cpu与外设接口，cpu时序控制、电源时序控制（电源IC控制）

1、cpu与外设和存储器数据交换分别通过两种接口连接：I/O接口和存储器接口

2、89C51单片机时钟电路和时序控制

3、CPU—指令周期，时序产生器和控制方式（重要）

3.1、时序控制方式

4、使用通用电源IC实现电源时序控制的电路

1、cpu与外设和存储器数据交换分别通过两种接口连接：I/O接口和存储器接口

CPU与外部设备

2、89C51单片机时钟电路和时序控制

89c51时序控制

3、CPU—指令周期，时序产生器和控制方式（重要）

计组学习笔记之CPU(2)——指令周期，时序产生器和控制方式_乐乐乐乐培的博客-CSDN博客_cpu时序

取指+执行

指令周期：
CPU从内存中取出一条指令，并执行完毕的时间总和。

CPU周期：
又称机器周期，一般为从内存读取一条指令字的最短时间

时钟周期：
也叫节拍脉冲或T周期，是计算机工作的基本时间单位。

在这里插入图片描述

3.1、时序控制方式

时序控制方式为同步控制方式、异步控制方式和同异步联合控制方式3类。

同步控制方式

同步控制方式又称固定时序控制方式或无应答控制方式。任何指令的执行或指令中每个微操作的执行都受事先安排好的时序信号的控制，每个时序信号的结束就意味着一个微操作或一条指令已经完成、随即开始执行后续的微操作或自动转向下一条指令的执行。

在同步控制方式中，每个周期状态中产生统一数目的节拍电位及时标工作脉冲。不同的指令，微操作序列和操作时间也不一样。对同步控制方式要以最复杂指令的实现需要作为基准，进行控制时序设计。

同步控制方式设计简单，操作控制容易实现。但大多数指令实现时，会有较多空闲节拍和空闲工作脉冲，形成较大数量的时间浪费，影响和降低指令执行的速度。

异步控制方式

异步控制方式又称可变时序控制方式或应答控制方式。执行一条指令需要多少节拍，不作统一规定，而是根据每条指令的具体情况而定，需要多少时标信号，控制器就产生多少时标信号。这种控制方式的特点是：每一条指令执行完毕后都必须向控制时序部件发回一个回答信号．控制器收到回答信号后，才开始下一条指令的执行。

这种控制方式的优点是每条指令都可以在最短的、必需的节拍时间内执行完毕。指令的运行效率高；缺点是由于各指令功能不一样．微操作步序列长、短、繁、简不—致，节拍个数不同。控制器需根据情况加以控制，故控制线路比较复杂。

异步工作方式在计算机中得到了广泛的应用。例如，CPU对内存的读写操作，I/o设备与内存的数据交换等一般都采用异步工作方式以保证执行时的高速度。

在单总线结构的计算机中，通过总线进行数据交换，一般采用主从关系，异步工作方式。占用总线控制权的设备称为主设备，与主设备进行数据交换的设备称为从设备，这种以主设备为参考点，向从设备发比信息或接收从设备送来的信息的工作关系，称为主从关系。异步工作方式一般采用两条定时控制线来实现。人们把这两条控制线称为“请求”线和“回答”线。当系统中两个部件A和B进行数据交换时，若A发出“请求”信号，则必须有B的“回答”信号进行应答，这次操作才是有效的。否则无效。

同异步联合控制方式

现代计算机系统中一般采用的方式是同步控制和异步控制相结合的方式，即联合按制方式。对不同指令的各个微操作实行大部分统一、小部分区别对待的方法。一般的设计思想是在功能部件内部采用同步控制方式，而在功能部件之间采用异步控制方式，并且在硬件实现允许的情况下，尽可能多地采用异步控制方式。

例如，在一般微型机中，CPU内部基本时序节扣关系采用同步控制方式，按多数指令的需要设置节拍数目与顺序，但对某些指令的控制要求可能不够用，这时采取插入节拍、延长节柏或延长周期时间的方式，使之满足各指令的需要。这些控制时序均体现了基本同步控制、局部异步协调控制的思想。再例如，当CPU要访问存储器时，在发送读/写命令后。存储器进入异步工作方式，当存储器访问完毕以后，会向CPU发回一个信号，表示解除对同步时序的冻结，机器又按同步时序运行(或发出一个WAIT信号冻结，不发信号时解除冻结)。

4、使用通用电源IC实现电源时序控制的电路

上一篇文章中介绍了使用通用电源IC实现电源时序控制电路的“电源时序规格①”的控制电路。本文先介绍使用通用电源IC实现电源时序控制电路中，电源导通时的时序工作。

电源时序控制的正确方法，你掌握了吗？_上电和关断时序

电源时序控制的五个方法，你知道几个？

电源时序控制器

一般而言，其工作原理是：当第一个调节器的输出电压达到预设阈值时，就会开始一段时间延迟，延迟结束后才会使能后续调节器上电。关断期间的程序与此相似。时序控制器也可以用于控制电源良好信号等逻辑信号的时序，例如：对器件或微处理器施加一个复位信号，或者简单地指示所有电源均有效。

最后的建议

如今大部分要求高速和低功耗的电路PCB上都需要多个电源，例如：+1.8 V、+2.0 V、+2.5 V、+3.3 V、+5 V、−5 V、 +12 V和−12 V。 为PCB上的这些电源供电并不是一件轻而易举的事情。必须仔细分析，设计一个正确可靠的上电和关断序列。采用分立设计变得越来越困难，解决之道就是采用电源时序控制IC，只要改变一下代码就能改变上电顺序，而不用变更PCB布局布线。

电源时序规格①：电源导通时的时序工作

来源：导通时序和断开时序

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正如在之前的文章中介绍过的，规格①的时序是依次进行1.2V、3.3V、1.5V三个系统的输出。下面将按顺序对该时序工作进行说明。在介绍中，将施加1.2V的工作表述为“第一阶段”，将施加3.3V的工作表述为“第二阶段”，将施加1.5V的工作表述为“第三阶段”，将三个系统均导通的状态表述为“电源工作时”。在各阶段的图中，与说明相对应的部分用红色来表示。

v在初始状态下，Enable引脚为“L”电平，三个DCDC输出均为零。

第一阶段电源导通时的工作

1) 将Enable引脚设置为“H”电平以启动电源。

2) 由于DCDC 1的EN引脚通过二极管D1变为“H”，因此DCDC 1启动。

3) 当DCDC 1的输出电压从0V上升到1.2V时，Power Good 1的输出由“L”电平变为“H”电平，下一级的DCDC 2的EN引脚变为“H”电平。

4) Power Good 3和Power Good 4的IN引脚被二极管D2和D4赋予“H”电平，因此PGOOD引脚(输出)保持高阻抗。