单片机时钟周期的计算
51单片机指令时间计算
51单片机指令时间计算51单片机作为一种常用的微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统中。
在嵌入式系统设计中，了解51单片机指令时间计算是非常重要的，可以帮助我们更好地优化程序，提高系统的运行效率。
本文将围绕51单片机指令时间计算展开讨论，介绍相关的知识和技巧。
一、51单片机指令时间计算的基本概念在51单片机中，每一条指令都需要一定的时间来执行。
这个执行时间可以通过时钟频率来计算。
以一条机器指令所需的时钟周期数来衡量，通常以机器周期（Machine Cycle，MC）来表示。
在51单片机中，一个机器周期由12个时钟周期组成。
因此，我们可以根据时钟频率和指令的机器周期数来计算指令的执行时间。
二、指令执行时间的计算方法1. 单条指令执行时间的计算对于大多数指令来说，它们的执行时间是固定的，可以通过查表得到。
在一些特殊的指令中，执行时间可能会受到一些因素（如访问外部存储器）的影响，需要根据具体的情况进行计算。
2. 循环指令执行时间的计算循环指令是在程序中经常使用的一种指令，它的执行时间与循环次数有关。
如果循环次数已知，可以根据指令执行时间和循环次数来计算循环的总执行时间。
例如，如果一个循环包含5条指令，每条指令执行时间为4个机器周期，循环次数为10次，那么循环的总执行时间为5 * 4 * 10 = 200个机器周期。
3. 中断处理的影响在实际的系统设计中，中断处理是不可避免的。
当发生中断时，CPU会暂停当前的执行，转而处理中断请求。
因此，在计算指令的执行时间时，还需要考虑中断处理的时间。
一般情况下，中断处理的时间是固定的，可以通过查表得到。
三、指令时间计算的应用了解指令的执行时间对于程序的优化非常重要。
在编写程序时，我们可以通过合理地安排指令的顺序和循环的次数，来减少程序的执行时间，提高系统的响应速度。
在实时系统中，我们需要保证任务的及时响应。
通过计算指令的执行时间，我们可以预估系统是否能够满足实时性的要求。
51单片机指令周期,机器周期,时钟周期详解
51单片机指令周期，机器周期，时钟周期详解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。
单片机89C51精确延时
单片机89C51精确延时高手从菜鸟忽略作起之（六）一，晶振与周期：89C51晶振频率约为12MHZ。
在此基础上，计论几个与单片机相关的周期概念：时钟周期，状态周期，机器周期，指令周期。
晶振12MHZ,表示1US振动12次，此基础上计算各周期长度。
时钟周期(W sz)：Wsz=1/12=0.083us状态周期(W zt) Wzt=2*Wsz=0.167us机器周期(W jq): Wjq=6*Wzt=1us指令周期(W zl): W zl=n*Wjq(n=1,2,4)二，指令周期汇编指令有单周期指令，双周期指令，四周期指令。
指令时长分别是1US,2US,4US.指令的周期可以查询绘编指令获得，用下面方法进行记忆。
1.四周期指令：MUL,DIV2.双周期指令：与SP,PC相关（见汇编指令周期表）3.单周期指令：其他（见汇编指令周期表）三，单片机时间换算单位1.1秒（S）=1000毫秒（ms）2.1毫秒（ms）=1000微秒（us）3.1微秒（us）=1000纳秒（ns）单片机指令周期是以微秒（US）为基本单位。
四，单片机延时方式1.计时器延时方式：用C/T0,C/T1进行延时。
2.指令消耗延时方式：本篇单片机精确延时主要用第2种方式。
五，纳秒（ns）级延时：由于单片机指令同期是以微秒（US）为基本单位，因此，纳秒级延时，全部不用写延时。
六，微秒（US）级延时：1.单级循环模式：delay_us_1最小值：1+2+2+0+2+1+2+2=12（US）,运行此模式最少需12US，因此12US以下，只能在代码中用指定数目的NOP来精确延时。
最大值：256*2+12-2=522（US）,256最大循环次数，2是指令周期，12是模式耗时，-2是模式耗时中计1个时钟周期。
延时范围：值域F(X)[12,522],变量取值范围[0,255].函数关系：Y=F（x）:y=2x+12，由输入参数得出延时时间。
反函数：Y=F(x):y=1/2x-6:由延时时间，计算输入参数。
89C51单片机定时器所定时间的计算以及写法
89C51单片机定时器所定时间的计算以及写法为了便于理解，先讲解一点儿关于单片机内部定时器和计数器的基本知识，如果学过数字电路，就不用管这些，看下边的就好了：（1）由于单片机内部定时器、计数器均为八位，所以它们从0开始到计数计满，也就是能从00000000计数到11111111，即2^0到2^16，转换成十进制，就是0——65536。
（2）外部的晶振电路提供的频率，到单片机内部，经过硬件电路，进行了12分频，不要问为什么，就这么记着就好了。
比如外部晶振是12MHZ的，那么到了单片机内部，用的频率就是1MHz的。
