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51单片机指令系统执行时间最长

发布时间:2023-08-14 14:31:37

A. 51单片机执行一条语句的时间是多久

51单片机执行一条语句的时间与指令条件有关。
假设晶振为12MHz,则指令周期为1uS,51分为1指令周期,2指令周期和4指令周期,1指令周期执行为1uS,2指令周期执行为2uS,4指令周期执行为4uS。

单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等 。

B. c51单片机中,每条c语言需要的时间是多少

应该是指令周期,根据指令的不同,一般一个指令需要1-4个机器周期来完成(比如乘法或除法就需要48个时钟周期来完成),一般的51单片机都是12分频,也就是说1个机器周期分为12个时钟周期。请你好好理解时钟周期--机器周期--指令周期三者之间的关系。

目前STC有不少型号的液颂单片机有单时钟清埋败周期指令,一个时钟周期即为一个机器周期,不进行12分频,就是在1个时钟周期内可以执行一条指令,但只是部分指令可以单时钟周期执行,大多指令需要1-6个时钟周期来完成,相比较而言,已经比普通的12分频单片机速度快多了。

C. 51单片机时钟周期,机器周期,指令周期如何定义的

  1. 时钟周期:

    时钟周期也称念让为振荡周期,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个改棚时钟周期。 (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。指令不同仔歼局,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。

D. 51单片机执行一条指令需多久

这个与单片机型号、指令类型和使用的晶振频率有关,比如AT89C51,是一个12个时钟周期等于1个机器周期的单片机,如果使用的晶振是12MHz的话,执行一条单指令的 NOP 需要 12x(1/12M)=1微秒的时间,

E. 单片机原理及应用06试卷试题下载-样卷的答案

单片机期末试卷 样卷

1. P0、P1、P2、P3四个均是___8__位的__并行____口(填"串行"还是"并行"),其中P0的功能是____地址/数据分时复口___;P2口的功能是____高8位地址口_______;而__P3__是双功能口;___P1___是专门的用户口。
2. 程序一般是由三种基本结构构成:顺序、__循环结构____和分支结构。
3. MCS-51指令共有七种寻址方式,分别是立即数寻址、直接寻址、__寄存器寻址_、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址、___位寻址____。
4. MOV DPTR,#Tab的作用是用来设定____________________________。
5. MOV DPTR,#data16的作用是用来设定___地址指针____________。
6. 片内RAM可进行位寻址的空间位地址范围是_____00H-FFH_________________。
7. MCS-51的存储器空间配置从功能上可分为四种类型:__片内程序存储器__、 内部数据存储器、_外部数据存储器__、外部程序存储器。
8. MCS-51的指令按其功能可分为五大类:__数据传送指令_______、_算术运算指令____、逻辑运算类指令、位操作指令、控制转移指令。
8. 十进制数:-54的8位补码表示为 11001010 。
9.12根地址线可选2^12= 4K 个存储单元,32KB存储单元需要 15 根地址线。
8. 十进制数-89的16进制数表示为 59H 。
10.MCS-51内部的定时器/计数器共有_ 2___个,分别是___T0、T1_____________。
11.DJNZ <源操作数>,rel属于五大类指令中的___控制转移指令______类指令,其操作码助记符含义是___减1不为0循环转移_____。
9. MCS-51指令系统中 direct表示的含义是:___片内存储器地址____。
10. 输入输出设备与主机的连接部分称为输入输出接口,接口有三大作用:__隔离与寻址__作用、___所存与缓冲_作用和信号电平与形式的变换作用。
11. MCS-51单片机有____5___个中断源,它们的中断向量地址分别是:__外中断0 / INT0_;_ _外中断1 / INT1_;__T0__;__T1__;__串行端口(RI、TI)_。__2__级中断优先级别
12. 子程序的调用是___绝对调用___和___长调用____;中断服务子程序的结尾一定是用指令__RET1____。
二、选择正确的答案:
13. 存储器的地址范围是0000H~03FFH,它的容量为( A )。
(A)1KB (B) 2KB (C) 3KB (D) 4KB
14. MOVX A , @R0 指令是采用( D )寻址方式,指令作用在( )区间。
(A)寄存器,外部数据存储器 (B)直接,程序存储器
(C)寄存器间接 ,内部数据存储器(D)寄存器间接,外部数据存储器
15. A7H和5BH两个立即数相加后,和为( C ),(CY)是( )。
(A)1CH,0 (B) C1H,0
(C) 02H,1 (D) C1H,1
16. 若(A)=86H,(PSW)=80H,则执行RRC A指令后(A)=( A )
(A)C3H (B) B3H (C) 0DH (D) 56H
17.如果(P0)=65H ,则当
CPL P0.2
SETB C
MOV P0.4 ,C
执行后(P0)=( C )
(A)61H (B) 75H (C) 71H (D) 17H
18. MCS-51指令系统中执行时间最长且长达4 个机器周期的是( D )指令。
(A)比较转移(B)循环转移 (C)增减量 (D)乘除法
19. 8031单片机中,将累加器A中的数送入外RAM的40H单元,可执行的指令( 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.不属于单片机与输入输出设备进行信息交换的方式是( D )。
(A) 无条件传送方式 (B) 查询方式
(C) 中断方式 (D) 存储器直接存取方式
20.已知累加器A的数值为98H,它与0FAH相加,相加后会影响标志位CY、AC和OV位。各个位的值是( D )。
(A) 0、0、0 (B) 1、0、1 (C) 1、1、1 (D) 1、1、0
21 在中断服务子程序中,至少应有一条( D )
(A)传送指令(B)转移指令(C)加法指令(D)中断返回指令
22.要用传送指令访问MCS-51片外RAM,它的指令操作码助记符应是( B )
(A)MOV(B)MOVX (C)MOVC (D)以上都行
23.A/D转换方法有以下四种,ADC0809是一种采用( C )进行A/D转换的8位接口芯片。
(A) 计数式 (B) 双积分式 (C) 逐次逼近式 (D) 并行式
24.8051单片机内有( B )个16位的定时/计数器 ,每个定时/计数器都有( )种工作方式。
(A) 4, 5 (B) 2, 4 (C) 5, 2 (D) 2, 3
25. 要使MCS-51能够响应定时器T1中断,串行接口中断,它的中断允许寄存器IE的内部应是( A )
(A)98H (B)84H (C)42H (D)22H
26.(每小题1分)判断下列各题,正确的打"√",错误的打"×"

