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51單片機指令系統執行時間最長

發布時間:2023-08-14 14:31:37

A. 51單片機執行一條語句的時間是多久

51單片機執行一條語句的時間與指令條件有關。
假設晶振為12MHz,則指令周期為1uS,51分為1指令周期,2指令周期和4指令周期,1指令周期執行為1uS,2指令周期執行為2uS,4指令周期執行為4uS。

單片機(Microcontrollers)是一種集成電路晶元,是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的微型計算機系統,在工業控制領域廣泛應用。從上世紀80年代,由當時的4位、8位單片機,發展到現在的300M的高速單片機。
單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的晶元,而是把一個計算機系統集成到一個晶元上。相當於一個微型的計算機,和計算機相比,單片機只缺少了I/O設備。概括的講:一塊晶元就成了一台計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。同時,學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇。
單片機的使用領域已十分廣泛,如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統、家用電器等。各種產品一旦用上了單片機,就能起到使產品升級換代的功效,常在產品名稱前冠以形容詞——「智能型」,如智能型洗衣機等 。

B. c51單片機中,每條c語言需要的時間是多少

應該是指令周期,根據指令的不同,一般一個指令需要1-4個機器周期來完成(比如乘法或除法就需要48個時鍾周期來完成),一般的51單片機都是12分頻,也就是說1個機器周期分為12個時鍾周期。請你好好理解時鍾周期--機器周期--指令周期三者之間的關系。

目前STC有不少型號的液頌單片機有單時鍾清埋敗周期指令,一個時鍾周期即為一個機器周期,不進行12分頻,就是在1個時鍾周期內可以執行一條指令,但只是部分指令可以單時鍾周期執行,大多指令需要1-6個時鍾周期來完成,相比較而言,已經比普通的12分頻單片機速度快多了。

C. 51單片機時鍾周期,機器周期,指令周期如何定義的

  1. 時鍾周期:

    時鍾周期也稱念讓為振盪周期,定義為時鍾脈沖的倒數(可以這樣來理解,時鍾周期就是單片機外接晶振的倒數,例如12M的晶振,它的時間周期就是1/12 us),是計算機中最基本的、最小的時間單位。 在一個時鍾周期內,CPU僅完成一個最基本的動作。對於某種單片機,若採用了1MHZ的時鍾頻率,則時鍾周期為1us;若採用4MHZ的時鍾頻率,則時鍾 周期為250us。由於時鍾脈沖是計算機的基本工作脈沖,它控制著計算機的工作節奏(使計算機的每一步都統一到它的步調上來)。顯然,對同一種機型的計算 機,時鍾頻率越高,計算機的工作速度就越快。 8051單片機把一個時鍾周期定義為一個節拍(用P表示),二個節拍定義為一個狀態周期(用S表示)。

  2. 機器周期:

    在計算機中,為了便於管理,常把一條指令的執行過程劃分為若干個階段,每一階段完成一項工作。例如,取指令、存儲器讀、存儲器寫等,這每一項工作稱為一個基本操作。完成一個基本操作所需要的時間稱為機器周期。一般情況下,一個機器周期由若干個S周期(狀態周期)組成。 8051系列單片機的一個機器周期同6個 S周期(狀態周期)組成。前面已說過一個時鍾周期定義為一個節拍(用P表示),二個節拍定義為一個狀態周期(用S表示),8051單片機的機器周期由6個 狀態周期組成,也就是說一個機器周期=6個狀態周期=12個改棚時鍾周期。 (例如外接24M晶振的單片機,他的一個機器周期=12/24M 秒)

  3. 指令周期:

    執行一條指令所需要的時間,一般由若干個機器周期組成。指令不同仔殲局,所需的機器周期也不同。對於一些簡單的的單位元組指令,在取指令周期中,指令取出到指令寄存器後,立即解碼執行,不再需要其它的機器周期。對於一些比較復雜的指令,例如轉移指令、乘法指令,則需要兩個或者兩個以上的機器周期。通常含一個機器周期的指令稱為單周期指令,包含兩個機器周期的指令稱為雙周期指令。

