第二章单片机的硬件结构(1)

1、 第第2 2章章 MCS-51MCS-51单片机的硬件结构单片机的硬件结构2.1 MCS-512.1 MCS-51单片机的硬件结构单片机的硬件结构片内结构片内结构如图如图2-12-1所示所示: :图图2-12-1中的各中的各功能部件功能部件： 1.CPU1.CPU（微处理器）（微处理器）2.2.数据存储器（数据存储器（RAMRAM） 片内为片内为128128个字节（个字节（5252子系列的为子系列的为256256个字节）个字节）3.3.程序存储器（程序存储器（ROM/EPROMROM/EPROM） 8031:8031:无此部件；无此部件； 8051: 8051:4K4K字节字节ROMROM；

2、8751: 8751:4K4K字节字节EPROM EPROM ； 89C51/89C52/89C55:89C51/89C52/89C55:4K/8K/20K 4K/8K/20K 字节闪存。字节闪存。4.4.中断系统中断系统 INT0,INT1,T0,T1, INT0,INT1,T0,T1,串口通信串口通信5.5.定时器定时器/ /计数器计数器6. 6. 串行口串行口 1 1个个全双工全双工的异步串行口，具有的异步串行口，具有四种四种工作方式工作方式。 7. P17. P1口、口、P2P2口、口、P3P3口、口、P0P0口口 为为4 4个个并行并行8 8位位I/OI/O口。口。 8. 8. 特殊

3、功能寄存器（特殊功能寄存器（SFRSFR） 共有共有2121个个，是一个具有特殊功能的，是一个具有特殊功能的RAMRAM区。区。 2.2 MCS-51的引脚和封装的引脚和封装 40只引脚只引脚双列直插封装双列直插封装（DIP）。）。4444只引脚只引脚方形封装方形封装方式（方式（4 4只无用）只无用）4040只引脚只引脚按功能分为按功能分为3 3类类： （1 1）电源及时钟引脚）电源及时钟引脚: Vcc: Vcc、VssVss；XTAL1XTAL1、XTAL2XTAL2。 （2 2）控制引脚：）控制引脚： PSEN PSEN* *、EAEA* * 、ALEALE、RESET RESET （即（

4、即RSTRST）。）。 （3 3）I/OI/O口引脚：口引脚：P0P0、P1P1、P2P2、P3P3，为，为4 4个个8 8位位I/OI/O口口的外部引脚。的外部引脚。2.2.1 2.2.1 电源及时钟引脚电源及时钟引脚 1 1电源引脚电源引脚 （1 1）VccVcc（4040脚）脚）：+5V+5V电源；电源； （2 2）VssVss（2020脚）脚）：接地。：接地。2 2时钟引脚时钟引脚 （1 1）XTAL1XTAL1（1919脚）脚）：接外部晶体，如果采用外接振：接外部晶体，如果采用外接振荡器时，荡器时，振荡器的输出振荡器的输出应接到此引脚上。应接到此引脚上。（2 2）XTAL2XTAL2

5、（1818脚）脚）：接外部晶体的另一端或悬空。：接外部晶体的另一端或悬空。2.2.2 2.2.2 控制引脚控制引脚 提供控制信号，有的引脚还具有提供控制信号，有的引脚还具有复用复用功能。功能。 (1) RST/VPD(9(1) RST/VPD(9脚脚) )：复位与备用电源。：复位与备用电源。 (2) ALE/PROG (2) ALE/PROG* *（3030脚）：脚）： 第一功能第一功能: :ALEALE为地址锁存允许，可驱动为地址锁存允许，可驱动8 8个个LSLS型型TTLTTL负载。负载。 第二功能第二功能: :PROGPROG* *为编程脉冲输入端。为编程脉冲输入端。 (3) PSEN(

