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  • 单片机指令周期_机器周期_状态周期_振荡时钟周期之间的关系
  • 本文主要对单片机机器周期的计算进行了简要说明,下面一起来学习一下
  • 单片机指令周期

    2020-08-20 14:24:02
    单片机指令周期 传统的经典51单片机有,时钟周期、机器周期、指令周期,意义各不相同,下文做以分析。 时钟周期单片机外接晶振的震荡周期就是时钟周期,时钟周期=晶振震荡周期。例如,外接11.0592MHz的晶振那么...

    单片机指令周期

    传统的经典51单片机有,时钟周期、机器周期、指令周期,意义各不相同,下文做以分析。
    时钟周期:单片机外接晶振的震荡周期就是时钟周期,时钟周期=晶振震荡周期。例如,外接11.0592MHz的晶振那么时钟周期就是 1/11.0592M 。

    • 机器周期:MCU执行指令所消耗的最小时间单位。51单片机采用精简指令集(多嵌入式微处理器都是RISC,例如常用的ARM,MIPS, POWERPC等),部分指令所消耗的机器周期个数不一样,但必须是机器周期的整倍数。再此基础上,机器周期又划分为6个状态周期,S1-S6,每个状态分为2拍,P1-P2。P1=P2=时钟周期。通常说的8051系列单片机的的时钟频率是晶振频率的12分频,或者是1/12,就是这个意思。
    • 指令周期:单片机执行某条指令所消耗的时间,它等于机器周期的整倍数。单周期指令就是指只有一个机器周期,多周期指令就是指有多个机器周期。

    单字节单周期指令,只进行一次读指令操作。当第二个ALE信号有效时,PC并不加1,那么读出的还是原指令,属于一次无效的读操作。
    双字节单周期指令,两次的ALE信号都是有效的,只是第一个ALE信号有效时读的是操作码,第二个ALE信号有效时读的是操作数。
    单字节双周期指令,两个机器周期有四次读指令操作,只有第一次有效。
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  • 51单片机指令周期

    2012-03-13 12:52:22
    51单片机指令周期表,硬件设计,单片机技术应用
  •  时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟脉冲的倒数(时钟周期就是单片机外接晶振的倒数,例如12M的晶振,它的时钟周期就是1/12us),是计算机中的最基本的、最小的时间单位。  在一个时钟周期内,CPU仅完成一个最...

    时钟周期
           时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟脉冲的倒数(时钟周期就是单片机外接晶振的倒数,例如12M的晶振,它的时钟周期就是1/12us),是计算机中的最基本的、最小的时间单位。
           在一个时钟周期内,CPU仅完成一个最基本的动作。时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲,控制着计算机的工作节奏。时钟频率越高,工作速度就越快。
           8051单片机把一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示),二个节拍定义为一个状态周期(用S表示)。


    机器周期

           计算机中,常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段,每一个阶段完成一项工作。每一项工作称为一个基本操作,完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。8051系列单片机的一个机器周期由6个S周期(状态周期)组成。 一个S周期=2个节拍(P),所以8051单片机的一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。
           例如外接24M晶振的单片机,他的一个机器周期=12/24M 秒;


    指令周期
        执行一条指令所需要的时间,一般由若干个机器周期组成。指令不同,所需的机器周期也不同。

    补充其他几个周期:
    时钟周期:处理操作的最基本单位。(CPU的主频) 
    存储周期:也就是一个访存指令周期。 
    指令周期、机器周期和时钟周期之间的关系:指令周期通常用若干个机器周期表示,而机器周期时间又包含有若干个时钟周期。

             以51为例,晶振22.1184M,时钟周期(晶振周期)就是(1/22.1184)μs,一个机器周期包含12个时钟周期,一个机器周期就是0.5425μs。一个机器周期一般是一条指令花费的时间,也有些是2个机器周期的指令,DJNZ,就是双周期指令,所以指令周期为0.5425μs但不是所有机器周期都等于12个时钟周期的。

             PIC单片机的时钟经过内部分频,实际的工作频率为晶振频率的四分之一,同时指令的执行采用流水线方式,大部分的指令的执行时间是一个周期,所以在用4MHz的晶振时,指令执行的最大速度为1MIPS,即指令周期为1微秒。



    时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟脉冲的倒数(可以这样来理解,时钟周期就是单片机外接晶振的倒数,例如12M的晶振,它的时间周期就是1/12 us),是计算机中最基本的、最小的时间单位。


    在一个时钟周期内,CPU仅完成一个最基本的动作。对于某种单片机,若采用了1MHZ的时钟频率,则时钟周期为1us;若采用4MHZ的时钟频率,则时钟周期为250us。由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲,它控制着计算机的工作节奏(使计算机的每一步都统一到它的步调上来)。显然,对同一种机型的计算机,时钟频率越高,计算机的工作速度就越快。但是,由于不同的 计算机硬件 电路和器件的不完全相同,所以其所需要的时钟周频率范围也不一定相同。我们学习的 8051单片机 的时钟范围是1.2MHz-12MHz。

