S5 S6ALE讀操作碼讀下一個操作碼( 不要)讀下一個操作碼讀下一個操作碼讀操作碼讀操作碼讀操作碼讀下一個操作碼( 不要)讀下一個操作碼( 不要)讀第二字節(jié)讀下一個操作碼( 不要)讀下一個操作碼( 不要)讀下一個操作碼讀下一個操作碼地 址 數(shù) 據(jù)無A L E不取指無A L E不取指( a ) 單字節(jié)、單周期指令( b ) 雙字節(jié)、單周期指令( c ) 單字節(jié)、雙周期指令( d ) 單字節(jié)、雙周期指令 節(jié)電工作方式 MCS51單片機(jī)中有 HMOS和 CHMOS兩種工藝芯片，它們的節(jié)電運(yùn)行方式不同， HMOS單片機(jī)的節(jié)電方式只有掉電方式， CHMOS單片機(jī)的節(jié)電工作方式有掉電方式和空閑方式兩種。 單片機(jī)的工作方式 ? 程序執(zhí)行方式 ?1． 連續(xù)執(zhí)行方式 ?2． 單步運(yùn)行方式 ? 1． HMOS的掉電工作方式 ? 掉電工作方式是指由于電源的故障使電源電壓丟失或工作電壓低于正常值 ， 使單片機(jī)系統(tǒng)不能正常運(yùn)行 ， 若不采取保護(hù)措施 ， 將丟失 RAM和寄存器中的全部數(shù)據(jù) ， 后果嚴(yán)重 。 為此 MCS51系列單片機(jī)設(shè)置有掉電保護(hù)措施 ， 進(jìn)行掉電保護(hù)處理 。 具體做法是： ? 檢測電路一旦發(fā)現(xiàn)掉電，通過外部中斷源向 CPU發(fā)出中斷請求， CPU響應(yīng)此中斷請求，調(diào)用中斷服務(wù)子程序，由中斷服務(wù)子程序?qū)⒅匾獢?shù)據(jù)送內(nèi)部 RAM轉(zhuǎn)存，立即先把程序運(yùn)行過程中有用信息轉(zhuǎn)存到RAM，然后啟用備用電源維持 RAM供電。 2． CHMOS的節(jié)電工作方式 ? 單片機(jī)還設(shè)計有待機(jī)和掉電兩種節(jié)電工作方式，特別適宜于低功耗場合。 80C51振蕩器時鐘發(fā)生器中斷/定時等CPUIDLPDXTAL1XTAL2內(nèi)部控制電路 ? PCON控制寄存器的格式如下： P CO N S M O D － － － GF1 GF0 PD ID L PCON各位的說明如下： ? SMOD：串行口波特率加倍控制位 。 SMOD=1，波特率加倍 。 ? GF GF0：通用標(biāo)志位 ， 由用戶置位或復(fù)位 。 ? PD：掉電方式位 ， 若 PD=1， 進(jìn)入掉電工作方式 。 ? IDL：待機(jī)方式位 ， 若 IDL=1， 進(jìn)入待機(jī)工作方式 。 ? 若 PD和 IDL同時為 1，則進(jìn)入掉電工作方式。 ?（ 1）待機(jī)工作方式 ? 是將 PCON寄存器的 IDL位置 “ 1”，即進(jìn)入待機(jī)工作方式。 ? 退出待機(jī)方式的方法有兩種，一種是激活中斷，另一種是硬件復(fù)位。 （ 2）掉電保護(hù)方式 ? 是將 PCON中的 PD位置 “ 1”使單片機(jī)進(jìn)入掉電保護(hù)方式 。 80C51單片機(jī)一旦檢測到電源掉電 ， 即將有用信息轉(zhuǎn)存到片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器 RAM中的低128字節(jié)內(nèi) ， 并使 PD位置 “ 1”， 單片機(jī)進(jìn)入掉電方式 。 掉電方式下送入時鐘電路的振蕩信號被封鎖 ， 不產(chǎn)生時鐘信號 ， 片內(nèi)的一切工作都停止 ， 只有片內(nèi) RAM的數(shù)據(jù)保留 。 ? 只要電源恢復(fù)正常值，單片機(jī)就可以退出掉電方式，進(jìn)入正常工作方式，但硬件復(fù)位須維持 10ms時間。 復(fù)位 ? 1． 復(fù)位方式 ? （ 1）復(fù)位條件 ? 為了實現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位，在時鐘電路工作后，必須在單片機(jī)的 RESET端（ 9）至少維持 2個機(jī)器周期以上的高電平，單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)（即程序從 0000H地址開始執(zhí)行）。 ? 時鐘頻率為 12MHZ，機(jī)器周期為 1μ s，則在單片機(jī)的 RESET端只需持續(xù) 2μ s以上時間的高電就能進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。 ? （ 2）復(fù)位后的狀態(tài) ? 單片機(jī)復(fù)位后，片內(nèi) RAM中低 128B的內(nèi)容不會改變，但特殊功能寄存器（ SFR）的值被初始化。復(fù)位期間單片機(jī)的 ALE和端輸出高電平。 寄存器 狀態(tài) 寄存器 狀態(tài) PC 0000H TCON 00H ACC 00H TL 0 00H PSW 00H TH 0 00H SP 0 7 H TL1 00H DPTR 0000H TH1 00H IP 0 0 000B SBUF 不定 IE 0 0 0000B SCON 00H P0 ～ P3 FFH PCON （ HMOS ） 0 B TCON 00H PCON （ C HMOS ） 0 0 0 0 0 B 2．復(fù)位電路 22 μ F1kv ccRST/V PDV SS+5V80C51 22 μ F1kv ccRST/V PDV SS+5V80C51RESET300 Ω22 μ F1kv ccRST/V PDV SS+5V80C51RESET22 μ F10KC1C2R1R2
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