单片机机器周期的计算

51单片机指令周期，机器周期，时钟周期详解51单片机有指令周期，机器周期，时钟周期的说法，看似相近，但是又都不太一样，很容易混淆。

还是详细分析一下。

时钟周期：单片机外接的晶振的振荡周期就是时钟周期，时钟周期=振荡周期。

比方说，80C51单片机外接了一个11.0592M的晶体振荡器，那我们就说这个单片机系统的时钟周期是1/11.0592M，这里要注意11.0592M是频率，周期是频率的倒数。

机器周期：单片机执行指令所消耗的最小时间单位。

我们都知道51单片机采用的CISC(复杂指令指令集)，所以有很多条指令，并且各条指令执行的时间也可能不一样(有一样的哦)，但是它们执行的时间必须是机器周期的整数倍，这就是机器周期的意义所在。

8051系列单片机又在这个基础上进行细分，将一个机器周期划分为6个状态周期，也就是S1-S6，每个状态周期又由两个节拍组成，P1和P2，而P1=P2=时钟周期。

这也就是经常说的8051系列单片机的的时钟频率是晶振频率的12分频，或者是1/12，就是这个意思。

现在(截至2012)新的单片机已经能做到不分频了，就是机器周期=时钟周期。

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。

单片机技术与应用各章习题答案练习题1一、选择题1. 在CPU 内部，反映程序运行状态或运算结果特征的寄存器是( B )。

A. PCB. PSWC. AD. SP2. 在家用电器中使用单片机应属于计算机的( C )。

A. 辅助工程应用B. 数值计算应用C. 控制应用D. 数据处理应用3. 当标志寄存器P S W 的R S 0 和R S 1 分别为 1 和0 时，系统选用的工作寄存器组为( B )。

A. 组0B. 组1C. 组2D. 组34. AT89S52 单片机中，唯一一个用户可使用的16 位寄存器是( B )。

A. PSWB. DPTRC. ACCD. PC5.二进制数110010010 对应的十六进制数可表示为( A ).A. 192HB. C90HC. 1A2HD. CA0H6. 二进制数110110110 对应的十六进制数可表示为( B ).A. 1D3HB. 1B6HC. DB0HD. 666H7. -3 的补码是( D )。

A. 10000011B. 11111100C. 11111110D. 111111018. CPU 主要的组成部分为( A )。

A. 运算器.控制器B. 加法器.寄存器C. 运算器.寄存器D. 存放上一条的指令地址9. 计算机的主要组成部件为( A )。

A. CPU ，内存，I ／O 口B. CPU ，键盘，显示器C. 主机，外部设备D. 以上都是10. INTEL 8051CPU 是位( C )的单片机。

A. 16B. 4C. 8D. 准1611. 对于INTEL 8031 来说，EA 脚总是( A )。

A. 接地B. 接电源C. 悬空D. 不用12. 单片机应用程序一般存放在( B ).A. RAMB. ROMC. 寄存器D. CPU13. 单片机上电后或复位后，工作寄存器R0 是在( A )。

A. 0 区00H 单元B. 0 区01H 单元C. 0 区09H 单元D. SFR14. 进位标志CY 在( B )中。

单片机89C51精确延时高手从菜鸟忽略作起之（六）一，晶振与周期：89C51晶振频率约为12MHZ。

在此基础上，计论几个与单片机相关的周期概念：时钟周期，状态周期，机器周期，指令周期。

晶振12MHZ,表示1US振动12次，此基础上计算各周期长度。

时钟周期(W sz)：Wsz=1/12=0.083us状态周期(W zt) Wzt=2*Wsz=0.167us机器周期(W jq): Wjq=6*Wzt=1us指令周期(W zl): W zl=n*Wjq(n=1,2,4)二，指令周期汇编指令有单周期指令，双周期指令，四周期指令。

