单片机机器周期的计算

你的不明白其实就是对于定时器的初值问题，11.0592是始终的晶振，时钟周期就是1/11.0592M   而定时器的周期就是12/11.0592  因为51单片机是12分频的

。

还有很多......

如果你写的是C的话建议这样写

TMOD=0X01// 定时器0方式1

TH0=(65535-50000)/256；//因为是16位计数  假设晶振为12MHZ  11.0592的是4600多吧，自己算算...

TL=(65536-50000)%256;

EA=1;

ET0=1;

TR0=1;

主要的计算就是其中的50000 中断一次所需要的时间就是50000乘以刚才所算的定时器的周期  （这个是50MS）  

也就是你说的：就是比如定时器TF0置1的时间  中断的时候TF0 要求CPU中断而引起中断

好了

12倍的时间周期就是机械周期，（刚才说过是12分频的）

时钟周期：

     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。

       在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。对于某种单片机，若采用了1MHZ的时钟频率，则时钟周期为1us；若采用4MHZ的时钟频率，则时钟周期为250us。由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏（使计算机的每一步都统一到它的步调上来）。显然，对同一种机型的计算机，时钟频率越高，计算机的工作速度就越快。

    8051单片机把一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示）。

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（状态周期）组成。

    8051系列单片机的一个机器周期同6个 S周期（状态周期）组成。前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示），8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。 

    例如外接24M晶振的单片机，他的一个机器周期=12/24M 秒；

指令周期：

    执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成。指令不同，所需的机器周期也不同。   

    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。

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（存贮器或 I/O接口）进行一次访问所需时间称为一个总线周期。

总结一下，时钟周期是最小单位，机器周期需要1个或多个时钟周期，指令周期需要1个或多个机器周期；机器周期指的是完成一个基本操作的时间，这个基本操作有时可能包含总线读写，因而包含总线周期，但是有时可能与总线读写无关，所以，并无明确的相互包含的关系。

指令周期：是CPU的关键指标，指取出并执行一条指令的时间。一般以机器周期为单位，分单指令执行周期、双指令执行周期等。现在的处理器的大部分指令（ARM、DSP）均采用单指令执行周期。

机器周期：完成一个基本操作的时间单元，如取指周期、取数周期。

时钟周期：CPU的晶振的工作频率的倒数。

（转）

   以51为例,晶振11.0592M，时钟周期(晶振周期)就是(1/11.0592)μs，一个机器周期包含12个时钟周期(6个状态周期)，一个机器周期就是 1μs。一个机器周期一般是一条指令花费的时间，也有些是2个机器周期的指令，DJNZ，是双周期指令. 

单片机定时器定时计算方法

对12MHz 1个机器周期 1us  12/fosc = 1us

方式0  13位定时器最大时间间隔  = 2^13 =8.192ms
方式1  16位定时器最大时间间隔  = 2^16 =65.536ms
方式2  8位定时器最大时间间隔  = 2^8 =0.256ms =256 us

定时5ms，计算计时器初值  M =2^K-X*Fosc/12  12MHz
方式0: K=13,X=5ms,Fosc=12MHz 则 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 则 M = 2^16 -5*10^(-3)*12*10^6/12= 60536 = 0xEC78
       THx = ECH,TLx = 78H,  

     50ms 12MHz   THx = 3CH,TLx = B0H, 
       10ms      THx = D8H,TLx = F0H,  
 方式2: 最大时间 2^8Fosc/12 = 0.256ms

  十进制数是怎么来的？
  6MHz 一个机器周期 12/6 = 2us
  定时1ms  计数初值x
 (2^16-x)*2us  = 1000us
 x = 2^16 - 500 ,TH,TL 可置 -500
 
12MHz 一个机器周期 12/12 = 1us
12MHz 一个机器周期 12/12 = 1us
 定时50ms  计数初值x
 (2^16-x)*1us  = 50000us
 x = 2^16 - 50000 ,TH,TL 可置 -500

定时器  计内部晶振频率
计数器  计外部输入CPU脚上的脉冲个数  P3.4(T0)  P3.5(T1) 负跳变加一
当晶振为6MHz时，最高计数频率500KHz

寄存器 
1 TH TL
2 TCON
  TR0 TR1  其他位是中断控制位

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


2009年2月26日

C8051F00X
定时器：每个时钟加1  时钟可为系统时钟或系统时钟的1/12
CKCON  

当引脚上出现电平时启动T0  当不满足时，停止T0，读出以后清零

 

        51单片机有指令周期，机器周期，时钟周期的说法，看似相近，但是又都不太一样，很容易混淆。还是详细分析一下。

        时钟周期：单片机外接的晶振的振荡周期就是时钟周期，时钟周期=振荡周期。比方说，80C51单片机外接了一个11.0592M的晶体振荡器，那我们就说这个单片机系统的时钟周期是1/11.0592M，这里要注意11.0592M是频率，周期是频率的倒数。

        机器周期：单片机执行指令所消耗的最小时间单位。我们都知道51单片机采用的CISC(复杂指令指令集)，所以有很多条指令，并且各条指令执行的时间也可能不一样(有一样的哦)，但是它们执行的时间必须是机器周期的整数倍，这就是机器周期的意义所在。8051系列单片机又在这个基础上进行细分，将一个机器周期划分为6个状态周期，也就是S1-S6，每个状态周期又由两个节拍组成，P1和P2，而P1=P2=时钟周期。这也就是经常说的8051系列单片机的的时钟频率是晶振频率的12分频，或者是1/12，就是这个意思。现在(截至2012)新的单片机已经能做到不分频了，就是机器周期=时钟周期。

        指令周期：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。现在(截至2012)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。

 

        来看这张8051单片机外部数据，这里ALE和$PSEN$的变化频率已经小于一个机器周期，如果使用C语言模拟这个信号是没有办法做到的一一对应的，所以只能尽量和上面的时序相同，周期延长。