第七讲

2.4时钟电路及工作方式

.时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号。

.时序所研究的是指令执行中各信号的相互关系。

.单片机本身就如一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的始终信号控制下严格地按时序进行工作。

.内部结构：电阻和高增益反相放大器构成一个稳定的自激振荡器。

.输入端为XTAL1,输出端为XTAL2.

.在有许多单片机组成的系统中，为了个单片机之间时钟信号的同步，应当引入唯一的公用外部脉冲信号作为个单片机的振荡脉冲，这时外部的脉冲信号应经XTAL2 引脚引入。

.MCS--51的时序定时单位从小到大依次为节拍、状态、机器周期、和指令周期。

.节拍P:振荡脉冲的周期。

.状态S：一个状态S包含两个节拍，其前半周期对应的节拍叫P1，后半周期对应的节拍叫P2.

.机器周期：一个机器周期的宽度为六个状态，一次表示为S1--S6.由于一个机器周期共有12个振荡脉冲周期，因此机器周期就使振荡脉冲的12分频。机器周期是单片机的最小时间单位。

指令周期：执行一条指令所需的时间称为指令周期，可包含1-4个机器周。 

.MCS--51共有111条指令，全部指令按其长度可分为单字节指令、双字节指令和三字节指令。

.ALE是地址锁存信号     。该信号每有效一次就能对存储器进行一次读指令操作。

.ALE信号以震荡脉冲六分之一的频率出现。因此一个机器周期中，ALE信号两次有效；第一次在S1P2和S2P1期间，第二次在S4P2和S5P1期间，有效宽度为一个机器周期。

单字节周期单指令

.这类指令的执行从S1P2开始，在S1P2期间读入操作码并把它所存到指令寄存器中。

.在S4处虽然有一次读操作，但由于程序计数器PC没有加1，读出的是原指令，因此属于一次无效的读操作。

双字节单周期指令

.一条指令2个字节，每次总线操作是8位，需要进行2次总线操作。

..对应于ALE的两次读操作都是有效的，第一次是读指令操作码，第二次是读指令第二字节。

单字节双周期指令

.两个机器周期内进行了四次读操作（产生4次ALE信号），但由于是单字节指令，故后面的三次读操作为无效。

特殊情况：MOV X类指令

.单字节双周期指令，先在ROM中读取指令，然后对外部RAM进行读/写操作。

.第一个机器周期产生2个ALE信号，第二个机器周期中S1不产生ALE信号，S4产生ALE信号，但不取值。