指令时长分别是1US,2US,4US.指令的周期可以查询绘编指令获得，用下面方法进行记忆。

1.四周期指令：MUL,DIV2.双周期指令：与SP,PC相关（见汇编指令周期表）3.单周期指令：其他（见汇编指令周期表）三，单片机时间换算单位1.1秒（S）=1000毫秒（ms）2.1毫秒（ms）=1000微秒（us）3.1微秒（us）=1000纳秒（ns）单片机指令周期是以微秒（US）为基本单位。

四，单片机延时方式1.计时器延时方式：用C/T0,C/T1进行延时。

2.指令消耗延时方式：本篇单片机精确延时主要用第2种方式。

五，纳秒（ns）级延时：由于单片机指令同期是以微秒（US）为基本单位，因此，纳秒级延时，全部不用写延时。

六，微秒（US）级延时：1.单级循环模式：delay_us_1最小值：1+2+2+0+2+1+2+2=12（US）,运行此模式最少需12US，因此12US以下，只能在代码中用指定数目的NOP来精确延时。

最大值：256*2+12-2=522（US）,256最大循环次数，2是指令周期，12是模式耗时，-2是模式耗时中计1个时钟周期。

延时范围：值域F(X)[12,522],变量取值范围[0,255].函数关系：Y=F（x）:y=2x+12，由输入参数得出延时时间。

反函数：Y=F(x):y=1/2x-6:由延时时间，计算输入参数。

单片机时钟周期、机器周期、指令周期与总线周期时钟周期：时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲的倒数(可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12us)，是计算机中最基本的、最小的时间单位。

在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。

对于某种单片机，若采用了1MHZ的时钟频率，则时钟周期为1us;若采用4MHZ的时钟频率，则时钟周期为250us。

由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏(使计算机的每一步都统一到它的步调上来)。

显然，对同一种机型的计算机，时钟频率越高，计算机的工作速度就越快。

具体计算就是1/fosc。

也就是说如果晶振为1MHz，那么时钟周期就为1us;6MHz的话，就是1/6us。

8051单片机把一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示)，二个节拍定义为一个状态周期(用S表示)。

机器周期：在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。

例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。

完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。

一般情况下，一个机器周期由若干个S周期(状态周期)组成。

8051系列单片机的一个机器周期同6个S周期(状态周期)组成。

前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示)，二个节拍定义为一个状态周期(用S表示)，8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。

具体计算为：时钟周期Xcycles。

如果单片机是12周期的话，那么机器周期就是T×12。

假设晶振频率为12M，单片机为12周期的话，那么机器周期就是1us。

例如外接24M晶振的单片机，他的一个机器周期=12/24M秒;52系列单片机一个机器周期等于12个时钟周期。

设晶振频率为12MHz时，52单片机是12T的单片机，即频率要12分频。

单片机的机器周期计算
单片机的机器周期计算这幺个最简单的问题，总是忘记，现在干脆给记下来，以后再忘记的话就看一看好了。

 1、时钟周期
 时钟周期T又称为状态周期，是时序中最小的时间单位。

具体计算就是
1/fosc。

也就是说如果晶振为1MHz，那幺时钟周期就为1us;6MHz的话，就是1/6us。

 2、机器周期
 机器周期定义为实现特定功能所需的时间，或完成某一规定操作所需的时间，通常由若干时钟周期构成。

具体计算为：时钟周期X cycles。

如果单片机是12周期的话，那幺机器周期就是T乘以12。

假设晶振频率为12M，单片机为12周期的话，那幺机器周期就是1us。

 3、指令周期
 置零周期是时序中的最大时间单位，定义为执行一条指令所需的时间。

通常，包含一个机器周期的指令成为单周期指令，比如CLR,MOV等等。

包含两个机器周期的指令称为双周期指令。

另外还有4周期指令，比如乘法和除法指令。

1.时钟周期:(晶振频率倒数、控制计算机节奏)时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟脉冲的倒数(可以这样来理解,时钟周期就是单片机外接晶振的倒数,例如12M的晶振,它的时间周期就是1/12us),是计算机中最基本的、最小的时间单位。

