单片机指令周期的计算

Answer 1

计算方法：
1. PIC单片机的每四个时钟周期定义为一个内部指令周期。例如，对于一个8MHz的晶振，内部指令周期为1/(8MHz/4) = 0.5微秒。
实例一：
2. 目标时间：35微秒，使用8MHz晶振，8位定时器，分频比1/2，初值为E4。
实例二：
3. 目标时间：156.25微秒，使用32768Hz的晶振，8位定时器，分频比1/32，初值为FC。
计算方法一：
4. 35微秒 = （256 - 初值）* 分频 * 4 / 晶振 + 14 / 分频
化简得：35 = （256 - 初值）+ 14 / 2 分频
计算方法二：
5. 0.015625秒 = （256 - 初值）* 分频 * 4 / 晶振
化简得：0.015625 = （256 - 初值）* 32 * 4 / 32768
特别注意：
6. 分频比为1-8时，需要加上一个14 / 分频的指令周期。
指令周期定义：
7. 指令周期是指执行一条指令所需的时间，它通常是机器周期的整数倍。在传统的80C51单片机中，大多数指令是单周期指令，即指令周期等于机器周期，但也有少部分是双周期指令。
扩展资料：
8. 在MCS-51系统中，指令可以分为单周期指令、双周期指令，以及四周期指令，后两者仅限于乘法和除法指令。指令的执行速度与其机器周期数直接相关，机器周期数越小，执行速度越快。
在编程时，要注意选择功能相同但机器周期数较少的指令。
指令执行阶段：
9. 每条指令的执行包括取指和执行两个阶段。在取指阶段，CPU从内部或外部ROM中取出指令的操作码和操作数，然后执行这条指令。
指令字节数与周期数：
10. 在8051指令系统中，指令的字节数可能为单字节、双字节或三字节，对应于单周期、双周期或双周期、四周期的执行时间。其中，乘法和除法指令占用四个机器周期。
指令的字节数表征其在存储器中的占用空间大小，而周期数表征其执行所需的时间长度，即运行速度。
参考资料：
11. 百度百科—计数周期
12. 百度百科—单片机系统指令