6、3) PSEN* * （2929脚）：脚）：外部程序存储器的外部程序存储器的读选通读选通信号。信号。可可驱动驱动8 8个个LSLS型型TTLTTL负载。负载。 (4) EA(4) EA* */V/VPPPP (Enable Address/Voltage Pulse of (Enable Address/Voltage Pulse of ProgramingPrograming，3131脚脚) ) EAEA* *为内外程序存储器选择控制端。为内外程序存储器选择控制端。 EAEA* *=1=1，访问访问片内程序存储器片内程序存储器，但在，但在PCPC（程序计数（程序计数器）值器）值超过超过0FF

7、FH0FFFH（对于（对于80518051、87518751）时，即）时，即超出片超出片内程序存储器的内程序存储器的4K4K字节地址范围字节地址范围时，将自动转向执时，将自动转向执行外部程序存储器内的程序行外部程序存储器内的程序。 EA EA* *=0=0，单片机则单片机则只访问只访问外部外部程序存储器程序存储器。 V VPPPP为本引脚的第二功能。用于为本引脚的第二功能。用于施加编程电压施加编程电压（例如（例如+21V+21V或或+12V+12V）。对）。对89C5189C51，加在，加在V VPPPP脚的脚的编程电压编程电压为为+12V+12V或或+5V+5V。2.2.3 I/O2.2.3

8、 I/O口引脚口引脚 (1) (1) P0P0口口：双向双向8 8位三态位三态I/OI/O口，此口为地址总线口，此口为地址总线（低（低8 8位）及数据总线位）及数据总线分时复用分时复用口，可驱动口，可驱动8 8个个LSLS型型TTLTTL负载。负载。 (2) (2) P1P1口口：8 8位位准双向准双向I/OI/O口，可驱动口，可驱动4 4个个LSLS型型TTLTTL负载。负载。 (3) (3) P2P2口口：8 8位位准双向准双向I/OI/O口，与地址总线（高口，与地址总线（高8 8位）复用，可驱动位）复用，可驱动4 4个个LSLS型型TTLTTL负载。负载。 (4) (4) P3P3口口：

9、8 8位位准双向准双向I/OI/O口，口，双功能双功能复用口，可驱复用口，可驱动动4 4个个LSLS型型TTLTTL负载。负载。注意注意: :准双向口与双向三态口的差别准双向口与双向三态口的差别。 当当3 3个准双向个准双向I/OI/O口作口作输入口使用输入口使用时，要向该口时，要向该口先写先写“1 1”。 准双向准双向I/OI/O口口无高阻无高阻 “浮空浮空”状态。状态。2.3 MCS-512.3 MCS-51的的CPUCPU1 1算术逻辑运算单元算术逻辑运算单元ALUALU2 2定时控制部件定时控制部件 专用寄存器组主要包括程序计数器PC、累加器A、程序状态寄存器PSW、堆栈指示器SP、数

10、据指针DPTR和通用寄存器B等。 1）程序计数器PC（Program Counter） 程序计数器PC是一个二进制16位的程序地址寄存器，专门用来存放下一条需要执行指令的内存地址，能自动加1 2）累加器A（Accumulator） 累加器A又记作ACC，是一个具有特殊用途的二进制八位寄存器，专门用来存放操作数或运算结果。3 3专用寄存器组专用寄存器组MOV A，3；A 3ADD A，5；A A5 3）通用寄存器B（General Purpose Register） 通用寄存器B是专门为乘法和除法设置的寄存器，也是一个二进制八位寄存器 MOV A，5 ；A 5 MOV B，3 ；B 3 MUL

11、AB， ；BA AB534）程序状态字PSW（Program Status Word） PSW是一个八位标志寄存器，用来存放指令执行后的有关状态。 （2）辅助进位位AC（Auxiliary Carry）：用于表示加减运算时低4位（即A3）有无向高4位（即A4进位或借位。若AC0，则表示加减过程中A3没有向A4进位或借位；若AC1，则表示加减过程中A3向A4有进位或借位。汇编的bcd码调整指令来使用该标志。100010001010100100110001+1Cy1100010001010100111011111Cy1 2.4 MCS-512.4 MCS-51存储器的结构存储器的结构存储器空间可划

