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2015-3-25 07:51| 发布者: admin| 查看: 3598| 评论: 0

摘要:   CPU 的功能,总的来说,就是以不同的方式,执行各种指令。不同的指令其功能各异。有的指令涉及到 CPU 各寄存器之间的关系;有的指令涉及到单片机核心电路内部各功能部件的关系;有的则与外部器件(如外部存储器 ...
  CPU 的功能,总的来说,就是以不同的方式,执行各种指令。不同的指令其功能各异。有的指令涉及到 CPU 各寄存器之间的关系;有的指令涉及到单片机核心电路内部各功能部件的关系;有的则与外部器件(如外部存储器)有关系。 CPU 是通过复杂的时序电路完成不同的指令功能的。
  事实上,控制器按照指令的功能发出一系列在时间上有一定次序的电脉冲信号,控制和启动一部分逻辑电路,完成某种操作。在什么时刻发出什么控制信号,去启动何种部件动作,这就是 CPU 的时序。 CPU 芯片设计一旦完成,“时序”就固定了,因而时序问题是 CPU 的核心问题之一。时钟可看成是主频,时序可看成是完成一个操作各部分电路产生的脉冲对照图。

  一、振荡器和时钟电路

  MCS-51 片内有一个高增益反相放大器,其输入端(XTAL1)和输出端(XTAL2)用于外接石英晶体和微调电容,构成振荡器,如图所示。电容 C2 和 C3 对频率有微调作用,电容容量的选择范围一般为 30pF士10pF 。振荡频率的选择范围为 1.2~12MHz 。
  在使用外部时钟时, 8051XTAL2 用来输入外时钟信号,而 XTAL1 则接地。

  二、单片机内部的时间单位
  MCS-51 完成一个基本操作叫机器周期,其一个机器周期包含 12 个时钟周期,分为 6 个状态: S1 ~ S6. 每个状态又分为两拍:P1 和 P2 。因此,一个机器周期中的 12 个时钟周期表示为 SIP1, SIP2, …S6P2 。每个时钟单片机完成一拍操作,当用 6MHZ 晶体时一个机器周期为 2μS


  振荡周期 = 振荡频率(石英晶体频率 fosc )的倒数
  机器周期 —— 机器周期是单片机应用中衡量时间长短的最主要的单位
         1 机器周期 = 12 × 1/ fosc
  指令周期 —— 执行一条指令所需要的时间,单位:机器周期。

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