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什麼是單片機的振盪週期

什麼是單片機的振盪週期

〔瞭解〕什麼是單片機的振盪週期、狀態時鐘週期、機器週期和指令週期?它們之間有什麼關係?:

答: 單片機是按一定的時序進行工作的,而時序是通過XTAL1和XTAL2引腳跨接振盪器與內部振盪電路共同產生固定頻率的波形。我們把振盪頻率的倒數稱振盪週期。狀態時鐘週期是指單片機時鐘信號的週期,是振盪週期的兩倍,又稱狀態週期。一個機器週期由6個狀態組成,即機器週期等於6個狀態時鐘週期或等於12個振盪週期。指令週期是指單片機執行一條指令所佔用的時間,根據指令的不同,可包含有1、2、4等機器週期的倍數。

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什麼是單片機的機器週期、震盪週期和指令週期?他們之間是什麼關係

機器週期

計算機中,常把一條指令的執行過程劃分為若干個階段,每一個階段完成一項工作。

每一項工作稱為一個基本操作,完成一個基本操作所需要的時間稱為機器週期。

振盪週期

振盪週期,定義為時鐘脈衝的倒數(時鐘週期就是單片機外接晶振的倒數,例如12M的晶振,它的時鐘週期就是1/12us),是計算機中的最基本的、最小的時間單位。

在一個時鐘週期內,CPU僅完成一個最基本的動作。時鐘脈衝是計算機的基本工作脈衝,控制着計算機的工作節奏。時鐘頻率越高,工作速度就越快。

指令週期

執行一條指令所需要的時間,一般由若干個機器週期組成。指令不同,所需的機器週期也不同。

三者的關係:振盪週期是最小單位,機器週期需要1個或多個振盪週期,指令週期需要1個或多個機器週期;機器週期指的是完成一個基本操作的時間,這個基本操作有時可能包含總線讀寫,因而包含總線週期,但是有時可能與總線讀寫無關,所以,並無明確的相互包含的關係。

擴展資料

單片機(Microcontrollers)是一種集成電路芯片,是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調製電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的微型計算機系統,在工業控制領域廣泛應用。

從上世紀80年代,由當時的4位、8位單片機,發展到現在的300M的高速單片機。

發展歷史

單片機(Microcontrollers)誕生於1971年,經歷了SCM、MCU、SoC三大階段,早期的SCM單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051,此後在8051上發展出了MCS51系列MCU系統。基於這一系統的單片機系統直到現在還在廣泛使用。

隨着工業控制領域要求的提高,開始出現了16位單片機,但因為性價比不理想並未得到很廣泛的應用。

90年代後隨着消費電子產品大發展,單片機技術得到了巨大提高。隨着INTEL i960系列特別是後來的ARM系列的廣泛應用,32位單片機迅速取代16位單片機的高端地位,並且進入主流市場。

而傳統的8位單片機的性能也得到了飛速提高,處理能力比起80年代提高了數百倍。高端的32位Soc單片機主頻已經超過300MHz,性能直追90年代中期的專用處理器,而普通的型號出廠價格跌落至1美元,最高端的型號也只有10美元。

當代單片機系統已經不再只在裸機環境下開發和使用,大量專用的嵌入式操作系統被廣泛應用在全系列的單片機上。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統。

參考資料: 百度百科-單片機

什麼叫單片機的震盪週期?它與時鐘週期的關係是什麼?

對於標準51單片機來説,振盪週期就是你接的晶振的週期,由於51直接把晶振的振盪輸出作為系統時鐘,所以51的時鐘週期等於振盪週期;機器週期是是執行一條指令所需的最短時間,如執行一條NOP指令需要1個機器週期,也就是12個時鐘週期;指令週期是執行一條指令所需要的時間,51的每條指令所需要的時間是不一樣的,例如上面説的NOP的指令週期是1,而DJNZ得指令週期是2

什麼是MCS-51單片機的震盪週期,狀態週期,機器週期,指令週期。當採用6MHz晶振時,每個機器週期是多少?

*震盪週期*也叫時鐘週期,為時鐘脈衝的倒數,你的6M晶振,時鐘週期就是1/6微秒

51單片機把一個時鐘週期定義為一個節拍(用P表示),兩個節拍就是一個*狀態週期*

*機器週期*一條指令的的執行過程分若干個階段,每一個階段完成一項工作,每一項工作稱為一個基本操作。完成一個基本操作需要的時間就是機器週期。

51單片機的一個機器週期由6個狀態週期組成,一個狀態週期為兩個節拍

所以一個機器週期=6個狀態週期=12個時鐘週期,6M晶振機器週期就是2微秒

指令週期,執行一條指令所需要的時間,一般由若干個機器週期組成,指令不同所需要的機器週期也不同。

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