    在8051单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示),二个节拍定义为一个状态周期(用S表示)。

    机器周期

    在计算机中,为了便于管理,常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段,每一阶段完成一项工作。例如,取指令、存储器读、存储器写等,这每一项工作称为一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下,一个机器周期由若干个S周期(状态周期)组成。8051系列单片机的一个机器周期同6个S周期(状态周期)组成。前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示),二个节拍定义为一个状态周期(用S表示),8051单片机的机器周期由6个状态周期组成,也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。

    指令周期

    指令周期是执行一条指令所需要的时间,一般由若干个机器周期组成。指令不同,所需的机器周期数也不同。对于一些简单的的单字节指令,在取指令周期中,指令取出到指令寄存器后,立即译码执行,不再需要其它的机器周期。对于一些比较复杂的指令,例如转移指令、乘法指令,则需要两个或者两个以上的机器周期。

    通常含一个机器周期的指令称为单周期指令,包含两个机器周期的指令称为双周期指令。




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  • 前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示),二个节拍定义为一个状态周期(用S表示),8051单片机的机器周期由6个状态周期组成,也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。参见后面的时序图。图片1
  • 在我们做学习单片机时,往往要用到延时程序,而要用**汇编语言**写出来,就必须对几个常见周期有所了解,这也算是学习单片机的基本知识。

    引言

    在我们做学习单片机时,往往要用到延时程序,而要用汇编语言写出来,就必须对几个常见周期有所了解,这也算是学习单片机的基本知识。

    时钟周期

    时钟周期,又称为震荡周期,是为单片机提供定时信号的震荡源的周期,是单片机最基本的时间单位。谈到时钟周期就必须说晶体振荡器即即晶振,晶振可以说是单片机的心脏,它为单片机提供一个时钟频率 fosc(震荡频率)。
    而所谓的震荡频率(时钟频率)自然是晶振一秒钟震荡的次数。时钟频率越高,单片机运行速度越快,就如电脑的CPU什么可以加速到多少GHz一样。自然时钟周期Tosc=1/fosc.
    例如 震荡频率为12MHz的单片机即 fosc = 12MHz,那么震荡周期
    Tosc = 1/fosc= 1/12 us。

    状态周期

    状态周期是CPU从一个状态转换到另一状态所需要的时间。简单地说每个状态周期
    Ts 分为两个震荡周期(时钟周期),即Ts = 2Tosc。

    机器周期

    这里我们以MCS-51单片机为例,它有固定的机器周期,一个机器周期包含六个状态例如,取指令、存储器读、存储器写等。即机器周期等于6个状态周期,而一个状态周期是2个时钟周期,因此一个机器周期又等于12个时钟周期。那么晶振频率为12MHz的的单片机的机器周期 T = 12*Tosc = 1 us。

    指令周期

    顾名思义,指令周期就是执行一条指令所需的全部时间。MCS-51单片机的指令周期通常是 1 ~ 4 个机器周期组成。

    MCS-51单片机常见指令的指令周期:

    指令周期时间
    MOV Rn,A11 us
    MOV Rn,#00H22 us
    ADD A,Rn11 us
    ADD A,#01H22 us
    DJNZ Rn,rel22 us

    比较详细的指令及其所需周期百度链接

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  • 430f149单片机指令周期

    2012-11-28 21:41:22
    总结了关于430f149单片机指令周期的一些资料以及三种时钟的区别和应用
  • 51单片机机器周期的计算
  •  时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟脉冲的倒数(可以这样来理解,时钟周期就是单片机外接晶振的倒数,例如12M的晶振,它的时间周期就是1/12us),是计算机中基本的、的时间单位。  在一个时钟周期内,CPU仅完成一...
  • 本文为大家介绍了单片机的时钟周期,机器周期和指令周期
  •  时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟脉冲的倒数(可以这样来理解,时钟周期就是单片机外接晶振的倒数,例如12M的晶振,它的时间周期就是1/12 us),是计算机中基本的、的时间单位。  在一个时钟周期内,CPU仅完成...
  •  时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟脉冲的倒数(可以这样来理解,时钟周期就是单片机外接晶振的倒数,例如12M的晶振,它的时间周期就是1/12us),是计算机中最基本的、最小的时间单位。  在一个时钟周期内,CPU仅...
  • 网上最全的单片机指令表,单片机指令周期
  • 51单片机周期概念

    千次阅读 2016-10-02 22:16:58
    1.时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟脉冲的倒数(可以这样来理解,时钟周期就是单片机外接晶振的倒数,例如12M的晶振,它的时间周期就是1/12 us),是计算机中最基本的、最小的时间单位。 2.在一个时钟周期内,...
    一、时钟周期

    1.时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟脉冲的倒数(可以这样来理解,时钟周期就是单片机外接晶振的倒数,例如12M的晶振,它的时间周期就是1/12 us),是计算机中最基本的、最小的时间单位。

