8051單片機時鐘電路的構(gòu)成
CPU 的功能,總的來說,就是以不同的方式,執(zhí)行各種指令。不同的指令其功能各異。有的指令涉及到 CPU 各寄存器之間的關(guān)系;有的指令涉及到單片機核心電路內(nèi)部各功能部件的關(guān)系;有的則與外部器件(如外部存儲器)有關(guān)系。 CPU 是通過復(fù)雜的時序電路完成不同的指令功能的。事實上,控制器按照指令的功能發(fā)出一系列在時間上有一定次序的電脈沖信號,控制和啟動一部分邏輯電路,完成某種操作。在什么時刻發(fā)出什么控制信號,去啟動何種部件動作,這就是 CPU 的時序。 CPU 芯片設(shè)計一旦完成,“時序”就固定了,因而時序問題是 CPU 的核心問題之一。時鐘可看成是主頻,時序可看成是完成一個操作各部分電路產(chǎn)生的脈沖對照圖。
一、振蕩器和時鐘電路
MCS-51 片內(nèi)有一個高增益反相放大器,其輸入端(XTAL1)和輸出端(XTAL2)用于外接石英晶體和微調(diào)電容,構(gòu)成振蕩器,如圖所示。電容 C2 和 C3 對頻率有微調(diào)作用,電容容量的選擇范圍一般為 30pF士10pF 。振蕩頻率的選擇范圍為 1.2~12MHz 。
在使用外部時鐘時, 8051XTAL2 用來輸入外時鐘信號,而 XTAL1 則接地。
二、單片機內(nèi)部的時間單位
MCS-51 完成一個基本操作叫機器周期,其一個機器周期包含 12 個時鐘周期,分為 6 個狀態(tài): S1 ~ S6. 每個狀態(tài)又分為兩拍:P1 和 P2 。因此,一個機器周期中的 12 個時鐘周期表示為 SIP1, SIP2, …S6P2 。每個時鐘單片機完成一拍操作,當(dāng)用 6MHZ 晶體時一個機器周期為 2μS
振蕩周期 = 振蕩頻率(石英晶體頻率 fosc )的倒數(shù)
機器周期 —— 機器周期是單片機應(yīng)用中衡量時間長短的最主要的單位
1 機器周期 = 12 × 1/ fosc
指令周期 —— 執(zhí)行一條指令所需要的時間,單位:機器周期。
編輯:admin 最后修改時間:2018-05-08