在一个时钟周期内,CPU仅完成一个最基本的动作。

对于某种单片机,若采用了1MHZ 的时钟频率,则时钟周期为1us;若采用4MHZ的时钟频率,则时钟周期为250us。

由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲,它控制着计算机的工作节奏(使计算机的每一步都统一到它的步调上来)。

显然,对同一种机型的计算机,时钟频率越高,计算机的工作速度就越快。

8051单片机把一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示),二个节拍定义为一个状态周期(用S表示)。

2.机器周期:（指令中单个阶段的执行周期）在计算机中,为了便于管理,常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段,每一阶段完成一项工作。

例如,取指令、存储器读、存储器写等,这每一项工作称为一个基本操作。

完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。

一般情况下,一个机器周期由若干个S周期(状态周期)组成。

8051系列单片机的一个机器周期由6个S周期(状态周期)组成。

前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示),二个节拍定义为一个状态周期(用S表示),8051单片机的机器周期由6个状态周期组成,也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。

(例如外接24M晶振的单片机,他的一个机器周期=12/24M秒)3.指令周期:执行一条指令所需要的时间,一般由若干个机器周期组成。

指令不同,所需的机器周期也不同。

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。

51单片机中几个时间周期的概念区分时钟周期：时钟周期也叫振荡周期或晶振周期，即晶振的单位时间发出的脉冲数，一般有外部的振晶产生，比如12MHZ=12×10的6次方，即每秒发出12000000个脉冲信号，那么发出一个脉冲的时间就是时钟周期，也就是1/12微秒。

通常也叫做系统时钟周期。

是计算机中最基本的、最小的时间单位。

在8051单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示）。

机器周期：在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。

例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。

完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。

一般情况下，一个机器周期由若干个S周期（状态周期）组成。

8051系列单片机的一个机器周期同6个S周期（状态周期）组成。

前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示），8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。

在标准的51单片机中，一般情况下，一个机器周期等于12个时钟周期，也就是机器周期=12*时钟周期，（上面讲到的原因）如果是12MHZ，那么机器周期=1微秒。

单片机工作时，是一条一条地从RoM中取指令，然后一步一步地执行。

单片机访问一次存储器的时间，称之为一个机器周期，这是一个时间基准。

机器周期不仅对于指令执行有着重要的意义，而且机器周期也是单片机定时器和计数器的时间基准。

例如一个单片机选择了12MHZ晶振，那么当定时器的数值加1时，实际经过的时间就是1us，这就是单片机的定时原理。

但是在8051F310中，CIP-51 微控制器内核采用流水线结构，与标准的 8051 结构相比指令执行速度有很大的提高。

在一个标准的 8051 中，除 MUL和 DIV 以外所有指令都需要12 或24 个系统时钟周期，最大系统时钟频率为12-24MHz。

单片机习题答案第1章习题参考答案1-1什么是单片机？它与一般微型计算机在结构上何区别？微型计算机的基本结构由CPU（运算器、控制器）、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成，各部分通过外部总线连接而成为一体。

单片机的结构是在一块芯片上集成了中央处理器（CPU）、存储器、定时器/计数器、中断控制、各种输入/输出接口（如并行I/O口、串行I/O口和A/D转换器）等，它们通过单片机内部部总线连接而成为一体。

1-2MCS-51系列单片机内部资源配置如何？试举例说明8051与51兼容的单片机的异同。

答：MCS-51系列单片机内部资源配置型号8031/80C318051/80C51程序存储器片内RAM定时/计数器并行I/O口串行口中断源/中断优先级无128B128B128B256B256B2某162某162某163某163某164某84某84某84某84某8111115/25/25/26/26/24KBROM无8751/87C514KBEPROM8032/80C328052/80C524KBROM8051与51兼容的单片机的异同厂商型号程序存储片内定时/并行串行中断源/优先级5/26/2直接驱动LED输出，片上模拟比较器256B3某163219/2SPI，WDT，2个数据指针其它特点器RAM计数器I/O口口IntelATMEL8051/80C514KBROM128BAT89C20512KBFlahROMAT89S5312KBFlah ROMAnalogADuC812DeviceW77E5832KB256B+3某1636212/2扩展了4位I/O 口，双数据指针，WDT。