（1）使用12MHz晶振：单片机工作的频率f：12MHz/12=1MHz，那么时钟周期T1：T1=1/f=1μ,比如你要定时T2=50m=50000μ，你需要总时间T=T1某T2=50000,也就是说你需要50000个周期才能走完你所要定的时间，当把数全都计满，是需要65536个周期，也就是说还有65536-50000=15536个周期没有走，那么，我们可以把这个初始值放到计数器里面，让它从15536开始计数，当计够50000个周期，也就计满了，即到达了65536。
就像水往水缸里流，你需要流满半缸水的时间，但是现在水缸是空的，你可以先把水缸灌半缸水，然后让它从半缸水开始流，当流满了的时候，也就到了你需要的那个时间。
然后，15536转成十六进制为：0某3CB0，将3C放到定时器的高8位，B0放到第8位，就完成了定时。
我们在写程序赋初始值的时候一般是这么写的，可以参考一下：TH0=0某3C;TL0=0某B0;或者TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%6;PS：如果你定时是其他的，可以把根据我上边讲解的，把T=50000换成相应的数值即可。
（2）使用11.0592MHz晶振：单片机工作的频率f：11.0592MHz/12=0.9216MHz，那么时钟周期T1：T1=（1/0.9216）μ,比如你要定时T2=50m=50000μ，那么总时间T=T1某T2=46080个周期才能走完，所以，剩下了65536-46080=19456个周期，只要把定时器的初始值设置为19456就可以了。
单片机的机器周期计算
单片机的机器周期计算
单片机的机器周期计算这幺个最简单的问题，总是忘记，现在干脆给记下来，以后再忘记的话就看一看好了。
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，那幺时钟周期就为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，那幺机器周期就是T乘以12。
假设晶振频率为12M，单片机为12周期的话，那幺机器周期就是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。
时钟周期的计算1
单片机的定时器的周期怎么算？就是比如定时器TF0置1的时间，我的晶振是11。
0592MHz的怎么算还有就是时钟周期，状态周期，机器周期的概念和联系及换算？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1TH0=(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。
单片机中的各周期介绍
晶振与单片机周期单片机工作时，是一条一条地从RoM中取指令，然后一步一步地执行。
单片机访问一次存储器的时间，称之为一个机器周期，这是一个时间基准。
—个机器周期包括12个时钟周期。
如果一个单片机选择了12MHZ晶振，它的时钟周期是1／12us，也是一个晶振周期。
它的一个机器周期是12×(1／12)us，也就是1us。
机器周期不仅对于指令执行有着重要的意义，而且机器周期也是单片机定时器和计数器的时间基准。
例如一个单片机选择了12MHZ 晶振，那么当定时器的数值加1时，实际经过的时间就是1us，这就是单片机的定时原理。
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250ns。
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。
但是，由于不同的计算机硬件电路和器件的不完全相同，所以其所需要的时钟周频率范围也不一定相同。
我们学习的8051单片机的时钟范围是1.2MHz-12MHz。
在8051单片机中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。
51单片机中几个时间周期的概念区分
51单片机中几个时间周期的概念区分时钟周期：时钟周期也叫振荡周期或晶振周期，即晶振的单位时间发出的脉冲数，一般有外部的振晶产生，比如12MHZ=12×10的6次方，即每秒发出12000000个脉冲信号，那么发出一个脉冲的时间就是时钟周期，也就是1/12微秒。
通常也叫做系统时钟周期。
是计算机中最基本的、最小的时间单位。
在8051单片机中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。
在标准的51单片机中，一般情况下，一个机器周期等于12个时钟周期，也就是机器周期=12*时钟周期，（上面讲到的原因）如果是12MHZ，那么机器周期=1微秒。
单片机工作时，是一条一条地从RoM中取指令，然后一步一步地执行。
单片机访问一次存储器的时间，称之为一个机器周期，这是一个时间基准。
机器周期不仅对于指令执行有着重要的意义，而且机器周期也是单片机定时器和计数器的时间基准。
例如一个单片机选择了12MHZ晶振，那么当定时器的数值加1时，实际经过的时间就是1us，这就是单片机的定时原理。
但是在8051F310中，CIP-51 微控制器内核采用流水线结构，与标准的 8051 结构相比指令执行速度有很大的提高。
