第二章 MCS-51单片机硬件结构时钟复位.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2.4 MCS-51,单片机的时钟及复位电路,2.4,时钟及复位电路,【,教学目的与要求,】,1,、熟悉时钟电路,2,、掌握周期的定义,3,、掌握复位的条件及复位电路的方式,4,、掌握复位后,SFR,的状态,【,教学重点,】,1,、周期的定义；,2,、复位后,SFR,的状态；,【,教学难点,】,1,、复位后,SFR,的状态,一、时钟电路,MCS-51,的时钟可由两种方式产生：内部方式或外部方式。时钟电路产生的恒定的周期信号我们称之为振荡周期。,XTAL1,XTAL2,至内部时钟电路,8051,高增益反相放大器,输入端,输出端,1,、内部方式,XTAL1,和,XTAL2,两端跨接石英晶体和两个电容就构成了稳定的自激振荡器,2,、外部方式,XTAL2,XTAL1,VCC,外部时钟信号,Vss,TTL,8051,XTAL2,的逻辑电平与,TTL,电平不兼容，所以应接一上拉电阻,这种方式常用于多块芯片同时工作以便于同步。,一条指令可以分解为若干基本的微操作，,CPU,执行这些微操作时，,其 对应的脉冲信号在时间上有严格的先后次序，这些次序就是计算机的时序,。它指明单片机内部以及内部与外部互相联系所遵循的,规律,。,CPU,发出的时序信号有两类：,一类用于片内各功能部件的控制,，这类信号很多，但对于用户是没有意义的，故通常不作为专门介绍,另一类用于片外存储器或,I/O,端口的控制,，这部分时序对于分析硬件电路原理至关重要，也是每个计算机工作者普遍关心的问题。,二、周期,S2,S1,8051,XTAL2,XTAL1,振荡器,时钟,发生器,P1,P2,8051,的片内振荡器及时钟发生器,P1,P2,P1,P2,P1,P2,P1,P2,振荡周期：,由单片机片内振荡电路,OSC,产生，是系统中最小的时间单位。每个振荡周期为一个,P,节拍，所以又称为,P,周期。简写：,T=1/fosc,在,8051,中，,fosc,为晶振频率，,其的取值范围为,1.2,12MHz,S2,S1,P1,P2,P1,P2,状态周期：,又称,时钟,周期或,S,周期，是振荡周期的,2,倍。状态周期被分成两个节拍，即,P1,和,P2,节拍，在每个时钟周期的,P1,节拍，通常完成算术逻辑操作；在,P2,节拍，内部寄存器与寄存器间的传输一般在此状态发生,。简写：,Ts=2/,fosc,机器周期：,是指,CPU,访问存储器,（即从存储器中取出指令或是操作数）,一次,所需要的时间。它由,6,个状态周期（,12,个振荡周期）组成。可依次表示为,S1P1,（状态,1,拍,1,）、,、,S6P1,（状态,6,拍,1,）、,S6P2,（状态,6,拍,2,）。简写：,Tm=6Ts=12T=12/,fosc,P2,S1,P1,S2,P1,P2,P2,S3,P1,P2,S4,P1,P2,S5,P1,S6,P1,P2,指令周期：,是指取出并执行一条指令所占用的全部时间,有单周期指令，双周期指令和四周期指令,振荡周期：,T=,晶振频率,fosc,（或,外加频率）的倒数,状态周期：,Ts=2,个振荡周期,(T),（,很少用到此概念）,机器周期：,CPU,访问存储器一次所需要的时间,Tm=6,个状态周期,(Ts)=12,个振荡周期,(T),指令周期,:,取指并完成所规定的操作所需的时间,牢记,：振荡周期,=,晶振频率,fosc,的倒数；,1,个机器周期,=12,个振荡周期；,1,个指令周期,=1,、,2,、,4,个机器周期,假定晶振频率12M,振荡周期,=1/12M=1/12uS,机器周期,=12x(1/12)=1uS,总结：,三、复位及复位电路,RST,引脚是复位信号的输入端,复位信号要求：高电平有效；,高电平持续,24,个振荡周期,（即,2,个机器周期）。,1,、复位的条件,寄存器,内容,寄存器,内容,PC,0000H,TMOD,00H,ACC,00H,TCON,00H,B,00H,TH0,00H,PSW,00H,TL0,00H,SP,07H,TH1,00H,DPTR,0000H,TL1,00H,P1P3,0FFH,SCON,00H,IP,xxx00000,SBUF,不定,IE,0 xx00000,PCON,0 xx,00000,2,、复位后内部寄存器状态,4.,常用的复位电路,单片机的复位有上电自动复位和手动复位两种。,R,C,+5V,Vcc,RST,8051,Vss,图,2-17,上电复位电路,1K,22u,200,R,C,+5V,Vcc,RST,8051,Vss,图,2-18,上电复位兼手动复位电路,