19/2WDT，SPI,8通道12位ADC，2通道12位DAC，片上DMA控制器。

.飞利浦80C552无256B3某1648115/4CMOS型10位ADC，捕捉/比较单元，PWM83/87C5528KBEEPROM83/89CE55832KBEEPROM256B+3某16401024B115/4256B3某1648115/4CMOS型10位ADC，捕捉/比较单元，PWM8通道10位ADC，捕捉/比较单元，PWM，双数据指针,IC总线，PLL （32kHz）。

51单片机中的周期
首先明确几个概念：时钟周期、振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期1、时钟周期，也称为振荡周期：定义为时钟脉冲的倒数，在单片机中也就等于晶振的倒数。

51 单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍（用P 表示），2 个节拍定义为状态周期（用S 表示）
时钟周期是单片机中最小的时间单位。

eg：12M 晶振的单片机，时钟周期=振荡周期=1/12 us。

2、机器周期：定义为完成一项基本操作所需要的时间，称为机器周期。

在计算机中，为了方便管理，把一条指令的执行过程分为若干个阶段，每个阶段去执行一项基本操作。

如：取指令，存储器读，存储器写等。

在51 单片机中1 个机器周期由6 个状态周期组成，也就是12 个时钟周期=12 x 1/12 us =1 us
定义机器周期是因为时钟周期时间太短，根本做不了什么。

3、指令周期：定义为执行一条指令所需的时间。

通常，包含一个机器周期的指令称为单周期指令，比如MOV 指令，CLR 指令等。

包含两个机器周期的指令称为双周期指令。

另外还有四周期指令。

判断指令是单周期指令还是双周期指令，最可靠的是查指令表。

我在网上找到了一个规律总结，
此规律应按照顺序进行判断，前一条原则高于后一条（主要指2～6），按顺。

MSP430单片机的时钟周期和机器周期与指令周期之间的关系解析时钟简介：时钟周期也称为振荡周期：定义为时钟脉冲的倒数（时钟周期就是直接供内部CPU使用的晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时钟周期就是1/12us），是计算机中的最基本的、最小的时间单位。

在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。

时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，控制着计算机的工作节奏。

时钟频率越高，工作速度就越快。

机器周期：在计算机中，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一个阶段完成一项工作。

每一项工作称为一个基本操作，完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。

8051系列单片机的一个机器周期由6个S周期（状态周期）组成。

一个S周期=2个时钟周期，所以8051单片机的一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。

指令周期：执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成。

指令不同，所需的机器周期也不同。

MSP430单片机上电后，如果不对时钟系统进行设置，默认800 kHz的DCOCLK为MCLK和SMCLK 的时钟源，LFXTl接32768 Hz晶体，工作在低频模式（XTS=O）作为ACLK的时钟源。

CPU的指令周期由MCLK决定，所以默认的指令周期就是1/800 kHz=“1”.25μs。

要得到lμs的指令周期需要调整DCO频率，即MCLK=1 MHz，只需进行如下设置：BCSCTLl=XT20FF+RSEL2;//关闭XT2振荡器，设定DCO频率为1 MHz。

DCOCTL=DCO2//使得单指令周期为lμsMSP430的时钟周期（振荡周期）、机器周期、指令周期之间的关系在430中，一个时钟周期= MCLK晶振的倒数。

如果MCLK是8M，则一个时钟周期为1/8us;一个机器周期= 一个时钟周期，即430每个动作都能完成一个基本操作;一个指令周期= 1～6个机器周期，具体根据具体指令而定。