在一个标准的 8051 中，除 MUL和 DIV 以外所有指令都需要12 或24 个系统时钟周期，最大系统时钟频率为12-24MHz。
51单片机延时时间计算和延时程序设计
一、关于单片机周期的几个概念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12MHz 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。
机器周期完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
以51 为例,晶振12M，时钟周期（晶振周期）就是（1/12）μs，一个机器周期包含12 个时钟周期，一个机器周期就是1μ s。
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。
2.延时常用指令的机器周期1.指令含义DJNZ：减 1 条件转移指令这是一组把减 1 与条件转移两种功能结合在一起的指令，共2条。
DJNZ Rn，rel ；Rn←（Rn）-1；若（Rn）=0，则PC←（PC）+2 ；顺序执行；若（Rn）≠ 0，则PC←（PC）+2+rel，转移到rel 所在位置DJNZ direct，rel ；direct ←（direct ）-1；若（direct）= 0，则PC←（PC）+3；顺序执行；若（direct）≠ 0，则PC←（PC）+3+rel，转移到rel 所在位置2.DJNZ Rn,rel 指令详解例：MOV R7，#5DEL:DJNZ R7,DEL; r在el本例中指标号DEL三、51 单片机延时时间的计算方法和延时程序设计1.单层循环由上例可知，当Rn赋值为几，循环就执行几次，上例执行 5 次，因此本例执行的机器周期个数=1（MOV R7，#5）+2（DJNZ R7,DE）L ×5=11，以12MHz的晶振为例，执行时间（延时时间）=机器周期个数×1μs=11μ s，当设定立即数为0 时，循环程序最多执行256 次，即延时时间最多256μ s。
51单片机中的周期
51单片机中的周期
首先明确几个概念：时钟周期、振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期1、时钟周期，也称为振荡周期：定义为时钟脉冲的倒数，在单片机中也就等于晶振的倒数。
51 单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍（用P 表示），2 个节拍定义为状态周期（用S 表示）
时钟周期是单片机中最小的时间单位。
eg：12M 晶振的单片机，时钟周期=振荡周期=1/12 us。
2、机器周期：定义为完成一项基本操作所需要的时间，称为机器周期。
在计算机中，为了方便管理，把一条指令的执行过程分为若干个阶段，每个阶段去执行一项基本操作。
如：取指令，存储器读，存储器写等。
在51 单片机中1 个机器周期由6 个状态周期组成，也就是12 个时钟周期=12 x 1/12 us =1 us
定义机器周期是因为时钟周期时间太短，根本做不了什么。
3、指令周期：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称为单周期指令，比如MOV 指令，CLR 指令等。
包含两个机器周期的指令称为双周期指令。
另外还有四周期指令。
判断指令是单周期指令还是双周期指令，最可靠的是查指令表。
我在网上找到了一个规律总结，
此规律应按照顺序进行判断，前一条原则高于后一条（主要指2～6），按顺。
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单片机的定时器的周期怎么算？就是比如定时器TF0置1的时间，我的晶振是11。
0592MHz的怎么算还有就是时钟周期，状态周期，机器周期的概念和联系及换算？
你的不明白其实就是对于定时器的初值问题，是始终的晶振，时钟周期就是1/ 而定时器的周期就是12/ 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.
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，时钟周期(晶振周期)就是(1/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 =
方式1 16位定时器最大时间间隔= 2^16 = 方式2 8位定时器最大时间间隔= 2^8 = =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 =
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(T0) (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
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。