時鐘電路就是一個振蕩器,給單片機(jī)提供一個節(jié)拍,單片機(jī)執(zhí)行各種操作必須在這個節(jié)拍的控制下才能進(jìn)行。因此單片機(jī)沒有時鐘電路是不會正常工作的。時鐘電路本身是不會控制什么東西,而是你通過程序讓單片機(jī)根據(jù)時鐘來做相應(yīng)的工作。
在MCS-51單片機(jī)片內(nèi)有一個高增益的反相放大器,反相放大器的輸入端為XTAL1,輸出端為XTAL2,由該放大器構(gòu)成的振蕩電路和時鐘電路一起構(gòu)成了單片機(jī)的時鐘方式。根據(jù)硬件電路的不同,單片機(jī)的時鐘連接方式可分為內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式,如圖1所示。
(a)內(nèi)部方式時鐘電路 (b)外接時鐘電路
圖1時鐘電路
內(nèi)部時鐘原理圖 (就是一個自激振蕩電路)
在內(nèi)部方式時鐘電路中,必須在XTAL1和XTAL2引腳兩端跨接石英晶體振蕩器和兩個微調(diào)電容構(gòu)成振蕩電路,通常C1和C2一般取30pF,晶振的頻率取值在1.2MHz~12MHz之間。對于外接時鐘電路,要求XTAL1接地,XTAL2腳接外部時鐘,對于外部時鐘信號并無特殊要求,只要保證一定的脈沖寬度,時鐘頻率低于12MHz即可。
晶體振蕩器的振蕩信號從XTAL2端送入內(nèi)部時鐘電路,它將該振蕩信號二分頻,產(chǎn)生一個兩相時鐘信號P1和P2供單片機(jī)使用。時鐘信號的周期稱為狀態(tài)時間S,它是振蕩周期的2倍,P1信號在每個狀態(tài)的前半周期有效,在每個狀態(tài)的后半周期P2信號有效。CPU就是以兩相時鐘P1和P2為基本節(jié)拍協(xié)調(diào)單片機(jī)各部分有效工作的。
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原文標(biāo)題:51單片機(jī)時鐘電路原理圖解
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