单片机的几个周期介绍

时间:12-01-18 栏目:单片机 作者:JH单片机 评论:0 点击: 4,259 次



单片机执行程序的每一条指令时,都需要一定的时间,而这个时间的长短就跟时钟周期(振荡周期)有关。

单片机中几个周期的概念必须了解,这对掌握逻辑时序时间长短控制有很大帮助。

(1)时钟周期。也称为振荡周期,定义时钟频率的倒数(可以理解,时钟周期就是单片机所接的外部晶振的倒数,如12MHz的晶振,它的时钟周期就是1/12us),它是单片机中最小的时间单位。在一个时钟周期内,CPU只完成一个最基本的动作。时钟脉冲是CPU的基本工作脉冲,它控制着CPU的工作节奏。显然,对于同一种单片机而言,时钟频率越高,单片机的工作速度就越快。但是由于不同的单片机其内部硬件电路和电气结构不完全相同,所以其所需的时钟频率范围也不一定相同。常用的STC89C系列单片机的时钟范围大概在1MHz~40MHz。

(2)状态周期。它是时钟周期的两倍。用作单片机内部各功能部件按序协调工作的控制信号。

(3)机器周期。单片机的基本操作周期,在一个机器周期内,单片机完成一项基本操作,如取指令、读写存储器等。由12个时钟周期(6个状态周期)组成。

(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(存储器或 I/O接口)进行一次访问所需时间称为一个总线周期。

(5)指令周期。顾名思义,就是CPU执行一条指令所需要的时间。一般一个指令周期含有1~4个机器周期。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。

 
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