另：指令长度，只是一个存储单位与时间没有必然关系。

8位单片机时钟计算摘要：一、单片机时钟计算的重要性二、8 位单片机时钟计算的方法1.基本概念2.计算步骤3.实际应用举例三、单片机时钟计算的注意事项四、总结正文：单片机时钟计算在电子设计中具有重要的地位，尤其在8 位单片机系统中，更需要精确的时钟计算来保证系统的稳定运行。

本文将详细介绍8 位单片机时钟计算的方法、步骤及注意事项。

首先，我们需要了解一些基本概念。

单片机时钟，通常是指单片机系统中的基准时钟，它决定了单片机执行指令的速度。

在实际应用中，单片机时钟还需要考虑其他因素，如：晶振频率、系统时钟、机器周期等。

接下来，我们来探讨8 位单片机时钟计算的方法。

计算过程主要分为以下几个步骤：1.确定晶振频率：晶振频率是单片机时钟计算的基础，通常由硬件设计决定。

常见的晶振频率有1MHz、2MHz、4MHz 等。

2.计算系统时钟：系统时钟是单片机内部时钟与外部晶振频率的比值。

具体的计算公式为：系统时钟= 晶振频率/ 预分频器/ 倍频器。

其中，预分频器和倍频器是单片机内部的寄存器，用于调整系统时钟速度。

3.计算机器周期：机器周期是单片机执行一条指令所需要的时间。

根据8 位单片机的指令集，可以得知机器周期= 晶振频率/ 指令执行速度。

4.计算实际运行速度：实际运行速度是指单片机执行指令的速度，它受到系统时钟、机器周期等因素的影响。

具体的计算公式为：实际运行速度= 系统时钟/ 机器周期。

在实际应用中，我们还需要考虑其他因素，如：指令周期、等待周期等。

为了保证单片机的稳定运行，我们需要根据实际需求，合理选择晶振频率、预分频器和倍频器等参数。

总之，8 位单片机时钟计算是一个复杂的过程，需要充分考虑各种因素。

1、单片机的机器周期、状态周期、振荡周期和指令周期之间是什么关系？答：一个机器周期恒等于6个状态周期或12个振荡周期，即1M=6S=12P。

2、存储器中有几个保留特殊功能的单元用做入口地址？作用是什么？答：MCS-51系列单片机的存储器中有6个保留特殊功能单元；作用：0000H为复位入口、0003H为外部中断0入口、000BH为T0溢出中断入口、0013H为外部中断1入口、001BH为T1溢出中断入口、0023H为串行接口中断入口。

3、开机复位后，CPU使用是的哪组工作寄存器？它们的地址是什么？CPU如何确定和改变当前工作寄存器组？答：开机复位后，CPU使用的是第0组工作寄存器。

它们的地址是00H~07H。

CPU通过对程序状态字PSW中RS1、RS0的设置来确定和改变当前工作寄存器组。

如：RS1、RS0为00则指向第0组；为01则指向第1组；为10则指向第2组；为11则指向第3组。

4、MCS-51的时钟周期、机器周期、指令周期的如何分配的？当振荡频率为8MHz时，一个单片机时钟周期为多少微秒？答：MCS-51的时钟周期是最小的定时单位，也称为振荡周期或节拍。

一个机器周期包含12个时钟周期或节拍。

不同的指令其指令周期一般是不同的，可包含有1~4个机器周期。

当振荡频率为8MHz时，一个单片机时钟周期为0.125μs 。

5、EA/V引脚有何功用？8031的引脚应如何处理？为什么？PP答：EA/V是双功能引脚：PP（1）EA接高电平时，在低4KB程序地址空间（0000H~0FFFH），CPU执行片内程序存储器的指令，当程序地址超出低4KB空间（1000H~FFFFH）时，CPU将自动执行片外程序存储器的指令。