12、分为存储器空间可划分为5 5类类：1.1.程序存储器空间程序存储器空间 80318031无内部程序存储器。无内部程序存储器。 2.2.片内片内数据存储器空间数据存储器空间 3.3.特殊功能寄存器特殊功能寄存器SFRSFR-Special Function Register-Special Function Register4.4.位地址空间位地址空间: : 211211个个可寻址位。可寻址位。5.5.外部数据寄存器空间外部数据寄存器空间: :片外可扩展片外可扩展64K64K字节字节RAMRAM。物理角度：片内程序存储器：4KB ROM；EA1片外程序存储器：最大64K ROM；EA0片内数据存

13、储器： 256Byte RAM片外数据存储器： 64K RAM用户角度 内外统一编址的程序存储器： 最大64KB（0000HFFFFH）； 内部程序存储器：4K 访问命令：MOVC 内部数据存储器： 256Byte，128B为SFR（80HFFH）； 访问命令：MOV 外部数据存储器： 64KB； 访问命令：MOVX寻址方式：1、有内部程序存储器，EA1，程序由内部存储器0000H开始；2、无内部程序存储器， EA0，程序由外部存储器0000H开始；3、既有内部存储器，又有外部存储器，EA1，先由内部0000H开始执行，当PC超过内部ROM容量后，从内部程序存储器最后地址再加1的外部程序存储器

14、地址执行；EA=0，内部存储器被忽略，程序由外部0000H开始执行。 MCS-51程序存储器存放编好的程序和表格常数存放编好的程序和表格常数MOVC指令访问指令访问有些单元有特殊功能（中断服务的入口地址）有些单元有特殊功能（中断服务的入口地址）0000H单元为系统程序启动地址，一般存放一条单元为系统程序启动地址，一般存放一条绝对跳转指令，跳向用户主程序起始地址绝对跳转指令，跳向用户主程序起始地址EA1为内部为内部0000H； EA0为外部为外部0000H;内部、外部均有程序存储器情况内部、外部均有程序存储器情况特殊单元特殊单元 0000H0002H，无条件转移指令；，无条件转移指令； 0003

15、H002AH，40个单元，分成个单元，分成5段，存放中断段，存放中断处理程序的地址处理程序的地址 表表2-1 52-1 5种中断源的中断入口地址种中断源的中断入口地址0003H0003H外中断外中断0 0000BH 000BH 定时器定时器T0T00013H 0013H 外中断外中断1 1001BH 001BH 定时器定时器T1T10023H 0023H 串行口串行口 MCS-51内部数据存储器 物理上分为两个独立的地址空间：内部物理上分为两个独立的地址空间：内部存储空间存储空间和外部存储空间，分别独立编址和外部存储空间，分别独立编址； 访问内部数据存储器访问内部数据存储器MOV，外部，外部M

16、OVX 内部存储器内部存储器8位编址，位编址，00HFFH，外部，外部16位编址，位编址，0000HFFFFH 内部数据存储器分为工作寄存器组内部数据存储器分为工作寄存器组00H1F，位寻址区位寻址区20H2FH ，堆栈或数据缓冲区，堆栈或数据缓冲区30H7FH，SFR区区80HFFH 30H7FH空间空间的的单元可作为数据缓冲区或堆栈单元可作为数据缓冲区或堆栈2、位地址空间 20H2FH为位地址空间，可对RAM单元中的任意一位以位地址方式单独读取，共计128位。也可作为一般数据缓冲器，按字节方式使用； 对应逻辑操作，可用于开关量控制； 程序设计阶段可存放各种程序的运行标志、位变量等，提高了存

