51單片機指令周期,機器周期,時鐘周期詳解

2021-01-08 電子產品世界

　　51單片機有指令周期，機器周期，時鐘周期的說法，看似相近，但是又都不太一樣，很容易混淆。還是詳細分析一下。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201609/310558.htm

　　時鐘周期：單片機外接的晶振的振蕩周期就是時鐘周期，時鐘周期=振蕩周期。比方說，80C51單片機外接了一個11.0592M的晶體振蕩器，那我們就說這個單片機系統的時鐘周期是1/11.0592M，這裡要注意11.0592M是頻率，周期是頻率的倒數。

　　機器周期：單片機執行指令所消耗的最小時間單位。我們都知道51單片機採用的CISC(複雜指令指令集)，所以有很多條指令，並且各條指令執行的時間也可能不一樣(有一樣的哦)，但是它們執行的時間必須是機器周期的整數倍，這就是機器周期的意義所在。8051系列單片機又在這個基礎上進行細分，將一個機器周期劃分為6個狀態周期，也就是S1-S6，每個狀態周期又由兩個節拍組成，P1和P2，而P1=P2=時鐘周期。這也就是經常說的8051系列單片機的的時鐘頻率是晶振頻率的12分頻，或者是1/12，就是這個意思。現在(截至2012)新的單片機已經能做到不分頻了，就是機器周期=時鐘周期。

　　指令周期：指令周期執行某一條指令所消耗的時間，它等於機器周期的整數倍。傳統的80C51單片機的指令周期大多數是單周期指令，也就是指令周期=機器周期，少部分是雙周期指令。現在(截至2012)新的單片機已經能做到不分頻了，並且儘量單指令周期，就是指令周期=機器周期=時鐘周期。

　　

 

　　來看這張8051單片機外部數據，這裡ALE和$PSEN$的變化頻率已經小於一個機器周期，如果使用C語言模擬這個信號是沒有辦法做到的一一對應的，所以只能儘量和上面的時序相同，周期延長。


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