MCS-51系列单片机的时钟频率及电路结构

1.nmos型单片机的时钟电路

时钟电路是单片机的“心脏”，它控制着单片机的工作节奏。mcs-51系列单片机允许的时钟频率是因型号而异的，典型值为12mhz。图2-12a是nmos型单片机的时钟电路内部结构。由图可见，时钟电路是一个反相放大器，xtal1、xtal2分别为反相放大器输入和输出端，外接晶体振荡器（或陶瓷谐振器）和电容组成振荡器。振荡器产生的时钟频率主要由晶体振荡器的频率决定，电容c1和c2的作用有两个：一是使振荡器起振；二是对振荡器的频率f起微调作用（c1、c2变大，f变小），其典型值为30pf。振荡器在加电以后约10ms开始起振，xtal2输出3v左右的正弦波。振荡器产生的时钟脉冲送至单片机内部的各个部件。nmos型单片机也可以不使用内部时钟电路，直接从外部输入时钟脉冲，图212b是从外部直接输入时钟脉冲的电路。

图2-12 nmos型单片机的时钟电路

a）时钟电路内部结构 b）从外部直接输入时钟脉冲的电路

2.cmos型单片机时钟电路(www.xing528.com)

cmos型单片机内部有一个可控的反相放大器，外接晶体振荡器（或陶瓷谐振器）和电容组成振荡器，图213a为cmos型单片机的时钟电路。振荡器工作受端控制，由软件置“1”（pd即特殊功能寄存器pcon1），使，振荡器停止工作，整个单片机也就停止工作，以达到节电目的。清零，使振荡器工作产生时钟脉冲信号，单片机便正常运作。图2-13a中晶体振荡器、c1、c2的作用和取值与nmos型单片机时钟电路相同。cmos型单片机也可以直接从外部输入时钟脉冲信号，图213b为直接从外部输入时钟脉冲信号的电路。

图2-13 cmos型单片机的时钟电路

a）cmos型单片机的时钟电路 b）直接从外部输入时钟脉冲信号的电路