  4. 匯流排周期:

    由於存貯器和I/O埠是掛接在匯流排上的,CPU對存貯器和I/O介面的訪問,是通過匯流排實現的。通常把CPU通過匯流排對微處理器外部(存貯器或 I/O介面)進行一次訪問所需時間稱為一個匯流排周期。

總結:

  1. 時鍾周期是最小單位,機器周期需要1個或多個時鍾周期,指令周期需要1個或多個機器周期;

  2. 機器周期指的是完成一個基本操作的時間,這個基本操作有時可能包含匯流排讀寫,因而包含匯流排周期,但是有時可能與匯流排讀寫無關,所以,並無明確的相互包含的關系;

  3. 指令周期:是CPU的關鍵指標,指取出並執行一條指令的時間。一般以機器周期為單位,分單指令執行周期、雙指令執行周期等。現在的處理器的大部分指令(ARM、DSP)均採用單指令執行周期;

  4. 機器周期:完成一個基本操作的時間單元,如取指周期、取數周期。時鍾周期:CPU的晶振的工作頻率的倒數。

D. 51單片機執行一條指令需多久

這個與單片機型號、指令類型和使用的晶振頻率有關,比如AT89C51,是一個12個時鍾周期等於1個機器周期的單片機,如果使用的晶振是12MHz的話,執行一條單指令的 NOP 需要 12x(1/12M)=1微秒的時間,

