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51系列单片机的工作时序

时间:2023-11-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:微型计算机的CPU实际上是一个复杂的同步时序电路,所有工作都是在时钟信号下进行的。单片机的时序定时单位共有4个,从小到大依次是:时钟周期、状态周期、机器周期、指令周期。4种时序单位中,时钟周期和机器周期是单片机内计算其他时间值的基本时序单位。

51系列单片机的工作时序

微型计算机的CPU实际上是一个复杂的同步时序电路,所有工作都是在时钟信号下进行的。系统时钟就像计算机的心脏,一切工作都在它的控制下有节奏地进行。每执行一条指令,CPU的控制器都要发出一系列特定的控制信号,这些控制信号在时间上的相互关系问题就是CPU的时序。单片机的时序定时单位共有4个,从小到大依次是:时钟周期、状态周期、机器周期、指令周期。

·时钟周期:也叫振荡周期,是计算机中最基本的时间单位。它是振荡器频率的倒数。例如,时钟频率为6MHz,则时钟周期为166.7ns。它是最小的时序单位。

·状态周期:振荡频率经单片机内的二分频器分频后提供给片内CPU的时钟周期。即一个状态周期可分为P1、P2两拍,每一拍为1个时钟周期,所以,1个状态周期=2个时钟周期。

·机器周期:完成一个规定动作所需的时间,是计算机执行一种基本操作所用的时间。对于51系列单片机,1个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。

·指令周期:执行一条指令所需要的时间。不同的指令,所用的机器周期数也不同。

4种时序单位中,时钟周期和机器周期是单片机内计算其他时间值(例如,波特率定时器的定时时间等)的基本时序单位。下面是单片机外接晶振频率12MHz时的各种时序单位的大小:(www.xing528.com)

时钟周期=1/fosc=1/12MHz=0.0833μs

状态周期=2/fosc=2/12MHz=0.167μs

机器周期=12/fosc=12/12MHz=1μs

指令周期=(1~4)机器周期=1~4μs

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