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  • 机器周期和时钟周期的区别 12Mhz与11.0592Mhz的怎么算时钟周期和机器周期 先要知道转换关系 12Mhz: 时钟周期:1/12Mhz,1单位是秒所以12Mhz要转为秒为12000000hz 1/12000000≈0.00000008s 机器周期:12时钟周期=0....

    机器周期和时钟周期的区别

    在这里插入图片描述12Mhz与11.0592Mhz的怎么算时钟周期和机器周期
    先要知道转换关系
    在这里插入图片描述

    12Mhz:
    时钟周期:1/12Mhz,1单位是秒所以12Mhz要转为秒为12000000hz
    1/12000000≈0.00000008s
    机器周期:12×时钟周期=0.00000008s×12=0.000001s
    转为us就是1us
    11.0592Mhz:
    时钟周期:1/11.0592Mhz,1单位是秒所以11.0592Mhz要转为秒为11059200hz
    1/11059200≈0.00000009s
    机器周期:12×时钟周期=0.00000009s×12=0.00000109s
    转为us就是1.09us

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  • 时钟周期、总线周期(机器周期)区别

    千次阅读 2013-05-24 16:32:39
    8086CPU 执行一条指令是由取指令、译码执行等操作组成,为了使 8086CPU 各种操作协调同步进行, 8086CPU 必须在时钟信号 CLK 控制下工作,时钟信号是一个周期脉冲信号,一个时钟脉冲时间长度称为一个...

    8086CPU 执行一条指令是由取指令、译码和执行等操作组成的,为了使 8086CPU 的各种操作协调同步进行, 8086CPU 必须在时钟信号 CLK 控制下工作,时钟信号是一个周期性的脉冲信号,一个时钟脉冲的时间长度称为一个时钟周期 (Clock Cycle),是时钟频率(主频)的倒数,时钟周期是计算机系统中的时间基准,是计算机的一个重要性能指标,也是时序分析的刻度, 8086 的主频为 5MHz ,时钟周期为 200ns , 8086-1 的主频为 10MHz ,时钟周期为 100ns 。

      8086CPU 要通过总线才能与外部交换信息, CPU 通过总线接口单元与外部交换一次信息,称为一次总线操作,所耗用的时间称为一个总线周期 (Bus Cycle) ,也称机器周期( Machine Cycle )。一个总线周期由若干个时钟周期组成,总线操作的类型不同,总线周期也不同。一个总线周期内完成的数据传输,一般有传送地址和传送数据两个过程。

      8086CPU 执行一条指令所需要的时间称为指令周期( Instruction Cycle ),一个指令周期由若干个总线周期组成,不同指令的指令周期不是等长的,最短为一个总线周期,长的指令周期,如乘法指令周期,长达 124 个时钟周期。

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  • RC震荡单元我们看不到,它们集成在单片机内部,一般单片机有低速震荡高速震荡,具体数值见对应规格书。 几个频率联系与区别 明确一下,一般来说,晶振震荡频率即为时钟频率,不过目前51单片机都可以设置...

    前言

    单片机在执行语句时,需要特定的频率或者说“节奏”,提供节奏的单元一般有两种:外部晶振以及内部RC震荡。晶振很在开发板上很常见,一般都是8Mhz或者12Mhz的。RC震荡单元我们看不到,它们集成在单片机内部,一般的单片机有低速震荡和高速震荡,具体数值见对应的规格书。

    几个频率的联系与区别

    明确一下,一般来说,晶振震荡的频率即为时钟频率,不过目前的51单片机都可以设置分频,如下所示:
    在这里插入图片描述
    此图中提供单片机工作节奏的单元是内部高速的RC震荡器,其可设置多种分频,假定使用2分频,那么这里实际工作时的 时钟频率 = 震荡频率 / 2 = 16Mhz,也即系统时钟为16Mhz。
    还有一个名词叫机器周期,在此之前,说明一个概念,叫“nT”的单片机,比如说,12T单片机,1T单片机。学生时代常用的51单片机都是12T单片机,即 机器频率 = 时钟频率 / 12,T数越小,机器频率越高,当T数是1时,机器频率 = 时钟频率。也就是说,1T的单片机是执行速度最快的单片机。
    最后说指令周期,其实51单片机的指令可以分为单周期指令,双周期指令和四周期指令。这里面,单周期指令的执行时间为1个机器周期双周期指令的执行时间为2个机器周期四周期指令的执行时间为4个机器周期。拿nop进行说明,它是单周期指令,执行它需要1个机器周期。

