单片机是如何工作的.doc

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谋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 没有特姝要求，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鮫高的系统，比如希望系统死锁后能口动复 位。

外部复位是由专门的集成电路來实现的，也就是我们通常俗称的淆门狗"电路，这种电 路冇很多，它们不但能完成对单片机的自动复位功能，而只还冇管理电源、川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:单片机的初始化状态寄存器复位时的内容PC0000HACC；00HBOOHPSWOOHSP07HDPTR0000HP0-P3FFHTMODXX0000BTCON0X000000BTLOOOHTHO•OOHTL1OOHTH1OOHSCONOOHSBUFPCONOXXXOOOOB（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，山于复位后PC=OOOO ,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 hu LJMPSTART ,为什么耍这样安排，我们讲到中断时再来解釋3. 低功耗操作方式在以电池供电的系统中，冇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, 低功耗方式有两种一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； GFO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就町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1DL=1 ,则进入待机工作方式此时CPU停止工作，但时钟信号仍捉供给RAM,定吋器，中断系统和串行口；同吋堆栈指针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,这样就町以节省电源的消耗②退出待机方式退出待机方式可以采川引入中断的方法，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1111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-切工作都停 止，只冇内部RAM的数据被保持下來；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硕盘也关闭了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來的，因此可靠的单片机电 路最好要冇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，因为那都是人虾们的作站。