（2）EA接低电平时，CPU只能执行外部程序存储器的指令。

8031单片机内部无ROM，必须外接程序存储器。

因此，8031的EA引脚必须接低电平。

在对8751单片机内部的 EPROM编程时，此引脚V外接+12V电压，用于固化EPROM程PP序。

指令周期机器周期状态周期振荡时钟周期(时钟周期) 时钟周期：时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲的倒数（可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12 us），是计算机中最基本的、最小的时间单位。

在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。

对于某种单片机，若采用了1MHZ的时钟频率，则时钟周期为1us；若采用4MHZ 的时钟频率，则时钟周期为0.25us。

由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏（使计算机的每一步都统一到它的步调上来）。

显然，对同一种机型的计算机，时钟频率越高，计算机的工作速度就越快。

8051单片机把一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示）。

机器周期：在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。

例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。

完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。

一般情况下，一个机器周期由若干个S周期（状态周期）组成。

8051系列单片机的一个机器周期由6个 S周期（状态周期）组成。

前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示），8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期==6个状态周期==12个时钟周期。

例如外接24M晶振的单片机，他的一个机器周期=12/24M 秒；指令周期：执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成。

指令不同，所需的机器周期也不同。

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。

总线周期：由于存贮器和I/O端口是挂接在总线上的，CPU对存贮器和I/O接口的访问，是通过总线实现的。

单片机指令周期怎么计算首先，需要明确几个基本概念：1. 工作频率（Clock Frequency）：单片机运行的频率，通常以赫兹（Hz）为单位表示。

单片机所使用的晶体振荡器决定了工作频率的大小。

2. 机器周期（Machine Cycle）：一般情况下，单片机执行一条指令需要访问内存和执行指令两个步骤，这两个步骤合称为一个机器周期。

3. 时钟周期（Clock Cycle）：在机器周期中，时钟周期是一个最小的时间单位，它是一个周期性的信号变换所需要的时间。

时钟周期通常等于振荡器的振荡周期，即1/工作频率。

计算单片机指令周期的方法如下：1.确定单片机的工作频率。

2.查找单片机的技术手册或数据手册，找到指令的执行时间。

通常，每条指令在手册中都有一个时钟周期数或机器周期数的时间值。

3.计算指令的执行时间。

指令的执行时间等于指令执行的机器周期数乘以一个机器周期的时钟周期数。

例如，如果一个指令执行需要2个机器周期，而每个机器周期需要4个时钟周期，那么这条指令的执行时间就是2×4=8个时钟周期。

4. 计算指令周期。

指令周期等于指令执行时间乘以一个时钟周期的时间。

例如，如果每个时钟周期是20纳秒（ns），那么一个指令周期就是8×20=160纳秒。

需要注意的是，不同的指令在执行时间上可能会有所差异。

有些指令可能需要更多的机器周期或更多的时钟周期来执行，这取决于指令的复杂性和执行过程中是否需要访问外部设备或内存等。

总结起来，单片机指令周期的计算方法包括确定工作频率、查找指令执行时间、计算指令的执行时间和最终计算指令周期。

这样可以帮助开发者预估单片机程序的执行时间，以及进行时序性能分析和优化。

51单片机指令时间计算引言：在嵌入式系统中，单片机是一种常用的控制器，而51单片机指令时间计算是评估单片机执行效率的重要指标之一。

本文将详细介绍51单片机指令时间计算的相关内容，包括指令周期、机器周期、时钟周期以及如何计算指令的执行时间。

一、指令周期指令周期是指单片机执行一条指令所需要的时间。

在51单片机中，一个指令周期包括12个机器周期。

每个机器周期的时间为1/12个机器周期。

二、机器周期机器周期是指单片机所需的最小时间单位，由时钟周期决定。

在51单片机中，一个机器周期包括6个时钟周期。

每个时钟周期的时间为1/6个机器周期。

三、时钟周期时钟周期是指单片机内部时钟发生一次跳变所需要的时间。

在51单片机中，时钟周期的时间周期为1/12个机器周期。

四、指令执行时间计算指令执行时间可以通过以下公式计算：指令执行时间 = 指令周期× 时钟周期五、示例计算假设某条指令的指令周期为3个机器周期，时钟周期为1.5个机器周期，则该指令的执行时间计算如下：指令执行时间 = 3个机器周期× 1.5个机器周期 = 4.5个机器周期六、指令执行时间的影响因素1.指令周期的长度：不同的指令周期长度会直接影响指令的执行时间。

