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1、单片机原理和应用教学课件,1,2050pfx2,412MHz（MCS-51） 024MHz（Atmel-89）,XTAL1,XTAL2,通常外接一个晶振两个电容,1.4 单片机的时钟电路,一、 片内振荡器及时钟信号的产生 1、使用内部时钟电路,电容参数： 石英晶振：C1=C2=30P10P 即 20P40P； 陶瓷晶振：C1=C2=40P10P 即 30P50P。,晶振：,电容：,实际应用电路一 ：温度测量电路,实际应用电路二 ：数字电压表,单片机原理和应用教学课件,5,2、使用外部时钟电路,可以由 XTAL1端接入外部时钟，此时应将 XTAL2接地：,XTAL1,XTAL2,外部时钟,对于C
2、HMOS型80C51单片机，外部脉冲信号须从XTAL1端输入，XTAL2端悬空。,XTAL2,XTAL1,外部时钟,GND,悬空,CHMOS 8XC51,二、机器周期和指令周期, 机器周期：一个机器周期是指CPU访问存储器一次所需要的时间。 一条指令由若干个字节组成，执行一条指令需要多长时间则以机器周期为单位； 一个机器周期包括12个振荡周期，分为6个S状态：S1S6；每个状态又分为两拍，称为 P1和P2。因此，一个机器周期中的12个振荡周期表示为S1P1,S1P2,，S6P2。,指令周期：每条指令都由一个和几个机器周期组成。在MCS-51系统中，有单周期指令、双周期指令和四周期指令。,单片机
3、原理和应用教学课件,8,CPU总是按照一定的时钟节拍与时序工作：,振荡周期/时钟周期： Tc=晶振频率fosc（或外加频率）的倒数 状态周期：Ts=2个时钟周期(Tc) 机器周期：Tm=6个状态周期(Ts)=12个振荡周期(Tc) 指令周期: Ti:执行一条指令所需的机器周期(Tm)数,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,三、 CPU取指、执行周期时序,每条指令的执行包括取指和执行指令两个阶段。在取指阶段，CPU从内部或者外部程序存储器中取出指令操作码及操作数，然后再执行这条指令。,S1,S2,S3,S4,S5,S
4、6,S1,S2,S3,S4,S5,S6,P1 P2,P1 P2,P1 P2,P1 P2,P1 P2,P1 P2,P1 P2,P1 P2,P1 P2,P1 P2,P1 P2,P1 P2,ALE,取指、执行周期时序,1.5 复位及复位电路,一、 复位操作 复位是单片机的初始化操作。 主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。 CPU复位状态如下表所示:,单片机原理和应用教学课件,12,PC与SFR复位状态表,二、 复位信号,RST 引脚加上大于二个机器周期（24个振荡周期）的高电平，CPU可靠复位。 2T RST,单片机原理和应用教学课件,14,三、复位电路,+5V
5、,10uF,10K,Vcc,RST,GND,上电复位,10uF,10K,Vcc,RST,GND,带按键上电复位,1K,+5V,常用复位电路：上电复位； 按键且上电复位,实际应用电路一：上电复位接法,实际应用电路二：带按键上电复位,看门狗（Watchdog）复位电路,8 7 6 5,MR,WDI,WDO,Vcc,GND,PFI,PFO,RST,(a) MAX813 引脚图,(b) MAX813使用电路图,RESET,MR,WDO,WDI,RST,P1.0,RST,MCS-51,R2,R1,MAX813L,PFI,MR,RESET,WDO,WDI,稳压电源,P1.0,看门狗（Watchdog）复位电路,工作时序图如下：,200ms,RESET,WDI,1.6s,