E. 單片機原理及應用06試卷試題下載-樣卷的答案

單片機期末試卷 樣卷

1. P0、P1、P2、P3四個均是___8__位的__並行____口(填"串列"還是"並行"),其中P0的功能是____地址/數據分時復口___;P2口的功能是____高8位地址口_______;而__P3__是雙功能口;___P1___是專門的用戶口。
2. 程序一般是由三種基本結構構成:順序、__循環結構____和分支結構。
3. MCS-51指令共有七種定址方式,分別是立即數定址、直接定址、__寄存器定址_、寄存器間接定址、變址定址、相對定址、___位定址____。
4. MOV DPTR,#Tab的作用是用來設定____________________________。
5. MOV DPTR,#data16的作用是用來設定___地址指針____________。
6. 片內RAM可進行位定址的空間位地址范圍是_____00H-FFH_________________。
7. MCS-51的存儲器空間配置從功能上可分為四種類型:__片內程序存儲器__、 內部數據存儲器、_外部數據存儲器__、外部程序存儲器。
8. MCS-51的指令按其功能可分為五大類:__數據傳送指令_______、_算術運算指令____、邏輯運算類指令、位操作指令、控制轉移指令。
8. 十進制數:-54的8位補碼表示為 11001010 。
9.12根地址線可選2^12= 4K 個存儲單元,32KB存儲單元需要 15 根地址線。
8. 十進制數-89的16進制數表示為 59H 。
10.MCS-51內部的定時器/計數器共有_ 2___個,分別是___T0、T1_____________。
11.DJNZ <源操作數>,rel屬於五大類指令中的___控制轉移指令______類指令,其操作碼助記符含義是___減1不為0循環轉移_____。
9. MCS-51指令系統中 direct表示的含義是:___片內存儲器地址____。
10. 輸入輸出設備與主機的連接部分稱為輸入輸出介面,介面有三大作用:__隔離與定址__作用、___所存與緩沖_作用和信號電平與形式的變換作用。
11. MCS-51單片機有____5___個中斷源,它們的中斷向量地址分別是:__外中斷0 / INT0_;_ _外中斷1 / INT1_;__T0__;__T1__;__串列埠(RI、TI)_。__2__級中斷優先順序別
12. 子程序的調用是___絕對調用___和___長調用____;中斷服務子程序的結尾一定是用指令__RET1____。
二、選擇正確的答案:
13. 存儲器的地址范圍是0000H~03FFH,它的容量為( A )。
(A)1KB (B) 2KB (C) 3KB (D) 4KB
14. MOVX A , @R0 指令是採用( D )定址方式,指令作用在( )區間。
(A)寄存器,外部數據存儲器 (B)直接,程序存儲器
(C)寄存器間接 ,內部數據存儲器(D)寄存器間接,外部數據存儲器
15. A7H和5BH兩個立即數相加後,和為( C ),(CY)是( )。
(A)1CH,0 (B) C1H,0
(C) 02H,1 (D) C1H,1
16. 若(A)=86H,(PSW)=80H,則執行RRC A指令後(A)=( A )
(A)C3H (B) B3H (C) 0DH (D) 56H
17.如果(P0)=65H ,則當
CPL P0.2
SETB C
MOV P0.4 ,C
執行後(P0)=( C )
(A)61H (B) 75H (C) 71H (D) 17H
18. MCS-51指令系統中執行時間最長且長達4 個機器周期的是( D )指令。
(A)比較轉移(B)循環轉移 (C)增減量 (D)乘除法
19. 8031單片機中,將累加器A中的數送入外RAM的40H單元,可執行的指令( D )。
(A) MOV R1 ,40H (B) MOV R1 ,#40H
MOVX @R1 , A MOVX R1 , A
(C) MOVX 40H , A (D) MOV R1, #40H
MOVX @R1 , A
19.不屬於單片機與輸入輸出設備進行信息交換的方式是( D )。
(A) 無條件傳送方式 (B) 查詢方式
(C) 中斷方式 (D) 存儲器直接存取方式
20.已知累加器A的數值為98H,它與0FAH相加,相加後會影響標志位CY、AC和OV位。各個位的值是( D )。
(A) 0、0、0 (B) 1、0、1 (C) 1、1、1 (D) 1、1、0
21 在中斷服務子程序中,至少應有一條( D )
(A)傳送指令(B)轉移指令(C)加法指令(D)中斷返回指令
22.要用傳送指令訪問MCS-51片外RAM,它的指令操作碼助記符應是( B )
(A)MOV(B)MOVX (C)MOVC (D)以上都行
23.A/D轉換方法有以下四種,ADC0809是一種採用( C )進行A/D轉換的8位介面晶元。
(A) 計數式 (B) 雙積分式 (C) 逐次逼近式 (D) 並行式
24.8051單片機內有( B )個16位的定時/計數器 ,每個定時/計數器都有( )種工作方式。
(A) 4, 5 (B) 2, 4 (C) 5, 2 (D) 2, 3
25. 要使MCS-51能夠響應定時器T1中斷,串列介面中斷,它的中斷允許寄存器IE的內部應是( A )
(A)98H (B)84H (C)42H (D)22H
26.(每小題1分)判斷下列各題,正確的打"√",錯誤的打"×"

(1). MOV 20H , R1 (√) (2). ADDC A , 2030H (× )
(3). CLR A (√) (4). MOVX 40H , #30H(×)
(5). ORG 3000H (√) (6). MOVC @A+PC , A(×)
(7). MOVX A ,2000H (×) (8). DJNZ #data , rel (×)
(9). INC @R5 (×) (10). DEC DPTR (×)
(11). MOV R1 ,@ R2 (×) (12). SWAP R1 (×)
(13). SETB 2000H (×) (14). JZ A , LOOP (×)
(15) DA R2 (×)
二、分析程序並寫出結果:(每小題5分,共20分)
1. 已知(R0)=20H, (20H ) =10H, (P0) =30H, (R2) =20H, 執行如下程序段後

MOV @R0 , #11H
MOV A , R2
ADD A , 20H
MOV PSW , #80H
SUBB A , P0
MOV 40H , A
結果是:( 40H ) =
(20H)←11H
(A)←20H
(A)←(A)+(20)
(CY)=1
(A)-(P0)-(CY)→(A)即(A)←00H
(A)+45H→(A)即(A)←45H
(40H)←45H