    总结

    上面一会儿说周期,一会儿说频率,可能会把大家搞糊涂,这样写的目的是更容易从晶振频率出发来理解这些概念。为了方便大家进行统一的理解,下面以周期来列个表格进行说明。

    周期类型 与其它周期类型的关系
    振荡周期 1/ (晶振频率) 或 1/(RC震荡频率)
    时钟周期 振荡周期* 分频比
    机器周期 时钟周期* 单片机T数
    单指令周期 机器周期
    双指令周期 2* 机器周期
    四指令周期 4* 机器周期

    练习

    一个2T的单片机,以内部32Mhz高速RC振荡器为时钟源,系统时钟为时钟源的2分频,那么请问,其执行一个nop语句消耗的时间是多少?(不考虑震荡器的误差,答案见评论区~)

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  • 本文为大家介绍了单片机中时钟周期机器周期和指令周期的区别与计算方法。
  • 1T12T单片机的区别

    千次阅读 2018-07-24 08:18:52
    标准51单片机是12T,就是说12个时钟周期(晶振周期,例如12M,周期是1/12M,单位秒),机器做一个指令周期,刚好就是1/12M*12=1uS,常见指令例如nop就是一个周期,刚好1uS,其他大多多于一个周期,乘除法更多...

    标准51单片机是12T的,就是说12个时钟周期(晶振周期,例如12M的,周期是1/12M,单位秒),机器做一个指令周期,刚好就是1/12M*12=1uS,常见指令例如nop就是一个周期,刚好1uS,其他的大多多于一个周期,乘除法更多。所以如果计算指令时间可以这样算。

    而现在51核的单片机工艺质量上去后,频率大大提高,增强型51有6T的,如果接12M的话,一个nop就只需要0.51uS,如果是STC的部分单片机1T的话,那只需要1/12uS。

    单片机的晶振不是随便选,要看技术手册,看最高频率,看支持类型等等。一般12M,接串口的话11.0592M。如果是PIC,很多4M,8M。

    不是越高越好,对很多不需要大量处理,只是控制的情况,为了增加可靠性,降低编程难度,降低功耗,往往可选用低频的,例如实时时钟的32768晶振。

    故 计算nT单片机的指令周期公式为: T = 1/晶振周期*n

    例如: 使用12M晶振的1T单片机的指令周期为: T = 1 / 12 * 1 = 1 / 12 us


    一:下面是单片机的几个周期的介绍:

    (1)时钟周期又名振荡周期:定义为时钟频率的倒数,可以理解为单片机外界晶振的倒数。在一个时钟周期内,CPU仅完成一个最基本的动作。对于某个单片机来讲,若采用了1MHZ的时钟频率,则时钟周期就是1us;若采用了4MHZ的时钟频率,则时钟周期就是250ns。由于时钟脉冲是CPU的基本工作脉冲,它控制着CPU的工作节奏。对于同一种单片机,时钟频率越高,单片机的工作速度就越快。我们使用的STC89C系列单片机的时钟范围约在1——40MHZ。

    (2)状态周期:状态周期是时钟周期的两倍。

    (3)机器周期:单片机的基本操作周期,在一个操作周期内,单片机完成一项基本操作,如取指令、存储器读写等。它由12个时钟周期(6个状态周期)组成。

    (4)指令周期:它是指CPU执行一条指令所需要的时间。一般一个指令周期含有1——4个机器周期。


    二:1T和12T单片机的编程所需要注意的:

    定1T单片机的计时器是兼容传统12T单片机的。也就是说只是执行一般的指令会快12倍,但是它的定时器却是先进行12分频,再计时的,与原来的一样。只是用软件延时的话,就要改。


    三: 指令周期,时钟周期,机器周期这三者之间有什么联系:

    (1)1T、6T、12T这个原本叫机械周期,现在更多人称为 指令周期;以前标准51单片机,是12T模式的。后来大量单片机厂家的介入,开始对单片机进行提速,于是就出现了 6T、1T模式的单片机。

    (2)时钟周期:是指振荡源的周期,如
    外部晶振10MHz(假设有),那么它的时钟周期就是 1/10MHz=0.1us;

    (3)机械周期:单片机执行一单位指令所需要的 时钟周期 个数,如 1T,就表示,需要 1个时钟周期;12T 即为 12个时钟周期。这些都只是 一单位指令的时间(如自增、自减 等),多单位指令时间进行倍乘(如赋值语句需要2个机械周期,即乘以2倍)

    (4)指令周期:早期更多的是用来描述 某条指令执行 需要多少个机械周期,(如自增、自减为 1个机械周期,赋值 2个机械周期,判断 4个机械周期)。随着C语言的大量普 及,现在,更多的人用它来代替 机械周期 这个名词。

    参考,指令周期、机器周期、1T和12T的区别:

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