(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、分析程序并写出结果:(每小题5分,共20分)
1. 已知(R0)=20H, (20H ) =10H, (P0) =30H, (R2) =20H, 执行如下程序段后

MOV @R0 , #11H
MOV A , R2
ADD A , 20H
MOV PSW , #80H
SUBB A , P0
MOV 40H , A
结果是:( 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, 执行过程如下:
MOV A , @R0
MOV R0 , A
MOV A , @R0
ADD A , 21H
ANL A , #21H
RL A
MOV R2 , A
则执行结束(R0)= 36H (R2)= D6H
3. 执行下面一段程序;
MOV SP, #60H
MOV A, #10H
MOV B, #01H
PUSH A
PUSH B
POP A
POP B
A , B的内容是:(A)= 01H (B)= 10H
4. 设在31H单元存有#23H,执行下面程序:
MOV A, 31H
ANL A, #0FH
MOV 41H, A
MOV A, 31H
ORL A, #0F0H
SWAP A
MOV 42H, A
则(41H)= 03H (42H)= 02H
三、简答及识图题:(共13分)
1.写出五个特殊寄存器的名称及其主要用途。
1) 累加器ACC
2) B寄存器 主要用于乘法和除法操作。
3) TCON 定时/计数器 控制寄存器
4) TM0D 定时/计数器方式控制寄存
5) SCON 串行通信控制寄存器
6) PSW 程序状态字寄存器
7) IE 中断允许寄存器
2. 如图所示,请写出27128的地址范围。
4000H---7FFFH
1.(8分)为下列程序段的每一行注释;并说明整个程序段的功能。

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

1.(10分)为下列程序段的每一行注释;并说明整个程序段的功能、给出结果。
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
功能说明:

程序段运行结果:

3. (5分)如图所示,请写出IC1、IC2、IC3、IC4的地址范围。

IC1:_0000H---1FFFH_____ IC2:_2000H---3FFFH________
IC3:__4000H---5FFFH_____IC4:__6000H---7FFFH________
4. (3分)如图所示,请写出ROM(1)、ROM(2)的地址范围(其中P2.4、P2.5为低电平)。

ROM(1):_B000H---BFFFH____ROM(2):__7000H-7FFFH___
四、编程题:(共12分)
1. (6分)编一程序段,将字节地址30H~3FH单元的内容逐一取出减1,然后再放回原处,如果取出的内容为00H,则不要减1,仍将0放回原处。

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)按以下要求编写单片机定时器的初始化程序段,晶振频率6MHZ。
(1) T0作为定时,定时时间为10ms.
(2) T1作为计数,记满1000溢出。

解: (1) ① T0的工作方式0时: tmax=213× =213×2us=16.384ms
定时10ms可达要求,则X=213- =213- =3192=C78H=6318H
②T0工作在方式1时: tmax=216× =216×2us=131.072ms
定时10ms也可达要求,则X=216- =EC78H
③T0工作在方式2或3时: tmax=28× =28×2us=512us
定时500us,循环20次,X=28- =06H
(2) 方式0:213-100=8092=1F9CH=FC1CH
X=M-计数值 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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