什么是内部时钟方式和外部时钟方式
单片机原理与嵌入式系统设计课后答案
F
A
0
7
8
C
3
4
70
65
48
55
56
67
51
52
6．写出下列字符串的 ASCII 码（用十六进制表示）。 （1）X = 3+5； （2）China
解： （1）（88 61 51 43 53）10 Ù (58 3D 33 2B 35)16 （2）（67 104 105 110 97）10 Ù (43 68 69 6E 61)16
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单片机原理与嵌入式系统设计―课后习题参考答案---电子版
息存储可靠性最高，当用量很大时，单片成本最低。 PROM 即可编程 PROM，又称 OTP ROM，需要存储的信息由用户使用编程器写入，信
息存储可靠性次之，单片成本较低，只能使用一次，目前已较少使用。
17．EEPROM 与 EPROM 之间有什么区别?
8．嵌入式操作系统一般如何分类？
答： 嵌入式系统的种类按形态可分为设备级、板级、芯片级，按应用分为工业应用和消费电 子。
9. 说明使用嵌入式操作系统的优缺点。 答： 优点：程序设计和扩展容易，不需要大的改动就可以增加新的功能；通过将应用程序分 成若干独立的模块，使程序设计过程大为简化；对实时性要求较高的事件都得到了快速、可 靠的处理；充分利用了系统资源。 缺点：使用嵌入式操作系统需占用嵌入式处理机的硬件资源和部分内存，另外还需支付 操作系统内核费用，不适合低成本的小型项目。
答： EPROM 是 Erasable Programmable Read Only Memory 的缩写，因为其擦除方法是用紫外
控制；
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时钟原理图
时钟原理图时钟原理图是指用来表示时钟工作原理的图表或图示。
时钟是我们日常生活中常见的时间测量工具，而时钟原理图则是用来解释时钟是如何运作的。
在时钟原理图中，通常包括了时钟的各个部件和它们之间的关联，以及时钟的工作原理和信号传输方式等内容。
下面我们将详细介绍时钟原理图的相关知识。
时钟原理图通常包括以下几个部分，时钟信号发生器、时钟信号输出、时钟信号分配、时钟信号接收和时钟信号处理。
时钟信号发生器是指产生时钟信号的部件，它可以是晶体振荡器、PLL（锁相环）或者其他类型的振荡器。
时钟信号输出是指时钟信号从时钟发生器传输出去的过程，它可以通过不同的方式输出，比如差分输出、单端输出等。
时钟信号分配是指将时钟信号传输到不同的模块或器件中，确保它们能够同步工作。
时钟信号接收是指接收外部时钟信号的部件，它可以是时钟缓冲器或者时钟分频器等。
时钟信号处理是指对时钟信号进行处理和调整，确保它符合系统的要求。
在时钟原理图中，各个部件之间的连接关系和信号传输路径也是非常重要的。
时钟信号的传输路径需要考虑信号的传输延迟、传输损耗以及信号的稳定性等因素。
因此，在设计时钟原理图时，需要对信号传输路径进行合理的规划和布局，以确保时钟信号的传输质量。
此外，时钟原理图还需要考虑时钟信号的频率、相位和抖动等特性。
时钟信号的频率是指每秒钟的脉冲数，它决定了时钟的计时精度。
时钟信号的相位是指信号的相对时间位置，它影响了时序电路的正常工作。
时钟信号的抖动是指信号的周期性波动，它会对系统的性能产生影响。
总之，时钟原理图是时钟工作原理的图示表示，它包括了时钟的各个部件和它们之间的关联，以及时钟的工作原理和信号传输方式等内容。
设计时钟原理图需要考虑时钟信号发生器、时钟信号输出、时钟信号分配、时钟信号接收和时钟信号处理等方面，以及各个部件之间的连接关系和信号传输路径。
同时，还需要考虑时钟信号的频率、相位和抖动等特性。
希望本文对时钟原理图有所帮助，谢谢阅读！。
serdes信号 耦合方式
serdes信号耦合方式
SERDES（Serializer/Deserializer）信号耦合方式是指在数字通信中，将并行数据转换为串行数据进行传输，或者将串行数据转
换为并行数据进行接收的过程。
在SERDES中，信号的耦合方式通常
包括电气耦合和时钟耦合两种方式。
首先，电气耦合是指通过电气信号来进行数据的传输和接收。
在SERDES中，通过差分信号传输来减小干扰和提高抗噪声能力，常
见的差分信号耦合方式包括LVDS（低压差分信号）、CML（共模逻辑）和PECL（正交差分信号）等。
这些耦合方式能够在保证数据传
输速率的同时，提高抗干扰能力，适用于高速数据传输的场景。
其次，时钟耦合是指在数据传输过程中，接收端通过发送端提
供的时钟信号来进行数据的恢复和解析。
时钟耦合方式包括内部时
钟和外部时钟两种。
内部时钟是指接收端通过从数据流中提取时钟
信息来进行数据的解析，而外部时钟则是指发送端和接收端共享同
一个时钟信号来进行数据的传输和接收。
时钟耦合方式能够有效地
确保数据的同步和准确性，尤其适用于高速串行数据传输的场景。
除了电气耦合和时钟耦合之外，还有一些其他的信号耦合方式，
