微機原理及應(yīng)用課件：第2章 MCS-51系列單片機的結(jié)構(gòu)2

1、第2章 MCS-51系列單片機的結(jié)構(gòu)2.1 MCS-51系列單片機的結(jié)構(gòu)和引腳2.2 8051單片機存儲器結(jié)構(gòu)及其用途2.3 并行I/O端口2.4 時鐘電路2.5 復位電路2.4 時鐘電路單片機時鐘電路通常有兩種形式：2.4.1 內(nèi)部振蕩方式： MCS-51單片機片內(nèi)有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。把放大器與作為反饋元件的晶體振蕩器或陶瓷諧振器連接，就構(gòu)成了內(nèi)部自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時鐘脈沖（如圖2-10所示）。2.4.2 外部振蕩方式： 外部振蕩方式就是把外部已有的時鐘信號引入單片機內(nèi)（如圖2-11所示）。 XTAL2 XTAL

2、1MCS-51C1C2CYSXTAL2XTAL1MCS-51+5VVSSTTL外部時鐘源 圖2-10 內(nèi)部振蕩方式 圖2-11 外部振蕩方式2.4.2 振蕩周期、時鐘周期、機器周期和指令周期1振蕩周期： 為單片機提供時鐘信號的振蕩源的周期。 2 時鐘周期： 是振蕩源信號經(jīng)二分頻后形成的時鐘脈沖信號。 3機器周期： 通常將完成一個基本操作所需的時間稱為機器周期。 4指令周期： 是指CPU執(zhí)行一條指令所需要的時間。一個指令周期通常含有14個機器周期。 P1P2S1P2振蕩周期時鐘周期機器周期機器周期指令周期XTAL2(OSC)S2S3S4S5S6S1S2S4S5S3S6P1P1P1P1P1P1P1

3、P1P1P1P1P2P2P2P2P2P2P2P2P2P2P2圖2-12 MCS-51單片機各種周期的相互關(guān)系 若MCS-51單片機外接晶振為12MHz時，則單片機的四個周期的具體值為：振蕩周期1/12MHz1/12s0.0833s時鐘周期1/6s0.167s機器周期1s指令周期14s2.4.3 時鐘與時序圖2-13 MCS-51單片機典型指令的取指和執(zhí)行時序 圖2-13 MCS-51單片機典型指令的取指和執(zhí)行時序 圖2-13 MCS-51單片機典型指令的取指和執(zhí)行時序 圖2-13 MCS-51單片機典型指令的取指和執(zhí)行時序 2.5 單片機復位電路及復位狀態(tài)1復位電路 單片機復位電路包括片內(nèi)、片

4、外兩部分。外部復位電路就是為內(nèi)部復位電路提供兩個機器周期以上的高電平而設(shè)計的。MCS-51單片機通常采用上電自動復位和按鍵手動復位兩種方式。如圖2-14所示。2單片機復位后的狀態(tài) 單片機運行出錯或進入死循環(huán)時，可按復位鍵重新運行。21個特殊功能寄存器復位后的狀態(tài)為確定值，如表2-6所示。 22F C1RST R11K+5V22F C1RST+5VR2200RSTR1+5VC222F 803180518751803180518751803180518751（a）上電復位電路（c）按鍵脈沖復位電路（b）按鍵電平復位電路 R11K22FC11K R21K圖2-14 幾種復位電路特殊功能寄存器初始狀態(tài)特殊功能寄存器初始狀態(tài)A00HTMOD00HB00HTCON00HPSW00HTH000HSP07HTL000HDPL00HTH100HDPH00HTL