80C51单片机时钟控制技术与应用

1.振荡电路

80C51芯片中的高增益反相放大器，其输入端为引脚XTAL₁，输出端为引脚XTAL₂。通过这两个引脚在芯片外并联石英晶体振荡器和两只电容器（电容C₁和C₂一般取30pF）。石英晶体为感性元件，与电容构成振荡回路，为片内放大器提供正反馈和振荡所需的相移条件，从而构成一个稳定的自激振荡器，如图2-11所示。

除使用石英晶体振荡器外，若对时钟频率要求不高，还可以用电感或陶瓷振荡器，但使用陶瓷振荡器时要把电容的容量稍微提高一些。

图2-11 80C51单片机自激振荡电路

2.分频电路

振荡电路产生的振荡信号并不直接为单片机所用，而要进行分频，经分频后才能得到单片机各种相关的时钟信号，如图2-12所示。

图2-12 80C51单片机的时钟电路框图(www.xing528.com)

系，否则会造成概念上的错误），在二分频的基础上再进行三分频产生ALE信号，在二分频的基础上再进行六分频得到机器周期信号。

3.晶振频率

晶振频率是指晶体振荡器的振荡频率，也就是振荡电路的脉冲频率，所以也称振荡频率。80C51的晶振频率范围一般为1.2～33MHz。随着技术的发展，单片机的晶振频率还在逐步提高，如现在一些高速芯片的晶振频率已达40MHz。晶振频率是单片机的一项重要性能指标。因为单片机的时钟信号是通过振荡信号分频得到的，所以晶振频率直接影响着时钟信号频率。晶振频率高，系统的时钟频率就高，单片机运行速度也就快。晶振频率不但影响速度，而且对单片机的工作电流也有一定的影响，所以在选择晶振频率时，要兼顾速度、功耗和线路工艺。

4.从外部引入脉冲信号驱动时钟电路

图2-13 外部脉冲源接法

高频振荡信号除了由振荡电路产生外，还可以从外部脉冲源直接引入。直接引入外部脉冲信号的情况多发生在由多片单片机组成的系统中，因为统一从一个外部脉冲源引入脉冲信号，可以保证各单片机之间时钟信号的同步。对于80C51芯片，外部脉冲信号经XTAL₁引脚注入，但同时要把XTAL₂引脚悬空，其连接电路如图2-13所示。

实际使用时，引入的脉冲信号应为高低电平持续时间大于20ns的矩形波，且脉冲频率应低于12MHz。注意，尽管80C51与8051兼容，但当使用外部脉冲信号驱动芯片的时钟电路时，应注意它们之间的差别。80C51的外部脉冲信号经XTAL₁引脚接入，而8051则是经XTAL₂引脚接入。两种芯片之所以有如此差别，是芯片内部的原因，80C51的时钟电路是由XTAL₁引脚信号驱动的，而8051则是由XTAL₂引脚信号驱动的。