目錄

?一.時鐘電路設計

1.內部時鐘方式

2.外部時鐘方式

3.時鐘信號的輸出

二.機器周期，指令周期與指令時序

1.時鐘周期

2.機器周期

3.指令周期

三.復位操作和復位電路

1.復位操作

2 復位電路設計

四.低功耗節電模式

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AT89S52本身片內有8KB閃爍存儲器，256B的RAM單元，4個I/0口，外接時鐘電路和復位電路即構成了一個AT89S52單片機最小應用系統，如圖所示：

該最小應用系統只能作為小型的數字量的測控單元

一.時鐘電路設計

時鐘頻率直接影響單片機的速度，時鐘電路的質量也直接影響單片機系統的穩定性。常用的時鐘電路有兩種方式，一種是內部時鐘方式，另一種是外部時鐘方式。

1.內部時鐘方式

AT89S52內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器，輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。這兩個引腳跨接石英晶體振蕩器和微調電容，構成一個穩定的自激振蕩器，如圖是AT89S52內部時鐘方式的電路。

C1和C2的典型值通常選擇為30pF。電容大小會影響振蕩器頻率高低振蕩器的穩定性和起振的快速性。晶振頻率范圍通常是1.2~12MHz，串口通信時，為了得到準確的波特率，多采用11.0592M晶體。晶體頻率越高，單片機速度就越快
常選6MHz或12MHz的石英晶體。隨著集成電路制造工藝技術的發展單片機的時鐘頻率也在逐步提高，已達33MHz。

2.外部時鐘方式

用現成的外部振蕩器產生脈沖信號，常用于多片AT89S52同時工作，以便于多片AT89S52單片機之間的同步，一般為低于12MHz的方波。外部時鐘源直接接到XTAL1端，XTAL2端懸空，見圖：

3.時鐘信號的輸出

當使用片內振蕩器，XTAL1、XTAL2引腳還能為應用系統中的其他芯片提供時鐘，但需增加驅動能力。引出的方式有兩種，如圖所示。

二.機器周期，指令周期與指令時序

各種指令時序與時鐘周期相關。

1.時鐘周期

時鐘控制信號的基本時間單位。若晶振頻率為,則時鐘周期=1/如=6MHZ，=166.7ns

2.機器周期

CPU完成一個基本操作所需時間為機器周期。執行一條指令分為幾個機器周期。每個機器周期完成一個基本操作，如取指令、讀或寫數據等。每12個時鐘周期為1個機器周期（機器周期=12*）

1個機器周期包括12個時鐘周期，分6個狀態: S1~S6。每個狀態又分兩拍: P1和P2。因此，一個機器周期中的12個時鐘周期表示為S1P1、S1P2、S2P1、S2P2、··、S6P2，如圖所示。

3.指令周期

執行一條指令所需的時間。簡單的單字節指令，取出指令立即執行，只需一個機器周期的時間。而有些復雜的指令，如轉移、乘、除指令則需兩個或多個機器周期
從指令執行時間看:
?單字節和雙字節指令一般為單機器周期和雙機器周期；

?三字節指令都是雙機器周期；

?乘、除指令占用4個機器周期；

三.復位操作和復位電路

單片機的初始化操作，給復位腳RST加上大于2個機器周期(即24個時鐘振蕩周期)的高電平就使AT89S52復位。

1.復位操作

復位時，PC初始化為0000H，程序從0000H單元開始執行。除系統的正常初始化外，當程序出錯(如程序跑飛) 或操作錯誤使系統處于死鎖狀態時，需按復位鍵使RST腳為高電平，使AT89S52擺脫“跑飛”或“死鎖”狀態而重新啟動程序。

復位操作還對其他一些寄存器有影響，這些寄存器復位時的狀態如圖：

由表可看出，復位時，SP=07H ，而P0~P3引腳均為高電平
在某些控制應用中，要注意考慮PO~P3引腳的高電平對接在這些引腳上的外部電路的影響
例如，當P1口某個引腳外接一個繼電器繞組，當復位時，該引腳為高電平繼電器繞組就會有電流通過，就會吸合繼電器開關，使開關接通，可能會引起意想不到的后果。

2 復位電路設計

AT89S52單片機的復位是由外部的復位電路實現的。復位電路應兼有上電復位（一開機就復位? ）和人工按鍵復位兩種功能。典型的復位電路如圖：

注：信號一定要>2個機器周期，要想做到這一點，就要使復位的時間長一點，上電復位（電容的充放電速率緩慢），人工按鍵復位（按下按鍵的時候停留一會兒，保證>2個機器周期）

當時鐘頻率選用6MHz時，電容C的參考取值為22uF，兩個電阻Rs和Rk的參考阻值分別為220和1k

四.低功耗節電模式

兩種低功耗節電工作模式:空閑模式(idle mode)和掉電保持模式(power down mode)

空閑模式：表示使CPU停止工作，單片機的中斷，串行口定時/計時器繼續工作。

掉電模式：使外部時鐘停止工作，沒有外部時鐘信號，內部的部件都不會進行工作。

掉電保持模式下，Vcc可由后備電源供電。圖中為兩種節電模式的內部控制電路。

兩種節電模式可通過PCON的位IDL和位PD的設置來實現。格式如圖所示。

PCON寄存器各位定義:

SMOD:串行通信波特率選擇。

一:保留位。

GF1、GF0:通用標志位，兩個標志位用戶使用。

PD：掉電保持模式控制位，PD=1，則進入掉電保持模式

IDL:空閑模式控制位，若IDL=1，則進入空閑運行模式

恢復方式：

空閑模式恢復：1.中斷信號使IDL=0? ? ?2.硬件復位使IDL=0

掉電模式恢復：1.外部中斷信號使PD=0? ? 2.硬件復位使PD=0

注：如果是硬件復位，那么之前運行的程序，需要重新開始，如果是中斷信號，那么只需要從中斷程序繼續開始