单片机机器周期怎么计算公式_单片机指令周期怎么计算

描述

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。

指令周期是不确定的，因为她和该条指令所包含的机器周期有关。一个指令周期=1个(或2个或3个或4个)机器周期，像乘法或除法就含有4个机器周期，单指令就只含有1个机器周期。

对于大多说的51单片机来说，1个机器周期=12个时钟周期(或振荡周期)

也有部分单片机时钟周期和振荡周期不相等，例如，1个时钟周期=2个振荡周期。

该定义指的是执行一条指令所需要的时间，通常一个指令周期会由若干个机器周期组成。指令不同，所需的机器周期数也不同。

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。

PIC单片机指令周期计算

PIC单片机的每四个时钟周期为一个内部指令周期

例如：8MHz的晶振，则内部指令周期为1/(8/4)= 0.5 uS

实例一：35us， 8MHz的晶振， 8位定时器， 分频比1/2 ， 初值 E4

实例二：156.25us ， 32768Hz的晶振， 8位定时器， 分频比1/32 ， 初值 FC

计算方法一： 35 = =(256-初值)*分频*4/晶振 + 14/分频 =(256-初值)+14/2

计算方法二：0.015625 =(256-初值)*分频*4/晶振 = (256-初值)*32*4/32768

特别注意：分频比1-8 需要加上一个14/分频

什么是预分频比 后分频比

分频器一般都是跟计数单元一起结合使用。

预分频比是在计数单元值发生变化之前起作用(假如不用预分频时，计数器在每个上升沿到来时加1，而现在使用分频比为1：2的预分频器的话，那么必须等到两个上升沿的到来，计数器才会加1)

后分频器与预分频器功能一样，只不过是在计数器值发生改变后起作用。像TMR2的后分频器，如果不使用，计数器一但发生溢出，将立即置位标志为TMR2IF，但是如果有1：2的后分频器的话，必须两次溢出后才会置位。

现在，常用的单片机程序编写软件为keil，当写好程序后，我们可以通过软件调试来确定程序执行所需的时间，同时也能看到每条指令：

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