Red de conocimiento informático - Computadora portátil - ¿Principio del sistema mínimo del microcontrolador 51? El sistema mínimo de un microcontrolador se compone de algunos componentes necesarios, además del microcontrolador, 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, las microoperaciones desde la obtención de instrucciones hasta la decodificación deben ser controladas por la señal de reloj en secuencia. El circuito de reloj proporciona el reloj básico para el 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. Un oscilador de cristal y dos condensadores estabilizadores de frecuencia están conectados a través de los pines XTAL1 y XTAL2 del microcontrolador, que pueden formar un oscilador autoexcitado estable con el circuito 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 nuevos también tienen la opción de frecuencias más altas. El condensador externo se utiliza para ajustar la frecuencia del oscilador para hacer que la frecuencia de la señal de oscilación sea consistente con la frecuencia del oscilador de cristal y, al mismo tiempo, estabilizar la frecuencia. Generalmente se utilizan condensadores de chip cerámico de 20~30pF. \x0d\El modo de reloj externo sirve para 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 microcontrolador. \x0d\Timing es el tiempo de las señales de control enviadas por la CPU cuando el microcontrolador ejecuta instrucciones. El microcontrolador AT89C51 tiene cuatro conceptos de temporización, que pueden describirse mediante unidades de temporización, incluido el ciclo de oscilación, el ciclo de reloj, el ciclo de la máquina y el ciclo de instrucción. \x0d\ Periodo de oscilación: Es el periodo en el que el circuito de oscilación en el chip o el chip externo proporciona señales de pulso al microcontrolador. Un período de oscilación en la secuencia de tiempo se define como un latido, representado por p\x0d\ período de reloj: el pulso de oscilación se envía al circuito de reloj interno, y la salida del período de pulso de reloj después de ser dividida por dos por el circuito de reloj se llama el período del reloj. El período del reloj es el doble del período de oscilación. Un ciclo de reloj en la secuencia de cronometraje se define como 1 estado, representado por s, y cada estado incluye 2 latidos, 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. Una máquina de ciclo fijo consta de seis estados S1 ~ S6. \x0d\Ciclo de instrucción: El tiempo necesario para ejecutar una instrucción se denomina ciclo de instrucción. Generalmente se expresa como el número de ciclos de máquina necesarios para la ejecución de instrucciones. El microcontrolador AT89C51 requiere 1 o 2 ciclos de máquina para ejecutar la mayoría de las instrucciones, y solo 4 ciclos de máquina para ejecutar las operaciones de multiplicación y división de dos instrucciones. \x0d\Después de comprender el concepto de la serie de tiempo anterior, podemos calcular rápidamente el tiempo necesario para ejecutar una instrucción. Por ejemplo, si el microcontrolador utiliza una frecuencia de oscilador de cristal de 12 MHz, el período de oscilación = 1/(12 MHz) = 1/12 US, el período del reloj = 1/6 us y el período de la máquina = 1 us. \x0d\2) Circuito de reinicio\x0d\ El microcontrolador debe reiniciarse cuando se acaba de encender o cuando ocurre una falla durante la operación. 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\Condiciones de reinicio de MCU: el pin RST debe permanecer alto durante dos (o más) ciclos de la máquina. \x0d\Formulario de reinicio de MCU: reinicio de encendido y 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\ El circuito de reinicio de encendido 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 conectar la alimentación, el condensador se carga rápidamente. A medida que avanza la carga, el potencial en el pin RST caerá gradualmente hasta un nivel bajo. Siempre que el nivel alto en el pin RST ocurra durante más de 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, durante el funcionamiento del microcontrolador, si se presiona el botón de reinicio, el capacitor cargado se descargará rápidamente a través del bucle de resistencia de 200 Ω, lo que provocará que el potencial en el pin RST cambie rápidamente a un nivel alto y permanezca en este nivel alto. hasta que se suelte. Encienda el botón para cumplir con las condiciones para el reinicio del microcontrolador y realizar el reinicio del botón.