單片機(jī)機(jī)器周期的計(jì)算

你的不明白其實(shí)就是對于定時(shí)器的初值問題，11.0592是始終的晶振，時(shí)鐘周期就是1/11.0592M 而定時(shí)器的周期就是12/11.0592 因?yàn)?strong>51單片機(jī)是12分頻的

。

還有很多......

如果你寫的是C的話建議這樣寫

TMOD=0X01// 定時(shí)器0方式1

TH0=(65535-50000)/256；//因?yàn)槭?6位計(jì)數(shù) 假設(shè)晶振為12MHZ 11.0592的是4600多吧，自己算算...

TL=(65536-50000)%256;

EA=1;

ET0=1;

TR0=1;

主要的計(jì)算就是其中的50000 中斷一次所需要的時(shí)間就是50000乘以剛才所算的定時(shí)器的周期 （這個(gè)是50MS） 

也就是你說的：就是比如定時(shí)器TF0置1的時(shí)間 中斷的時(shí)候TF0 要求CPU中斷而引起中斷

好了

12倍的時(shí)間周期就是機(jī)械周期，（剛才說過是12分頻的）

時(shí)鐘周期：

 時(shí)鐘周期也稱為振蕩周期，定義為時(shí)鐘脈沖的倒數(shù)（可以這樣來理解，時(shí)鐘周期就是單片機(jī)外接晶振的倒數(shù)，例如12M的晶振，它的時(shí)間周期就是1/12 us），是計(jì)算機(jī)中最基本的、最小的時(shí)間單位。

 在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，CPU僅完成一個(gè)最基本的動作。對于某種單片機(jī)，若采用了1MHZ的時(shí)鐘頻率，則時(shí)鐘周期為1us；若采用4MHZ的時(shí)鐘頻率，則時(shí)鐘周期為250us。由于時(shí)鐘脈沖是計(jì)算機(jī)的基本工作脈沖，它控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏（使計(jì)算機(jī)的每一步都統(tǒng)一到它的步調(diào)上來）。顯然，對同一種機(jī)型的計(jì)算機(jī)，時(shí)鐘頻率越高，計(jì)算機(jī)的工作速度就越快。

 8051單片機(jī)把一個(gè)時(shí)鐘周期定義為一個(gè)節(jié)拍（用P表示），二個(gè)節(jié)拍定義為一個(gè)狀態(tài)周期（用S表示）。

機(jī)器周期：

 在計(jì)算機(jī)中，為了便于管理，常把一條指令的執(zhí)行過程劃分為若干個(gè)階段，每一階段完成一項(xiàng)工作。例如，取指令、存儲器讀、存儲器寫等，這每一項(xiàng)工作稱為一個(gè)基本操作。完成一個(gè)基本操作所需要的時(shí)間稱為機(jī)器周期。一般情況下，一個(gè)機(jī)器周期由若干個(gè)S周期（狀態(tài)周期）組成。

 8051系列單片機(jī)的一個(gè)機(jī)器周期同6個(gè) S周期（狀態(tài)周期）組成。前面已說過一個(gè)時(shí)鐘周期定義為一個(gè)節(jié)拍（用P表示），二個(gè)節(jié)拍定義為一個(gè)狀態(tài)周期（用S表示），8051單片機(jī)的機(jī)器周期由6個(gè)狀態(tài)周期組成，也就是說一個(gè)機(jī)器周期=6個(gè)狀態(tài)周期=12個(gè)時(shí)鐘周期。 

例如外接24M晶振的單片機(jī)，他的一個(gè)機(jī)器周期=12/24M 秒；

指令周期：

 執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間，一般由若干個(gè)機(jī)器周期組成。指令不同，所需的機(jī)器周期也不同。 

對于一些簡單的的單字節(jié)指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即譯碼執(zhí)行，不再需要其它的機(jī)器周期。對于一些比較復(fù)雜的指令，例如轉(zhuǎn)移指令、乘法指令，則需要兩個(gè)或者兩個(gè)以上的機(jī)器周期。

 通常含一個(gè)機(jī)器周期的指令稱為單周期指令，包含兩個(gè)機(jī)器周期的指令稱為雙周期指令。

總線周期：

 由于存貯器和I/O端口是掛接在總線上的，CPU對存貯器和I/O接口的訪問，是通過總線實(shí)現(xiàn)的。通常把CPU通過總線對微處理器外部（存貯器或 I/O接口）進(jìn)行一次訪問所需時(shí)間稱為一個(gè)總線周期。

總結(jié)一下，時(shí)鐘周期是最小單位，機(jī)器周期需要1個(gè)或多個(gè)時(shí)鐘周期，指令周期需要1個(gè)或多個(gè)機(jī)器周期；機(jī)器周期指的是完成一個(gè)基本操作的時(shí)間，這個(gè)基本操作有時(shí)可能包含總線讀寫，因而包含總線周期，但是有時(shí)可能與總線讀寫無關(guān)，所以，并無明確的相互包含的關(guān)系。

指令周期：是CPU的關(guān)鍵指標(biāo)，指取出并執(zhí)行一條指令的時(shí)間。一般以機(jī)器周期為單位，分單指令執(zhí)行周期、雙指令執(zhí)行周期等。現(xiàn)在的處理器的大部分指令（ARM、DSP）均采用單指令執(zhí)行周期。

機(jī)器周期：完成一個(gè)基本操作的時(shí)間單元，如取指周期、取數(shù)周期。

時(shí)鐘周期：CPU的晶振的工作頻率的倒數(shù)。

（轉(zhuǎn)）

 以51為例,晶振11.0592M，時(shí)鐘周期(晶振周期)就是(1/11.0592)μs，一個(gè)機(jī)器周期包含12個(gè)時(shí)鐘周期(6個(gè)狀態(tài)周期)，一個(gè)機(jī)器周期就是 1μs。一個(gè)機(jī)器周期一般是一條指令花費(fèi)的時(shí)間，也有些是2個(gè)機(jī)器周期的指令，DJNZ，是雙周期指令. 

