单片机的时钟,系统时钟
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我们先来理解几个比较重要的概念：时间周期、指令周期、机器周期，以及系统时钟的工作原理。
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。
据 小编了解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.而对于CIP-51内核，70%的指令的执行时间为1或2个系统时钟周期，只有4条指令的执行时间大于4个系统时钟周期。所以在计算定时器的值时要注意这里的变化。
指令周期：
指令周期是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。
系统时钟：
系统时钟：系统时钟就是CPU指令运行的频率，这个才是CPU真正的频率。
单片机内部所有工作，都是基于由晶振产生的同一个触发信号源，由这个信号来同步协调工作步骤，我们把这个信号称为系统时钟，系统时钟一般由晶振产生，但在单片机内部系统时钟不一定等于晶振频率，有可能小于晶振频率，也有可能大于晶振频率，具体是多少由单片机内部结构决定，正常情况和晶振频率会存在一个整数倍关系。系统时种是整个单片机工作节奏的基准，它每振荡一次，单片机就被触发执行一次操作。
一般来说，单片机只有一个时钟源。用了外部晶振，就不用内部RC,用了内部RC,就不用外部晶振。振荡器振荡，产生周期波。单片机在这样的周期波的作用一下有规律的一拍一拍的工作，波的频率越高，单片工作得就越快，波的频率越低，单片机工作得就越慢。
有了以上的概念以后，就可以正确的理解定时器的工作原理了，在8051F310单片机中，有3个定时器，如果定时器1工作在模式1下，如工作模式1下，是16位的计时器，最大数值是65535,当再加1时（=65536），就会发生溢出，产生中断，所以如果我们要它计1000个数，那么定时初值就是65536-1000,结果就是64536,这个值送给TH、TL,因为是16进制的，所以高位是64536/256取商，低位是64536%6取余。
再者，就是每一计数的时间是多久？一般我们取12M晶振时，一个周期刚好是1us,计数1000个就是1ms,这是因为标准的51单片机是12时钟周期的（STC有6时钟和1时钟方式）。那么，如果我们晶振是12M,就比较好算，如果是其它的，就用12去除好了。比如是6M的，那么就是12/6=2,每个计数是2us,那么你要定时1ms就只要计数500个即可以。
定时器的初值跟定时器的工作方式，跟晶振频率都有关系。一个机器周期Tcy=晶振频率X12,计数次数N=定时时间t/机器周期Tcy,那么初值就X=65536-N,得出的数化成十六进制就行了。这里是用定时器O工作方式1做例子，如果是其它工作方式，就不能是65535了。工作方式0是8192,方式2,3是256.这里有一个公式：
TH=（65536-time/（12/ft））/256
其中，time就是要延时的100ms（要取100000us），ft是晶振频率。这个式子又可以简化成
TH=（65536-time*ft/12）/256
TL=（65536-time*ft/12）%6
在一本书上还看到了这样计算定时初值的：
TH0=-（50235/256）;//重装100ms定时初值
TL0=-（50235%6）;///这里使用的6M晶体，
这里是6M晶体，延时100ms,那么按上面讲的原理，6M是每个计数为2us,100ms定时就是计数50000个。
那么，定时器初值要65536-50000=15536,转成16进是3CB0.这就是要送给TH（=3C）和TL（=B0）的值。
程序中写TH0=-（50235/256）;其实它是这样的TH0=0x100-（50235/256）;在51中，取负数，其结果就是它的值取反+1,也可以用0x100（十进制的256）去减，结果是多少呢？结果就是3C。
