时钟电路设计.doc

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1、精品文档,仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 时钟电路时钟电路用于产生MCS-51单片机工作时所必须的时钟控制信号,MCS-51单片机的内部电路在时钟信号的控制下,严格的执行指令进行工作,在执行指令时,CPU首先要到程序存储器中取出所需要的指令操作码,然后译码,并由时序电路产生一系列控制信号去完成指令所规定的操作。CPU发出的时序信号有两类,一类用于片内对各个功能部件的控制,另一类用于对片外存储器或I/O端口的控制。MCS-51单片机各功能部件的运行都是以时钟信号为基准,有条不紊地一拍一拍地工作,因此时钟频率直接影响单片的速度,时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。常用的时钟设计电路

2、有两种方式,一种是内部时钟方式,一种是外部时钟方式。3.4.1 外部时钟方式外部时钟方式是使用外部振荡器产生的脉冲信号,常用于多片单片机同时工作,以便于多片单片机之间的同步,一般为低于12 MHz的方波,常见的89C51单片机的外部时钟方式接法如下:外部的时钟源直接连接到XTAL1端,XTAL2端悬空 XTAL2XTAL1GNDNC 外部振荡信号输入3.4.2内部时钟方式MCS-51单片机内部由一个用于构成振荡器的高增益反相放大器,该高增益反相放大器的输入端为51单片机的引脚XTAL1,输出为XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容,就构成了一个稳定的自激振荡器。电路如下图10所示。

3、 图10 内部时钟电路 电路中的电容C1和C2的典型值通常取为30pF左右,对外接电容的值虽然没有严格的要求,但是电容的大小会影响石英晶体振荡器频率的高低,振荡器的稳定性和起振的快速性。晶振的振荡器的频率范围通常是在1.2 MHz-12 MHz之间,晶振的频率越高,则系统的时钟频率也就越高,单片机的运行速度也就越快,晶振和电容应该尽可能安装得与单片机芯片靠近,以减少寄生电容,更好地保证振荡器稳定,可靠地工作,为了提高温度稳定性,应该采用温度稳定性能好的电容。MCS-51单片机常选择振荡器的频率为6 MHz或是12 MHz的石英晶体。随着集成电路制造工艺的发展,单片机的时钟频率也在逐步提高,现在某些高速单片机芯片的时钟频率以达40 MHz。MCS-51内部时钟电路的内部时钟方式的振荡器【精品文档】第 2 页

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