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什么是內部時鐘方式和外部時鐘方式

作者: 時間:2016-11-19 來源:網(wǎng)絡 收藏
計算機工作時,是在統(tǒng)一的時鐘脈沖控制下一拍一拍地進行的。這個脈沖是由單片機控制器中的時序電路發(fā)出的。單片機的時序就是CPU在執(zhí)行指令時所需控制信號的時間順序,為了保證各部件間的同步工作,單片機內部電路應在唯一的時鐘信號下嚴格地控時序進行工作,在學習51單片機的時序之前,我們先來了解下時序相關的一些概念。

既然計算機是在統(tǒng)一的時鐘脈沖控制下工作的,那么,它的時鐘脈沖是怎么來的呢?
要給我們的計算機CPU提供時序,就需要相關的硬件電路,即振蕩器和時鐘電路。我們學習的8051單片機內部有一個高增益反相放大器,這個反相放大器的作用就是用于構成振蕩器用的,但要形成時鐘,外部還需要加一些附加電路。8051單片機的時鐘產(chǎn)生有以下兩種方法:

本文引用地址:http://2s4d.com/article/201611/318547.htm
一、內部時鐘方式
利用單片機內部的振蕩器,然后在引腳XTAL1(18腳)和XTAL2(19腳)兩端接晶振,就構成了穩(wěn)定的自激振蕩器,其發(fā)出的脈沖直接送入內部時鐘電路,外接晶振時,晶振兩端的電容一般選擇為30PF左右;這兩個電容對頻率有微調的作用,晶振的頻率范圍可在1.2MHz-12MHz之間選擇。為了減少寄生電容,更好地保證振蕩器穩(wěn)定、可靠地工作,振蕩器和電容應盡可能安裝得與單片機芯片靠近。

二、外部時鐘方式
此方式是利用外部振蕩脈沖接入XTAL1或XTAL2。HMOS和CHMOS單片機外時鐘信號接入方式不同,HMOS型單片機(例如8051)外時鐘信號由XTAL2端腳注入后直接送至內部時鐘電路,輸入端XTAL1應接地。由于XTAL2端的邏輯電平不是TTL的,故建議外接一個上接電阻。對于CHMOS型的單片機(例如80C51),因內部時鐘發(fā)生器的信號取自反相器的輸入端,故采用外部時鐘源時,接線方式為外時鐘信號接到XTAL1而XTAL2懸空。

外接時鐘信號通過一個二分頻的觸發(fā)器而成為內部時鐘信號,要求高、低電平的持續(xù)時間都大于20ns,一般為頻率低于12MHz的方波。片內時鐘發(fā)生器就是上述的二分頻觸發(fā)器,它向芯片提供了一個2節(jié)拍的時鐘信號。
前面已提到,計算機工作時,是在統(tǒng)一的時鐘脈沖控制下一拍一拍地進行的。由于指令的字節(jié)數(shù)不同,取這些指令所需要的時間也就不同,即使是字節(jié)數(shù)相同的指令,由于執(zhí)行操作有較大的差別,不同的指令執(zhí)行時間也不一定相同,即所需的拍節(jié)數(shù)不同。為了便于對CPU時序進行分析,一般按指令的執(zhí)行過程規(guī)定了幾中周期。



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