MCS－51單片機時序

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

　　CPU發(fā)出的時序有兩類：一類用于片內(nèi)各功能部件的控制，它們是芯片設(shè)計師關(guān)注的問題，對用戶沒有什么意義。另一類用于片外存儲器或I/O端口的控制，需要通過器件的控制引腳送到片外，這部分時序?qū)Ψ治?a href="http://ttokpm.com/v/tag/1751/" target="_blank">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。

　　二、時鐘周期、機器周期和指令周期

　　1、 時鐘周期：又稱振蕩周期。指為單片機提供定時信號的振蕩源周期。是最小的時序單位。

　　振蕩源的頻率越高，單片機的工作速度越快。

　　時鐘周期被分成兩個節(jié)拍P1和P2。每個時鐘周期的前半周期P1信號有效，這時CPU通常完成算術(shù)邏輯操作;在每個時鐘的后半周期P2信號有效，內(nèi)部寄存器與寄存器之間的數(shù)據(jù)一般在此狀態(tài)發(fā)生。

　　2、 機器周期：定義為實現(xiàn)特定功能所需要的時間。機器周期按其功能來命名，如取指機器周期等。

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

　　3、 指令周期：執(zhí)行一條指令的時間。

　　按指令執(zhí)行的時間可分為：單周期、雙周期和四周期（只有乘法和除法兩條指令）。

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

　　如MCS-51外接晶振為12MHz，則：

　　時鐘周期= = =0.167us;

　　機器周期= = =1us;

　　指令周期=（1～4） =（1～4） =1～4us.

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

　　分析：MCS-51有兩個8位的計數(shù)器，每過來一個機器周期，計數(shù)器加1。當(dāng)計數(shù)器從0FFFFH～0000H時，定時器自動產(chǎn)生溢出請求。故方式1的最大定時時間為Tmax=×T0，其中T0為是一個機器周期的時間。由于時鐘周期的頻率為12MHz，這里的。

　　Tmax=×T0=65536×1us=65.536ms。

　　現(xiàn)在要產(chǎn)生2ms的定時時間，故必須在計數(shù)器中預(yù)先放置一定的初值x，使：

　?。?16-x）T0=2ms。

　　解：

　?。?img alt="2.jpg" border="0" height="25" src="/uploads/allimg/171117/0Z31V323-5.jpg" width="24" />-x）T0=2ms=2×10-3s

　　X=- =216-2×103=63536=F830H。

　　注：

　　十進制數(shù)與二進制數(shù)、十六進制數(shù)快速轉(zhuǎn)換方法

　　1、 若十進制數(shù)小于256，則用這個數(shù)除16，得到商和余數(shù)。若把這個十進制的商寫成二進制形式，則就是二進制的高4位。把這個十進制的余數(shù)寫成二進制的形式，則就是二進制的低4位。合在一起就是轉(zhuǎn)換的8位二進制數(shù)。同樣，若把這個十進制的商寫成十六進制的形式，則就是二進制的高4位的十六進制表示，把這個十進制的余數(shù)寫成十六進制的形式，則就是二進制的低4位的十六進制表示，合在一起就是轉(zhuǎn)換成的十六進制表示。

　　2、 若十進制數(shù)大于256小于65536，則用這個數(shù)除256，得到商和余數(shù)，再分別用商和余數(shù)除16。商除16后，又得到商和余數(shù)，這個商和余數(shù)是十進制形式，寫成十六進制就是高8位的高4位和高8位的低4位的十六進制形式。余數(shù)除16也得到商和余數(shù)，這個商和余數(shù)也是十進制，寫成十六進制，就是低8位的高4位和低8位的低4位的十六進制形式。

　　例：求出下列十進制數(shù)的二進制和十六進制。

　?。?）212; （2）65365

　　解：（1）

　　212/16=13……4

　　若把13寫成十六進制，為D，4寫成十六進制，為4，則轉(zhuǎn)換成十六進制為：

　　212=D4（H）

　　若把13寫成二進制，為1101，4寫成二進制，為0100，則轉(zhuǎn)換成二進制為：

　　212=11010100（B）。

　?。?）

　　65365/256=255……85

　　（這個商除16就是高8位，這個余數(shù)除16就是低8位）

　　255/16=15……15

　?。ㄟ@個商就是高8位的高4位，余數(shù)就是高8位的低4位）

　　把商15寫成十六進制為F，把余數(shù)15寫成十六進制為F，故高8位的十六進制為：FFH;

　　85/16=5……5

　?。ㄟ@個商就是低8位的高4位，余數(shù)就是低8位的低4位）

　　把商5寫成十六進制為5，把余數(shù)5寫成十六進制為5，故低8位的十六進制為：55F。

　　高8位和低8位合在一起即為這個十進制數(shù)的十六進制形式：

　　65365=FF55（H）。

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