單片機是怎么工作的？
我們大概的了解了單片機的結(jié)構(gòu)、特點，下面我們主要講解單片機如何工作，有那些工作方式。
單片機共有復位、程序執(zhí)行、低功耗和編程與加密四種工作方式，下面分別加以介紹。
1.復位方式
(1)為什么要復位
大家知道，單片機執(zhí)行程序時總是從地址0000H 開始的，所以在進入系統(tǒng)時必須對CPU 進行復位，也叫初始化;另外由于程序運行中的錯誤或操作失誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為了擺脫這種狀態(tài)，也需要進行復位，就象電腦死機了要重新啟動一樣。
(2)復位的原理
單片機復位的方法其實很簡單，只要在RST 引腳(9 腳)上加一個持續(xù)時間為24 個振蕩周期(即兩個機器周期)的高電平就可以了。如果晶振為12M，計算一下這個持續(xù)脈沖需要多長時間?
(3)如何進行復位
復位操作有上電自動復位、按鍵復位和外部脈沖復位3 種方法，上電自動復位是通過外部復位電路的電容充電來實現(xiàn)的，當電源剛接通時電容C 對下拉電阻開始充電，由于電容兩邊的電壓不能突變，所以RTS 端維持高電平，只要這個充電時間不超過1ms，就可以實現(xiàn)對單片機的自動上電復位，即接通電源就完成了系統(tǒng)的初始化，在實際的工程應用中，如果沒有特殊要求，一般都采用這種復位方式;按鍵復位的電路如圖2 所示，它其實就是在上電復位的基礎(chǔ)上加了R2 和SA，這種電路一般用在需要經(jīng)常復位的系統(tǒng)中;外部脈沖復位的電路如圖3 所示，外部復位通常用于要求比較高的系統(tǒng)，比如希望系統(tǒng)死鎖后能自動復位。外部復位是由專門的集成電路來實現(xiàn)的，也就是我們通常俗稱的“看門狗”電路，這種電路有很多，它們不但能完成對單片機的自動復位功能，而且還有管理電源、用作外部存儲器等功能，比如X25045,MAX813L 等等就是比較常用的此類芯片，
現(xiàn)在讓我們先來看看單片機復位后，它的內(nèi)部會有些什么變化呢?看下面的表：
(4)復位后的狀態(tài)
這就是單片機復位后內(nèi)部系統(tǒng)的狀。
2.程序執(zhí)行方式
程序執(zhí)行是單片機的基本工作方式，由于復位后PC=0000 ，所以程序就從地址0000H 開始執(zhí)行，此時單片機就根據(jù)指令的要求完成一系列的操作控制，比如前面講的讓LED 燈閃爍起來，不過在實際使用中，程序并不會從0000H 開始執(zhí)行，而總是安排一條跳轉(zhuǎn)指令，比如LJMP START ，為什么要這樣安排，我們講到中斷時再來解釋。
3. 低功耗操作方式
在以電池供電的系統(tǒng)中，有時為了降低電池的功耗，在程序不運行時就要采用低功耗方式，低功耗方式有兩種—待機方式和掉電方式。
低功耗方式是由電源控制寄存器PCON (上一課我們提到過的)來控制的。電源控制寄存器是一個逐位定義的8 位寄存器，其格式如下，
其中：SMOD 為波特率倍增位，在串行通訊時用;GF1 為通用標志位1;GF0 為通用標志位0;PD 為掉電方式位，PD=1，進入掉電方式;IDL 為待機方式位，IDL=1 ，進入待機方式。也就是說只要執(zhí)行一條指令讓PD 位或IDL 位為1 就可以了。那么單片機是如何進入或退出掉電工作方式和待機工作方式的。
1 .待機方式
2 .進入待機方式
當使用指令使PCON 寄存器的IDL=1 ，則進入待機工作方式。此時CPU 停止工作，但時鐘信號仍提供給RAM，定時器，中斷系統(tǒng)和串行口;同時堆棧指針SP，程序計數(shù)器PC，程序狀態(tài)字PSW，累加器ACC 以及全部的通用寄存器都被凍結(jié)起來;單片機的消耗電流從24mA 降為3.7mA，這樣就可以節(jié)省電源的消耗。
② 退出待機方式
退出待機方式可以采用引入中斷的方法，在中斷程序中安排一條RETI 的指令就可以了，什么是中斷，我們現(xiàn)在還不知道，當然這沒關(guān)系。其實待機方式和我們使用電腦時的睡眠方式有異曲同工之妙。
(2)掉電方式
①進入待機方式
當使用指令使PCON 寄存器的PD=1 ，則進入掉電工作方式，此時單片機的一切工作都停止，只有內(nèi)部RAM 的數(shù)據(jù)被保持下來;掉電方式下電源可以降到2V，耗電僅50uA 。此時就相當于把顯示器和硬盤也關(guān)閉了。
② 退出待機方式
退出掉電工作方式的唯一方法是復位，不過應在電源電壓恢復到正常值后再進行復位，復位時間要大于10mS ，在進入掉電方式前，電源電壓是不能降下來的，因此可靠的單片機電路最好要有電源檢測電路。顯然掉電方式和待機方式是兩種不同的低功耗工作方式，前者可以在無外部事件觸發(fā)時降低電源的消耗，而后者則在程序停止運行時才使用。關(guān)于單片機的低功耗的方式就簡單的講這些，更詳細的內(nèi)容也留到下冊再講解，因為那都是大蝦們的作品。
4. 編程和加密方式
單片機的編程與加密是由專門的設(shè)備來完成的，這種設(shè)備稱為編程器或燒錄器，類似的產(chǎn)品有很多，功能也不盡相同。本站的XL2000是集燒錄、試驗、編程、仿真一體化的產(chǎn)品
編輯：admin 最后修改時間：2018-05-18
