前面我們介紹了延時程序,但這還不完善,因為,我們只知道DJNZ R6,D2這句話會被執行62500次,但是執行這么多次需要多長時間呢?是否滿足我們的要求呢?我們還不知道,所以下面要來解決這個問題。
先提一個問題:我們學校里什么是最重要的。(鈴聲)校長可以出差,老師可以休息,但學校一日無鈴聲必定大亂。整個學校就是在鈴聲的統一指揮下,步調一致,統一協調地工作著。這個鈴是按一定的時間安排來響的,我們可以稱之為“時序時間的順序”。一個由人組成的單位尚且要有一定的時序,計算機當然更要有嚴格的時序。事實上,計算機更象一個大鐘,什么時候分針動,什么時候秒針動,什么時候時針動,都有嚴格的規定,一點也不能亂。計算機要完成的事更復雜,所以它的時序也更復雜。
我們已知,計算機工作時,是一條一條地從ROM中取指令,然后一步一步地執行,我們規定:計算機訪問一次存儲器的時間,稱之為一個機器周期。這是一個時間基準,好象我們人用“秒”作為我們的時間基準一樣,為什么不干脆用“秒”,多好,很習慣,學下去我們就會知道用“秒”反而不習慣。
一個機器周期包括12個時鐘周期。下面讓我們算一下一個機器周期是多長時間吧。設一個單片機工作于12M晶振,它的時鐘周期是1/12(微秒)。它的一個機器周期是12*(1/12)也就是1微秒。(請計算一個工作于6M晶振的單片機,它的機器周期是多少)。
MCS-51單片機的所有指令中,有一些完成得比較快,只要一個機器周期就行了,有一些完成得比較慢,得要2個機器周期,還有兩條指令要4個機器周期才行。這也不難再解,不是嗎?我讓你掃地的執行要完成總得比要你完成擦黑板的指令時間要長。為了恒量指令執行時間的長短,又引入一個新的概念:指令周期。所謂指令周期就是指執行一條指令的時間。INTEL對每一條指令都給出了它的指令周期數,這些數據,大部份不需要我們去記憶,但是有一些指令是需要記住的,如DJNZ指令是雙周期指令。
下面讓我們來計算剛才的延時。首先必須要知道晶振的頻率,我們設所用晶振為12M,則一個機器周期就是1微秒。而DJNZ指令是雙周期指令,所以執行一次要2個微秒。一共執行62500次,正好125000微秒,也就是125毫秒。
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原文標題:單片機時序分析
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