    2.在一个时钟周期内,CPU仅完成一个最基本的动作。对于某种单片机,若采用了1MHZ的时钟频率,则时钟周期为1us;若采用4MHZ的时钟频率,则时钟周期为250us。

    3.由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲,它控制着计算机的工作节奏(使计算机的每一步都统一到它的步调上来)。

    4.显然,对同一种机型的计算机,时钟频率越高,计算机的工作速度就越快。但是,由于不同的计算机硬件电路和器件的不完全相同,所以其所需要的时钟周频率范围也不一定相同。

    5.我们学习的8051单片机的时钟范围是1.2MHz-12MHz。在8051单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示),二个节拍定义为一个状态周期(用S表示)。


    二、机器周期
    1.在计算机中,为了便于管理,常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段,每一阶段完成一项工作。
      例如,取指令、存储器读、存储器写等,这每一项工作称为一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
    2.一般情况下,一个机器周期由若干个S周期(状态周期)组成。8051系列单片机的一个机器周期同6个S周期(状态周期)组成。
      前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示),二个节拍定义为一个状态周期(用S表示),8051单片机的机器周期由6个状态周期组成,也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。

    三、指令周期
    1.指令周期是执行一条指令所需要的时间,一般由若干个机器周期组成。指令不同,所需的机器周期数也不同。
    2.对于一些简单的的单字节指令,在取指令周期中,指令取出到指令寄存器后,立即译码执行,不再需要其它的机器周期。
    3.对于一些比较复杂的指令,例如转移指令、乘法指令,则需要两个或者两个以上的机器周期。

    4.通常含一个机器周期的指令称为单周期指令,包含两个机器周期的指令称为双周期指令。


    四、补充

    1. 利用外部电路的驱动能力,减少IC内部的驱动。当IC内部MOSFET导通时,驱动电流是从外部的VCC流经R pull-up ,MOSFET到GND。IC内部仅需很下的栅极驱动电流。
    2. 一般来说,开漏是用来连接不同电平的器件,匹配电平用的,因为开漏引脚不连接外部的上拉电阻时,只能输出低电平,
       如果需要同时具备输出高电平的功能,则需要接上拉电阻,很好的一个优点是通过改变上拉电源的电压,便可以改变传输电平。比如加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等。(上拉电阻的阻值决定了逻辑电平转换的沿的速度 。阻值越大,速度越低功耗越小,所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。)
    3. OPEN-DRAIN提供了灵活的输出方式,但是也有其弱点,就是带来上升沿的延时。因为上升沿是通过外接上拉无源电阻对负载充电,所以当电阻选择小时延时就小,但功耗大;
    反之延时大功耗小。所以如果对延时有要求,则建议用下降沿输出。



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  • 本程序用51单片机测量周期,用单片机的INT0外中断,如果是正弦波应该经过过0比较变成方波才能测量
  • 本文首先介绍了单片机时序的概念,接着通过单片机的时钟电路对单片机各种周期的含义进行了详细解释。最后通过一个实例对单片机时钟周期、状态周期、机器周期、指令周期进行了总结。
  • 单片机基础知识时钟周期,机器周期,指令周期的介绍。
  • MCS-51单片机指令周期表!!!!!!!!!!
  • 51单片机机器周期和时钟周期的算法

    千次阅读 2018-01-07 22:16:25
    51单片机机器周期和时钟周期的算法 1个机器周期等于12个振荡周期,振荡周期也叫时钟周期,时钟周期即晶振的单位时间发出的脉冲数,如12MHZ=12×10的6次方,即每秒发出12000000个脉冲信号,那么发出一个脉冲的时间...
  • STM32单片机 ...STM32单片机多为单周期​指令 ​ AVR单片机 ​51是CISC结构的单片机,而AVR是RISC结构的,RISC结构基本上是一个时钟周期一条指令。 ​avr一个时钟周期(晶振周期)执行一条指令,相对来说...
  • 时钟周期: 时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟脉冲的倒数(可以这样来理解,时钟周期就是单片机外接晶振的倒数,例如12M的晶振,它的时间周期就是1/12 us),是计算机中最基本的、最小的时间单位。 在一个时钟周期内,CPU...
  • 1、时钟周期也称为振荡周期,就是单片机外接晶振的倒数,例如12M的晶振,它的时间周期就是1/12 us,是计算机中最基本的、最小的时间单位。 2、在一个时钟周期内,CPU仅完成一个最基本的动作。对于某种单片机,若...
  • 与跟我一样的单片机菜鸟分享一个51单片机采用定时器产生周期性方波的程序,keil c环境下,Proteus7仿真。
  • 51单片机中的周期介绍:首先明确几个概念:时钟周期、振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期.下面我们来一一介绍一下。
  • 单片机的机器周期计算这么个最简单的问题,总是忘记,现在干脆给记下来,以后再忘记的话就看一看好了。
  • 一个单片机发出脉冲,另一个单片机接受脉冲并测出其周期,用液晶显现出来。
  • 一个很完整的基于51单片机周期平频率测试源代码,欢迎大家分享

空空如也

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单片机工作周期