① 单片机的机器周期和时钟周期分别怎么算的,还请举例说明下
单片机的机器周期=12秒/晶振频率,时钟周期=振荡周期,等于单片机晶振频率的倒数,如常见的外接12M晶振,那它的时钟周期=1/12M。
时钟周期以时间动作重复的最小周期来度量,度量单位采用时间单位。在单个时钟周期内(现代非嵌入式微处理器的这个时间一般都短于1纳秒),逻辑零状态与逻辑一状态来回切换。由于发热和电气规格的限制,周期里逻辑零状态的持续时间历来要长于逻辑一状态。
一般情况下,一个机器周期由若干个S周期(状态周期)组成。通常用内存中读取一个指令字的最短时间来规定CPU周期,(也就是 计算机通过内部或外部总线进行一次信息传输从而完成一个或几个微操作所需要的时间)),它一般由12个时钟周期(振荡周期)组成,也是由6个状态周期组成。
(1)单片机机器周期是振荡周期的几倍扩展阅读
在一个时钟周期内,CPU仅完成一个最基本的动作。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。
一个机器周期包含六个状态周期(用S表示)。一个状态周期有两个节拍(用P1、P2表示)。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。也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个振荡周期(即时钟周期)。
② 什么是单片机的机器周期,震荡周期和指令周期
(1)振荡周期:也称时钟周期,是指为单片机提供时钟信号的振荡源的周期,一般实验板上为11.0592MHZ,12MHZ和24MHZ用的也比较多。
■ (2)状态周期:每个状态周期为时钟周期的2倍,是振荡周期经二分频后得到的。
■ (3)机器周期:一个机器周期包含6个状态周期S1~S6,也就是12个时钟周期。在一个机器周期内,CPU可以完成一个独立的操作。
■ (4)指令周期:它是指CPU完成一条操作的所需的全部时间。
③ 当AT89C51单片机外接晶振为6MHz时,其震荡周期、状态时钟周期、机器周期、指令周期的值各是多少
振荡周期:也称时钟周期,是指为单片机提供时钟信号的振荡源的周期(也叫时钟周期),当采用6MHz晶振时,一个振荡周期是1/6M秒。
状态周期:每个状态周期为时钟周期的2倍,一个状态周期为,2/6M秒。
机器周期:一个机器周期包含6个状态周期,也就是12个时钟周期,一个状态周期为12/6M秒。
指令周期:它是指CPU完成一条操作的所需的全部时间。每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成。MCS-51系统中,有单周期指令、双周期指令和四周期指令。
(3)单片机机器周期是振荡周期的几倍扩展阅读:
微处理器内通过内部总线把ALU、计数器、寄存器和控制部分互联,并通过外部总线与外部的存储器、输入输出接口电路联接。外部总线又称为系统总线,分为数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB。通过输入输出接口电路,实现与各种外围设备连接。
接外部晶振和微调电容的一端,在片内它是振荡器反相放大器(该放大器构成片内振荡器振荡器的频率是晶体振荡频率)和时钟发生器的输入端;若使用外部时钟时,该引脚接地(对于HMOS单片机)或悬空(对于CHMOS单片机)。
接外部晶振和微调电容的另一端,在片内它是振荡器反相放大器的输出;若使用外部时钟时,对于HMOS单片机,该引脚接外部时钟的输入;对于CHMOS单片机,该引脚应悬空。
地址寄存器用于保存当前CPU所要访问的内存单元或I/O设备的地址。由于内存与CPU之间存在着速度上的差异,所以必须使用地址寄存器来保持地址信息,直到内存读/写操作完成为止。
当CPU向存储器存数据、CPU从内存取数据和CPU从内存读出指令时,都要用到地址寄存器和数据寄存器。同样,如果把外围设备的地址作为内存地址单元来看的话,那么当CPU和外围设备交换信息时,也需要用到地址寄存器和数据寄存器。
④ 单片机的振荡频率是12mhz,则一个机器周期是多少us,指令周期是一个固定值吗
C51单片机,振荡频率 Fs 是12mhz,则一个机器周期是1us;
指令周期有长有短,最短为一个机器周期;
⑤ 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
⑥ 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。
(6)单片机机器周期是振荡周期的几倍扩展阅读:
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。