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1、单片机的时钟信号川来提供单片机片内各种微操作的时间基准,复位操作则使单•片机的片内电路初始化,使单片机从一种确定的初态开始运行。时钟电路:8031单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到:内部振荡方式和外部振荡方式。在引脚XTAL1和XTAL2外接品体振荡器(简称品振)或陶瓷谐振器,就构成了内部振荡方式。由于单片机内部有-•个高增益反相放大器,当外接晶振后,就构成了口激振荡器并产生振荡时钟脉冲。内部振荡方式的外部电路如下图所示。图中,电容器Col,C02起稳定振荡频率、快速起振的作用,其电容值一般在5-30pF
2、o晶振频率的典型值为12M1I2,采用6MHz的情况也比较多。内部振荡方式所得的时钟情号比较稳定,实用电路中使用较多。外部振荡方式是把外部已冇的时钟信号引入单片机内。这种方式适宜用來使单片机的时钟与外部信号保持同步。外部振荡方式的外部电路如下图所示。由上图可见,外部振荡信号由XTAL2引入,XTAL1接地。为了提高输入电路的骡劝能力,通常使外部信号经过一个带有上拉电阻的TTL反相门后接入XTAL2o基本时序单位:单片机以晶体振荡器的振荡周期(或外部引入的时钟周期)为最小的时序单•位,片内的各种微操作都以此周期
3、为时序基准。振荡频率二分频后形成状态周期或称$周期,所以,1个状态周期包含有2个振荡周期。振荡频率fosc!2分频后形成机器周期MC。所以,1个机器周期包含有6个状态周期或12个振荡周期。1个到4个机器周期确定-•条指令的执行时间,这个时间就是指令周期。8031单片机指令系统中,各条指令的执行时间都在1个到4个机器周期之间。4种时序单位中,振荡周期和机器周期是单片机内计算其它时间值(例如,波特率、定时器的定时时间等)的某本时序单位。下而是单片机外接晶振频率12WIZ时的各种时序单位的人小:振荡周期=l/fos
4、c=l/12MHZ=0.0833us复位电路:当MCS-51系列单片机的复位引脚RST(全称RESET)出现2个机器周期以上的高电平时,单片机就执行复位操作。如果RST持续为高电平,单片机就处丁•循坏复位状态。根据应用的要求,复位操作通常彳j两种基本形式:上电复位和上电或开关复位。上电复位要求接通电源后,自动实现复位操作。常用的上电复位电路如下图A中左图所示。图屮电容C1和电阻R1对电源十5V来说构成微分电路。上电后,保持RST-段高电平时间,由于单片机内的等效电阻的作用,不用图中电阻R1,也能达到上电复位的
5、操作功能,如下图⑷中右图所示。上电或开关复位要求电源接通后,单片机H动复位,并且在单片机运行期间,用开关操作也能使单片机复位。常用的上电或开关复位电路如上图(B)所示。上电后,由于电容C3的充电和反相门的作用,使RST持续一段时间的高电平。当单片机己在运行当屮时,按下复位键K后松开,也能使RST为一段时间的高电平,从而实现上电或开关复位的操作。根据实际操作的经验,下面给岀这两种复位电路的电容、电阻参考值。上图(A)中:Cl=10-30uF,Rl=lkO上图1.27(B)中:C:=luF,Rl=lkO,R2=1
6、0k0单片机复位后的状态:单片机的复位操作使单片机进入初始化状态,其中包括使程序计数器PC=OOOOII,这表明程序从000011地址单元开始执行。单片机冷启动后,片内RM为随机值,运行中的复位操作不改变片内RM区中的内容,21个特殊功能寄存器复位后的状态为确定值,见下表。值得指出的是,记住一些特姝功能寄存器复位后的主要状态,对于了解单片机的初态,减少应用程序中的韧始化部分是十分必耍的。说明:表中符号*为随机状态;A=00H,表明累加器已被淸零;特姝功能寄存器初始状态特殊功能寄存器初始状态AOOHTMODOO
7、HB0011TCON0011PSWOOHTHOOOHSP0711TLO0011DPI.OOHTH1OOHDPII0011TL10011P0~P3FFHSBUF不定IP***0000013SCON0011IE0**00000BPCON0*******BPSW=OOH,表明选寄存器0组为工作寄存器组;SP=0711,表明堆栈指针指向片内RAM0711字节单元,根据堆栈操作的先加后压法则,第一个被压入的内容写入到08H单元中;Po-P3=FFH,表明已向各端!■!线写入1,此时,各端口既可用于输入乂可用于输出;1P
8、=XXX00000B,表明各个屮断源处于低优先级;TE=0XX00000B,表明各个中断均被关断;系统复位是任何微机系统执行的笫一步,使整个控制芯片冋到默认的硬件状态下。51单片机的复位是山RESET引脚來控制的,此引脚与高电平和接超过24个振荡周期后,51单片机叩进入芯片内部复位状态,而且一直在此状态下等待,直到RESET引脚转为低电平后,才检查EA引脚是高电平或低电平,若为高电平则执行芯片内部的