17、储器的效率； 特殊功能寄存器中，地址为8的倍数的寄存器也可按位寻址； 在MCS-51单片机内共有211个可寻址位，它们存在于内部RAM （128个）和特殊功能寄存器区（83个）中。 SETB，位置位操作码； 可以通过位地址访问，也可以通过23H.3方式访问表表2-3 内部内部RAM的可寻址位及位地址的可寻址位及位地址表表2-4 SFR中的位地址分布中的位地址分布 堆栈区按照先进后出原则存取数据的按照先进后出原则存取数据的RAM区域区域用于保护用于保护CPU现场及临时数据现场及临时数据一般在一般在30H以后的区域以后的区域系统复位后，堆栈设在系统复位后，堆栈设在07H。初始化时需要对。初始化时需

18、要对SP设一初值；设一初值；入栈时入栈时SP先加先加1，然后数据入栈；出栈时数据先，然后数据入栈；出栈时数据先出栈，然后出栈，然后SP减减1 特殊功能寄存器（SFRSpecial Function Register）：对片内各功能模块进行管理、控制、监视的控制对片内各功能模块进行管理、控制、监视的控制寄存器和状态字寄存器；寄存器和状态字寄存器；包括包括I/O接口锁存器、定时器、串行接口缓存器、接口锁存器、定时器、串行接口缓存器、控制寄存器、状态寄存器控制寄存器、状态寄存器除程序计数器（除程序计数器（PC）外，分布在）外，分布在80HFFH地址地址空间范围空间范围8051具有具有21个特殊功能寄

19、存器，每个占有个特殊功能寄存器，每个占有1个个RAM单元单元未定义的地址空间不能以寄存器形式访问未定义的地址空间不能以寄存器形式访问表表2-2 SFR2-2 SFR的名称及其分布的名称及其分布 外部数据寄存器外部数据寄存器 MCS-51应用系统往往是一个扩展系统。当片内应用系统往往是一个扩展系统。当片内RAM不够用时，可在片外部扩充数据存储器。不够用时，可在片外部扩充数据存储器。 MCS-51给用户提供了可寻址给用户提供了可寻址64KB字节的外部扩字节的外部扩充充RAM的能力的能力对外部对外部RAM可用可用R0、R1及及DPTR间接寻址寄存器；间接寻址寄存器；R0、R1为为8位寄存器，寻址范围

20、为位寄存器，寻址范围为256B，DPTR为为16位数据寄存器，寻址范围为位数据寄存器，寻址范围为64KB 所有外围接口地址均占用外部所有外围接口地址均占用外部RAM地址单元地址单元 ，CPU对外部对外部RAM操作和对操作和对I/O操作使用相同的指操作使用相同的指令。令。 1地址的重叠问题地址的重叠问题1）数据存储器与程序存储器）数据存储器与程序存储器2）内外程序存储器的低）内外程序存储器的低4K地址地址3）内外数据存储器的低）内外数据存储器的低128字节字节通过指令和通过指令和EA引脚解决引脚解决 2程序存储器与数据存储器的区分程序存储器与数据存储器的区分 程序：程序：MOVC 不分内外不分内

21、外 数据：数据：MOV （内部），（内部），MOVX（外部）（外部） 3位地址有两个区域位地址有两个区域 20H2FH（128位）、位）、SFR (83位位)4栈底栈底SP的设置问题的设置问题 SP可任设，复位时为可任设，复位时为07H；若要使用；若要使用2、3、 4区工作寄存器，则应避开。区工作寄存器，则应避开。 5外部数据存储器与外部数据存储器与I/O端口统一编址端口统一编址 即即I/O端口占用外部数据存储器的地址端口占用外部数据存储器的地址2.5 2.5 并行并行I/OI/O端口端口 4 4个个双向的双向的8 8位并行位并行I/OI/O端口端口(Port) (Port) ，记作，记作P0

22、P0P3 P3 属于特殊功能寄存器，还可属于特殊功能寄存器，还可位寻址位寻址。 2.5.1 P02.5.1 P0端口端口 P0P0口某一位的电路包括：口某一位的电路包括：(1) (1) 一个数据输出锁存器，用于数据位的锁存一个数据输出锁存器，用于数据位的锁存(2) (2) 两个三态的数据输入缓冲器。两个三态的数据输入缓冲器。(3) (3) 一个多路转接开关一个多路转接开关MUXMUX，使使P0P0口可作口可作通用通用I/OI/O口口，或或地址地址/ /数据线口数据线口。(4) (4) 数据输出的驱动和控制电路，由两只场效应管数据输出的驱动和控制电路，由两只场效应管（FETFET）组成，）组成，

