復位電路

在80C51中，最常見的復位電路就是下圖的上電復位電路。

它能有效地實現上電復位和手動復位。RST引腳高電平有效。

其有效時間應持續24個振蕩周期以上才能完成復位操作。若使用6MHz晶振，則需持續4us以上才能完成復位操作。

在通電瞬間，由于RC電路的充電過程，在RST端出現一定寬度的正脈沖，只要正脈沖保持10mS以上，就能使單片機自動復位。

CPU在第二個及其周期內執行內部復位操作，以后每個機器周期重復一次，直至RST端電平變低。

在單片機復位器件，ALE和~PSEN信號都不產生。復位操作將對部分專用寄存器產生影響，復位后，這些內部寄存器的狀態發生變化，如下表。

時鐘電路

在80C51單片機內有一個高增益的反相放大器，反相放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為XTAL2，由該放大器構成的振蕩電路和時鐘電路一起構成了單片機的時鐘方式。

根據硬件電路的不同，單片機的時鐘連接方式可分為內部時鐘方式和外部時鐘方式。

在內部時鐘方式中，必須在XTAL1和XTAL2引腳兩端跨接石英晶體振蕩器和兩個微調電容構成振蕩電路，通常C1和C2一般取30pf，晶振頻率取值在1.2~12MHz之間。

對于外接時鐘電路，要去XTAL1接地，XTAL2腳接外部時鐘，對于外部時鐘信號無特殊要求，只要保證一定的脈沖寬度，時鐘頻率低于12MHz即可。

晶體振蕩器的振蕩信號從XTAL2端送入內部時鐘電路，它將該振蕩信號二分頻，產生一個兩相時鐘信號P1和P2供單片機使用。

P1信號在每個狀態的前半周期有效，P2信號在每個狀態的后半周期有效。CPU就是以兩相時鐘P1和P2為基本節拍協調單片機各部分有效工作的。

指令時序

單片機的基本操作周期稱作機器周期，一個機器周期由6個狀態組成，每個狀態由兩個時鐘信號P1和P2構成，故一個機器周期可依次表示為S1P1，S1P2，……，S6P1，S6P2，即一個機器周期共有12個振蕩脈沖。

1)振蕩周期振蕩源的周期或外部輸入時鐘的周期。

2)狀態周期是振蕩周期的兩倍，分為P1節拍和P2節拍，通常在P1節拍完成算術邏輯操作，在P2節拍完成內部寄存器之間的傳送操作。

3)機器周期由6個狀態組成，如果把一條指令的執行過程分為幾個基本操作，那么完成一個基本操作的時間就是機器周期。

4)指令周期指令周期就是執行一條指令所占用的全部時間，通常為1~4個機器周期。

下圖給出了80C51單片機典型取指，執行時序。

由圖可知，在每個機器周期內，地址鎖存信號ALE兩次有效，一次在S1P2和S2P1之間，一次在S4P2和S5P1之間。

單片機的低功耗方式

通過設置電源控制寄存器PCON的相關位可以確定當前的低功耗方式。

1)待機方式將PCON寄存器的IDL位置1，單片機進入待機方式。此時，振蕩器仍然處于工作狀態，并且向中斷邏輯，串行口和定時/計數器電路提供時鐘，但是向CPU提供的時鐘的電路被斷開，因此CPU停止工作。

通常在待機方式下，單片機的中斷仍然可以使用，這樣可以通過中斷除法方式退出待機模式。

2)掉電保護方式將PCON寄存器的PD位置1，單片機則進入掉電保護方式。如果單片機檢測到電源電壓過低，此時除進行信息保護外，還需將PD位置1，使單片機進入掉電保護方式。

此時，單片機停止工作，但是內部RAM中的數據仍被保存。如果有備用電源如80C51，待電源正常后，硬件復位信號持續10mS后使單片機退出掉電方式。