指令周期越长，执行时间越长。

2.时钟周期的长度：时钟周期的长度与单片机的工作频率有关。

时钟周期越长，执行时间越长。

3.指令的类型：不同类型的指令可能需要不同的机器周期和时钟周期来执行。

4.指令之间的依赖关系：如果一个指令依赖于前面的指令执行结果，那么它的执行时间将会受到前面指令执行时间的影响。

七、指令执行时间的应用1.性能评估：通过计算指令执行时间，可以评估单片机的性能表现，从而选择合适的单片机。

2.程序优化：了解指令执行时间可以帮助程序员优化程序，提高程序的执行效率。

3.实时系统设计：在实时系统中，需要根据指令执行时间来确定任务的调度策略，以保证系统的实时性。

八、结论51单片机指令时间计算是评估单片机执行效率的重要指标之一，通过计算指令周期、机器周期和时钟周期，可以得到指令的执行时间。

51单片机汇编延时程序算法详解将以12MHZ晶振为例，详细讲解MCS-51单片机中汇编程序延时的精确算法。

指令周期、机器周期与时钟周期指令周期：CPU执行一条指令所需要的时间称为指令周期，它是以机器周期为单位的，指令不同，所需的机器周期也不同。

时钟周期：也称为振荡周期，一个时钟周期＝晶振的倒数。

MCS-51单片机的一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。

MCS-51单片机的指令有单字节、双字节和三字节的，它们的指令周期不尽相同，一个单周期指令包含一个机器周期，即12个时钟周期，所以一条单周期指令被执行所占时间为12*（1/12000000）=1μs。

程序分析例1 50ms 延时子程序：DEL：MOV R7，#200 ①DEL1：MOV R6，#125 ②DEL2：DJNZ R6，DEL2 ③DJNZ R7，DEL1 ④RET ⑤精确延时时间为：1+（1*200）+（2*125*200）+（2*200）+2=（2*125+3）*200+3 ⑥=50603μs≈50ms由⑥整理出公式（只限上述写法）延时时间=（2*内循环+3）*外循环+3 ⑦详解：DEL这个子程序共有五条指令，现在分别就每一条指令被执行的次数和所耗时间进行分析。

第一句：MOV R7，#200 在整个子程序中只被执行一次，且为单周期指令，所以耗时1μs 第二句：MOV R6，#125 从②看到④只要R7-1不为0，就会返回到这句，共执行了R7次，共耗时200μs第三句：DJNZ R6，DEL2 只要R6-1不为0,就反复执行此句（内循环R6次），又受外循环R7控制，所以共执行R6*R7次，因是双周期指令，所以耗时2*R6*R7μs。

例2 1秒延时子程序：DEL：MOV R7,#10 ①DEL1：MOV R6，#200 ②DEL2：MOV R5，#248 ③DJNZ R5，$ ④DJNZ R6，DEL2 ⑤DJNZ R7，DEL1 ⑥RET ⑦对每条指令进行计算得出精确延时时间为：1+（1*10）+（1*200*10）+（2*248*200*10）+（2*200*10）+（2*10）+2 =[（2*248+3）*200+3]*10+3 ⑧=998033μs≈1s由⑧整理得：延时时间=[（2*第一层循环+3）*第二层循环+3]*第三层循环+3 ⑨此式适用三层循环以内的程序，也验证了例1中式⑦（第三层循环相当于1）的成立。