23、上面的场效应管上面的场效应管构成构成上拉电路上拉电路。一、一、P0P0口作为地址或数据总线使用口作为地址或数据总线使用CPUCPU发出控制信号为发出控制信号为高电平高电平，打开上面的与门，使，打开上面的与门，使MUXMUX打向上边打向上边，使内部地址，使内部地址/ /数据线与数据线与下面的场效应管下面的场效应管反反相接通。此时由于相接通。此时由于上下两个上下两个FETFET处于反相处于反相，形成，形成推拉式推拉式电路结构，大大电路结构，大大提高负载能力提高负载能力。二、二、P0P0口作通用的口作通用的I/OI/O口使用口使用CPUCPU发来的发来的“控制控制”信号为信号为低电平低电平，上拉场效

24、应管截止，上拉场效应管截止，MUXMUX打向下边打向下边，与，与D D锁存器的锁存器的Q Q*端接通。端接通。（1 1） P0 P0作输出口使用作输出口使用来自来自CPUCPU的的“写入写入”脉冲脉冲加在加在D D锁存器的锁存器的CPCP端，内部总线端，内部总线上的数据写入上的数据写入D D锁存器，并向端口引脚锁存器，并向端口引脚P0.xP0.x输出。输出。注意：注意：由于输出电路是由于输出电路是漏极开路漏极开路（因为这时上拉场效（因为这时上拉场效应管截止），应管截止），必须外接上拉电阻必须外接上拉电阻才能有才能有高电平输出高电平输出。（2 2） P0 P0作输入口使用作输入口使用区分区分“读

25、引脚读引脚”和和“读锁存器读锁存器”。“读引脚读引脚”信号把下方缓冲器打开，引脚上的状态经信号把下方缓冲器打开，引脚上的状态经缓冲器读入内部总线；缓冲器读入内部总线；“读锁存器读锁存器”信号打开上面的缓冲器把锁存器信号打开上面的缓冲器把锁存器Q Q端的状端的状态读入内部总线。态读入内部总线。2.5.2 P12.5.2 P1端口端口 字节地址字节地址90H90H，位地址，位地址90H90H97H97H。P1P1口只作通用的口只作通用的I/OI/O口使用口使用，电路结构与，电路结构与P0P0口口两点区别两点区别：（1 1）因为只传送数据，不再需要多路转接开关）因为只传送数据，不再需要多路转接开关M

26、UXMUX。（2 2）由于）由于P1P1口用来传送数据，因此口用来传送数据，因此输出电路中有上拉输出电路中有上拉电阻，这样电阻，这样电路的输出不是三态电路的输出不是三态的的，所以，所以P1P1口是口是准准双向口双向口。因此：因此：（1 1）P1P1口作为输出口使用时口作为输出口使用时，外电路无需再接上拉电，外电路无需再接上拉电 阻。阻。（2 2）P1P1口作为输入口使用时口作为输入口使用时，应先向其锁存器应先向其锁存器先写入先写入 “1 1”，使使输出驱动电路的输出驱动电路的FETFET截止截止。2.5.3 2.5.3 P2P2端口端口 字节地址为字节地址为A0HA0H，位地址位地址A0HA0

27、HA7HA7H。 在实际应用中，因为在实际应用中，因为P2P2口口大多作为大多作为地址线地址线使用使用，提提供高供高8 8位地址位地址，多路转接开关，多路转接开关MUXMUX的一个输入端不的一个输入端不再是再是“地址地址/ /数据数据”，而是单一的，而是单一的“地址地址”，多路转接，多路转接开关接向开关接向“地址地址”端。端。正因为只作为正因为只作为地址线地址线使用使用， P2P2口的输出用不着是三态的，所以是口的输出用不着是三态的，所以是准双向口。准双向口。P2P2口也可作为通用口也可作为通用I/OI/O口使用口使用，这时，多路转接开关，这时，多路转接开关MUXMUX接向锁存器接向锁存器Q