如光学耦合等，适用于光纤通信等特定的场景。
总的来说，SERDES信号耦合方式是在数字通信中非常重要的一环，不同的耦合方式适用于不同的场景，能够有效地提高数据传输的速率、稳定性和抗干扰能力。
在实际应用中，需要根据具体的通信需求和环境来选择合适的耦合方式，以确保数据传输的可靠性和稳定性。
80C51单片机的基本结构是由中央处理器CPU
80C51单片机的基本结构是由中央处理器CPU、存储器、输入/输出接口电路（I/O口）、定时和中断电路组成。
80C51的组成：微处理器、存储器、外部输入/输出接口电路（I/O接口）、中断系统、时钟电路、系统总线、80C51的存储器内部数据存储器：实际上80C51芯片中共有256个RAM单元，但其中后128单元被专用寄存器占用，供用户使用的只是前128单元，用于存放可读写的数据。
内部程序存储器：内部程序存储器是指ROM(4KB×8)。
80C51共有4 KB掩膜ROM，用存放程序和原始数据。
因此称之为程序存储器，简称“内部ROM”。
I/O口电路：80C51单片机共有4个8位的I／0口(P0-P3)，以实现数据的并行输入输出。
还有一个可编程全双工的串行口，它功能强大，可做异步通信收发器使用，也可用作同步移位器使用。
中断系统：80C51单片机的中断功能较强，以满足控制应用的需要。
80C51共有5个中断源。
即外部中断2个，定时／计数中断2个，串行中断1个。
全部中断分为高优先级和低优先级共两级。
时钟电路：80C51单片机的内部具有时钟电路，但石英晶体振荡器和微调电容需外接。
总线：上述这些部件都是通过总线连接起来，才能构成一个完整的单片机系统。
总线结构减少了单片机的连线和引脚，提高了集成度和可靠性。
主电源引脚Uss和Ucc ：Vss（20脚）：接地Vcc（40脚）：正常操作、对EPROM编程和验证时为+5V电源。
外接晶振引脚XTALl和XTAL2 XTALl（19脚）：内部振荡电路反相放大器的输入端，是外接晶体的一个引脚。
当使用外部时钟时，对于HMOS单片机，该引脚必须接地；对于CHMOS单片机，该引脚作为驱动端。
XTAL2（18脚）：内部振荡电路反相放大器的输出端，是外接晶体的另一端。
若使用外部时钟时，对于HMOS单片机，该引脚输入外部时钟脉冲；对于CHMOS单片机，此引脚应悬浮。
控制和其它电源复用引脚RST／VPD（9脚）：复位信号输入引脚／备用电源输入引脚。
哈工大单片机教程—chap2—MCS-51单片机的硬件结构
其字节地址的末位是0H或8H可位寻址。
下面介绍SFR块中的某些寄存器。
表2-2
SFR的名称及其分布
1．堆栈指针SP
指示堆栈顶部在内部RAM块中的位置
复位后，SP中的内容为07H。
（1）保护断点
（2）现场保护 堆栈向上生长 2. 数据指针DPTR 高位字节寄存器用DPH表示，低位字节寄存器用 DPL表示。 3. I/O端口P0～P3 P0～P3分别为I/O端口P0～P3的锁存器。
(1) P0口：双向8位三态I/O口，此口为地址总线 （低8位）及数据总线分时复用口，可驱动8个LS 型TTL负载。 (2) P1口：8位准双向I/O口，可驱动4个LS型TTL 负载。 (3) P2口：8位准双向I/O口，与地址总线（高8 位）复用，可驱动4个LS型TTL负载。
(4) P3口：8位准双向I/O口，双功能复用口，可驱 动4个LS型TTL负载。
2.4.4
位地址空间
211个（128个+83个）寻址位。位地址范围为： 00H～FFH。 内部RAM的可寻址位128个(字节地址20H～2FH)见表 2-3（P24）。
特殊功能寄存器SFR为83个可寻址位，见表2-4 （P24）。
表2-3
内部RAM的可寻址位及位地址
表2-4 SFR中的位地址分布
注意:准双向口与双向三态口的差别。 • 当3个准双向I/O口作输入口使用时，要向该口先写 “1”。
• 准双向I/O口无高阻 “浮空”状态。
2.3 MCS-51的CPU 由运算器和控制器所构成 2.3.1 运算器 对操作数进行算术、逻辑运算和位操作。
1．算术逻辑运算单元ALU
2．累加器A
使用最频繁的寄存器，可写为Acc。
P0口某一位的电路包括：
毕业设计--基于AT89S51单片机的数字信号发生器
基于AT89S51单片机的数字信号发生器【摘要】智能仪器的出现，极大地扩充了传统仪器的应用范围。
智能仪器凭借其体积小、功能强、功耗低等优势，迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。
本系统是基于AT89S51单片机设计的数字式波形发生器。
采用AT89S51作为系统的控制核心，外围电路采用数字/模拟转换电路（DAC0832），运放电路（MC1458），按键，ISP接口等。
通过按键控制切换产生正弦波，锯齿波，三角波，方波，各类型信号的频率统一为100HZ，而幅值在-5V~+5V范围内可调。
本设计电路原理简单，性能较好，具有一定的实用性和参考价值。
