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(最多只允许输入30个字)单片机常用名词解释
单片机常用名词解释
总线:&指能为多个部件服务的信息传送线，在微机系统中各个部件通过总线相互通信。地址总线(AB)：地址总线是单向的，用于传送地址信息。地址总线的宽度为16位，因此基外部存储器直接寻址64K，16位地址总线由P0口经地址锁存器提供低8位地址(A0~A7)，P2口直接提供高8位地址(A8~A15)。数据总线(DB)：一般为双向，用于CPU与存储器，CPU与外设、或外设与外设之间传送数据信息(包
总线:&指能为多个部件服务的信息传送线，在微机系统中各个部件通过总线相互通信。地址总线(AB)：地址总线是单向的，用于传送地址信息。地址总线的宽度为16位，因此基外部存储器直接寻址64K，16位地址总线由P0口经地址锁存器提供低8位地址(A0~A7)，P2口直接提供高8位地址(A8~A15)。数据总线(DB)：一般为双向，用于CPU与存储器，CPU与外设、或外设与外设之间传送数据信息(包括实际意义的数据和指令码)。数据总线宽度为8位，由P0口提供。控制总线(CB)：是计算机系统中所有控制信号的总称，在控制总线中传送的是控制信息。由P3口的第二功能状态和4根独立的控制总线，RESET、EA、ALE、PSEN组成。存储器：用来存放计算机中的所有信息：包括程序、原始数据、运算的中间结果及最终结果等。只读存储器(ROM)：只读存储器在使用时，只能读出而不能写入，断电后ROM中的信息不会丢失。因此一般用来存放一些固定程序，如监控程序、子程序、字库及数据表等。ROM按存储信息的方法又可分为以下几种：1、掩膜ROM：掩膜ROM也称固定ROM，它是由厂家编好程序写入ROM(称固化)供用户使用，用户不能更改内部程序，其特点是价格便宜。2、可编程的只读存储器(PROM)：它的内容可由用户根据自已所编程序一次性写入，一旦写入，只能读出，而不能再进行更改，这类存储器现在也称为OTP(Only Time Programmable)。3、可改写的只读存储器EPROM：前两种ROM只能进行一次性写入，因而用户较少使用，目前较为流行的ROM芯片为EPROM。因为它的内容可以通过紫外线照射而彻底擦除，擦除后又可重新写入新的程序。4、可电改写只读存储器(EEPROM)：EEPROM可用电的方法写入和清除其内容，其编程电压和清除电压均与微机CPU的5V工作电压相同，不需另加电压。它既有与RAM一样读写操作简便，又有数据不会因掉电而丢失的优点，因而使用极为方便。现在这种存储器的使用最为广泛。随机存储器(RAM)：这种存储器又叫读写存储器。它不仅能读取存放在存储单元中的数据，还能随时写入新的数据，写入后原来的数据就丢失了。断电后RAM中的信息全部丢失。因些，RAM常用于存放经常要改变的程序或中间计算结果等信息。RAM按照存储信息的方式，又可分为静态和动态两种。1、静态SRAM：其特点是只要有电源加于存储器，数据就能长期保存。2、动态DRAM：写入的信息只能保存若干ms时间，因此，每隔一定时间必须重新写入一次，以保持原来的信息不变。可现场改写的非易失性存储器：这种存储器的特点是：从原理上看，它们属于ROM型存储器，从功能上看，它们又可以随时改写信息，作用又相当于RAM。所以，ROM、RAM的定义和划分已逐渐的失去意义。1、快擦写存储器(FLASH)这种存储器是在EPROM和EEPROM的制造基础上产生的一种非易失性存储器。其集成度高，制造成本低于DRAM，既具有SRAM读写的灵活性和较快的访问速度，又具有ROM在断电后可不丢失信息的特点，所以发展迅速。2、铁电存储器FRAM它是利用铁电材料极化方向来存储数据的。它的特点是集成度高，读写速度快，成本低，读写周期短。时钟周期：计算机在时钟信号的作用下，以节拍方式工作。因此必须有一个时钟发生电路，输入微处理器的时钟信号的周期称为时钟周期。机器周期：机器完成一个动作所需的时间称为机器周期，一般由一个或一个以上的时钟周期组成。在我们讲述的MCS-51系列中，一个机器周期由12个时钟周期组成。指令周期：执行一条指令(如“MOV A，#34H”，该指令的含义是将立即数34H传送到微处理器内的累加器A中)所需时间称为指令周期，它由一个到数个机器周期组成。指令周期的长短取决于指令的类型，即指令将要进行的操作步聚及复杂程度。