3 C8051F單片機(jī)的時鐘系統(tǒng)

1、C8051F340單片機(jī)的時鐘系統(tǒng)一、綜述計算機(jī)，包括單片機(jī)，來運(yùn)行程序，都是在時鐘的驅(qū)使下一步一步完成的，不同的是，不同的計算機(jī)，其時鐘的頻率有很大的不同。C8051F340單片機(jī)的標(biāo)稱頻率是48MHZ，在8位單片機(jī)的范疇里，屬于較高頻率的單片機(jī)，但與CORTEX M系列的32位單片機(jī)來比，它的頻率實在是算不上高。C8051F340單片機(jī)的時鐘稱SYSCLK，中文稱系統(tǒng)時鐘。一個系統(tǒng)時鐘的時鐘周期，一般說來，程序可以運(yùn)行一條指令。二、時鐘源SYSCLK從哪里來？當(dāng)然從震蕩電路來。震蕩電路，在單片機(jī)內(nèi)部有兩套，一套是高頻的，是12MHz，經(jīng)過適當(dāng)分頻或不分頻，可以做為SYSCLK。另一套是80

2、K，經(jīng)過適當(dāng)分頻或不分頻，也可以做為SYSCLK來使用，但是頻率太低了，只能用在極低速度的檢測場合，或低功耗場合，或休眠模式下。在單片機(jī)外面，還可以加一套高精度的震蕩電路，一般用石英晶體，該電路可以直接做為SYSCLK來使用。單片機(jī)內(nèi)部，還有一套頻率乘法器（倍頻器），有4倍和2倍兩種輸出，都可以做為SYSCLK來使用。頻率乘法器的頻率輸入可以來自外部震蕩電路，或外部震蕩電路的一半，也可以來自片內(nèi)高頻振蕩12MHz。可以看出，單片機(jī)的SYSCLK的來源十分豐富，SYSCLK應(yīng)該從哪里來？是多少？這些都是通過相關(guān)寄存器來配置的。三、內(nèi)部高頻振蕩器內(nèi)部高頻振蕩器的頻率是12MHz，單片機(jī)的SYSCL

3、K可以從該頻率適當(dāng)分頻或不分頻來得到，分頻系數(shù)由內(nèi)部高頻振蕩器控制寄存器 OSCICN來設(shè)定?？梢钥闯?，上電后的單片面，運(yùn)行在8分頻模式下，SYSCLK只有1.5MHz,適當(dāng)配置這個寄存器，SYSCLK可以變成3M，6M，12M。四、內(nèi)部低頻振蕩器C8051F340含一個低頻內(nèi)部振蕩器，該振蕩器的標(biāo)稱頻率為80KHz。該震蕩器的頻率輸出，經(jīng)過適當(dāng)分頻或不分頻來，也可以做為SYSCLK，分頻系數(shù)通過低頻內(nèi)部振蕩器控制寄存器OSCLCN來設(shè)定。五、外部振蕩器外部振蕩器電路可以采用外部晶體、陶瓷諧振器、電容或RC網(wǎng)絡(luò)，我們這里只研究用石英晶體振蕩器。這個石英晶體的參數(shù)，只能在30M以下，這個振蕩電路

4、要想正常工作，還要正確配置一個寄存器，這個寄存器叫：外部振蕩器控制寄存器OSCXCN。由下表知，要想讓晶體工作，需要將OSCXCN的第6-4位，設(shè)置成“110”或“111”，同時根據(jù)您所安裝的晶體的參數(shù)，正確配置OSCXCN的第2-0位。假設(shè)我們安裝的晶體是6M，則需要將OSCXCN的第2-0位“110”，如果我們安裝的晶體是24M，則需要將OSCXCN的第2-0位“111”。晶體振蕩電路有一個穩(wěn)定過程，剛把OSCXCN配置完，這個晶體振蕩電路還不能立即做為SYSCLK，要等待一段時間，哪什么時候，它工作就穩(wěn)定的呢？這時要查看OSCXCN的第7位，如果該位是“1”，則表示晶體已經(jīng)工作穩(wěn)定了，如

5、果該位還是“0”，則表示晶體工作不穩(wěn)定，要繼續(xù)等待。內(nèi)部高頻振蕩器也有類似的等待過程，但是單片機(jī)上電后，內(nèi)部振蕩器已經(jīng)正常運(yùn)行，不用我們的程序來干預(yù)了。內(nèi)部低頻振蕩器也有這種穩(wěn)定過程，但是程序運(yùn)行一般不用這種模式，所以問題并不突出。下面要說的頻率乘法器，也有這種穩(wěn)定過程，我們就不在贅述。這個石英晶體安裝在哪呢？安裝在P0.6、P0.7這兩個管腳上，一旦裝上晶體，P0.6、P0.7這兩個管腳就不能做為普通的IO口來使用了。另外，兩個30P的電容也是需要的，請參閱相關(guān)電路圖。還要將這兩個管腳設(shè)置成模擬輸入、分配跳過。模擬輸入，需將P0MDIN的第六、七位設(shè)成“0、0”。分配跳過，需將P0SKIP的

6、第六、七位設(shè)置成“1、1”。P0MDIN&=0x3F;P0SKIP|=0xC0;五、時鐘乘法器時鐘乘法器上電后是不啟動的，如果有必要，可以向控制寄存器CLKMUL寫入控制字，來啟動該電路工作。向CLKMUL的第七位寫入“1”，就就啟動乘法器電路了，乘法器，是否工作穩(wěn)定，可以查看該寄存器的第五位，第五位若為“1”，就表示乘法器已經(jīng)工作穩(wěn)定了。乘法器的頻率源，可以是內(nèi)部高頻振蕩器、外部振蕩器、外部振蕩器的一半，通過向該寄存器的1、0兩位寫入適當(dāng)?shù)目刂谱謥磉x擇。六、 系統(tǒng)時鐘選擇內(nèi)部高低頻振蕩器、外部振蕩器、乘法器，給C8051F340單片機(jī)提供了多種系統(tǒng)時鐘選擇方案。通過向時鐘選擇寄存器CLKSEL寫入適當(dāng)?shù)目刂谱?，就可以選擇不同的時鐘了?？梢钥闯觯獠拷?2M晶體，通過乘法器輸出，就可以得到48M的SYSCLK了。這個寄存器高半字節(jié)，是用來選擇USB時鐘的，現(xiàn)在我們不涉及，低半字節(jié)，是用來選擇單片機(jī)的系統(tǒng)時鐘SYSCLK的。再強(qiáng)調(diào)一遍，選擇時鐘，心須等被選時鐘的相關(guān)電路穩(wěn)定后才能進(jìn)行，對單片機(jī)來說，就是要查看相關(guān)寄存器的標(biāo)志位了。七、舉例 單片機(jī)的P0.6、P0.7引腳