教学课件微机原理（第2版）2.10时序与复位电路ppt（全）.pptx

教学课件微机原理（第2版）2.10时序与复位电路2学习内容：时序与复位电路第2章 8051微控制器硬件结构2.5.1 时钟电路与时序32.5 时钟与复位1.时钟电路8051 MCU内部具有时钟电路，在引脚XTAL1、XTAL2外接晶体振荡器、电容，为时钟电路提供振荡源，就会产生MCU工作所需要的时钟信号。时钟频率=外接晶振频率电容C1和C2对振荡频率起稳定微调作用。C1、C2必须相等，一般取30pf左右。8051 MCU时钟电路第2章 8051微控制器硬件结构2.5.1 时钟电路与时序42.5 时钟与复位2.时序与工作周期 微控制器的时序就是CPU在执行指令时，各控制信号之间的时间顺序关系。MCU的内部电路在唯一时钟信号控制下，严格按时序工作。第2章 8051微控制器硬件结构 MCU的时钟电路产生基准的时钟信号，还有如下几个工作周期：时钟周期 机器周期 状态周期 指令周期2.5.1 时钟电路与时序52.5 时钟与复位3.工作周期（时钟周期、状态周期、机器周期、指令周期）时钟周期T0 也称为振荡周期，是晶振频率的倒数；是MCU中最基本、最小的时间单位。若振荡源频率为fosc，则时钟周期为T0=1/fosc；第2章 8051微控制器硬件结构 1个时钟周期定义为一个节拍P。若晶振频率fosc为6MHz，则时钟周期为1/fosc即1/6us；若晶振频率为fosc为12MHz，则时钟周期为1/fosc即1/12us。外接晶振数值的高低，反映了CPU执行速度的快慢。但振荡频率太高，会引入高频辐射。不同型号MCU有不同的时钟频率范围要求。3.工作周期（时钟周期、状态周期、机器周期、指令周期）状态周期S是时钟周期的两倍S=2T0=2/fosc，即由连续的2个节拍P1和P2组成。2.5.1 时钟电路与时序82.5 时钟与复位1个机器周期TM 6个状态周期S12个时钟周期（振荡周期）T0第2章 8051微控制器硬件结构机器周期TM CPU执行一个基本操作所需要的时间。1个机器周期由6个状态周期（S1-S6）即12个时钟周期组成。2.5.1 时钟电路与时序92.5 时钟与复位3.工作周期（时钟周期、状态周期、机器周期、指令周期）指令周期 执行一条指令所需要的时间。通常每条指令的执行可划分为1-4个基本操作，完成一个基本操作需要1个机器周期TM。所以指令周期有1-4个机器周期组成。第2章 8051微控制器硬件结构2.5.2 复位与复位电路102.5 时钟与复位1.复位电路8051微控制器采用高电平复位。传统的51微控制器没有内置复位电路，因此需引入外部复位电路。第2章 8051微控制器硬件结构 上电复位（也称为“冷启动”）：上电时，电源对C的充电过程产生复位信号。上电复位时，RST引脚的高脉冲需维持10ms；按键复位（也称为“热启动”）：热复位时，RST引脚的高电平2TM。2.5.2 复位与复位电路112.5 时钟与复位1.复位电路第2章 8051微控制器硬件结构Uc=Vcc（1-exp(-t/RC)）则C两段电压Uc充电到0.9Vcc，的时间为：0.9VCC=0+VCC*（1-exp(-t/RC)）即（1-exp(-t/RC)）=0.9 exp(-t/RC）=0.1 t/RC=ln(10)；ln102.3 t=2.3RC；R=1k，C=22uf；得到：t=2.3*1k22uf50ms2.5.2 复位与复位电路122.5 时钟与复位2.复位状态 复位后，8051微控制器的初始化状态为：（PC）=0000H；（SP）=07H；P0P3口锁存器全为1，可用作输入；其余SFR的内容均为0；RAM数据在热复位后保持不变，在上电复位后为随机数。第2章 8051微控制器硬件结构