汇编：&是能完成一定任务的机器指令的集合。二进制数:&只有0和1两个数码，基数为二。16进制数:&采用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F等16个数码，其中A-F相应的十进数为10-15，基数是16。指令:&是计算机所能执行的一种基本操作的描述，是计算机软件的基本单元。字节：8位二进制数组成一个字节，在存储器中以字节为单位存储信息。字：　2个字节组成一个字。双字：2个字组成一个双字。补码：机器数可用不同的码制来表示，补码表示法是最常用的一种，正数采用符号-绝对值表示，即数的最高有效位为0，数的其余部分则表示数的绝对值;负数的表示要麻烦一些，先写出与该负数相对应的正数的补码表示，然后将其按位求反，最后在末位加1，就可以得到该负数的补码表示了。段地址：8086CPU将1MB的存储器空间分成许多逻辑段，每个段最大限制为64KB，段地址就是逻辑段在主存中的起始位置。为了能用16位寄存器表示段地址，8086规定段地址必须是模16地址，即为xxxx0H形式，省略低4位0，段地址就可以用16位数据表示，它通常被保存在16位的段寄存器中。偏移地址：存单元距离段起始位置的偏移量简称偏移地址，由于限定每段不超过64KB，所以偏移地址也可以用16位数据表示。物理地址：在1M字节的存储器里，每一个存储单元都有一个唯一的20位地址，称为该存储单元的物理地址，把段地址左移4位再加上偏移地址就形成物理地址。代码段：程序员在编制程序时要把存储器划分成段，代码段用来存放程序的指令序列，代码段的段地址存放在CS中，指令指针寄存器IP指示代码段中指令的偏移地址，处理器利用CS:IP取得下一条要执行的指令。数据段：数据段存放当前运行程序所用的数据，数据段的段地址存放在DS中。附加段：附加段是附加的数据段，也用于数据的保存，另外，串操作指令将附加段作为其目的操作数的存放区域。附加段的段地址存放在ES中。堆栈段：堆栈段是堆栈所在的主存区域，堆栈段的段地址存放在SS中，堆栈指针寄存器SP指示堆栈栈顶的偏移地址，处理器利用SS:SP操作堆栈中的数据。堆栈：堆栈是一个&后进先出&的主存区域，位于堆栈段中，使用SS段寄存器记录其段地址。它只有一个出入口，即当前栈顶，栈顶是地址较小的一端(低端)，它用堆栈指针寄存器SP指定。堆栈有两种以字为单位的基本操作，对应两条基本指令：进栈指令PUSH和出栈指令POP。伪指令：汇编语言程序的语句除指令外还包括伪指令和宏指令，伪指令又称为伪操作，它不象机器指令那样是在程序运行期间由计算机来执行的，它是在汇编程序对源程序汇编期间由汇编程序处理的操作，完成诸如数据定义、分配存储区、指示程序结束等功能。宏指令：宏是源程序中一段有独立功能的程序代码，它只需要在源程序中定义一次，就可以多次调用，调用时只需要用一个宏指令语句就可以了。宏指令是用户自定义的指令，在编程时将多次使用的功能用一条宏指令来代替。子程序：子程序又称为过程，它相当于高级语言中的过程和函数。在一个程序的不同部分，往往要用到类似的程序段，这些程序段的功能和结构形式都相同，只是某些变量的赋值不同，此时就可以把这些程序段写成子程序形式，以便需要时可以调用它;某些常用的特定功能的程序段也可编制成子程序的形式供用户使用。中断：中断是一种使CPU中止正在执行的程序而转去处理特殊事件的操作，这些引起中断的事件称为中断源，它们可能是来自外设的输入输出请求，也可能是计算机的一些异常事故或其它内部原因。中断处理程序：当中断发生时，处理器中止当前正在运行的程序，而转到处理特殊事件的程序段中去执行，这种处理中断的子程序就是中断处理程序，又称为中断服务程序。中断处理程序的入口地址被安排在中断向量表中。BIOS中断：在存储器系统中，从地址0FE000H开始的8K ROM中装有BIOS(Basic Input/Output System)例行程序。驻留在ROM中的基本输入输出程序BIOS提供了系统加电自检、引导装入、主要I/O设备的处理程序以及接口控制等功能模块来处理所有的系统中断。BIOS中断给程序员编程带来很大方便，程序员不必了解硬件I/O接口的特性，可直接用指令设置参数，然后中断调用BIOS中的程序。暂存器:&用来暂存由数据总线或通用寄存器送来的操作数，并把它作为另一个操作数。中断:&中断是实时地处理内部或外部事件的一种内部机制。