MCS－51單片機時(shí)序

一、時(shí)序：單片機時(shí)序是指單片機執行指令時(shí)應發(fā)出的控制信號的時(shí)間序列。這些控制信號在時(shí)間上的相互關(guān)系就是CPU的時(shí)序。它是一系列具有時(shí)間順序的脈沖信號。

CPU發(fā)出的時(shí)序有兩類(lèi)：一類(lèi)用于片內各功能部件的控制，它們是芯片設計師關(guān)注的問(wèn)題，對用戶(hù)沒(méi)有什么意義。另一類(lèi)用于片外存儲器或I/O端口的控制，需要通過(guò)器件的控制引腳送到片外，這部分時(shí)序對分析硬件電路的原理至關(guān)重要，也是軟件編程遵循的原則，需要認真掌握。

擴展閱讀：什么是單片機的時(shí)序

二、時(shí)鐘周期、機器周期和指令周期

1、 時(shí)鐘周期：又稱(chēng)振蕩周期。指為單片機提供定時(shí)信號的振蕩源周期。是最小的時(shí)序單位。

振蕩源的頻率越高，單片機的工作速度越快。

時(shí)鐘周期被分成兩個(gè)節拍P1和P2。每個(gè)時(shí)鐘周期的前半周期P1信號有效，這時(shí)CPU通常完成算術(shù)邏輯操作;在每個(gè)時(shí)鐘的后半周期P2信號有效，內部寄存器與寄存器之間的數據一般在此狀態(tài)發(fā)生。

2、 機器周期：定義為實(shí)現特定功能所需要的時(shí)間。機器周期按其功能來(lái)命名，如取指機器周期等。

MCS-51的機器周期時(shí)間是不變的，均為12個(gè)晶振周期或6個(gè)狀態(tài)周期。分為S1P1,SIP2;S2P1,S2P2;等

3、 指令周期：執行一條指令的時(shí)間。

按指令執行的時(shí)間可分為：?jiǎn)沃芷?、雙周期和四周期(只有乘法和除法兩條指令)。

時(shí)鐘周期、機器周期和指令周期均是單片機時(shí)序單位。機器周期是單片機計算其它時(shí)間值(如波特率、定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間等)的基礎時(shí)序單位。

如MCS-51外接晶振為12MHz，則：

時(shí)鐘周期= = =0.167us;

機器周期= = =1us;

指令周期=(1～4) =(1～4) =1～4us.

例：若單片機時(shí)鐘頻率為12MHz，計算定時(shí)2ms所需要的定時(shí)器初值。(設定時(shí)器工作在方式1，即模為)

分析：MCS-51有兩個(gè)8位的計數器，每過(guò)來(lái)一個(gè)機器周期，計數器加1。當計數器從0FFFFH～0000H時(shí)，定時(shí)器自動(dòng)產(chǎn)生溢出請求。故方式1的最大定時(shí)時(shí)間為T(mén)max=×T0，其中T0為是一個(gè)機器周期的時(shí)間。由于時(shí)鐘周期的頻率為12MHz，這里的。

Tmax=×T0=65536×1us=65.536ms。

現在要產(chǎn)生2ms的定時(shí)時(shí)間，故必須在計數器中預先放置一定的初值x，使：

(216-x)T0=2ms。

解：

(-x)T0=2ms=2×10-3s

X=- =216-2×103=63536=F830H。

注：

十進(jìn)制數與二進(jìn)制數、十六進(jìn)制數快速轉換方法

1、 若十進(jìn)制數小于256，則用這個(gè)數除16，得到商和余數。若把這個(gè)十進(jìn)制的商寫(xiě)成二進(jìn)制形式，則就是二進(jìn)制的高4位。把這個(gè)十進(jìn)制的余數寫(xiě)成二進(jìn)制的形式，則就是二進(jìn)制的低4位。合在一起就是轉換的8位二進(jìn)制數。同樣，若把這個(gè)十進(jìn)制的商寫(xiě)成十六進(jìn)制的形式，則就是二進(jìn)制的高4位的十六進(jìn)制表示，把這個(gè)十進(jìn)制的余數寫(xiě)成十六進(jìn)制的形式，則就是二進(jìn)制的低4位的十六進(jìn)制表示，合在一起就是轉換成的十六進(jìn)制表示。

2、 若十進(jìn)制數大于256小于65536，則用這個(gè)數除256，得到商和余數，再分別用商和余數除16。商除16后，又得到商和余數，這個(gè)商和余數是十進(jìn)制形式，寫(xiě)成十六進(jìn)制就是高8位的高4位和高8位的低4位的十六進(jìn)制形式。余數除16也得到商和余數，這個(gè)商和余數也是十進(jìn)制，寫(xiě)成十六進(jìn)制，就是低8位的高4位和低8位的低4位的十六進(jìn)制形式。

例：求出下列十進(jìn)制數的二進(jìn)制和十六進(jìn)制。

(1)212; (2)65365

解：(1)

212/16=13……4

若把13寫(xiě)成十六進(jìn)制，為D，4寫(xiě)成十六進(jìn)制，為4，則轉換成十六進(jìn)制為：

212=D4(H)

若把13寫(xiě)成二進(jìn)制，為1101，4寫(xiě)成二進(jìn)制，為0100，則轉換成二進(jìn)制為：

212=11010100(B)。

(2)

65365/256=255……85

(這個(gè)商除16就是高8位，這個(gè)余數除16就是低8位)

255/16=15……15

(這個(gè)商就是高8位的高4位，余數就是高8位的低4位)

把商15寫(xiě)成十六進(jìn)制為F，把余數15寫(xiě)成十六進(jìn)制為F，故高8位的十六進(jìn)制為：FFH;

85/16=5……5

(這個(gè)商就是低8位的高4位，余數就是低8位的低4位)

把商5寫(xiě)成十六進(jìn)制為5，把余數5寫(xiě)成十六進(jìn)制為5，故低8位的十六進(jìn)制為：55F。

高8位和低8位合在一起即為這個(gè)十進(jìn)制數的十六進(jìn)制形式：

65365=FF55(H)。

化為二進(jìn)制為：65365=FF55(H)=11111111010101010(B)。