2. 已知 ( R0 )=20H, (20H )=36H, (21H) =17H, (36H) =34H, 執行過程如下:
MOV A , @R0
MOV R0 , A
MOV A , @R0
ADD A , 21H
ANL A , #21H
RL A
MOV R2 , A
則執行結束(R0)= 36H (R2)= D6H
3. 執行下面一段程序;
MOV SP, #60H
MOV A, #10H
MOV B, #01H
PUSH A
PUSH B
POP A
POP B
A , B的內容是:(A)= 01H (B)= 10H
4. 設在31H單元存有#23H,執行下面程序:
MOV A, 31H
ANL A, #0FH
MOV 41H, A
MOV A, 31H
ORL A, #0F0H
SWAP A
MOV 42H, A
則(41H)= 03H (42H)= 02H
三、簡答及識圖題:(共13分)
1.寫出五個特殊寄存器的名稱及其主要用途。
1) 累加器ACC
2) B寄存器 主要用於乘法和除法操作。
3) TCON 定時/計數器 控制寄存器
4) TM0D 定時/計數器方式控制寄存
5) SCON 串列通信控制寄存器
6) PSW 程序狀態字寄存器
7) IE 中斷允許寄存器
2. 如圖所示,請寫出27128的地址范圍。
4000H---7FFFH
1.(8分)為下列程序段的每一行注釋;並說明整個程序段的功能。

MOV R2,#08h ;
LOOP: MOV A,@R0 ;
ADD A,@R1 ;
MOV @R0,A ;
INC R0 ;
INC R1 ;
DJNZ R2, LOOP ;
功能說明:

1.(10分)為下列程序段的每一行注釋;並說明整個程序段的功能、給出結果。
MOV R2,#03h ;
MOV A,R2 ;
MOV DPTR,#Tab1 ;
MOV R0,#30H ;
LOOP: MOV A,@A+DPTR ;
MOV @R0,A ;
ANL A,#0FH ;
INC R0 ;
DJNZ R2, LOOP ;
Tab1: DB 3FH,09H,0A4H,0FEH,66H,58H,22H,30H,54H,0AH
DB 11H,28H,0FCH,26H,88H,99H
功能說明:

程序段運行結果:

3. (5分)如圖所示,請寫出IC1、IC2、IC3、IC4的地址范圍。

IC1:_0000H---1FFFH_____ IC2:_2000H---3FFFH________
IC3:__4000H---5FFFH_____IC4:__6000H---7FFFH________
4. (3分)如圖所示,請寫出ROM(1)、ROM(2)的地址范圍(其中P2.4、P2.5為低電平)。

ROM(1):_B000H---BFFFH____ROM(2):__7000H-7FFFH___
四、編程題:(共12分)
1. (6分)編一程序段,將位元組地址30H~3FH單元的內容逐一取出減1,然後再放回原處,如果取出的內容為00H,則不要減1,仍將0放回原處。

MOV R7,#10H
MOV R1,#30H
LOOP:CJNE @R1,#00H,NEXT
MOV @R1,#00H
SJMP NEXT1
NEXT:DEC @R1
NEXT1:INC R1
DJNZ R7,LOOP
SJMP $
END
2. (6分)按以下要求編寫單片機定時器的初始化程序段,晶振頻率6MHZ。
(1) T0作為定時,定時時間為10ms.
(2) T1作為計數,記滿1000溢出。

解: (1) ① T0的工作方式0時: tmax=213× =213×2us=16.384ms
定時10ms可達要求,則X=213- =213- =3192=C78H=6318H
②T0工作在方式1時: tmax=216× =216×2us=131.072ms
定時10ms也可達要求,則X=216- =EC78H
③T0工作在方式2或3時: tmax=28× =28×2us=512us
定時500us,循環20次,X=28- =06H
(2) 方式0:213-100=8092=1F9CH=FC1CH
X=M-計數值 方式1:216-100=FF9CH
方式2或3:28-100=9CH
① DELAY: MOV TMOD #00H(#01H / #10H / #11H)
(MOV R3 ,#14H)
MOV TH0 , #63H
MOV TL0, #18H
SETB TR0
LP1: JBC TF0 ,CLOSE
SJMP LP1
CLOSE: SJMP $
RET
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