当某种内部或外部事件发生时，的中断系统将迫使CPU暂停正在执行的程序，转而去进行中断事件的处理，中断处理完毕后，又返回被中断的程序处，继续执行下去。掉电保护:&指在正常供电电源掉电时，迅速用备用直流电源供电，以保证在一段时间内信息不会丢失，当主电源恢复供电时，又自动切换为主电源供电。寄存器寻址:&操作数在寄存器中，由指令操作码中的rrr三位的值和PSW中RS1及RS0的状态，选中某个工作寄存器区的某个寄存器，然后进行相应的指令操作。波特率:&即每秒钟传送二进制数的位数， 波特率越高，数据传输的速度越快。D/A转换:&即将二进制数量转换成与其量值成正比的电流信号或电压信号。A/D转换:&即将模拟量转换成相应的数字量，然而送计算机处理。串行方式:&指数据的各位分时传送，只需一条数据线，外加一条公共信号地线和若干条控制信号线。并行方式:&指数据的各位同时传送，每一条数据都需要一条传输线。伪指令:&用于告诉汇编程序如何进行汇编的指令，它既不控制机器的操作也不被汇编成机器代码，只能为汇编程序所识别并指导汇编如何进行。SLEEP MODI 睡觉模式:&保证程序内部运行，但与外部的传输等动作已停止的一种运行模式。linking 连接: 把编译后生成的 *.obj 文件与其它 *.obj文件合并成机器能识别的机器文件。I2C:输入与输出共用一条传输线，而时钟由另一条线控制的一种串行传输方式。SFR 特殊功能寄存器区:&8051 把 CPU 中的专用寄存器、并行端口锁存器、串行口与定时器/计数器内的控制寄存器集中安排到一个区域，离散地分布在地址从 80H 到 FFH 范围内，这个区域称为特殊功能寄存器区 SFR。
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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、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[1]
若干个S周期（状态周期）组成。通常用内存中读取一个的最短时间来规定CPU周期，(也就是 计算机通过内部或进行一次信息传输从而完成一个或几个微操作所需要的时间）)，它一般由12个（振荡周期）组成，也是由6个状态周期组成。而振荡周期=1秒/晶振频率，因此的机器周期=12秒/晶振频率 。[1]
机器周期简介
节拍与状态：把振荡脉冲的周期定义为节拍（用p表示）。振荡脉冲经过二分频后定义为状态。一个状态就包含两个节拍。[1]
（Instruction Cycle）：取出并执行一条指令的时间。[1]
（BUS Cycle）：也就是一个访存储器或I/O端口操作所用的时间。[1]
（Clock Cycle）：又称震荡周期，是处理操作的最基本单位。(晶振频率的[1]
、和之间的关系：一个指令周期由若干个总线周期组成，而一个总线周期时间又包含有若干个时钟周期。[1]
一个总线周期包含一个（只有取址周期）或多个机器周期。[1]
机器周期指令周期
CPU每取出一条指令并执行这条指令，都要完成一系列的操作，这一系列操作所需要的时间通常叫做一个。换言之是取出一条指令并执行这条指令的时间。由于各条指令的操作功能不同，因此各种指令的是不尽相同的。[1]
例如一条加法指令的同一条乘法指令的指令周期是不相同的。 常常用若干个CPU周期数来表示，也称机器周期。指令不同，所需的机器周期数也不同。对于一些简单的单字节指令，在取中，指令取出到后，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。[1]
机器周期总线周期
1.是在CLK控制下按节拍工作的。系统的为4.77MHz，每个约为200ns。
2.由于和I/O端口是挂接在上的，CPU对存贮器和I/O接口的访问，是通过实现的。通常把CPU通过总线对外部（或 I/O接口）进行一次访问所需时间称为一个。一个一般包含4个，这4个时钟周期分别称4个状态即T1状态、T2状态、T3状态和 T4状态。[1]
机器周期时钟周期
一个CPU周期时间有包含若干个。定义为的倒数（可以这样来理解，就是外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12 μs），是计算机中最基本的、最小的时间单位。[1]
