单片机指令周期的计算

供稿:hz-xin.com     日期:2025-01-14
51单片机的指令周期是怎么计算的

指令周期是不确定的,因为她和该条指令所包含的机器周期有关。一个指令周期=1个(或2个或3个或4个)机器周期,像乘法或除法就含有4个机器周期,单指令就只含有1个机器周期。
对于大多说的51单片机来说,1个机器周期=12个时钟周期(或振荡周期)

也有部分单片机时钟周期和振荡周期不相等,例如,1个时钟周期=2个振荡周期。

该定义指的是执行一条指令所需要的时间,通常一个指令周期会由若干个机器周期组成。指令不同,所需的机器周期数也不同。

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。
参考资料来源:吴鉴鹰吧
贡献文档:百度文库《吴鉴鹰单片机项目实战精讲》
参考实例:吴鉴鹰单片机开发板

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。新的单片机已经能做到不分频了,并且尽量单指令周期,就是指令周期=机器周期=时钟周期。

扩展资料:

指令周期是不确定的,因为和该条指令所包含的机器周期有关。一个指令周期=1个(或2个或3个或4个)机器周期,像乘法或除法就含有4个机器周期,单指令就只含有1个机器周期。

对于大多说的51单片机来说,1个机器周期=12个时钟周期(或振荡周期)也有部分单片机时钟周期和振荡周期不相等,例如,1个时钟周期=2个振荡周期。该定义指的是执行一条指令所需要的时间,通常一个指令周期会由若干个机器周期组成。指令不同,所需的机器周期数也不同。

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。

参考资料来源:百度百科—计数周期

参考资料来源:百度百科—单片机系统指令



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。

扩展资料


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。

参考资料来源:百度百科—计数周期

参考资料来源:百度百科—单片机系统指令



1、时钟周期

时钟周期T又称为状态周期,是时序中最小的时间单位。具体计算就是1/fosc。也就是说如果晶振为1MHz,那么时钟周期就为1us;6MHz的话,就是1/6us。

2、机器周期

机器周期定义为实现特定功能所需的时间,或完成某一规定操作所需的时间,通常由若干时钟周期构成。具体计算为:时钟周期 X cycles。如果单片机是12周期的话,那么机器周期就是T×12。假设晶振频率为12M,单片机为12周期的话,那么机器周期就是1us。

3、指令周期

置零周期是时序中的最大时间单位,定义为执行一条指令所需的时间。通常,包含一个机器周期的指令成为单周期指令,比如CLR,MOV等等。包含两个机器周期的指令称为双周期指令。另外还有4周期指令,比如乘法和除法指令。

而我现在使用的晶振为22.1184MHz,单片机为4时钟周期,所以机器周期为1/5.5296 us。

该定义指的是执行一条指令所需要的时间,通常一个指令周期会由若干个机器周期组成。指令不同,所需的机器周期数也不同。

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。
参考资料来源:吴鉴鹰吧
贡献文档:百度文库《吴鉴鹰单片机项目实战精讲》
参考实例:吴鉴鹰单片机开发板

pdf上明明白的清清楚楚地都有标注滴亲

单片机中的晶振周期、系统时钟周期、机器周期各是什么?它们之间有何...
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。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...

什么是单片机时序
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cpu执行一条指令需要多少个时钟周期
指令不同机器周期数也不同,一条指令还是相当复杂的,处理器在一个时钟周期内肯定是完不成的,可能需要好多个时钟周期来完成执行。如果这样让处理器执行完一条指令,再去执行另一条,处理器的效率是很低的,假如一条指令是5个时钟周期完成,对于500MHZ的处理器串行运行指令,1秒内取指100000000次。因此...

12mhz的晶振的指令周期是多少
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单片机的基本时序信号有哪几种
4种时序单位中,振荡周期和机器周期是单片机内计算其它时间值(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:振荡周期=1\/fosc=1\/12MHZ=0.0833us \/\/\/ 时钟周期:输入时钟信号的周期称为时钟周期或振荡周期。状态周期:CPU从一个状态转换到...

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12MHZ晶振的机器周期=12÷6000000=0.000002秒=2微秒【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(...

51单片机最小系统原理图?
指令周期:执行一条指令所需要的时间称为指令周期。一般用指令执行所需机器周期数表示。AT89C51单片机多数指令的执行需要1个或2个机器周期,只有乘除两条指令的执行需要4个机器周期。了解了以上几个时序的概念后,我们就可以很快的计算出执行一条指令所需要的时间。例如:若单片机使用12MHz的晶振频率,则振...