【关键词】单片机 ,波形发生器，D/A电路DIGITAL SIGNAL GENERATOR DESIGN BASED ON AT89S51【ABSTRACT】The emergence of intelligent machines, which greatly expanded the scope of application of traditional instruments. Intelligent instrument, with its small size, powerful, low-power advantages of home appliances quickly, research institutes and industrial enterprises has been widely used.The system is a digital waveform generator based on single chip computer. AT89S51 is used as a control core. The system is composed by digital/analog conversion (DAC0832),imply circuit (MC1458),button ISP inferface and LED lights. It can generate square triangle and sine wave,with LED display .The frequency of various types of signal unity of 100HZ, but the amplitude in the-5V ~ +5 V range adjustable. The circuit design is simple, better performance, has some practical and reference value.【KEY WORDS】the single chip computer , the signal generator , D/A conversion目录绪论 (9)1. 波形发生器现状 (9)2. 单片机在波形发生器中的运用 (9)第一章系统设计 (10)1. 系统要求 (11)2. 系统方案选择与论证 (11)3. 系统设计原理与思路 (11)第二章硬件电路的设计 (12)1. AT89S51的介绍 (12)2. 资源分配 (15)3. 最小单片机系统的设计 (15)4. 各模块电路的设计 (17)5. ISP接口 (23)第三章软件设计 (24)1. 主程序的设计 (25)2. 锯齿波程序的设计 (25)3. 三角波程序的设计 (26)4. 正弦波程序的设计 (27)5. 方波程序的设计 (28)第四章测试仿真 (29)1. 软件仿真 (29)2. 仿真结论分析 (30)3. 硬件测试结论分析 (31)绪论1.波形发生器现状波形发生器作为一种常用的应用电子仪器设备，传统的波形发生器可以完全用硬件电路搭建，如应用555振荡电路可以产生正弦波，三角波，方波等波形，传统的波形发生器多采用这种方式设计，这种方式不应用单片机，但是这种方式存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积大等缺点，在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟震动等领域往往需要低频信号源，而由硬件搭建的波形发生器效果往往达不到好的效果，而且低频信号源所需要的RC很大，大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度也难以保证，而且体积大，漏电，体积大是该类波形发生器的显著缺点。
最新第2章《单片机原理与C51基础》赵丽清(课后习题及答案)
思考题：【2-1】80C51单片机由哪几部分组成，试说明ROM和RAM的功能分别是什么?【2-2】在程序运行中，PC的值是。
（）A）当前正在执行指令的前一条指令的地址B）当前正在执行指令的地址C）当前正在执行指令的下一条指令的首地址D）控制器中指令寄存器的地址【2-3】判断下列说法是否正确。
（1）PC可以存放一个16位二进制数，因此其寻址范围为0000H~7FFFH。
（）（2）单片机系统复位时PC的内容为0000H，因此CPU从程序存储器0000H地址单元取指令，开始执行程序。
（）（3）PC可以看成是程序计时器（）（4）PC可以看成是程序存储器的地址指针。
（）【2-4】试计算当振荡频率为12 MHz和6 MHz时，一个机器周期的长度？试辨析振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期之间的关系。