在一个内，CPU仅完成一个最基本的动作。由于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，越高，计算机的工作速度就越快。但是，由于不同的计算机硬件电路和器件的不完全相同，所以其所需要的时钟周频率范围也不一定相同。我们学习的 8051的时钟范围是1.2MHz-12MHz。[1]
一个机器周期包含六个状态周期（用S表示）。一个状态周期有两个节拍（用P1、P2表示）。
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。也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个振荡周期（即时钟周期）。[1]
机器周期概念辨析
总结一下，它们之间的关系就是，由若干个机器周期组成，一般由4个组成。
机器周期和 并无明确的相互包含的关系。机器周期指的是完成一个基本操作的时间，这个基本操作有时可能包含总线读写，因而包含总线周期，但是有时可能与总线读写无关。[1]
：是CPU的关键指标[1]
，指取出并执行一条指令的时间。一般以机器周期为单位，分单指令执行周期、双指令执行周期等。处理器的大部分指令（ARM、DSP）均采用单指令执行周期。
机器周期：完成一个基本操作的时间单元，如取指周期、取数周期。[1]
：CPU的晶振的倒数的。(fantaxy:晶振一次需要的时间)
一个机器周期一般是一条指令花费的时间，也有些是2个机器周期的指令，DJNZ，是双周期指令。
周期：就是时间，完成一次任务的时间[1]
：这个名字的英文 clock period；时钟是用来计时的，是一个基本单位；在计算机中，cpu的晶振时间就是一个最最基本的单位，因此时钟周期很基本，别的周期都用它来参考！[1]
王爽．汇编语言：清华大学出版社，
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单片机总线中的周期概念及其时钟时间估算及编程应用示例
来源：网络整理 作者：日 10:44
[导读] 时钟周期是最小单位,机器周期需要1个或多个时钟周期,指令周期需要1个或多个机器周期;机器周期指的是完成一个基本操作的时间,这个基本操作有时可能包含总线读写,因而包含总线周期,但是有时可能与总线读写无关,所以,并无明确的相互包含的关系。指令周期:是CPU的关键指标,指取出并执行一条指令的时间。一般以机器周期为单位,分单指令执行周期、双指令执行周期等。现在的处理器的大部分指令(ARM、DSP)均采用单指令执行周期。机器周期:完成一个基本操作的时间单元,如取指周期、取数周期。时钟周期:CPU的晶振的工作频率的倒数。
最近一直在想怎么测单片机的总线时钟，于是想出了一个方法，也不知是否正确，权且估算一下吧。
先说明一下时钟周期，机器周期，总线周期的区别吧：
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。
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。(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。通常把CPU通过总线对微处理器外部(存贮器或 I/O接口)进行一次访问所需时间称为一个总线周期。
总结:时钟周期是最小单位,机器周期需要1个或多个时钟周期,指令周期需要1个或多个机器周期;机器周期指的是完成一个基本操作的时间,这个基本操作有时可能包含总线读写,因而包含总线周期,但是有时可能与总线读写无关,所以,并无明确的相互包含的关系。指令周期:是CPU的关键指标,指取出并执行一条指令的时间。一般以机器周期为单位,分单指令执行周期、双指令执行周期等。现在的处理器的大部分指令(ARM、DSP)均采用单指令执行周期。机器周期:完成一个基本操作的时间单元,如取指周期、取数周期。时钟周期:CPU的晶振的工作频率的倒数。
一个nop所占的时间为一个机器指令的时间，8051中为1us。
单片机型号为飞思卡尔MC9s12xep100，在main函数里放置时钟初始化函数，同时初始化一个引脚，并设置为输出，然后主函数放置该引脚电平的翻转函数。大致如下；
void main() { MCUInit(); DDRP_DDRP4=1;//PTP4设置为输出 while(1) { PTP_PTP4=~PTP_PTP4; } }然后用示波器测量该引脚翻转电平所用的时间，以下是部分数据：（示波器精度有限）