28、Q端端。 2.5.42.5.4 P3 P3端口端口 P3P3口的字节地址为口的字节地址为B0HB0H，位地址位地址为为B0HB0HB7HB7H 。 P3 P3口的口的第二功能第二功能定义，应熟记。定义，应熟记。 表表2-5 P32-5 P3口的第二功能定义口的第二功能定义 口引脚口引脚 第二功能第二功能 P3.0P3.0 RXD RXD（串行输入口）（串行输入口）-输入输入 P3.1P3.1 TXD TXD（串行输出口）（串行输出口）-输出输出 P3.2P3.2 INT0 INT0* * （外部中断（外部中断0 0）-输入输入 P3.3P3.3 INT1 INT1* * （外部中断（外部中断1

29、 1）-输入输入 P3.4P3.4 T0 T0（定时器（定时器0 0外部计数外部计数输入输入） P3.5P3.5 T1 T1（定时器（定时器1 1外部计数外部计数输入输入） P3.6P3.6 WR WR* * （外部数据存储器写选通）（外部数据存储器写选通）-输出输出 P3.7 P3.7 RD RD* * （外部数据存储器读选通）（外部数据存储器读选通）-输出输出一、一、P3P3的引脚作第二功能使用的引脚作第二功能使用第二功能信号输出第二功能信号输出：锁存器预先置锁存器预先置“1 1”，使，使与非门与非门对对“第第二输出功能二输出功能”信号的输出是畅通的。信号的输出是畅通的。第二功能信号输入：

30、第二功能信号输入：在口线引脚的内部增加了一个缓冲在口线引脚的内部增加了一个缓冲器，输入的信号就从这个缓冲器的输出端取得。器，输入的信号就从这个缓冲器的输出端取得。二、二、P3P3的引脚作通用的引脚作通用I/OI/O使用使用通用通用I/OI/O输出：输出：“第二输出功能第二输出功能”线应保持高电平，与非线应保持高电平，与非门开通，使门开通，使锁存器锁存器Q Q端输出畅通端输出畅通。通用通用I/OI/O输入：输入：取自取自三态缓冲器三态缓冲器的输出端。的输出端。P3P3口口无论作哪种输入无论作哪种输入，锁存器输出锁存器输出和和“第二输出功能第二输出功能”线线都应保持都应保持高电平高电平。 2.5.

31、5 P02.5.5 P0P3P3端口功能总结端口功能总结使用中应注意的问题：使用中应注意的问题：（1 1）P0P0P3P3口口都是并行都是并行I/OI/O口，但口，但P0P0口和口和P2P2口口，还可用，还可用来构建系统的数据总线和地址总线，所以在来构建系统的数据总线和地址总线，所以在电路中有电路中有一个一个MUXMUX，以进行转换。，以进行转换。而而P1P1口和口和P3P3口口无构建系统的无构建系统的数据总线数据总线和和地址总线地址总线的功能，的功能，因此，因此，无无MUXMUX。P0P0口的口的MUXMUX的一个输入端为的一个输入端为“地址地址/ /数据数据”信号信号。P2P2口的口的MU

32、XMUX的一个输入信号为的一个输入信号为“地址地址”信号信号。（2 2）在在4 4个口中只有个口中只有P0P0口口是一个真正的是一个真正的双向口双向口，P1P1P3P3口口都是都是准双向口准双向口。原因原因: :P0P0口作口作数据总线数据总线使用时，需解决芯片内外的隔使用时，需解决芯片内外的隔离问题，离问题，即只有在数据传送时芯片内外才接通；即只有在数据传送时芯片内外才接通；不不进行数据传送时，芯片内外应处于隔离状态进行数据传送时，芯片内外应处于隔离状态。为。为此，此，P0P0口的输出缓冲器应为口的输出缓冲器应为三态门三态门。P0P0口口中输出三态门是由两只场效应管（中输出三态门是由两只场效