【2-5】单片机的ROM必须具有掉电存储功能，这句话是否正确？【2-6】单片机对RAM的根本要求是快，但掉电可丢失数据，这个表述正确吗？【2-7】试说出80C51的两种时钟电路模式，如果是只有一个单片机工作常使用的是哪一种？如果是两个以上的单片机工作使用哪一种？【2-8】80C51单片机的EA信号有何功能？在使用8031时，EA信号引脚应如何处理？现在使用的80C51系列单片机内部一般均含有ROM，其EA引脚应该怎么接？【2-9】80C51系列单片机的三总线结构包括哪三种？其中作地址总线指的是？作数据总线指的是？属于控制总线的有？P0口的分时复用功能需要依靠锁存器的锁存功能，试举1种常用的低功耗锁存器并将其与单片机正确连接？【2-10】片内RAM低128单元一般划分为哪三个主要部分？对应的字节地址空间是？内部RAM中，可作为工作寄存器区的单元地址为（）H～（）H。
【2-11】80C51单片机任何一个时间4组通用工作寄存器中只能有一组工作，具体哪一组工作由什么来决定？如何设置才能选用0组通用寄存器？【2-12】80C51单片机具有很强的位（布尔）处理功能，内部RAM中共有多少单元可以位寻址，试写出其字节范围和位地址范围？【2-13】位地址00H与字节地址00H在内存中的位置有什么区别？片内字节地址为2AH单元最低位的位地址是（）；片内字节地址为88H单元的最低位的位地址为（）。
8051单片机的体系结构
说明：
5.1 P0口位图内部结构
1、当控制信号为0时，P0口做双
读锁存器
P0R1
AD0 控制 地址/数据
BUF2
内D部0 总线 写锁存器
P0W
D
Q
锁存器 1
C
Q
0
多路开关
读引脚
P0R2
BUF1
图1、P0口内部结构
Vcc
P00
输向入I/锁O口存，器为漏极开路（三态） 2、两控个制输信入号缓为冲1器时(，BUPF10和口B为UF2地) 址 推/数拉据式复I/O用驱总动线器（用于口扩展）
（4）P3口具有第二功能。因此在P3口电路增加了第
P3口的第二功能
6 单片机时序与复位
时钟电路用于产生单片机工作所必需的时钟控制 信号。
6.1 时钟电路 时钟频率直接影响单片机的速度，电路的质量直
接影响系统的稳定性。常用的时钟电路有两种方式： 内部时钟方式和外部时钟方式。
一、内部时钟方式
内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器， 其输入端：XTAL1，输出端：XTAL2。 ➢ C1和C2典型值通常选择 为30pF左右。 ➢ 晶体的振荡频率在 1.2MHz～12MHz之间。 ➢ 某些高速单片机芯片的 时钟频率已达40MHz。
单片机芯片引脚功能 1．主电源引脚 （1）GND 接地 （2）VCC正常操作时为十5V电源。 2．时钟电路引脚 （1）XTAL1：
3．控制线与电源复用引脚 （1）RST/VPD：RST是复位信号，高电平有效。
VPD为第二功能，即备用电源输入端。 （2）ALE/PROG：ALE为地址锁存允许信号输出引脚。
多3、路P开0W关为端口输出写信号，用于 1) 锁功存能输：出用状于态控制选通I/O方式 4、还P0是R1地为址读/锁数存据器输信出号方，式执行
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什么是内部时钟方式和外部时钟方式
计算机工作时，是在统一的时钟脉冲控制下一拍一拍地进行的。
这个脉冲是由单片机控制器中的时序电路发出的。
单片机的时序就是CPU在执行指令
时所需控制信号的时间顺序，为了保证各部件间的同步工作，单片机内部电路应在唯一的时钟信号下严格地控时序进行工作，在学习51单片机的时序之前，我们先来了解下时序相关的一些概念。
既然计算机是在统一的时钟脉冲控制下工作的，那么，它的时钟脉冲是怎么来的呢？要给我们的计算机CPU提供时序，就需要相关的硬件电路，即振荡器和时钟电路。
我们学习的8051单片机
内部有一个高增益反相放大器，这个反相放大器的作用就是用于构成振荡器用的，但要形成时钟，外部还需要加一些附加电路。
8051单片机的时钟产生有以下两种方法：
一、内部时钟方式：利用单片机内部的振荡器，然后在引脚XTAL1（18脚）
和XTAL2（19脚）两端接晶振，就构成了稳定的自激振荡器，其发出的脉冲
直接送入内部时钟电路，外接晶振时，晶振两端的电容一般选择为30PF左右；这两个电容对频率有微调的作用，晶振的频率范围可在1.2MHz-12MHz之间选
择。
为了减少寄生电容，更好地保证振荡器稳定、可靠地工作，振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近。
二、外部时钟方式：此方式是利用外部振荡脉冲接入XTAL1或XTAL2。
HMOS和CHMOS单片机外时钟信号接入方式
不同，HMOS型单片机（例如8051）外时钟信号由XTAL2端脚注入后直接送
至内部时钟电路，输入端XTAL1应接地。
由于XTAL2端的逻辑电平不是TTL
的，故建议外接一个上接电阻。
对于CHMOS型的单片机（例如80C51），因
内部时钟发生器的信号取自反相器的输入端，故采用外部时钟源时，接线方式为外时钟信号接到XTAL1而XTAL2悬空。