总线频率&&耗时 & && (1/总线频率)*10
16MHZ &&&620ns&& 625ns
20MHZ &&&500ns&& 500ns
32MHZ &&&312ns&& 312ns
40MHZ &&&252ns&& 250ns
48MHZ &&&208ns&& 208ns
60MHZ &&&168ns&& 166ns
通过上面的数据，发现耗时与&(1/总线频率)*10基本相等，至于为何乘10，不知何因。权且当做粗略估算吧。
----------------------------------------------------------------单片机9s08dz60------------------------------------------------------------------------------
顺便记录下对dz60的测试
总线频率&&翻转电平耗时 & && (1/总线频率)*10 & asm(&nop&)耗时
16MHZ &&&680ns & & & & & & &&& 625ns & & & & & & & & 370ns
8MHZ &&&1.36us & & & & & & &&& 1.25us & & & & & & & & 740ns
4MHZ &&&2.76us & & & & & & &&& 2.50us & & & & & & & & 1.5us
其中asm(&nop&)耗时的计算方法如下：
void main() { MCUInit(); DDRP_DDRP4=1;//PTP4设置为输出 while(1) { PTP_PTP4=1; asm(&nop&); PTP_PTP4=0; } }下面附dz60时钟初始化函数（晶振8MHZ，总线8MHZ） void MCUInit(void) { SOPT1 = 0x20; //取消看门狗，使能停止模式 SOPT2 = 0X00; //写入一次SOPT2 /* 初始化时钟，使用PEE模式，晶振为8Mhz，总线频率为8mhz(datasheet P151) */ /*----------------------------FEI -& FBE----------------------------------*/ MCGC2 = 0x36; //总线分频为1.P133. while (!MCGSC_OSCINIT); //EREFS位选择的晶体是否完成初始化.P134. MCGC1 = 0xB8; //选择使用外部晶振.P131. while (MCGSC_IREFST); //等待外部参考成为参考时钟的当前源 while(MCGSC_CLKST != 2); //等待外部参考 时钟成为 MCGOUT /*----------------------------FBE -& BLPE---------------------------------*/ MCGC2 = 0x3E; //设置LP位为1（此时已经进入BLPE模式） MCGC1 = 0x98;//0x98-&RDIV=8;0x90-&RDIV=4; //更改RDIV MCGC3 = 0x44;//0x44-&VDIV=16;0x48-&VDIV=32 //选择PLL，VDIV为4 while(!MCGSC_PLLST); //PLLS时钟的当前源是否PLL /*----------------------------BLPE -& PBE---------------------------------*/ MCGC2 = 0x36; //设置LP位为0（此时已经进入BLPE模式） while (!MCGSC_LOCK); //等待PLL获得锁定 /*----------------------------PBE -& PEE----------------------------------*/ MCGC1 = 0x18; //选择PLL为系统时钟 while(MCGSC_CLKST != 3); //等待时钟稳定 }MCGOUT=(8MHZ/8)*16/1=16MHZ，总线时钟为8MHZ
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