33、应管（FETFET）组成）组成，所以是一个真正的双向口。所以是一个真正的双向口。P1P1P3P3口口，上拉电阻代替，上拉电阻代替P0P0口中的场效应管口中的场效应管，输出，输出缓冲器不是三态的缓冲器不是三态的准双向口。准双向口。（3 3）P3P3口的口线具有口的口线具有第二功能第二功能，为系统提供一些控，为系统提供一些控制信号。制信号。因此因此P3P3口口增加了增加了第二功能控制逻辑第二功能控制逻辑。这是。这是P3P3口与其口与其它各口的它各口的不同之处不同之处。应用实例应用实例2.6 2.6 时钟电路与时序时钟电路与时序时钟电路用于产生时钟电路用于产生MCS-51MCS-51单片机工作所必需

34、的时钟单片机工作所必需的时钟控控制信号制信号。2.6.1 2.6.1 时钟电路时钟电路时钟频率时钟频率直接影响单片机的直接影响单片机的速度速度，电路的质量直接影，电路的质量直接影响系统的响系统的稳定性稳定性。常用的时钟电路有常用的时钟电路有两种方式两种方式：内部时钟内部时钟方式和方式和外部时外部时钟钟方式。方式。一、内部时钟方式一、内部时钟方式 片内一个用于构成振荡器的片内一个用于构成振荡器的高增益反相放大器高增益反相放大器，反相，反相放大器的输入端为芯片引脚放大器的输入端为芯片引脚XTAL1XTAL1，输出端为引脚，输出端为引脚XTAL2XTAL2。 图图2-112-11 C1C1和和C2C

35、2典型值通常选择为典型值通常选择为30pF30pF左右。左右。晶体的振荡频率晶体的振荡频率在在1.2MHz1.2MHz12MHz12MHz之间。某些高速单片之间。某些高速单片机芯片的时钟频率已达机芯片的时钟频率已达40MHz40MHz。二、外部时钟方式二、外部时钟方式 常用于常用于多片多片MCS-51MCS-51单片机同时工作。单片机同时工作。 图图2-122-12 三、时钟信号的输出三、时钟信号的输出为应用系统中的为应用系统中的其它芯片提供时钟其它芯片提供时钟，但需增加驱动，但需增加驱动能力。能力。 2.6.2 2.6.2 机器周期、指令周期与指令时序机器周期、指令周期与指令时序单片机执行的

36、指令的单片机执行的指令的各种时序均与时钟周期各种时序均与时钟周期有关有关一、时钟周期一、时钟周期单片机的单片机的基本时间单位基本时间单位。若时钟的晶体的振荡频率。若时钟的晶体的振荡频率为为foscfosc，则时钟周期，则时钟周期Tosc=1/foscTosc=1/fosc。；。； 例如例如：fosc=6MHzfosc=6MHz，Tosc=166.7nsTosc=166.7ns。二、机器周期二、机器周期CPUCPU完成一个基本操作所需的时间完成一个基本操作所需的时间称为称为机器周期机器周期。执行一条指令分为几个机器周期执行一条指令分为几个机器周期。每个机器周期完。每个机器周期完成一个基本操作。成一个基本操作。MCS-51MCS-51单片机每单片机每1212个个时钟周期时钟周期为为1 1个个机器周期，机器周期，一个机器周期又分为一个机器周期又分为6 6个个状态状态：S1S1S6S6。每个状态每个状态又分为两拍又分为两拍：P1P1和和P2P2。因此，因此，一个机器周期中的一个机器周期中的1212个个时钟周期表示为：时钟周期表示为： S1P1S1P1、S1P2S1P2、S2P1S2P1、S2P2S2P2、S6P2S6P2。 三、指令周期三、指令周期 执行任何一条指令时，都