¿Principio del sistema mínimo del microcontrolador 51?

El sistema mínimo de una microcomputadora de un solo chip se compone de algunos componentes necesarios para formar un sistema de microcomputadora de un solo chip, además de la microcomputadora de un solo chip, también debe incluir un circuito de alimentación. un circuito de reloj y un circuito de reinicio. El circuito mínimo del sistema del microcontrolador (la fuente de alimentación y la tierra del microcontrolador no están marcadas) se muestra en la Figura 2-7. \x0d\\x0d\Figura 2-7 Sistema mínimo de microcontrolador\x0d\Lo siguiente se centra en el circuito de reloj y el circuito de reinicio. \x0d\1) Circuito de reloj\x0d\ Cuando el microcontrolador está funcionando, el proceso desde la obtención de instrucciones hasta la decodificación y luego la realización de microoperaciones debe realizarse de manera ordenada bajo el control de una señal de reloj. Reloj básico para el trabajo del microcontrolador. Generalmente hay dos formas de generar señales de reloj para microcontroladores: modo de reloj interno y modo de reloj externo. \x0d\El circuito principal del modo de reloj interno se muestra en la Figura 2-8. Conecte un oscilador de cristal y dos condensadores estabilizadores de frecuencia a través de los pines XTAL1 y XTAL2 del microcontrolador para formar un oscilador autoexcitado estable con el circuito dentro del microcontrolador. El rango de valores del oscilador de cristal es generalmente de 0 a 24 MHz, y las frecuencias del oscilador de cristal comúnmente utilizadas son 6 MHz, 12 MHz, 11,0592 MHz, 24 MHz, etc. Algunos microcontroladores más nuevos también pueden elegir frecuencias más altas. La función del condensador externo es ajustar la frecuencia del oscilador para que la frecuencia de la señal de oscilación sea consistente con la frecuencia del oscilador de cristal y, al mismo tiempo, desempeña un papel en la estabilización de la frecuencia. Se utiliza un condensador cerámico de 20~30pF. \x0d\El método de reloj externo consiste en conectar una fuente de señal de reloj estable al pin XTAL1 del microcontrolador. Generalmente es adecuado para situaciones en las que varios microcontroladores funcionan al mismo tiempo. El uso de la misma señal de reloj puede garantizar la sincronización del trabajo. del microcontrolador. \x0d\Timing es la secuencia en el tiempo de las señales de control enviadas por la CPU cuando el microcontrolador ejecuta instrucciones. Hay cuatro conceptos de temporización del microcontrolador AT89C51, que se pueden explicar en unidades de temporización, incluido el ciclo de oscilación, el ciclo de reloj, el ciclo de la máquina y el ciclo de instrucción. \x0d\ Período de oscilación: Es el período de la señal de pulso proporcionada por el circuito de oscilación en el chip o chip externo al microcontrolador. Un ciclo de oscilación en la secuencia de tiempo se define como un tiempo, representado por P. \x0d\Ciclo de reloj: el pulso de oscilación se envía al circuito de reloj interno, y el ciclo de pulso de reloj emitido por el circuito de reloj después de dividirlo por dos se llama ciclo de reloj. El período del reloj es el doble del período de oscilación. Un ciclo de reloj en la secuencia se define como un estado, representado por S. Cada estado incluye 2 tiempos, representados por P1 y P2. \x0d\Ciclo de la máquina: El ciclo de la máquina es el tiempo necesario para que el microcontrolador complete una operación básica. La ejecución de una instrucción requiere uno o varios ciclos de máquina. Un ciclo de máquina se compone de forma fija de 6 estados S1 ~ S6. \x0d\Ciclo de instrucción: El tiempo necesario para ejecutar una instrucción se denomina ciclo de instrucción. Generalmente expresado en términos del número de ciclos de máquina necesarios para la ejecución de instrucciones. La ejecución de la mayoría de instrucciones del microcontrolador AT89C51 requiere 1 o 2 ciclos de máquina, y sólo la ejecución de dos instrucciones de multiplicación y división requiere 4 ciclos de máquina. \x0d\Después de comprender los conceptos de temporización anteriores, podemos calcular rápidamente el tiempo necesario para ejecutar una instrucción. Por ejemplo: si el microcontrolador usa una frecuencia de oscilador de cristal de 12MHz, el período de oscilación = 1/(12MHz) = 1/12us, el período del reloj = 1/6us, el período de la máquina = 1us, y solo se necesitan 1us para ejecutar una sola -Instrucción de ciclo, y solo se necesitan 1 us para ejecutar una instrucción de dos ciclos. Se necesitan 2 us. \x0d\2) Restablecer circuito\x0d\ No importa cuándo se conecta el microcontrolador por primera vez a la fuente de alimentación o cuando se produce una falla durante el funcionamiento, es necesario restablecerlo. El circuito de reinicio se utiliza para restaurar el estado de cada circuito dentro del microcontrolador a un cierto valor inicial y comenzar a trabajar desde este estado. \x0d\La condición de reinicio del microcontrolador: su pin RST debe tener un nivel alto durante dos (o más) ciclos de la máquina. \x0d\La forma de reinicio del microcontrolador: reinicio de encendido, reinicio de clave. Los circuitos de reinicio de encendido y reinicio de llave son los siguientes. \x0d\\x0d\Figura 2-9 Circuito de reinicio del microcontrolador\x0d\En el circuito de reinicio de encendido, se utiliza la carga del capacitor para lograr el reinicio.

En el momento en que se enciende la alimentación, el potencial en el pin RST es de nivel alto (Vcc). Después de encender la alimentación, el capacitor se carga rápidamente. A medida que avanza la carga, el potencial en el pin RST disminuirá gradualmente. nivel bajo. Siempre que el tiempo en el que aparece el nivel alto en el pin RST sea mayor que dos ciclos de la máquina, se puede lograr un reinicio normal. \x0d\En el circuito de reinicio de llave, cuando no se presiona la tecla, el circuito es el mismo que el circuito de reinicio de encendido. Por ejemplo, cuando se presiona el botón RESET mientras el microcontrolador está funcionando, el capacitor cargado se descargará rápidamente a través del circuito de resistencia de 200 Ω, lo que provocará que el potencial en el pin RST cambie rápidamente a un nivel alto. Este nivel alto permanecerá hasta que se presione el botón. Se presiona Soltar, cumpliendo así las condiciones para que el microcontrolador se reinicie para lograr el reinicio del botón. \x0d\Los valores de reinicio de cada registro de función especial después de reiniciar el microcontrolador se muestran en la Tabla 2-11. \x0d\Tabla 2-11 Valor de reinicio del registro de función especial del microcontrolador\x0d\Registrar valor de reinicio Registro de valor de reinicio Registro de valor de reinicio\x0d\PC0000HSBUF No seguro TMOD00H\x0d\B00HSCON00HTCON00H\x0d\ACC00HTH100HPCON0***0000B\x0d\PSW00HTH000HDPTR000 0H\x0d \IP***00000BTL100HSP07H\x0d\IE0**00000BTL000HP0~P3FFH\x0d\Nota: * indica bit de no importa.