單片機(jī)定時(shí)器定時(shí)計(jì)算方法

對12MHz1個(gè)機(jī)器周期 1us 12/fosc = 1us

方式0 13位定時(shí)器最大時(shí)間間隔 = 2^13 =8.192ms
方式1 16位定時(shí)器最大時(shí)間間隔 = 2^16 =65.536ms
方式2 8位定時(shí)器最大時(shí)間間隔 = 2^8 =0.256ms =256 us

定時(shí)5ms，計(jì)算計(jì)時(shí)器初值 M =2^K-X*Fosc/12 12MHz
方式0: K=13,X=5ms,Fosc=12MHz 則 M = 2^13 -5*10^(-3)*12*10^6/12= 3192 = 0x0C78
THx = 0CH,TLx = 78H,
方式1: K=16,X=5ms,Fosc=12MHz 則 M = 2^16 -5*10^(-3)*12*10^6/12= 60536 = 0xEC78
THx = ECH,TLx = 78H,

50ms 12MHz THx = 3CH,TLx = B0H,
10msTHx = D8H,TLx = F0H,
方式2: 最大時(shí)間 2^8Fosc/12 = 0.256ms

十進(jìn)制數(shù)是怎么來的？
6MHz 一個(gè)機(jī)器周期 12/6 = 2us
定時(shí)1ms 計(jì)數(shù)初值x
(2^16-x)*2us = 1000us
x = 2^16 - 500 ,TH,TL 可置 -500

12MHz 一個(gè)機(jī)器周期 12/12 = 1us
12MHz 一個(gè)機(jī)器周期 12/12 = 1us
定時(shí)50ms 計(jì)數(shù)初值x
(2^16-x)*1us = 50000us
x = 2^16 - 50000 ,TH,TL 可置 -500

定時(shí)器 計(jì)內(nèi)部晶振頻率
計(jì)數(shù)器 計(jì)外部輸入CPU腳上的脈沖個(gè)數(shù) P3.4(T0) P3.5(T1) 負(fù)跳變加一
當(dāng)晶振為6MHz時(shí)，最高計(jì)數(shù)頻率500KHz

寄存器
1 TH TL
2 TCON
TR0 TR1 其他位是中斷控制位

TMOD
GATE C/T1 M1 M0 GATE C/T0 M1 M0


2009年2月26日

C8051F00X
定時(shí)器：每個(gè)時(shí)鐘加1 時(shí)鐘可為系統(tǒng)時(shí)鐘或系統(tǒng)時(shí)鐘的1/12
CKCON

當(dāng)引腳上出現(xiàn)電平時(shí)啟動T0 當(dāng)不滿足時(shí)，停止T0，讀出以后清零

51單片機(jī)有指令周期，機(jī)器周期，時(shí)鐘周期的說法，看似相近，但是又都不太一樣，很容易混淆。還是詳細(xì)分析一下。

時(shí)鐘周期：單片機(jī)外接的晶振的振蕩周期就是時(shí)鐘周期，時(shí)鐘周期=振蕩周期。比方說，80C51單片機(jī)外接了一個(gè)11.0592M的晶體振蕩器，那我們就說這個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)的時(shí)鐘周期是1/11.0592M，這里要注意11.0592M是頻率，周期是頻率的倒數(shù)。

機(jī)器周期：單片機(jī)執(zhí)行指令所消耗的最小時(shí)間單位。我們都知道51單片機(jī)采用的CISC(復(fù)雜指令指令集)，所以有很多條指令，并且各條指令執(zhí)行的時(shí)間也可能不一樣(有一樣的哦)，但是它們執(zhí)行的時(shí)間必須是機(jī)器周期的整數(shù)倍，這就是機(jī)器周期的意義所在。8051系列單片機(jī)又在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行細(xì)分，將一個(gè)機(jī)器周期劃分為6個(gè)狀態(tài)周期，也就是S1-S6，每個(gè)狀態(tài)周期又由兩個(gè)節(jié)拍組成，P1和P2，而P1=P2=時(shí)鐘周期。這也就是經(jīng)常說的8051系列單片機(jī)的的時(shí)鐘頻率是晶振頻率的12分頻，或者是1/12，就是這個(gè)意思。現(xiàn)在(截至2012)新的單片機(jī)已經(jīng)能做到不分頻了，就是機(jī)器周期=時(shí)鐘周期。

指令周期：指令周期執(zhí)行某一條指令所消耗的時(shí)間，它等于機(jī)器周期的整數(shù)倍。傳統(tǒng)的80C51單片機(jī)的指令周期大多數(shù)是單周期指令，也就是指令周期=機(jī)器周期，少部分是雙周期指令。現(xiàn)在(截至2012)新的單片機(jī)已經(jīng)能做到不分頻了，并且盡量單指令周期，就是指令周期=機(jī)器周期=時(shí)鐘周期。

來看這張8051單片機(jī)外部數(shù)據(jù)，這里ALE和$PSEN$的變化頻率已經(jīng)小于一個(gè)機(jī)器周期，如果使用C語言模擬這個(gè)信號是沒有辦法做到的一一對應(yīng)的，所以只能盡量和上面的時(shí)序相同，周期延長。