www.8951.com

进入论坛

淘宝网店

软件下载

返回主页 单片机教程 单片机软件 电路设计 电子基础 网站产品 购买方式  进入论坛 软件下载

 第九课  单片机是如何工作的?

单片机共有复位、程序执行、低功耗和编程与加密四种工作方式,下面分别加以介绍。

1.复位方式
(1)为什么要复位
大家知道,单片机执行程序时总是从地址0000H 开始的,所以在进入系统时必须对CPU 进行复位,也叫初始化;另外由于程序运行中的错误或操作失误使系统处于死锁状态时,为了摆脱这种状态,也需要进行复位,就象电脑死机了要重新启动一样。
(2)复位的原理
单片机复位的方法其实很简单,只要在RST 引脚(9 脚)上加一个持续时间为24 个振荡周期(即两个机器周期)的高电平就可以了。如果晶振为12M,计算一下这个持续脉冲需要多长时间?
(3)如何进行复位
复位操作有上电自动复位、按键复位和外部脉冲复位3 种方法,上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的,当电源刚接通时电容C 对下拉电阻开始充电,由于电容两边的电压不能突变,所以RTS 端维持高电平,只要这个充电时间不超过1ms,就可以实现对单片机的自动上电复位,即接通电源就完成了系统的初始化,在实际的工程应用中,如果没有特殊要求,一般都采用这种复位方式;按键复位的电路如图2 所示,它其实就是在上电复位的基础上加了R2 和SA,这种电路一般用在需要经常复位的系统中;外部脉冲复位的电路如图3 所示,外部复位通常用于要求比较高的系统,比如希望系统死锁后能自动复位。外部复位是由专门的集成电路来实现的,也就是我们通常俗称的“看门狗”电路,这种电路有很多,它们不但能完成对单片机的自动复位功能,而且还有管理电源、用作外部存储器等功能,比如X25045,MAX813L 等等就是比较常用的此类芯片,
现在让我们先来看看单片机复位后,它的内部会有些什么变化呢?看下面的表:

(4)复位后的状态
这就是单片机复位后内部系统的状。

2.程序执行方式
程序执行是单片机的基本工作方式,由于复位后PC=0000 ,所以程序就从地址0000H 开始执行,此时单片机就根据指令的要求完成一系列的操作控制,比如前面讲的让LED 灯闪烁起来,不过在实际使用中,程序并不会从0000H 开始执行,而总是安排一条跳转指令,比如LJMP START ,为什么要这样安排,我们讲到中断时再来解释。

3. 低功耗操作方式
在以电池供电的系统中,有时为了降低电池的功耗,在程序不运行时就要采用低功耗方式,低功耗方式有两种—待机方式和掉电方式。
低功耗方式是由电源控制寄存器PCON (上一课我们提到过的)来控制的。电源控制寄存器是一个逐位定义的8 位寄存器,其格式如下,其中:SMOD 为波特率倍增位,在串行通讯时用;GF1 为通用标志位1;GF0 为通用标志位0;PD 为掉电方式位,PD=1,进入掉电方式;IDL 为待机方式位,IDL=1 ,进入待机方式。也就是说只要执行一条指令让PD 位或IDL 位为1 就可以了。那么单片机是如何进入或退出掉电工作方式和待机工作方式的。

1 .待机方式
2 .进入待机方式
当使用指令使PCON 寄存器的IDL=1 ,则进入待机工作方式。此时CPU 停止工作,但时钟信号仍提供给RAM,定时器,中断系统和串行口;同时堆栈指针SP,程序计数器PC,程序状态字PSW,累加器ACC 以及全部的通用寄存器都被冻结起来;单片机的消耗电流从24mA 降为3.7mA,这样就可以节省电源的消耗。
② 退出待机方式
退出待机方式可以采用引入中断的方法,在中断程序中安排一条RETI 的指令就可以了,什么是中断,我们现在还不知道,当然这没关系。其实待机方式和我们使用电脑时的睡眠方式有异曲同工之妙。

(2)掉电方式
①进入待机方式
当使用指令使PCON 寄存器的PD=1 ,则进入掉电工作方式,此时单片机的一切工作都停止,只有内部RAM 的数据被保持下来;掉电方式下电源可以降到2V,耗电仅50uA 。此时就相当于把显示器和硬盘也关闭了。
② 退出待机方式
退出掉电工作方式的唯一方法是复位,不过应在电源电压恢复到正常值后再进行复位,复位时间要大于10mS ,在进入掉电方式前,电源电压是不能降下来的,因此可靠的单片机电路最好要有电源检测电路。显然掉电方式和待机方式是两种不同的低功耗工作方式,前者可以在无外部事件触发时降低电源的消耗,而后者则在程序停止运行时才使用。关于单片机的低功耗的方式就简单的讲这些,更详细的内容也留到下册再讲解,因为那都是大虾们的作品。

4. 编程和加密方式
单片机的编程与加密是由专门的设备来完成的,这种设备称为编程器或烧录器,类似的产品有很多,功能也不尽相同。本站的XL2000是集烧录、试验、编程、仿真一体化的产品。

单片机经典教程

 第一课 单片机的概述和分类

 第二课 单片机引脚功能介绍

 第三课 单片机内部结构(一)

 第四课 单片机内部结构(二)

 第五课 单片机内部结构(三)

 第六课 单片机内部结构(四)

 第七课 单片机内部结构(五)

 第八课 单片机内部结构(六)

 第九课  单片机是如何工作的?

 第十课 寻址是如何实现的

 第十一课 单片机的指令(一)

 第十二课 单片机的指令(二)

 第十三课 单片机的指令(三)

 第十四课 单片机的指令(四)

 第十五课 单片机的指令(五)

 第十六课 单片机程序的设计

 第十七课 单片机定时/计数器

 第十八课 单片机的中断系统

 第十九课 定时与中断实验一

 第二十课 定时与中断实验二

 第二十一课 键盘接口与编程一

 第二十二课 键盘接口与编程二

 第二十三课 数码管接口与编程1

 第二十四课 数码管接口与编程2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

XL2000单片机开发板&实验仪 XL600+51mini仿真器 xl400+51mini开发板 XL400单片机学习开发板 XL600编程实验单片机开发板
 
EP3.0支持stc双串口编程器 Ep51 单片机编程器 Top853 usb通用编程器 Top2007多功能编程器 GENIUS UPL800通用编程  

编辑:学林单片机@ 修订1.3 2010-01-25  学林电子,中国单片机学习板和开发板第一品牌   本文8951.com版权所有,未经书面批准转载必究。

当前共1030篇单片机基础入门文章,更多精彩内容请进入学林单片机论坛   联系我们 法律声明  粤ICP备05015330号