单片机的时序单位

古老的教材里是这样说的：

　　” MCS-51的每个机器周期包含6个状态周期，每个状态周期划分为2个节拍，分别对应着2个节拍时钟有效期间。因此一个机器周期包含12个振荡周期，由S1P1(状态1节拍1)一直到S6P2(状态6拍2)，每个节拍持续一个震荡周期，每个状态周期持续两个振荡器周期。若采用12Mhz的晶振振荡器，则每个机器周期恰为1us 。“

下面分别讲解：

1）振荡器周期：晶振的震荡周期，又称时钟周期，为最小的时序单位，也就是1个脉冲的时间，或者称一个节拍的时间，1个脉冲为1个节拍；

　  上图图中Pn即为节拍n，如P2为节拍2。1个上升沿、1个下降沿、1个高电平、1个低电平都能称作1个节拍，但只能用一种表示，如1个脉冲用高电平表示了就不能再用上升沿表示了，否则会重复。

　　

 

 

　　时钟周期即晶振的单位时间发出的脉冲数，12MHZ=12×10的6次方，即每秒发出12000 000个脉冲信号，那么发出1个脉冲的时间就是1个时钟周期。

 

　　所以上面公式分子为秒，分母为次数，相除的结果表示每1次脉冲用了多少秒。

 

2）状态周期：振荡频率经单片机内的二分频器分频后提供给片内CPU的时钟周期，因此，一个状态周期包含2个振荡周期。

　　也就是说，对于12MHz晶振频率,在每1秒发出的12000 000个脉冲信号里，按照每2个脉冲规律送给片内CPU运算，而这2个脉冲所用的时间就是所谓的状态周期，等于2*时钟周期：

　　

 

3）机器周期：1个机器周期由6个状态周期即12个振荡周期组成，是计算机执行一种基本操作的时间单位。

　　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；

　　在8051/8052中，1个机器周期拥有12个振荡周期，即1个机器周期拥有12个脉冲，这12个脉冲完成一项基本操作，如完成1次取指令操作。

 　　  

 

 

 4）指令周期：执行1条完整的指令所需要的时间。1个指令周期由1~4个机器周期组成。

　　执行一条完整的指令，如加法指令，由多个基本操作共同组合完成，如按照取指、存储、译码、执行等顺序共同完成加法指令，而机器周期只完成取指，下一个机器周期又只负责存储，再下一个机器周期负责译码。这就是指令周期和机器周期的区别之处。

 　　

5）时序关系图