51单片机指令周期

① mcs-51单片机的时钟周期,机器周期,指令周期时序是如何分配的

51单片机的时钟周期等于晶振周期，机器周期等于晶振周期的2倍，指令周期是机器周期的6倍。

② 单片机指令周期的计算

计算方法：PIC单片机的每四个时钟周期为一个内部指令周期，例如：8MHz的晶振，则内部指令周期为1/（8/4）= 0.5 uS

实例一：35us， 8MHz的晶振， 8位定时器， 分频比1/2 ， 初值 E4

实例二：156.25us ， 32768Hz的晶振， 8位定时器， 分频比1/32 ， 初值 FC

计算方法一： 35 = =（256-初值）*分频*4/晶振 + 14/分频 =（256-初值）+14/2

计算方法二：0.015625 =（256-初值）*分频*4/晶振 = （256-初值）*32*4/32768

特别注意：分频比1-8 需要加上一个14/分频

指令周期是指令周期执行某一条指令所消耗的时间，它等于机器周期的整数倍。传统的80C51单片机的指令周期大多数是单周期指令，也就是指令周期=机器周期，少部分是双周期指令。

(2)51单片机指令周期扩展阅读

在MCS-51系统中，有单周期指令，双周期指令。四周期指令只有乘，除两条指令。指令的运算速度和它的机器周期直接相关，机器周期数较小则执行速度快。

在编程时要注意选用具有同样功能而机器周期数小的指令。每一条指令的执行都可以包括取指和执行两个阶段。在取指阶段，CPU从内部或者外部ROM中取出指令操作码及操作数，然后再执行这条指令。

在8051指令系统中，根据各种操作的繁简程度，其指令可由单字节，双字节和三字节组成。从机器执行指令的速度看，单字节和双字节指令都可能是单周期或双周期，

而三字节指令都是双周期，只有乘，除指令占四个周期，一条指令的字节数表征这条指令在存储器中所占空间大小，而周期数表征运行这条指令所花时间长短，即运行速度。

③ MCS-51单片机执行一条指令最长需要____个机器周期，执行时间与____时钟周期____和__

振荡周期就是时钟周期
12m的时钟周期话就是1/12m，
时钟周期两分频之后就状态周期，也就是时钟周期乘以2。
6个状态周期就是一个机器周期，也就是12个时钟周期，12m就是1us
指令周期就是执行一条指令所需的时间。
按照51的指令集有些指令是1个机器周期，2个或者4个等等。
这个是51最基本的，怪不得没人回答。

④ “51单片机时钟周期”、“机器周期”和“指令周期”如何定义的

1. 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。 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)。

2. 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。 (例如外接24M晶振的单片机,他的一个机器周期=12/24M 秒)

3. 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。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。

4. 总线周期:

   由于存贮器和I/O端口是挂接在总线上的,CPU对存贮器和I/O接口的访问,是通过总线实现的。通常把CPU通过总线对微处理器外部(存贮器或 I/O接口)进行一次访问所需时间称为一个总线周期。

总结:

1. 时钟周期是最小单位,机器周期需要1个或多个时钟周期,指令周期需要1个或多个机器周期；

2. 机器周期指的是完成一个基本操作的时间,这个基本操作有时可能包含总线读写,因而包含总线周期,但是有时可能与总线读写无关,所以,并无明确的相互包含的关系；

3. 指令周期:是CPU的关键指标,指取出并执行一条指令的时间。一般以机器周期为单位,分单指令执行周期、双指令执行周期等。现在的处理器的大部分指令(ARM、DSP)均采用单指令执行周期；

4. 机器周期:完成一个基本操作的时间单元,如取指周期、取数周期。时钟周期:CPU的晶振的工作频率的倒数。

⑤ mcs-51单片机的时钟周期、机器周期、指令周期时序是如何分配的

mcs-51单片机的时钟周期＝1/fosc。
机器周期＝12 个时钟周期＝12/fosc。
指令周期＝1、2、3 个机器周期。
别忘了采纳。

⑥ MCS-51单片机的震荡周期，时钟周期，机器周期，指令周期是如何定义的

震荡周期：没怎么听，看你后面的描述，应该是指
晶振震荡周期。就是晶振产生的正弦波的周期。
时钟周期：对于标准51单片机来讲，就是
晶振震荡周期。
机器周期：标准51单片机，采用12T模式机器周期，即
1个机器周期=12倍时钟周期。当震荡频率为12MHz时，机器周期=12/12MHz=1us=0.001ms
指令周期：就是执行某条指令需要的机器周期数量。如自增（++），自减（--）为1个机器周期，而赋值语句（=），则为2个机器周期

⑦ 51单片机的机器周期和晶振频率有何关系当fOSC=8MHz时,机器周期是多少

机器周期X振荡频率= 12。当fosc=8MHz时，机器周期为1.5微秒。

因为规定一个机器周期为12个振荡周期，而振荡周期是振荡频率fosc的倒数，所以一个机器周期=12/fosc，当fosc=8MHz时，代入公式，机器周期为12/（8MHz）s，即1.5us。

(7)51单片机指令周期扩展阅读：

51单片机是对所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的最早是Intel的8004单片机，后来随着Flash rom技术的发展，8004单片机取得了长足的进展，成为应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的AT89系列（如AT89C51），它广泛应用于工业测控系统之中。

对于单片机中周期定义：

振荡周期：单片机外接石英晶体振荡器的周期。如外接石英晶体的频率若为12MHz（如上图），那么其振荡周期就是1/12微秒。

机器周期：单片机完成一次完整的具有一定功能的动作所需的时间周期。如一次完整的读操作或写操作对应的时间。一个机器周期＝6个状态周期=12个振荡周期。

⑧ mcs-51单片机的时钟周期机器周期指令周期时序如何分配

mcs-51单片机的时钟周期＝1/fosc。
机器周期＝12 个时钟周期＝12/fosc。
指令周期＝1、2、3 个机器周期。

别忘了采纳。